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Oft werden die Begriffe Zement und Beton synonym verwendet, aber sie sind nicht ein und dasselbe. Diese Verwirrung kann bestehen, weil eines der Materialien – Zement – ein notwendiger Bestandteil des anderen ist. Zement wird auch zur Herstellung von Mörtel und Stuck verwendet. In diesem Artikel werden Zement und Beton kurz beschrieben und anschließend einige Beispiele für ihre Verwendung angeführt.
Zement
Zement in Bezug auf Beton und Mörtel bedeutet im Wesentlichen Portlandzement, eine Mischung aus Kalkstein, Kreide oder Mergel und Ton. Er wird hergestellt, indem die beiden Bestandteile zusammengemischt, die Mischung in einem Ofen erhitzt und der resultierende Klinker dann zu einem feinen Pulver gemahlen wird. ASTM definiert vier Arten von Portlandzement: Typ 1 für die meisten normalen Anwendungen, Typ 2 für langsamere Aushärtungszeiten, Typ 3 für schnellere Aushärtungszeiten und Typ 4 für sehr langsame Aushärtungszeiten. Gips wird zur Regulierung der Aushärtungszeit verwendetStandards für Portlandzement werden von ASTM C150 abgedeckt.
Zement ist auch in anderen Formen erhältlich und kann in anderen Anwendungen verwendet werden. Einige Beispiele sind sulfatbeständige sowie säure- und alkalibeständige Zemente. Weißer Portlandzement ist ein weiterer Zement, der in der Architektur wegen seiner ästhetischen Verbesserungen verwendet wird.
Hydraulischer Zement wird verwendet, um Wasserlecks in Beton und Mauerwerk zu verhindern. Es ist ein schnell härtender Zement, der sich in Gegenwart von Wasser ablagern kann, während die meisten Zemente trockene Bedingungen erfordern, um den Aushärtungsprozess abzuschließen.
Zemente werden auf Festigkeit, Abbindezeit, und Druckfestigkeit gemäß den von ASTM festgelegten Verfahren. Die typische Druckfestigkeit für Zement vom Typ 1 und 2 nach einer Aushärtungszeit von 28 Tagen beträgt 3500 psi. Die beiden anderen Typen erreichen etwas geringere Druckfestigkeiten. Testzylinder werden für einen Tag unter hoher Luftfeuchtigkeit eingestellt und dann für den Rest der Aushärtezeit in Wasser getaucht.
Mörtel und Stuck
Mörtel ist eine Mischung aus Zement, Sand, und Kalk und wird zum Verkleben von Ziegeln, Steinen usw. und zum Verputzen verwendet. ASTM bewertet Mörtel in fünf Qualitäten unterschiedlicher Stärke. Vor der Erfindung des Zementmörtels wurde Kalkmörtel verwendet, der noch in älteren Strukturen zu finden ist. Zementmörtel wird nicht als Ersatz für Kalkmörtel empfohlen, da er weniger flexibel und möglicherweise nicht mit altem Mauerwerk kompatibel ist. Kalkmörtel wird immer noch zum Verputzen von Innenräumen verwendet. Es sind handelsübliche Putzmischungen erhältlich, die Polymere enthalten, um die Leistung zu verbessern.
Stuck ist ein Außenbau, der auf Stein oder Ziegel oder auf eine Metalllatte auf Holzrahmenelementen aufgebracht wird. Es bietet eine haltbare, atmungsaktive Oberfläche, die nur minimale Wartung erfordert. Es sind vorbereitete, handelsübliche Stucke erhältlich, die Zement, Sand, Weichmacher, Imprägnieradditive und Pigmente kombinieren.
Beton
Beton ist eine Mischung aus Portlandzement, Wasser sowie Stein- und Sandaggregaten . Als Baumaterial hat es eine gute Druckfestigkeit und Feuerbeständigkeit. Die Zugfestigkeit ist zwar schlecht, wird jedoch durch Zugabe von Bewehrungsstahl oder durch ein als Vorspannung bekanntes Verfahren verbessert.
Beton gibt es in vielen Formen. Es kann trocken in vorgemischten Beuteln gekauft werden. Es kann in loser Schüttung geliefert und vor Ort gemischt werden. Es kann per LKW gebracht und fertig aus einer Mischanlage gemischt werden. Betonbauunternehmen werden für viele Bauprojekte mit gegossenem Beton eingesetzt, da sie Erfahrung mit den richtigen Methoden zum Setzen von Formen, Gießen, Verstärken und richtigen Aushärten haben.
Die Art des im Beton verwendeten Zements hat Einfluss auf Abbindezeit und die Stärke, die das platzierte Material entwickelt. Im Allgemeinen wird Typ 1-Zement für die meisten Projekte verwendet, Typ 3 wird jedoch häufig für vorgefertigte Formen verwendet, bei denen eine schnellere Aushärtezeit eine schnellere Entfernung wiederverwendbarer Formen ermöglicht.
Wasser spielt eine entscheidende Rolle beim Mischen von Beton mit weniger besser sein. Zu viel Wasser führt zu schwach ausgehärtetem Beton. zu wenig macht den Beton unbrauchbar. Vor dem Einbringen von nassem Beton werden Absackversuche durchgeführt, um sicherzustellen, dass der Wassergehalt in einem akzeptablen Bereich liegt. Diese Bereiche hängen von der Art der Struktur ab. Die ACI veröffentlicht empfohlene Werte für den Einbruch basierend auf bestimmten Anwendungen. Probenzylinder können auch während des Betonierens zur späteren Festigkeitsbewertung nach dem Aushärten entnommen werden.
Zement oder Beton können verschiedene Mittel zugesetzt werden, um ihre Eigenschaften zu verbessern. Diese als Zusatzmittel bezeichneten Additive können die Fähigkeit des Materials verbessern, Gefrier- / Auftauzyklen und Angriffen durch Enteiser standzuhalten, seine Verarbeitbarkeit zu verbessern, die Abbindezeit zu verzögern usw. Luftgetragene Zementsorten sind besonders nützlich für die Frost- / Auftaubeständigkeit und werden als Typen bezeichnet 1A, 2A und 3A.
Beton benötigt normalerweise 28 Tage, um seine volle Festigkeit zu entfalten. Während der ersten Woche muss das Material feucht und deutlich über dem Gefrierpunkt gehalten werden. Bei heißem Wetter muss die Aushärtezeit überwacht werden.Manchmal werden Beschichtungen angewendet, um das Aushärten von Beton vor dem Einfrieren zu schützen, ebenso wie Zusatzheizungen.
Die geringe Zugfestigkeit von Beton wird durch die Verwendung von Stahl als Zugtragemechanismus verbessert und routinemäßig in Balken, Böden und Säulen verwendet. Durch Hinzufügen von Bewehrungsstäben und Maschen zu den Formen vor dem Einbringen des Betons können Beton und Stahl monolithisch werden, wodurch die Festigkeit in den Zugbereichen erheblich verbessert wird. Eine andere Bewehrungsmethode, die Vorspannung, verwendet Stahl, um eine Druckbelastung auf den Beton auszuüben, entweder vor oder nach dem Gießen des Betons. Der Stahl versetzt den Beton in einen permanenten Druckzustand, so dass Zugbelastungen nur die Druckkräfte verringern, ohne dass das Material jemals einen gespannten Zustand erreicht.
Betonkonstruktionsmischungen werden normalerweise nach Gewicht mit Proportionen gemessen von Wasser zu Zement, bestimmt aus Tabellen, die die Umgebungsbedingungen und die Art der Struktur berücksichtigen. Die große Aggregatgröße wird durch den Abstand des Bewehrungsstahls und die Dicke der Struktur bestimmt. Der Prozentsatz des Feinaggregats wird dann aus Tabellen ausgewählt. Die optimale Mischung kombiniert große und kleine grobe Aggregate mit feinen Aggregaten, um die geringsten Hohlräume zu erzeugen und gleichzeitig eine vollständige Bedeckung des Aggregats durch den Zement sicherzustellen.
Sand wird nach Siebgröße ausgewählt und kann für Mörtel feiner sein als er ist für Beton. Organisches Material im Sand wirkt sich nachteilig auf die Leistung des Zements aus. Der ASTM-Standardtest C40 kann angewendet werden, um sicherzustellen, dass Sand frei von diesen Verunreinigungen ist.
Obwohl Beton normalerweise in entfernbaren Formen unter Verwendung von Rutschen oder Buggys eingebracht wird, können Prozesse wie Spritzbetonierung oder Spritzpumpe Nass- oder Trockenbeton durch Pneumatik pumpen Schläuche zur Abdeckung vertikaler, gekrümmter und oberirdischer Oberflächen.
Zusammenfassung
In diesem Artikel wurden die Unterschiede zwischen Zement und Beton kurz erläutert. Weitere Informationen zu verwandten Produkten finden Sie in unseren anderen Leitfäden oder auf der Thomas Supplier Discovery Platform, um potenzielle Bezugsquellen zu finden oder Details zu bestimmten Produkten anzuzeigen.
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