Sementingredienser er forskjellige komponenter som blandes sammen for å skape et sterkt og holdbart byggemateriale. Råvarene, valgt med omhu og kombinert for å produsere ulike effekter og sementtyper, er kalk, silika, alumina, jernmalm, tilslag, gips og sementbaserte tilleggsmaterialer.
Hver av disse ingrediensene i sement spiller en unik rolle i de kjemiske reaksjonene og spesifikke kvalitetene til sement. Denne kombinasjonen resulterer i et allsidig og holdbart stoff som byggere har brukt i århundrer og fortsatt bruker i dag.
Sementingredienser: Hva er sement laget av?
Sement er en blanding av råvarer som er designet for å produsere en bestemt type sement. Hver sementingrediens bringer spesielle kvaliteter til sementen. Men introduksjonen av en bestemt ingrediens har også begrensninger som gjør at sementen fungerer på en distinkt måte.
Lime
Kalkstein er en sedimentær bergart som hovedsakelig består av kalsiumkarbonat i form av kalsitt. Kalkstein er en rikelig naturressurs og dens allsidighet, overflod og estetiske kvaliteter har gjort den til en verdifull ressurs. I århundrer har folk brukt kalkstein som byggemateriale, jordforbedringsmiddel og råingrediens i andre produkter.
Kalkstein er en verdifull råingrediens i sement fordi den gir kalsium. Dette er essensielt i de kjemiske reaksjonene som oppstår under hydratiseringsprosessen i sement. Kalsium reagerer med vann og danner kalsiumsilikathydratgel som hjelper sement å herde og få styrke. Kalk fungerer også som en retarder, og senker den faste tiden for sementen.
Kvaliteten på kalk vil variere fra kilde til kilde. Noe kalk vil inneholde for store mengder urenheter som påvirker kvaliteten på sementproduktet. Det er også viktig å bestemme riktig mengde kalk i sementblandingen. For mye kalk vil øke herdetiden og redusere styrken. For lite kalk vil gi raske herdetider og kan øke følsomheten for sulfatangrep.
Silika
Silika er en naturlig forekommende forbindelse og en av de mest tallrike i jordskorpen. Sementprodusenter henter silika fra naturressurser som leire og skifer.
Silika reagerer med kalkstein for å danne forbindelser som er ansvarlige for styrken til sement. Silica bidrar også til de hydrauliske egenskapene til sement og hjelper den til å herde når den blandes med vann.
Når man lager sement, må produsentene kontrollere mengden av silika for å produsere sement med ønsket resultat. Et overskudd av silika kan forsinke styrkeutviklingen og vil kreve ytterligere herdetid. For mye silika kan også øke krympingen i sementen og føre til sprekker som utvikles under tørketilstanden.
Alumina
Alumina, eller aluminiumoksid, er avledet fra bauxitt. Bauksitt er et leirelignende mineral som er rikt på aluminium.
Alumina hjelper sement til å stivne raskere og forbedrer sulfatmotstanden. Det hjelper også sement å produsere varme under hydrering, noe som er viktig for å hjelpe sement til å stivne under kalde værforhold
For mye alumina kan føre til at sementen stivner for raskt, noe som gjør den utfordrende å bruke. For store mengder alumina kan forårsake rask kortsiktig styrke, men redusert langtidsholdbarhet av sement.
Jernmalm
Jernmalm er stein eller mineraler som inneholder metallisk jern. Jernmalm inneholder jernoksider som hematitt og magnetitt, som er viktige ingredienser i sement.
Jernmalm fungerer som et fargestoff i sement. Det kan skape nyanser av rød, brun og svart sement, noe som bidrar til den estetiske appellen. Jernmalm fungerer også som et flussmiddel for å redusere smeltepunktet til råvarer. Dette hjelper dem til å smelte mer effektivt.
Urenheter som svovel eller fosfor som finnes i jernmalm vil føre til at sementens styrke, holdbarhet og bearbeidbarhet lider.
Aggregater
Aggregater er granulære materialer som sementprodusenter tilsetter til sementblandingen. De gir et flertall av volumet i blandingen og gir bulk, styrke og stabilitet. Vanlige tilslag i sement er sand, grus, pukk, resirkulert betongtilslag (RCA) og lette tilslag som ekspandert leire, skifer eller skifer.
Den sammenlåsende naturen til tilslag bidrar til sementens totale styrke og bæreevne. De hjelper til med å kontrollere krympingen i sement under tørke- og herdeprosessen. Tilsetning av tilslag bidrar også til å holde sementkostnadene lavere.
Tilslag øker behovet for ekstra vann for å sikre god bearbeidbarhet for sementen. Visse tilslag kan også forårsake en alkali-silika-reaksjon med de alkaliske komponentene i sementpastaen som kan forårsake sprekker, ekspansjon og forringelse av sementen over tid.
Gips
Gips er et mineral som består av kalsiumsulfatdihydrat og er et vanlig tilsetningsstoff i sement. Gips fungerer som en retarder i sement, og senker den innledende herdetiden. Denne kvaliteten gir arbeidstakere bedre bearbeidbarhet og utvidet plassering. Tilsetning av gips bidrar til å forhindre rask herding av sement når den kommer i kontakt med vann og beskytter sementen mot forringelse i svovelrike miljøer.
For mye gips kan føre til forsinket styrkeutvikling. Produsenter må også vurdere den nøyaktige kjemiske sammensetningen av deres spesifikke sementingredienser, da gips kan reagere med visse kjemikalier i blandingen og forringe sementens ytelse og egenskaper.
Supplerende sementholdige materialer (SCM)
I tillegg til standardingrediensene for sement, finnes det sementholdige materialer som enkelte sementer inneholder. Disse materialene inkluderer flyveaske, silika-røyk, puzzolaner og slagg.
SCM-ene gir mange fordeler i sement. De bidrar til å forbedre bearbeidbarheten, kohesiviteten, styrken og holdbarheten samt redusere permeabiliteten og temperaturutviklingen i sement. Innføringen av SCM bidrar også til å forbedre miljøfordelene ved en bestemt type sement. Mange SCM-er er biprodukter fra sementindustrien som vil gå på søppelfyllinger med mindre de blir knust for å bli en del av sement. De bidrar også til å redusere behovet for råsementproduksjon.
I noen tilfeller er SCM assosiert med forsinket styrkeutvikling i sement. SCM-er er tilgjengelige i forskjellige sammensetninger og partikkelstørrelser, så de kan variere i henhold til kvalitetene de produserer. Sementprodusenter må nøye velge ut SCM for å produsere sement med de ønskede kvalitetene.
Hvis du liker siden vår, del gjerne med vennene dine & Facebook
