Zement wird oft mit Beton verwechselt, und es ist ein weit verbreitetes Missverständnis, dass Zement und Beton austauschbare Begriffe sind. Ist es ein Bürgersteig aus Zement oder ein Bürgersteig aus Beton? Ein Zement-LKW oder ein Beton-LKW?

Wenn Sie die grundlegenden Grundlagen der einzelnen Komponenten kennen, einschließlich Geschichte, Zusammensetzung und Unterschiede, können Sie im Gespräch mit Baufachleuten besser informiert klingen.

Das Wichtigste zuerst: Zement ist ein Bestandteil von Beton. Beton ist das fertige Produkt, das für den Bau von Fundamenten, Zufahrten, Straßen, Häusern und der Infrastruktur in Ihrer Umgebung verwendet wird.

Im Folgenden werden wir uns das genauer ansehen Sowohl Zement als auch Beton, einschließlich der Hauptunterschiede und Verwendungszwecke.

Was ist Zement?

Zement – der „Klebstoff“, der Beton zusammenhält – ist ein feines Pulver aus zerkleinertem Material Mineralien wie Kalkstein und Ton, die als Bindemittel fungieren. Zement kann aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, kann jedoch nicht allein verwendet werden. Tatsächlich wurde römischer Zement mit gebranntem Kalk, Vulkanasche und Ziegelstein zerkleinert Ergänzungsmittel. Heute ist Portlandzement der am häufigsten verwendete Zement und aufgrund der weit verbreiteten Verfügbarkeit von Kalkstein und Schiefer eines der kostengünstigsten Materialien weltweit.

Es gibt fünf Arten von Portlandzement mit den folgenden Merkmale:

1. Typ I-Zement eignet sich für allgemeine Zwecke, bei denen keine besonderen Eigenschaften erforderlich sind.
2. Typ II weist eine Modera auf Die Sulfatbeständigkeit macht den größten Teil des in Nordamerika verkauften Zements aus.
3. Zement vom Typ III weist eine relativ hohe Frühfestigkeit auf, was bedeutet, dass er schneller als Typ I an Festigkeit gewinnt, sodass Formen früher entfernt werden können. Typ IV hat eine geringe Hydratationswärme und wird in massiven Bauprojekten eingesetzt. Es entwickelt eine langsamere Festigkeit als andere Zementsorten.
4. Zement vom Typ V wird nur für eine starke Sulfatbeständigkeit verwendet, da es eine langsamere Festigkeit entwickelt als andere Zementarten.

Der erste Schritt bei der Herstellung von Zement besteht darin, Kalkstein (und andere Materialien) aus einem Steinbruch durch Strahlen zu extrahieren. Die Materialien werden verkleinert und dann zur Verarbeitung zu einer Anlage transportiert. Dann werden andere Materialien wie Sand, Ton, Schiefer, Eisenerz, Gips und Mineralien mit dem Kalkstein gemahlen, um Rohmehl zu erzeugen, das in Größe und Chemie einheitlich ist.

Das Rohmehl wird dann in a verarbeitet Ofen, der 2.642 Grad Fahrenheit oder 1.450 Grad Celsius überschreitet (heißer als geschmolzene Lava, wenn sie aus einem Vulkan ausbricht!). Ein rotierender Zementofen, der mehr als 95% der weltweiten Zementproduktion ausmacht, ist im Wesentlichen ein langes Rohr mit einem Durchmesser von 12 Fuß und einer Länge von über 300 Fuß, abhängig von der Produktionskapazität der Anlage.

Durch die Verarbeitung des Rohmehls im Ofen können verschiedene strukturelle Veränderungen und chemische Reaktionen stattfinden und neue Verbindungen gebildet werden, die zur Festigkeit des Zements beitragen. Die weißglühenden Stücke, die aus dem Ofen austreten, werden als „Klinker“ bezeichnet und luftgekühlt. Der „Klinker“ wird in einer Mühle auf die gewünschte Größe und Stärke gemahlen. Ein Labor sammelt Proben und prüft unter anderem die Feinheit, Konsistenz, Festigkeit und Hydratationswärme.

Aufgrund der hohen Temperatur, die im Ofen erforderlich ist, sind Kohle, Erdgas, Heizöl und Petrolkoks oft für Brände verwendet. Mit dem Bestreben nach einer nachhaltigeren Fertigung fügen die Anlagenbetreiber ihren Brennstoffen jedoch häufiger recycelte Materialien hinzu, wie z. B. Überlauf auf Deponien, Schlachthofabfälle, Kunststoffe und mehr. Ein weiteres Beispiel sind Reifen, die ansonsten schwer zu entsorgen sind.

Nachdem der „Klinker“ abgekühlt und zu feinem Zementpulver gemahlen wurde, wird er in loser Schüttung verkauft, verpackt oder zu einem transportiert Anlage, in der es mit anderen Zutaten gemischt wird, um Beton oder Mörtel zu bilden.

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Was ist Beton?

Beton ist das Endprodukt, das beim Mischen von Zement, Zuschlagstoffen (einschließlich Sand), Wasser und Beimischungen entsteht. Er ist anfangs in seinem „nassen“ Zustand formbar und verfestigt sich im Laufe der Zeit. Festigkeit und Haltbarkeit gewinnen.

Die früheste Verwendung von Beton erfolgte durch das Römische Reich. Während es Hinweise darauf gibt, dass noch frühere Zivilisationen eine entfernte Form von Beton verwendeten, verwendeten die Römer eine Mischung aus Branntkalk, Puzzolan und einem Bimssteinaggregat. Das Pantheon ist die größte Betonkuppel ohne Bewehrung der Welt, die im Jahr 120 v. Chr. Gebaut wurde.

Betonmischungen variieren je nach Festigkeit, Aussehen und lokalen Anforderungen. Wie oben erwähnt, wird es typischerweise aus vier Hauptbestandteilen hergestellt, die in einem bestimmten Verhältnis basierend auf der Anwendung gemischt werden:

• Zement: Dies ist das Bindemittel, das verwendet wird, um andere Materialien zusammenzuhalten.
• Zuschlagstoffe: Schichtaggregate (größer als 3/8 Zoll Durchmesser) und feine Zuschlagstoffe (Sand).
• Wasser: Wasser ist das wichtigste Element für die Qualität der Betonherstellung und wird für zwei Zwecke benötigt:
  • Hydratisierung zur Erzeugung einer chemischen Reaktion mit dem Zement
  • Zur Unterstützung der Verarbeitbarkeit (Verhältnis von Wasser zu Zement)
• Beimischungen: Dies sind andere Bestandteile als Zement, Wasser und Zuschlagstoffe, die der Mischung unmittelbar vor oder während des Mischens zugesetzt werden. Beispiele umfassen chemische Verzögerer, Beschleuniger, Wasserreduzierer und Superplastifizierer; und mineralische Flugasche, Silikadämpfe und Schlacken.

Je nach Anwendung gibt es eine Vielzahl von Betontypen, die Ihren Anforderungen entsprechen Bedürfnisse. Ein Beispiel ist selbstverfestigender Beton (SCC), der leicht fließfähig ist und sich ohne Trennung leicht an Ort und Stelle ausbreiten kann. Das Verhältnis von Wasser zu Zement in selbstverfestigendem Beton beträgt etwa 0,32 anstelle von 0,48 für herkömmlichen Beton. Der fließfähige Aspekt von SCC macht es ideal für Betonfertigteile.

Ein weiteres Beispiel ist Polymerbeton, bei dem ein Katalysator zum Zusammenbinden von Aggregaten verwendet wird. Es wird gepresst statt gegossen und in Anwendungen verwendet, in denen eine höhere Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist (z. B. Kanalschächte für sanitäre Abwasserkanäle).

Andere Betontypen sind Hochleistungsbeton, durchlässiger Beton und Spritzbeton.

Transportbeton wird in einer Chargenanlage hergestellt und mit Wasser in einem Fasswagen an den Projektstandort geliefert. Oft werden verschiedene Zusatzmittel verwendet, um bei unterschiedlichen Wetterbedingungen optimale Ergebnisse zu erzielen. Ein Beispiel umfasst Beschleuniger wie Calciumchlorid- oder Nichtchloridbeschleuniger, die die Geschwindigkeit erhöhen, mit der die Hydratationsreaktion stattfindet.

Beton: Eine nachhaltige Option

Angesichts nachhaltiger und umweltfreundlicher Bauweisen ist es wichtig zu verstehen, welche Rolle Beton für die Umwelt spielt. Beton kann Tausende von Jahren stehen und mit zunehmendem Alter an Festigkeit gewinnen, wo andere Baumaterialien verrotten, rosten und brennen können. Beispielsweise kann Beton aus alten Gebäuden und abgerissenen Brücken zerkleinert, reduziert und als Zuschlagstoffkomponente in neue Chargen eingearbeitet werden. Es kann auch als Rip Rap und neue Straßenbasen verwendet werden. Beton ist aufgrund seiner inhärenten thermischen Masse und seiner Fähigkeit, Wärme zu absorbieren, ein sehr energieeffizienter Baustoff. Darüber hinaus können recycelte Materialien wie Post-Consumer-Glas und Schlackenzement in Beton für Mauerwerkseinheiten eingearbeitet werden, die zu einer umweltfreundlichen und nachhaltigen Gestaltung beitragen können.

Am häufigsten verwendetes Baumaterial

Hoffentlich verstehen Sie jetzt die Hauptunterschiede zwischen Beton und Zement und verstehen besser, warum Beton einer der weltweit am häufigsten verwendeten Baustoffe ist.

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