Zement ist der Konglomerat-Werkstoff schlechthin, da er der Hauptbestandteil von Beton ist.
Zement ist ein vom lateinischen Cæmentum abgeleitetes Wort, und bedeutet Mörtel. Dieser Ursprung ist nicht verwunderlich, denn im Vergleich zu anderen antiken Zivilisationen nutzten die Römer Zement als Verbundmaterial für ihre Konstruktionen.
Portlandzement ist die am weitesten verbreitete Version in der Bauwelt, da er für den Bau von Brücken, Dämmen, Gebäuden, Platten, Wänden, Böden usw. verwendet wird. Im industriellen Bereich hat sich der Zement erheblich weiterentwickelt und ist daher ein wesentlicher Bestandteil für Strukturen.
Woraus wird Zement hergestellt
Die Zusammensetzung des Zements hängt von seiner Klassifizierung ab.
Die grundlegende Klassifizierung von Zement erfolgt nach der Herkunft seiner Hauptbestandteile. Daher kann Zement aus Ton oder Puzzolan bestehen.
Tonzement bestehen im Wesentlichen aus Ton und Kalkstein. Während Puzzolanzemente aus Puzzolanen bestehen, bei denen es sich meist um Vulkanasche handelt.
Portlandzement gehört zum Typ Ton. Da es das am häufigsten verwendete und bekannteste ist, werden wir uns auf nähere mit seiner Zusammensetzung befassen.
Aus chemischer Sicht besteht es also aus den folgenden Oxiden:
- Silicium-Dioxid (SiO2): Dieser Rost macht zwischen 19 und 25% des Zements aus.
- Tonerde (Al2O3): ihre Menge schwankt zwischen 3,5 und 8% des Zements.
- Eisenoxid (Fe2O3): Sein Anteil liegt zwischen 2,5 und 4,5% der Gesamtmenge.
- Kalk (CaCO3): der vorherrschende Bestandteil, der zwischen 62 und 65% des Zements ausmacht.
- Gips (SO3): macht 1,5 und 4,5% des Materials aus.
- Magnesia (Mg): Sein Anteil liegt zwischen 0,5 und 5% der Mischung.
- Alkalien (Na2O, K2O): Schließlich variiert die Menge dieses Oxids zwischen 0,2 und 1,2% der Gesamtmenge.
Weshalb Zement so wichtig ist
Zement ist ein wichtiges Material im Bauwesen, weil er die Bildung von Beton ermöglicht. Die Verbindung von Gesteinskörnungen und Sand wäre ohne Zement nicht möglich, da er dafür verantwortlich ist, eine Verbindung zu einer einzigen konsistenten Mischung zu ermöglichen.
Wenn der Zement mit den anderen Komponenten des Betons vermischt wird und mit Wasser in Kontakt kommt, kommt es zu einer chemischen Reaktion, die Hydratation genannt wird. Dieses Phänomen führt zum Abbindungsprozess.
Kurz gesagt: Während des Abbindungsprozesses werden die Steinpartikel von einem Gel umhüllt, das mit der Zeit zunimmt. Dadurch verschmelzen die restlichen Materialien zu einer einzigartigen und dicken Masse, die als Beton bezeichnet wird.
Die Hydratation wird hauptsächlich durch Kalziumoxid (Kalk) und Wasser ausgelöst, so dass es sich hierbei nicht um einen besonderen Prozess im Zement handelt, da andere Bindemittel wie Kalk und Gips diese entwickeln können.
Allerdings können nicht alle bekannten Bindemittel zur Herstellung eines so vielseitigen und festen Materials wie Beton führen. Zement hat eine Zusammensetzung, die im Laufe der Jahre wieder potenziert und verfeinert wurde, es ist also eine Art hydraulischer Kalk, der perfektioniert wurde.
Eigenschaften des Zements
Die wichtigsten physikalisch-chemischen Eigenschaften von Zement sind:
- Feinheit: Ein wichtiger Faktor bei der Hydratation ist die Kontaktfläche. Daher gilt: je feiner die Zementpartikel, desto schneller die Hydratationsrate, wodurch der Beton einen schnelleren Widerstand entwickelt.
- Abbindungszeit: Wenn der Zement mit Wasser reagiert und den Betonteig bildet, wird er für eine begrenzte Zeit eine Mischung mit konstanter Plastizität sein. Dann wird die Mischung allmählich hart.
- Normale Konsistenz: bezieht sich auf die Fließfähigkeit der entsprechenden Mischung für eine Wassermenge. Diese Eigenschaft hängt mit der Qualität des Zements und der Abbindungszeit zusammen.
- Mechanischer Widerstand: Der Zement verleiht dem Beton mechanischen Widerstand. Die Qualität und die Proportionen der anderen Komponenten beeinflussen jedoch auch die Festigkeit des Betons, wenn auch in geringerem Maße.
- Hydratationswärme: Hydratation ist eine exotherme Reaktion, was bedeutet, dass sie Wärme abgibt. Diese Eigenschaft erlaubt es, die maximale Temperatur zu spezifizieren, bei der sich der Frischbeton entwickelt, sowie den Zeitpunkt, in dem sie erreicht wird.
Andere Zementeigenschaften
- Falscher Satz.
- Stabilität des Volumens.
- Luftgehalt.
- Modul Schmelzen.
- Sekundäre Verbindungen.
- Verlust bei Zündung.
- Unlöslicher Rückstand.
- Spezifisches Gewicht und relative Dichte.
Verwendung von Zement im Industriebau
Die Hauptverwendung von Zement im Industriebau ist die Bildung von Beton, der für den Bau von Böden, Wänden, Ziegeln, monolithischen Elementen usw. verwendet wird.
Darüber hinaus, ermöglicht Zement die Herstellung von Stahlbeton, d.h. Beton, der mit Maschen und/oder Fasern (synthetisch oder metallisch) bewehrt ist, so dass er Spannungen besser standhalten kann.
Stahlbeton ist notwendig, um Pfeiler, Fundamente, Balken und andere Elemente zu bauen, die die Struktur eines Industriegebäudes ausmachen.
Stahlbeton ist jedoch besonders nützlich für den Bau von Bodenplatten, die verschiedene Endbehandlungen erhalten, um die Oberfläche des Industriekomplexes zu optimieren und so zu verhindern, dass die Lasten schwerer Maschinen sie ernsthaft beschädigen können.
Dies bedeutet, dass Zement als reines Gemisch an sich nicht das geeignetste Material für den Bau von Böden ist, da seine geringe Härte einen beschleunigten Oberflächenverschleiß verursacht.
Stattdessen ist es üblich, sich für Betonböden zu entscheiden, wobei Zement eines der grundlegenden Materialien ist, aus denen der Boden besteht.
Die Oberfläche von Platten aus Beton erfordert Behandlungen, die auf Versiegelung und Aushärtung der Platten basieren. Das BECOSAN®-System zeichnet sich bei diesen Aktivitäten dadurch aus, dass es einen wirksamen Schutz bietet, der die Instandhaltung des Belags vereinfacht.
