Hvad er forskellen mellem beton og cement?
Den primære forskel mellem beton og cement er, at beton er et sammensat materiale lavet af vand, aggregat og cement. Cement er et meget fint pulver lavet af kalksten og andre mineraler, der absorberer vand og fungerer som et bindemiddel for at holde betonen sammen. Mens cement er et byggemateriale i sig selv, kan beton ikke fremstilles uden cement. De to udtryk bruges ofte forkert brugt om hverandre, men beton og cement er tydeligt adskilte produkter.
Cement
Cement er lavet af kalksten, calcium, silicium, jern og aluminium blandt andre ingredienser. Denne blanding opvarmes i store ovne til ca. 2.482 ° F (1.482 ° C) for at danne et produkt kendt som klinkere, der omtrent ligner marmor. Disse formales til et pulver, og gips tilsættes, hvilket skaber det grå mellignende stof kendt som cement. Når vand tilsættes cement, udløser det en kemisk proces, der gør det muligt at hærde.
Portland Cement
Der er mange forskellige typer cement, men den type, der oftest bruges i byggeriet, er Portland cement. Joseph Aspdin fra Storbritannien udviklede bygningsmaterialet i 1700'erne, da han fandt, at tilføjelse af ler til kalksten og overophedning af blandingen gjorde det muligt for den resulterende blanding at sætte sig overalt. Portland cement er en type hydraulisk cement, hvilket betyder, at når vand tilsættes, starter det en kemisk reaktion, der ikke er afhængig af hvor meget vand der er. Dette gør det muligt for cementen at hærde under vand og forblive stærk selv under våde forhold. De forskellige typer hydraulisk cement anvendes primært i beton og mørtel.
Beton
Beton, derimod, er et murmateriale, der bruger cement til at binde knust sten, klippe og sand sammen, også kaldet aggregat. Cement udgør fra 10% til 15% af den samlede masse af beton; de nøjagtige forhold varierer afhængigt af typen af beton, der fremstilles. Aggregatet og cementen blandes grundigt med vand, hvilket starter den kemiske reaktion, der får cementen til at hærde og sættes. Inden dette sker, kan betonblandingen hældes i en form, så den hærder i en bestemt form, hvad enten det er en blok eller en plade.
Den tid, det tager for beton at sætte, afhænger delvis af, hvor meget gips der tilsættes blandingen. Denne tid kan fremskyndes ved tilsætning af calciumchlorid eller sænkes ved at tilsætte sukker. Disse forbindelser fungerer ved at påvirke udviklingen af hærdningskrystaller, der dannes som betonsæt. Beton, der udsættes for frysning og optøning, kan tilføjes yderligere kemikalier for at forhindre revnedannelse.
Beton- og cementforhold
Egenskaber ved beton afhænger meget af forholdet mellem aggregat-cement og vand i blandingen. Vand-til-cement-forholdet er det vigtigste, da for lidt vand vil gøre betonblandingen vanskelig at arbejde med, mens for meget svækker det endelige produkt. Dette forhold beregnes med følgende ligning:
I denne beregning er r forholdet, q H2O er mængden af vand i US gallons, og Wc er vægten af cement i pund. Et forhold på mindst 0,25 er påkrævet for at hærde beton, mens værdier på 0,35 til 0,4 er typiske for de fleste anvendelser.
Aggregat er også vigtigt, da det udgør mere end 60% af en betonblanding - og op til 80% i nogle tilfælde. Større klipper kræver mindre beton, hvilket betyder, at der er behov for mindre vand, og der kan fremstilles et stærkere slutprodukt. Aggregat er også billigere end cement, så en højere procentdel kan sænke omkostningerne. Generelt har et godt aggregat en kombination af klipper i mange forskellige størrelser med et specifikt gennemsnit og maksimal størrelse; disse sten skal være rene og holdbare og må ikke indeholde ler eller andre mineraler, der kan absorbere vand.
Betons høje stenindhold gør det ekstremt holdbart, og det bruges ofte i svømmebassin, skyskrabere, undergrundsbaner og lyktestolper samt fortove, indkørsler og veje. Ingredienserne i både beton og cement er blandt de mest rigelige på Jorden, og begge kan genanvendes. Cementproduktion kræver dog en stor mængde energi, men på grund af de høje temperaturer, der kræves, og industrien er blevet kritiseret for sine bidrag til kuldioxidemissioner.