ความแตกต่างหลักระหว่างคอนกรีตกับซีเมนต์คือคอนกรีตเป็นวัสดุผสมที่ประกอบด้วยน้ำมวลรวมและซีเมนต์ ปูนซิเมนต์เป็นผงละเอียดที่ทำจากหินปูนและแร่ธาตุอื่น ๆ ซึ่งดูดซับน้ำและทำหน้าที่เป็นตัวยึดจับคอนกรีตเข้าด้วยกัน ในขณะที่ปูนซีเมนต์เป็นวัสดุก่อสร้างในสิทธิของตนเองคอนกรีตไม่สามารถทำโดยไม่ต้องซีเมนต์ คำสองคำนี้มักใช้กันอย่างไม่ถูกต้อง แต่คอนกรีตและซีเมนต์เป็นผลิตภัณฑ์ที่แยกกันอย่างชัดเจน
ปูนซีเมนต์
ปูนซีเมนต์ทำจากหินปูนแคลเซียมซิลิคอนเหล็กและอลูมิเนียมท่ามกลางส่วนผสมอื่น ๆ ส่วนผสมนี้ถูกทำให้ร้อนในเตาเผาขนาดใหญ่ถึงประมาณ 2,700 ° F (1,482 ° C) เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่รู้จักกันในชื่อปูนเม็ดซึ่งมีลักษณะคล้ายกับหินอ่อน สิ่งเหล่านี้จะถูกบดให้เป็นผงและเติมยิปซั่มเพื่อสร้างสารคล้ายแป้งสีเทาที่เรียกว่าซีเมนต์ เมื่อเติมน้ำในซีเมนต์มันจะกระตุ้นให้เกิดกระบวนการทางเคมีที่ช่วยให้มันแข็งตัว
ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์
ปูนซีเมนต์มีหลายประเภท แต่ชนิดที่ใช้บ่อยที่สุดในการก่อสร้างคือปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ Joseph Aspdin แห่งสหราชอาณาจักรได้พัฒนาวัสดุก่อสร้างในปี 1700 เมื่อเขาพบว่าการเพิ่มดินเหนียวให้กับหินปูนและความร้อนแรงสูงทำให้ส่วนผสมที่ผสมเข้าด้วยกันสามารถตั้งได้ทุกที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์เป็นซีเมนต์ไฮดรอลิกชนิดหนึ่งซึ่งหมายความว่าเมื่อเติมน้ำแล้วจะเริ่มปฏิกิริยาทางเคมีที่ไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำที่มี สิ่งนี้จะช่วยให้ซีเมนต์แข็งตัวใต้น้ำและยังคงแข็งแกร่งแม้ในสภาวะที่เปียกชื้น ไฮดรอลิกซีเมนต์ประเภทต่าง ๆ ส่วนใหญ่จะใช้ในคอนกรีตและครก
คอนกรีต
ในทางตรงกันข้ามคอนกรีตเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้ปูนซีเมนต์ในการผูกหินบดหินและทรายเข้าด้วยกันหรือที่เรียกว่ามวลรวม ปูนซีเมนต์ทำขึ้นจาก 10% ถึง 15% ของมวลรวมของคอนกรีต สัดส่วนที่แน่นอนแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของคอนกรีตที่ทำ มวลรวมและซีเมนต์ผสมกับน้ำอย่างทั่วถึงซึ่งจะเริ่มปฏิกิริยาทางเคมีทำให้ซีเมนต์แข็งตัว ก่อนที่จะเกิดเหตุการณ์นี้สามารถผสมเทคอนกรีตลงในแม่พิมพ์เพื่อให้แข็งในรูปแบบเฉพาะไม่ว่าจะเป็นบล็อกหรือแผ่น
ระยะเวลาที่ใช้ในการตั้งค่าคอนกรีตขึ้นอยู่กับส่วนของยิปซั่มที่เติมลงในส่วนผสม เวลานี้สามารถเร่งได้โดยการเพิ่มแคลเซียมคลอไรด์หรือชะลอตัวโดยการเพิ่มน้ำตาล สารประกอบเหล่านี้ทำงานโดยส่งผลกระทบต่อการพัฒนาของผลึกที่แข็งตัวเป็นชุดคอนกรีต คอนกรีตที่สัมผัสกับการแช่แข็งและการละลายอาจมีการเติมสารเคมีเพิ่มเติมเพื่อช่วยป้องกันการแตกร้าว
อัตราส่วนคอนกรีตและซีเมนต์
คุณสมบัติของคอนกรีตขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของมวลรวมต่อซีเมนต์กับน้ำในส่วนผสม อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์เป็นสิ่งสำคัญที่สุดเนื่องจากน้ำน้อยเกินไปจะทำให้คอนกรีตผสมยากต่อการทำงานในขณะที่มากเกินไปจะทำให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอ่อนตัวลง อัตราส่วนนี้คำนวณโดยใช้สมการต่อไปนี้:
ในการคำนวณนี้ r คืออัตราส่วน q H2O คือปริมาณน้ำในแกลลอนอเมริกาและ W c คือน้ำหนักของซีเมนต์เป็นปอนด์ ต้องมีอัตราส่วนอย่างน้อย 0.25 สำหรับคอนกรีตเพื่อชุบแข็งในขณะที่ค่า 0.35 ถึง 0.4 เป็นเรื่องปกติสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่
การรวมก็มีความสำคัญเช่นกันเนื่องจากมีส่วนผสมคอนกรีตมากกว่า 60% และในบางกรณีถึง 80% หินขนาดใหญ่ต้องการคอนกรีตน้อยลงซึ่งหมายถึงต้องการน้ำน้อยลงและสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้ดีขึ้น มวลรวมนั้นยังมีราคาถูกกว่าปูนซีเมนต์ดังนั้นเปอร์เซ็นต์ที่สูงขึ้นสามารถลดต้นทุนได้ โดยทั่วไปแล้วมวลรวมที่ดีมีการรวมกันของหินที่มีขนาดแตกต่างกันหลายขนาดโดยมีขนาดเฉลี่ยและขนาดสูงสุด หินเหล่านี้จะต้องสะอาดและคงทนและไม่ควรมีดินเหนียวหรือแร่ธาตุอื่น ๆ ที่สามารถดูดซับน้ำ
เนื้อหาหินสูงของคอนกรีตทำให้ทนทานอย่างมากและมักจะใช้ในการตกแต่งสระว่ายน้ำตึกระฟ้ารถไฟใต้ดินและเสาโคมไฟรวมถึงทางเท้าทางรถยนต์และถนน ส่วนผสมในคอนกรีตและซีเมนต์นั้นมีมากที่สุดในโลกและสามารถนำมารีไซเคิลได้ การผลิตปูนซีเมนต์ต้องใช้พลังงานจำนวนมากอย่างไรก็ตามเนื่องจากต้องใช้อุณหภูมิสูงและอุตสาหกรรมได้รับการวิพากษ์วิจารณ์ว่ามีส่วนร่วมในการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
