Sementti sekoitetaan usein betoniin, ja on yleinen väärinkäsitys, että sementti ja betoni ovat vaihdettavissa olevia termejä. Onko se sementti- tai betonikäytävä? Sementti- tai betonikuorma-auto?

Jokaisen perusperiaatteiden tunteminen, mukaan lukien historia, koostumus ja erot, auttaa sinua kuulostamaan tietoisemmilta puhuessasi rakennusasiantuntijoiden kanssa.

Ensinnäkin ensin: sementti on betonin ainesosa. Betoni on lopputuote, jota käytetään perustusten, ajoteiden, teiden, kodeiden ja ympäröivän infrastruktuurin rakentamiseen.

Seuraavassa tarkastellaan lähemmin sekä sementti että betoni, mukaan lukien suurimmat erot ja käyttötarkoitukset.

Mikä on sementti?

Sementti – joka on betonia sitova ”liima” – on hienojauhe, joka koostuu murskatusta sideaineena toimivat mineraalit, kuten kalkkikivi ja savi. Sementtiä voidaan valmistaa useista materiaaleista, mutta sitä ei voida käyttää yksin. Itse asiassa roomalainen sementti oli murskattu kivi palaneella kalkilla, tulivuoren tuhkalla ja tiilillä Portland-sementti on nykyään yleisimmin käytetty sementti, ja se on yksi halvimmista materiaaleista ympäri maailmaa johtuen kalkkikiven ja liuskekivien laajasta saatavuudesta.

Portland-sementtiä on viisi ja seuraavat ominaisuudet:

1. Tyypin I sementti on hyvä yleisiin tarkoituksiin, joissa erityisominaisuuksia ei vaadita.
2. Tyypillä II on vaatimuksia Sulfaattiresistenssi ja muodostaa suurimman osan Pohjois-Amerikassa myydystä sementistä.
3. Tyypin III sementillä on suhteellisen korkea varhaislujuus, mikä tarkoittaa, että se saa voimaa nopeammin kuin tyyppi I, jolloin muodot voidaan poistaa nopeammin.
4. Tyypillä IV on alhainen nesteytyslämpö ja sitä käytetään massiivisissa rakennushankkeissa. Se kehittää voimaa hitaammin kuin muun tyyppiset sementit.
5. Tyypin V sementtiä käytetään vain vakavaan sulfaattiresistenssiin, koska se kehittää lujuutta hitaammin kuin muun tyyppiset sementit.

Ensimmäinen sementin valmistusvaihe on kalkkikiven (ja muiden materiaalien) uuttaminen louhoksesta räjäyttämällä. Materiaalien kokoa pienennetään ja kuljetetaan sitten käsittelylaitokseen. Sitten muut materiaalit, kuten hiekka, savi, liuskekivi, rautamalmi, kipsi ja mineraalit jauhetaan kalkkikivellä raakajauhon tuottamiseksi, jonka koko ja kemia on tasainen.

Raaka-jauho jalostetaan sitten uuni, joka ylittää 2642 Fahrenheit-astetta tai 1450 Celsius-astetta (kuumempaa kuin sula laava, kun se purkautuu tulivuoresta!). Pyörivä sementtiuuni, jonka osuus maailman sementtituotannosta on yli 95%, on pohjimmiltaan pitkä putki, jonka halkaisija on 12 jalkaa ja pituus yli 300 jalkaa laitoksen tuotantokapasiteetista riippuen.

Raakajauhon käsittely uunissa mahdollistaa useita rakenteellisia muutoksia ja kemiallisia reaktioita sekä uusien yhdisteiden muodostumisen, jotka vaikuttavat sementin lujuuteen. Uunista tulevia valkoja paloja kutsutaan ”klinkkeriksi” ja ne jäähdytetään ilmalla. ”Klinkkeri” jauhetaan myllyssä haluttuun kokoon ja vahvuuteen. Laboratorio kerää näytteitä ja tarkistaa muiden ominaisuuksien joukossa hienouden, koostumuksen, lujuuden ja nesteytyslämmön. käytetään usein ampumiseen. Kestävämmän valmistuksen suuntaan laitosoperaattorit lisäävät kuitenkin polttoaineisiinsa useammin kierrätettyjä materiaaleja, kuten kaatopaikkojen ylivuotoa, teurastamojätteitä, muoveja ja muuta. Toinen esimerkki on renkaat, joita voi olla vaikea hävittää muuten.

Nyt kun ”klinkkeri” on jäähtynyt ja jauhettu hienoksi sementtijauheeksi, sitä myydään irtotavarana, pussitetaan tai kuljetetaan kasvi, jossa se sekoitetaan muiden ainesosien kanssa muodostamaan betonia tai laastia.

Katso CRH Canada Mississaugan tehtaan video tästä omakohtaisesti siitä, miten sementti valmistetaan.

Mikä on betoni?

Betoni on lopputuote, joka syntyy sekoittamalla sementtiä, kiviaineksia (myös hiekkaa), vettä ja seoksia toisiinsa. Se on aluksi muokattavissa ”märkänä” ja kiinteytyy ajan myötä, voimaa ja kestävyyttä.

Aikaisemmin betonia käytti Rooman valtakunta. Vaikka on olemassa viitteitä siitä, että jo aikaisemmat sivilisaatiot käyttivät kaukaa betonia, roomalaiset käyttivät sekoitusta kalkkia, pozzolanaa ja hohkakiviainetta. Pantheon on maailman suurin betonikupoli ilman vahvistusta rakennettu vuonna 120 jKr.

Betonisekoitukset vaihtelevat lujuuden, ulkonäön ja paikallisten vaatimusten mukaan. Kuten edellä mainittiin, se valmistetaan tyypillisesti neljästä avainkomponentista, jotka sekoitetaan tiettyyn suhteeseen sovelluksen perusteella:

• Sementti: Tätä sideainetta käytetään pitämään muita materiaaleja yhdessä.
• Kiviainekset: Kiviainekset (halkaisijaltaan yli 3/8 tuumaa) ja hienot kiviainekset (hiekka).
• Vesi: Vesi on tärkein tekijä betonin valmistuksen ja tarvitaan kahteen tarkoitukseen:
  • Nesteytys kemiallisen reaktion aikaansaamiseksi sementin kanssa
  • Auttaa työstettävyyttä (veden ja sementin suhde)
• Lisäaineet: Nämä ovat muita ainesosia kuin sementti, vesi ja kiviainekset, jotka lisätään seokseen välittömästi ennen sekoitusta tai sekoituksen aikana. Esimerkkejä ovat kemialliset hidastimet, kiihdyttimet, veden vähennykset ja superplastisaattorit; ja mineraalinen lentotuhka, piidioksidihöyryt ja kuonat.

Sovelluksesta riippuen on olemassa erilaisia betonityyppejä, jotka täyttävät tarpeisiin. Esimerkki on itsekiinnittyvä betoni (SCC), joka on erittäin juoksevaa ja joka voi levitä helposti paikalleen erottamatta. Veden ja sementin suhde itsekiinnittyvässä betonissa on noin 0,32 tavanomaisen betonin 0,48 sijasta. SCC: n juokseva osa tekee siitä ihanteellisen betonielementeille.

Toinen esimerkki on polymeeribetoni, joka käyttää katalyyttiä aggregaattien sitomiseen. Se puristetaan kaatamisen sijasta ja sitä käytetään sovelluksissa, joissa vaaditaan suurempaa korroosionkestävyyttä (esim. Saniteettiviemärikaivot).

Muita betonityyppejä ovat korkean suorituskyvyn omaava betoni, läpäisevä betoni ja haavabetoni.

Valmiiksi sekoitettu betoni valmistetaan erälaitoksessa ja toimitetaan projektialueelle lisäämällä vettä tynnyrikuorma-autoon. Usein käytetään erilaisia seoksia optimaalisten tulosten aikaansaamiseksi erilaisissa sääolosuhteissa. Esimerkki sisältää kiihdyttimet, kuten kalsiumkloridi, tai ei-kloridikiihdyttimet, jotka lisäävät hydraatioreaktion nopeutta.

Betoni: Kestävä vaihtoehto

Kun kestävät ja vihreät rakennusmenetelmät ovat mielessä, on tärkeää ymmärtää betonin rooli ympäristössä. Betoni voi seistä tuhansia vuosia ja saada voimaa ikääntyessään, missä muut rakennusmateriaalit voivat mädäntyä, ruostua ja palaa. Vanhojen rakennusten ja purettujen siltojen betoni voidaan murskata, pelkistää ja sisällyttää uusiin eriin aggregaattikomponenttina. Sitä voidaan käyttää myös rip-rapina ja uusina tienpohjina. Betoni on erittäin energiatehokas rakennusmateriaali, koska sillä on luonnollinen lämpömassa ja kyky absorboida lämpöä. Lisäksi kierrätysmateriaalit – kuten jälkikäyttöön tarkoitettu lasi ja kuonasementti – voidaan lisätä muurauskoneiden betoniin, mikä voi edistää vihreää ja kestävää suunnittelua.

Yleisimmin käytetty rakennusmateriaali

Toivottavasti ymmärrät nyt betonin ja sementin väliset keskeiset erot sekä ymmärrät paremmin, miksi betoni on yksi eniten käytettyjä rakennusmateriaaleja maailmanlaajuisesti.

Haluatko oppia lisää betonielementeistä ja niiden valmistuksesta ? Katso kulissien takana yksi Oldcastle Infrastructure -yhtiömme, A CRH Company -laitoksistamme, ja hanki omakohtaista kokemusta valmistusprosessista.