Zement wird oft mit Beton verwechselt, und es ist ein weit verbreitetes Missverständnis, dass Zement und Beton austauschbare Begriffe sind. Ist es ein Zementweg oder ein Betonweg? Ein Zement-LKW oder ein Beton-LKW?
Wenn Sie die grundlegenden Grundlagen der einzelnen Elemente kennen, einschließlich Geschichte, Zusammensetzung und Unterschiede, können Sie sich im Gespräch mit Bauexperten besser auskennen.
Zunächst einmal: Zement ist ein Bestandteil von Beton., Beton ist das fertige Produkt, das beim Bau von Fundamenten, Einfahrten, Straßen, Häusern und der Infrastruktur um Sie herum verwendet wird.
Im Folgenden werden wir uns sowohl Zement als auch Beton einschließlich der Hauptunterschiede und Verwendungen genauer ansehen.
Was ist Zement?
Zement – der „Kleber“, der Beton miteinander bindet – ist ein feines Pulver aus zerkleinerten Mineralien wie Kalkstein und Ton, die als Bindemittel fungieren. Zement kann aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, kann aber nicht alleine verwendet werden., Tatsächlich war römischer Zement zerkleinertes Gestein mit verbranntem Kalk, Vulkanasche und Ziegelzusätzen. Heute ist Portlandzement der am häufigsten verwendete Zement und aufgrund der weit verbreiteten Verfügbarkeit von Kalkstein und Schiefer eines der kostengünstigsten Materialien auf der ganzen Welt.
Es gibt fünf Arten von Portlandzement mit folgenden Merkmalen:
- Typ I Zement eignet sich für allgemeine Zwecke, bei denen keine besonderen Eigenschaften erforderlich sind.
- Typ II hat eine mäßige Sulfatbeständigkeit und macht den Großteil des in Nordamerika verkauften Zements aus.,
- Typ-III-Zement hat eine relativ hohe Frühfestigkeit, was bedeutet, dass er schneller an Festigkeit gewinnt als Typ I, wodurch Formen früher entfernt werden können.
- Typ IV hat eine geringe Hydratationswärme und wird in massiven Bauprojekten eingesetzt. Es entwickelt sich langsamer als andere Zementarten.
- Zement vom Typ V wird nur für schwere Sulfatbeständigkeit verwendet, da er langsamer Festigkeit entwickelt als andere Zementarten.
Der erste Schritt bei der Zementherstellung besteht darin, Kalkstein (und andere Materialien) durch Strahlen aus einem Steinbruch zu extrahieren., Die Materialien werden verkleinert und dann zur Verarbeitung in eine Anlage transportiert. Dann werden andere Materialien wie Sand, Ton, Schiefer, Eisenerz, Gips und Mineralien mit dem Kalkstein gemahlen, um Rohmehl herzustellen, das in Größe und Chemie einheitlich ist.
Das Rohmehl wird dann in einem Ofen verarbeitet, der 2.642 Grad Fahrenheit oder 1.450 Grad Celsius überschreitet (heißer als geschmolzene Lava, wenn es aus einem Vulkan ausbricht!)., Ein Drehzementofen, der mehr als 95% der weltweiten Zementproduktion ausmacht, ist im Wesentlichen ein langes Rohr, das je nach Produktionskapazität der Anlage einen Durchmesser von 12 Fuß und eine Länge von mehr als 300 Fuß haben kann.
Die Verarbeitung des Rohmehls im Ofen ermöglicht mehrere strukturelle Veränderungen und chemische Reaktionen sowie die Bildung neuer Verbindungen, die zur Festigkeit des Zements beitragen. Die weißglühenden Brocken, die aus dem Ofen austreten, werden „Klinker“ genannt und luftgekühlt. Der „Klinker“ wird in einer Mühle auf eine gewünschte Größe und Festigkeit gemahlen., Ein Labor sammelt Proben und prüft unter anderem auf Feinheit, Konsistenz, Festigkeit und Hydratationswärme.
Aufgrund der hohen Temperatur, die im Ofen benötigt wird, werden Kohle, Erdgas, Heizöl und Petrolkoks häufig zum Anzünden verwendet. Mit dem Vorstoß zu einer nachhaltigeren Herstellung fügen Anlagenbetreiber ihrem Kraftstoff jedoch häufiger recycelte Materialien wie Deponieüberlauf, Schlachthofabfälle, Kunststoffe und mehr hinzu. Ein weiteres Beispiel sind Reifen, die sonst schwer zu entsorgen sind.,
Nachdem der „Klinker“ abgekühlt ist und zu einem feinen Zementpulver gemahlen wurde, wird er in loser Schüttung verkauft, verpackt oder in eine Anlage transportiert, wo er mit anderen Zutaten zu Beton oder Mörtel gemischt wird.
In diesem Video aus dem Werk CRH Canada Mississauga erfahren Sie aus erster Hand, wie Zement hergestellt wird.
Was ist Beton?
Beton ist das Endprodukt, das sich aus dem Mischen von Zement, Zuschlagstoffen (einschließlich Sand), Wasser und Beimischungen ergibt. Es ist zunächst in seinem „nassen“ Zustand formbar und verfestigt sich mit der Zeit und gewinnt an Festigkeit und Haltbarkeit.,
Die früheste Verwendung von Beton war durch das Römische Reich. Während es einige Hinweise darauf gibt, dass sogar frühere Zivilisationen eine entfernte Form von Beton verwendeten, verwendeten die Römer eine Mischung aus Branntkalk, Pozzolana und einem Bimssteinaggregat. Das Pantheon ist die größte Betonkuppel ohne Bewehrung der Welt gebaut in 120 A. D.
Betonmischungen variieren je nach Stärke, Aussehen und lokalen Anforderungen., Wie oben erwähnt, wird es typischerweise aus vier Schlüsselzutaten hergestellt, die in einem bestimmten Verhältnis basierend auf der Anwendung gemischt werden:
- Zement: Dies ist das Bindemittel, das verwendet wird, um andere Materialien zusammenzuhalten.
- Aggregate: Natürlich aggregate (größer als 3/8″ in durchmesser) und feine aggregate (sand).,
- Wasser: Wasser ist das wichtigste Element in der Qualität der Betonherstellung und wird für zwei Zwecke benötigt:
- Hydratation, um eine chemische Reaktion mit dem Zement zu erzeugen
- Um die Verarbeitbarkeit (Verhältnis von Wasser zu Zement) zu unterstützen
- Beimischungen: Dies sind andere Inhaltsstoffe als Zement, Wasser und Zuschlagstoffe, die unmittelbar vor oder während des Mischens der Mischung zugesetzt werden. Beispiele umfassen chemische Retarder, Beschleuniger, Wasserreduzierer und Superplastiker; und mineralische Flugasche, Kieselsäuredämpfe und Schlacken.,
Je nach Anwendung gibt es eine Vielzahl von Betontypen, die Ihren Anforderungen entsprechen können. Ein Beispiel hierfür ist selbstkonsolidierender Beton (SCC), der sehr fließfähig ist und sich ohne Trennung leicht ausbreiten kann. Das Verhältnis von Wasser zu Zement in selbstkonsolidierendem Beton ist ungefähr .32 statt .48 für konventionellen Beton. Der fließfähige Aspekt von SCC macht es ideal für Betonfertigteile.
Ein weiteres Beispiel ist Polymerbeton, der mithilfe eines Katalysators Aggregate miteinander bindet., Es wird gepresst statt gegossen und in Anwendungen eingesetzt, in denen eine höhere Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist (z. B. sanitäre Abwasserschächte).
Andere Arten von Beton sind Hochleistungsbeton, pervious Beton und Spritzbeton.
Fertigbeton wird in einer Chargenanlage hergestellt und mit Wasser in einem Fasswagen an den Projektstandort geliefert. Oft werden verschiedene Beimischungen verwendet, um optimale Ergebnisse bei unterschiedlichen Wetterbedingungen zu erzielen., Ein Beispiel umfasst Beschleuniger wie Calciumchlorid oder Nicht-Chlorid-Beschleuniger, die die Geschwindigkeit erhöhen, mit der die Hydratationsreaktion auftritt.
Beton: Eine nachhaltige Option
Mit nachhaltigen und grünen Bauweisen ist es wichtig zu verstehen, welche Rolle Beton für die Umwelt hat. Beton kann Tausende von Jahren stehen und mit zunehmendem Alter an Festigkeit gewinnen, wo andere Baumaterialien verrotten, rosten und verbrennen können., Beton aus alten Gebäuden und abgerissenen Brücken kann beispielsweise als Aggregatkomponente zerkleinert, reduziert und in neue Chargen eingebaut werden. Es kann auch als Rip Rap und neue Straßenbasen verwendet werden. Beton ist aufgrund seiner inhärenten thermischen Masse und seiner Fähigkeit, Wärme aufzunehmen, ein hochenergieeffizienter Baustoff. Darüber hinaus können recycelte Materialien – wie Post-Consumer-Glas und Schlackenzement-in Beton für Mauerwerkseinheiten eingebaut werden, die zu einem grünen und nachhaltigen Design beitragen können.,
Am häufigsten verwendeter Baustoff
Hoffentlich verstehen Sie jetzt die Hauptunterschiede zwischen Beton und Zement sowie ein besseres Verständnis dafür, warum Beton einer der weltweit am häufigsten verwendeten Baustoffe ist.
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