Hva er forskjellen mellom betong og sement?
Den viktigste forskjellen mellom betong og sement er at betong er et sammensatt materiale laget av vann, aggregat og sement. Sement er et veldig fint pulver laget av kalkstein og andre mineraler, som absorberer vann og fungerer som et bindemiddel for å holde betongen sammen. Mens sement er et byggemateriale i seg selv, kan ikke betong lages uten sement. De to begrepene blir ofte brukt feil om hverandre, men betong og sement er utpreget separate produkter.
Sement
Sement er laget av kalkstein, kalsium, silisium, jern og aluminium, blant andre ingredienser. Denne blandingen blir oppvarmet i store ovner til 1 482 ° F (1 482 ° C) for å danne et produkt kjent som klinkere, som omtrent ligner marmor. Disse blir malt til et pulver og gips blir tilsatt, og skaper det grå mellignende stoffet kjent som sement. Når vann tilsettes sement, utløser det en kjemisk prosess som lar det herde.
Portland Cement
Det er mange forskjellige typer sement, men den typen som oftest brukes i konstruksjonen er Portland sement. Joseph Aspdin fra Storbritannia utviklet bygningsmaterialet på 1700-tallet, da han fant ut at ved å legge leire til kalkstein og overoppheting av blandingen tillot den resulterende blandingen å sette seg hvor som helst. Portland sement er en type hydraulisk sement, som betyr at når vann tilsettes starter den en kjemisk reaksjon som ikke er avhengig av hvor mye vann det er. Dette gjør at sementen herder under vann og forblir sterk selv under våte forhold. De forskjellige typene hydraulisk sement brukes først og fremst i betong og mørtel.
Betong
Betong, derimot, er et murmateriale som bruker sement for å binde sammen knust stein, stein og sand, også kalt aggregat. Sement utgjør fra 10% til 15% av den totale massen av betong; de nøyaktige proporsjonene varierer avhengig av hvilken type betong som blir laget. Aggregatet og sementen blandes grundig med vann, noe som starter den kjemiske reaksjonen som får sementen til å herde og sette seg. Før dette skjer, kan betongblandingen helles i en form slik at den herder i en bestemt form, det være seg en blokk eller en plate.
Hvor lang tid det tar for betong å sette, avhenger delvis av hvor mye gips som tilsettes blandingen. Denne tiden kan akselereres ved å tilsette kalsiumklorid eller bremse ved å tilsette sukker. Disse forbindelsene virker ved å påvirke utviklingen av herdende krystaller som dannes som betongsett. Betong som er utsatt for fryse- og tineforhold, kan tilføres ekstra kjemikalier for å forhindre sprekker.
Betong- og sementforhold
Egenskapene til betong avhenger mye av forholdet mellom aggregat-til-sement-til-vann i blandingen. Vann-til-sement-forholdet er det viktigste, ettersom for lite vann vil gjøre betongblandingen vanskelig å jobbe med, mens for mye vil svekke sluttproduktet. Dette forholdet beregnes med følgende ligning:
I denne beregningen er r forholdet, q H2O er mengden vann i US gallons, og Wc er vekten av sement i pund. Et forhold på minst 0,25 er nødvendig for at betong skal herde, mens verdier på 0,35 til 0,4 er typiske for de fleste bruksområder.
Aggregat er også viktig, siden det utgjør mer enn 60% av en betongblanding - og opptil 80% i noen tilfeller. Større bergarter krever mindre betong, noe som betyr mindre vann er nødvendig, og et sterkere sluttprodukt kan lages. Aggregat er også rimeligere enn sement, så en høyere prosentandel kan senke kostnadene. Generelt sett har et godt aggregat en kombinasjon av bergarter av mange forskjellige størrelser, med et spesifikt gjennomsnitt og maksimal størrelse; disse steinene må være rene og holdbare, og skal ikke inneholde leire eller andre mineraler som kan absorbere vann.
Betons høye berginnhold gjør det ekstremt holdbart, og det brukes ofte i terrassebord, skyskrapere, t-bane og lyktestolper, så vel som fortau, innkjørsler og veier. Ingrediensene i både betong og sement er blant de mest tallrike på jorden, og begge kan gjenvinnes. Sementproduksjon krever imidlertid en stor mengde energi, men på grunn av de høye temperaturene som kreves, og industrien har blitt kritisert for sine bidrag til karbondioksidutslipp.