Cement jest często mylony z betonem, a powszechne jest błędne przekonanie, że cement i beton są terminami wymiennymi. Czy to chodnik cementowy czy chodnik betonowy? Ciężarówka do przewozu cementu czy ciężarówka do betonu?

Znajomość podstawowych podstaw każdego z nich, w tym historii, składu i różnic, pomoże ci uzyskać większą wiedzę podczas rozmowy z ekspertami budowlanymi.

Po pierwsze: cement jest składnikiem betonu. Beton to gotowy produkt używany do budowy fundamentów, podjazdów, dróg, domów i infrastruktury wokół Ciebie.

Poniżej przyjrzymy się bliżej zarówno cement, jak i beton, w tym główne różnice i zastosowania.

Co to jest cement?

Cement – który jest „klejem” wiążącym beton – to drobny proszek złożony z pokruszonego minerały, takie jak wapień i glina, które pełnią funkcję spoiwa. Cement można wytwarzać z różnych materiałów, ale nie można go stosować samodzielnie. W rzeczywistości rzymski cement był kruszony skałą z wapnem palonym, popiołem wulkanicznym i cegłą Obecnie cement portlandzki jest najczęściej używanym cementem i jest jednym z najtańszych materiałów na świecie ze względu na powszechną dostępność wapienia i łupków.

Istnieje pięć rodzajów cementu portlandzkiego o następujących cechy:

1. Cement typu I jest dobry do celów ogólnych, gdzie nie są wymagane specjalne właściwości.
2. Typ II ma wyższą te odporność na siarczany i stanowi większość cementu sprzedawanego w Ameryce Północnej.
3. Cement typu III ma stosunkowo wysoką wczesną wytrzymałość, co oznacza, że zyskuje wytrzymałość szybciej niż typu I, umożliwiając szybsze usuwanie form.
4. Typ IV ma niskie ciepło hydratacji i jest używany w dużych projektach budowlanych. Nabiera wytrzymałości wolniej niż inne rodzaje cementu.
5. Cement typu V jest używany tylko w przypadku silnej odporności na siarczany, ponieważ rozwija wytrzymałość wolniej niż inne rodzaje cementów.

Pierwszym krokiem w produkcji cementu jest wydobycie wapienia (i innych materiałów) z kamieniołomu przez wysadzenie. Materiały są zmniejszane, a następnie transportowane do zakładu w celu przetworzenia. Następnie inne materiały, takie jak piasek, glina, łupek łupkowy, ruda żelaza, gips i minerały, są mielone z wapieniem w celu wytworzenia mączki surowcowej o jednakowej wielkości i składzie chemicznym.

Mączka surowcowa jest następnie przetwarzana w piec, który przekracza 2642 stopni Fahrenheita lub 1450 stopni Celsjusza (gorętszy niż stopiona lawa, gdy wybucha z wulkanu!). Obrotowy piec do wypalania cementu, który odpowiada za ponad 95% światowej produkcji cementu, jest zasadniczo długą rurą, która może mieć 12 stóp średnicy i ponad 300 stóp długości, w zależności od zdolności produkcyjnej zakładu.

Przetwarzanie mączki surowcowej w piecu pozwala na kilka zmian strukturalnych i reakcji chemicznych oraz na tworzenie nowych związków, które zwiększają wytrzymałość cementu. Rozgrzane do białości kawałki, które wychodzą z pieca, nazywane są „klinkierem” i są chłodzone powietrzem. „Klinkier” jest mielony w młynie do żądanego rozmiaru i wytrzymałości. Laboratorium zbiera próbki i sprawdza między innymi drobnoziarnistość, konsystencję, wytrzymałość i ciepło hydratacji.

Ze względu na wysoką temperaturę wymaganą w piecu węgiel, gaz ziemny, olej opałowy i koks naftowy są często używany do wypalania. Jednak wraz z dążeniem do bardziej zrównoważonej produkcji operatorzy fabryk coraz częściej dodają do paliwa materiały pochodzące z recyklingu, takie jak przelewy na wysypiskach, odpady z rzeźni, tworzywa sztuczne i inne. Innym przykładem są opony, których w inny sposób trudno się pozbyć.

Teraz, gdy „klinkier” ostygł i został zmielony na drobny proszek cementowy, jest sprzedawany luzem, pakowany w worki lub transportowany do zakład, w którym jest mieszany z innymi składnikami w celu utworzenia betonu lub zaprawy.

Zobacz film z pierwszej ręki, jak powstaje cement w zakładzie CRH Canada Mississauga.

Co to jest beton?

Beton jest produktem końcowym powstałym w wyniku zmieszania ze sobą cementu, kruszyw (w tym piasku), wody i domieszek. Początkowo w stanie „mokrym” jest plastyczny iz czasem krzepnie, zyskuje na sile i trwałości.

Najwcześniejsze użycie betonu było w Cesarstwie Rzymskim. Chociaż istnieją pewne wskazówki, że nawet wcześniejsze cywilizacje używały odległej formy betonu, Rzymianie używali mieszanki wapna palonego, pucolany i kruszywa pumeksu. Panteon to największa na świecie kopuła betonowa bez zbrojenia, zbudowana w 120 r.

Mieszanki betonowe różnią się w zależności od wytrzymałości, wyglądu i lokalnych wymagań. Jak wspomniano powyżej, zazwyczaj składa się z czterech kluczowych składników, które są mieszane w określonym stosunku w zależności od zastosowania:

• Cement: Jest to spoiwo używane do łączenia innych materiałów.
• Kruszywa: Kruszywa z kruszywa (o średnicy większej niż 3/8 cala) i drobne (piasek).
• Woda: Woda jest najważniejszym elementem jakości produkcji betonu i jest potrzebny do dwóch celów:
  • Uwodnienie w celu wywołania reakcji chemicznej z cementem
  • Aby poprawić urabialność (stosunek wody do cementu)
• Domieszki: Są to składniki inne niż cement, woda i kruszywa, które dodaje się do mieszanki bezpośrednio przed lub w trakcie mieszania. Przykłady obejmują chemiczne opóźniacze, przyspieszacze, reduktory wody i superplastyfikatory; oraz mineralne popioły lotne, opary krzemionki i żużle.

W zależności od zastosowania istnieje wiele rodzajów betonu, które mogą wymagania. Przykładem jest samozagęszczalny beton (SCC), który jest bardzo płynny i można go łatwo rozprowadzać na miejscu bez rozwarstwienia. Stosunek wody do cementu w betonie samozagęszczalnym wynosi około 0,32 zamiast 0,48 dla betonu konwencjonalnego. Płynny aspekt SCC sprawia, że idealnie nadaje się do prefabrykatów betonowych.

Innym przykładem jest polimerobeton, w którym zastosowano katalizator do wiązania kruszyw. Jest tłoczony zamiast zalewania i stosowany w zastosowaniach, w których wymagana jest wyższa odporność na korozję (np. Studzienki kanalizacyjne).

Inne rodzaje betonu obejmują beton o wysokiej wytrzymałości, beton przepuszczalny i beton natryskowy.

Gotowy beton mieszany jest produkowany w fabryce i dostarczany na miejsce projektu wraz z wodą dodaną beczkowozem. Często stosuje się różne domieszki, aby zapewnić optymalne wyniki w różnych warunkach pogodowych. Przykładem są przyspieszacze, takie jak chlorek wapnia lub przyspieszacze bez chlorków, które zwiększają szybkość zachodzenia reakcji hydratacji.

Beton: zrównoważona opcja

Mając na uwadze zrównoważone i ekologiczne metody budowy, ważne jest, aby zrozumieć rolę betonu w środowisku. Beton może przetrwać tysiące lat i nabierać siły wraz z wiekiem, podczas gdy inne materiały budowlane mogą gnić, rdzewieć i palić się. Beton ze starych budynków i wyburzonych mostów, na przykład, może być kruszony, redukowany i włączany do nowych partii jako składnik kruszywa. Może być również używany jako rip rap i nowe bazy drogowe. Beton jest wysoce energooszczędnym materiałem budowlanym ze względu na swoją masę termiczną i zdolność pochłaniania ciepła. Ponadto materiały pochodzące z recyklingu – takie jak szkło poużytkowe i cement żużlowy – mogą być stosowane w betonie do elementów murowych, które mogą przyczynić się do ekologicznego i zrównoważonego projektowania.

Najczęściej używany materiał budowlany

Mamy nadzieję, że teraz rozumiesz kluczowe różnice między betonem a cementem, a także lepiej zrozumiesz, dlaczego beton jest jednym z najczęściej stosowanych materiałów budowlanych na świecie.

Chcesz dowiedzieć się więcej o prefabrykatach betonowych, w tym o tym, jak jest wykonany ? Zajrzyj za kulisy jednej z naszych fabryk infrastruktury Oldcastle, należącej do firmy CRH i zdobądź doświadczenie z pierwszej ręki w procesie produkcyjnym.