Kāda ir atšķirība starp betonu un cementu?

Cements

Cements ir izgatavots no kaļķakmens, kalcija, silīcija, dzelzs un alumīnija, kā arī citas sastāvdaļas. Šo maisījumu karsē lielās krāsnīs līdz aptuveni 2,700 °F (1,482 °C), lai izveidotu produktu, kas pazīstams kā klinkeri, kas aptuveni atgādina bumbiņas. Tos sasmalcina pulverī un pievieno ģipsi, veidojot pelēku miltiem līdzīgu vielu, kas pazīstama kā cements. Kad cementam pievieno ūdeni, tas izraisa ķīmisku procesu, kas ļauj tam sacietēt.

Portlendas cements

Ir daudz dažādu cementa veidu, taču būvniecībā visbiežāk izmantotais ir portlandcements. Džozefs Aspdins no Lielbritānijas izstrādāja būvmateriālu 1700. gados, kad atklāja, ka māla pievienošana kaļķakmenim un maisījuma pārkarsēšana ļāva iegūtajam maisījumam sacietēt jebkurā vietā. Portlandcements ir hidrauliskā cementa veids, kas nozīmē, ka, pievienojot ūdeni, tas sāk ķīmisku reakciju, kas nav atkarīga no ūdens daudzuma. Tas ļauj cementam sacietēt zem ūdens un saglabāt izturību pat mitros apstākļos. Dažādi hidrauliskā cementa veidi galvenokārt tiek izmantoti betonā un javās.

Betona

Savukārt betons ir mūra materiāls, kas izmanto cementu, lai savienotu kopā šķembas, akmeņus un smiltis, ko sauc arī par pildvielu. Cements veido no 10% līdz 15% no kopējās betona masas; precīzas proporcijas atšķiras atkarībā no izgatavotā betona veida. Pildvielu un cementu rūpīgi sajauc ar ūdeni, kas sāk ķīmisko reakciju, izraisot cementa sacietēšanu un sacietēšanu. Pirms tas notiek, betona maisījumu var ieliet veidnē, lai tas sacietētu noteiktā formā, vai tas būtu bloks vai plāksne.

Laiks, kas nepieciešams betona sacietēšanai, daļēji ir atkarīgs no tā, cik daudz ģipša ir pievienots maisījumam. Šo laiku var paātrināt, pievienojot kalcija hlorīdu, vai palēnināt, pievienojot cukuru. Šie savienojumi darbojas, ietekmējot cietēšanas kristālu attīstību, kas veidojas kā betona kopas. Betonam, kas ir pakļauts sasalšanas un atkausēšanas apstākļiem, var būt pievienotas papildu ķimikālijas, lai palīdzētu novērst plaisāšanu.

Betona un cementa attiecības

Betona īpašības lielā mērā ir atkarīgas no pildvielas un cementa un ūdens attiecības maisījumā. Ūdens un cementa attiecība ir vissvarīgākā, jo pārāk maz ūdens apgrūtinās betona maisījuma apstrādi, savukārt pārāk liels daudzums vājinās galaproduktu. Šo attiecību aprēķina ar šādu vienādojumu:

r = 8.33 qH2O/Wc

Šajā aprēķinā r ir attiecība, qH2O ir ūdens daudzums ASV galonos un Wc ir cementa svars mārciņās. Lai betons sacietētu, ir nepieciešama vismaz 0.25 attiecība, savukārt lielākajai daļai lietojumu ir raksturīgas vērtības no 0.35 līdz 0.4.

Arī pildviela ir svarīga, jo tā veido vairāk nekā 60% no betona maisījuma un dažos gadījumos līdz 80%. Lielākiem akmeņiem nepieciešams mazāk betona, kas nozīmē, ka nepieciešams mazāk ūdens, un var iegūt stiprāku galaproduktu. Minerālviela ir arī lētāka nekā cements, tāpēc lielāka procentuālā daļa var samazināt izmaksas. Vispārīgi runājot, labam pildvielai ir daudz dažādu izmēru akmeņu kombinācija ar noteiktu vidējo un maksimālo izmēru; šiem akmeņiem jābūt tīriem un izturīgiem, un tie nedrīkst saturēt mālu vai citus minerālus, kas spēj absorbēt ūdeni.

Betona lielais akmeņu saturs padara to īpaši izturīgu, un to bieži izmanto peldbaseinu ieklāšanai, debesskrāpjiem, metro un lampu stabiem, kā arī ietvēm, piebraucamiem ceļiem un ceļiem. Gan betona, gan cementa sastāvdaļas ir vienas no bagātākajām uz Zemes, un abas var pārstrādāt. Tomēr cementa ražošanai nepieciešams liels enerģijas daudzums, jo ir nepieciešama augsta temperatūra, un nozare ir kritizēta par tās ieguldījumu oglekļa dioksīda emisijās.