Cementingrediënten zijn diverse componenten die samenvloeien tot een sterk en duurzaam bouwmateriaal. De grondstoffen, zorgvuldig geselecteerd en gecombineerd om verschillende effecten en cementsoorten te produceren, zijn kalk, silica, aluminiumoxide, ijzererts, aggregaten, gips en aanvullende cementachtige materialen.
Elk van deze ingrediënten van cement speelt een unieke rol in de chemische reacties en specifieke eigenschappen van cement. Deze combinatie resulteert in een veelzijdige en duurzame stof die bouwers al eeuwenlang gebruiken en nog steeds gebruiken.
Cementingrediënten: waar is cement van gemaakt?
Cement is een mengsel van grondstoffen die zijn ontworpen om een specifiek type cement te produceren. Elk cementingrediënt brengt specifieke eigenschappen aan het cement mee. Maar de introductie van een bepaald ingrediënt brengt ook beperkingen met zich mee die het cement op een aparte manier laten functioneren.
Limoen
Kalksteen is een sedimentair gesteente dat voornamelijk bestaat uit calciumcarbonaat in de vorm van calciet. Kalksteen is een overvloedige natuurlijke hulpbron en zijn veelzijdigheid, overvloed en esthetische kwaliteiten hebben het tot een waardevolle hulpbron gemaakt. Eeuwenlang hebben mensen kalksteen gebruikt als bouwmateriaal, bodemverbeteraar en grondstof in andere producten.
Kalksteen is een waardevolle grondstof in cement omdat het calcium levert. Dit is essentieel bij de chemische reacties die plaatsvinden tijdens het hydratatieproces in cement. Calcium reageert met water en vormt een calciumsilicaathydraatgel die het cement helpt uitharden en sterker worden. Kalk dient ook als vertrager, waardoor de uithardingstijd van het cement wordt vertraagd.
De kwaliteit van kalk varieert van bron tot bron. Sommige kalk bevat overmatige hoeveelheden onzuiverheden die de kwaliteit van het cementproduct aantasten. Ook is het van groot belang om de juiste hoeveelheid kalk in het cementmengsel te bepalen. Te veel kalk zal de uithardingstijd verlengen en de sterkte verminderen. Te weinig kalk veroorzaakt snelle uithardingstijden en kan de gevoeligheid voor sulfaataanvallen vergroten.
Silica
Silica is een natuurlijk voorkomende verbinding en een van de meest voorkomende in de aardkorst. Cementfabrikanten halen silica uit natuurlijke hulpbronnen zoals klei en schalie.
Silica reageert met kalksteen en vormt verbindingen die verantwoordelijk zijn voor de sterkte van cement. Silica draagt ook bij aan de hydraulische eigenschappen van cement en helpt het uitharden wanneer het met water wordt gemengd.
Bij het maken van cement moeten fabrikanten de hoeveelheden silica controleren om cement met de gewenste resultaten te produceren. Een teveel aan silica kan de sterkteontwikkeling vertragen en vereist extra uithardingstijd. Te veel silica kan ook de krimp van het cement vergroten, wat leidt tot scheuren die ontstaan tijdens het drogen.
Aluminiumoxide
Alumina, of aluminiumoxide, is afgeleid van bauxiet. Bauxiet is een kleiachtig mineraal dat rijk is aan aluminium.
Aluminiumoxide zorgt ervoor dat cement sneller uithardt en verbetert de sulfaatbestendigheid. Het helpt cement ook om warmte te produceren tijdens hydratatie, wat belangrijk is om cement te laten uitharden onder koude weersomstandigheden
Te veel aluminiumoxide kan ervoor zorgen dat het cement te snel uithardt, waardoor het lastig te gebruiken is. Overmatige hoeveelheden aluminiumoxide kunnen een snelle sterkte op de korte termijn veroorzaken, maar de duurzaamheid van het cement op de lange termijn verminderen.
Ijzererts
IJzererts is gesteente of mineralen die metallisch ijzer bevatten. IJzererts bevat ijzeroxiden zoals hematiet en magnetiet, belangrijke ingrediënten in cement.
IJzererts fungeert als kleurstof in cement. Het kan tinten rood, bruin en zwart cement creëren, wat bijdraagt aan de esthetische aantrekkingskracht. IJzererts werkt ook als vloeimiddel om het smeltpunt van grondstoffen te verlagen. Dit helpt hen effectiever te fuseren.
Onzuiverheden zoals zwavel of fosfor die in ijzererts aanwezig zijn, zullen ervoor zorgen dat de sterkte, duurzaamheid en verwerkbaarheid van cement eronder lijden.
Aggregaten
Aggregaten zijn korrelige materialen die cementproducenten aan het cementmengsel toevoegen. Ze zorgen voor het grootste deel van het volume in het mengsel en zorgen voor volume, sterkte en stabiliteit. Veel voorkomende aggregaten in cement zijn zand, grind, steenslag, gerecycled betonaggregaat (RCA) en lichtgewicht aggregaten zoals geëxpandeerde klei, schalie of leisteen.
De in elkaar grijpende aard van aggregaten draagt bij aan de algehele sterkte en het draagvermogen van cement. Ze helpen de krimp van cement tijdens het droog- en uithardingsproces onder controle te houden. De toevoeging van aggregaten helpt ook om de kosten van cement lager te houden.
Aggregaten vergroten de behoefte aan extra water om een goede verwerkbaarheid van het cement te garanderen. Bepaalde aggregaten kunnen ook een alkali-silica-reactie veroorzaken met de alkalische componenten in de cementpasta, wat na verloop van tijd scheuren, uitzetting en achteruitgang van het cement kan veroorzaken.
Gips
Gips is een mineraal dat bestaat uit calciumsulfaatdihydraat en is een veelgebruikt additief in cement. Gips werkt als een vertrager in cement, waardoor de initiële uithardingstijd wordt vertraagd. Deze kwaliteit zorgt voor een betere werkbaarheid van werknemers en een langere plaatsing. De toevoeging van gips helpt de snelle verharding van cement te voorkomen wanneer het in contact komt met water en beschermt het cement tegen bederf in zwavelrijke omgevingen.
Te veel gips kan leiden tot een vertraagde sterkteontwikkeling. Fabrikanten moeten ook rekening houden met de exacte chemische samenstelling van hun specifieke cementingrediënten, aangezien gips kan reageren met bepaalde chemicaliën in het mengsel en de prestaties en eigenschappen van het cement kan aantasten.
Aanvullende cementgebonden materialen (SCM)
Naast de standaardingrediënten voor cement zijn er cementachtige materialen die sommige cementen bevatten. Deze materialen omvatten vliegas, silicadamp, puzzolanen en slakken.
De SCM's bieden veel voordelen in cement. Ze helpen de verwerkbaarheid, cohesie, sterkte en duurzaamheid te verbeteren en verminderen de doorlaatbaarheid en temperatuurontwikkeling van cement. De introductie van SCM's helpt ook de milieuvoordelen van een bepaald type cement te verbeteren. Veel SCM's zijn bijproducten van de cementindustrie die op stortplaatsen belanden, tenzij ze worden vermalen om onderdeel van cement te worden. Ze helpen ook de behoefte aan ruwe cementproductie te verminderen.
In sommige gevallen worden SCM's in verband gebracht met een vertraagde sterkteontwikkeling in cement. SCM's zijn verkrijgbaar in verschillende samenstellingen en deeltjesgroottes, zodat ze kunnen variëren afhankelijk van de kwaliteit die ze produceren. Cementproducenten moeten SCM's zorgvuldig selecteren om cement met de gewenste kwaliteiten te produceren.
Als je onze pagina leuk vindt, deel hem dan met je vrienden & Facebook
