Alles über Zement

Zement ist ein typisch graues mineralisches Pulver. Derartige Baustoffe werden häufig in 50-kg-Säcken oder tonnenweise lose für zementverarbeitende Betriebe, wie zB Betonhersteller, am Markt angeboten. Neben Zement, der vollständig aus Klinker besteht, gibt es auch Zement, der andere Rohstoffe wie Flugasche, Bodenschlacke und Kalkstein enthält. Je nach Verwendungszweck sind verschiedene Varianten dieses Produkts auf dem Markt erhältlich. Erfahren Sie mehr über dieses ausgiebig verwendete Material, indem Sie bei uns bleiben.

Ursprünge des Zements

Obwohl die Verwendung des ersten Zements auf das alte Rom zurückgeht, wurde der moderne Zement vor über zwei Jahrhunderten in England entwickelt. Joseph Aspedin , ein britischer Steinmetz aus dem 19. Jahrhundert, war der Erfinder. Er kochte eine Kombination aus Kalkstein und Ton auf seinem Küchenherd, bevor er die Mischung zu einem feinen Pulver mahlte.
Das Ergebnis war der erste hydraulische Zement, der durch Zugabe von Wasser zu einer Paste wurde und an der Luft zu Steinkonsistenz erstarrte. Aspedin nannte seine Entdeckung „Portlandzement“, weil er dem Kalkstein ähnelte, der auf der Isle of Portland im Ärmelkanal abgebaut wurde. Aspiden erhielt sein Patent 1824.

Die Bedeutung von Zement

Zement ist ein feines graues Pulver, das in Verbindung mit Wasser eine Paste bildet und mit der Zeit aushärtet. Die wichtigste Verwendung dieses Materials ist die Herstellung von Beton, wo es als Hauptkomponente für die Druckfestigkeit von Beton dient. Bauzement wird in hydraulische und nicht hydraulische Sorten eingeteilt.
Bei hohen Temperaturen werden Kalk, Lehm und Gips kombiniert, um den hydraulischen Typ zu erzeugen, während Kalk, Gipsbeschichtung und Oxychlorid verwendet werden, um den nicht-hydraulischen Typ zu erzeugen. Nicht-hydraulischer Zement benötigt eine lange Zeit zum Aushärten, aber hydraulischer Zement beginnt schnell auszuhärten.

Verbindungen

• Die Qualität des Zements wird durch die folgenden vier Komponenten und ihre jeweiligen Prozentsätze bestimmt:
  • Trikalziumsilikat (S2C) • Dikalziumsilikat (S3C) • Trikalziumaluminat (A3C) • Tetrakalzium Alumoferrit (AF4C)

Chemisches Amalgam

Die Anteile der vorangehenden Verbindungen beeinflussen jeden der nächsten Schritte:

• Timing
• Geschwindigkeit des Kraftaufbaus
• Gesamtfestigkeit
• Haltbarkeit
• Farbe

Zementspezifikationen

Eine Kombination aus Kalkstein und Erde wird in einem Ofen auf 1.450 Grad Celsius erhitzt, um Zement zu erzeugen. Während des Verkalkungsprozesses wird aus Calciumcarbonat ein Kohlendioxidmolekül freigesetzt, wodurch Calciumoxid oder Branntkalk entsteht, der sich mit anderen Stoffen verbindet. Bei diesem Verfahren entsteht Klinker, eine harte Substanz, die mit einer geringen Menge Gips in ein graues Pulver umgewandelt wird.
Silikate, nämlich S2C und S3C, sind die primären und wichtigsten Bestandteile von Zement, die seine Festigkeit direkt beeinflussen. Die Oxide, aus denen diese Silikate bestehen, haben einen erheblichen Einfluss auf ihre Atom- und Kristallstrukturen sowie ihre hydraulischen Eigenschaften. Andere Chemikalien sind für die Hydratation und das Abbinden von Zement nützlich, haben aber nur einen geringen Einfluss auf die Beständigkeit. Portlandzement ist der Hauptbestandteil bei der Herstellung von Beton, Mörtel und Mörtel.

Die Vorteile von Zement

1. Es ist ein außergewöhnliches Bindemittel
2. Verfügbarkeit überall
3. Es wird bei der Herstellung von Beton und Mörtel verwendet
4. Es ist preiswert
5. Es ist vielfältig in der Natur
6. Es wird in den meisten Wettersituationen verwendet

Anwendungen im Bauwesen

Dies sind die Verwendungen von Zement in Beton:

• Bau von Fundamenten
• Bau von Stützen
• Bau von Balken
• Bau von Wandscheiben
• Bau von vorgefertigten Wänden
• Bau von Brücken
• Bau von Straßentunneln und Wassertunneln
• Bau von Wasser- und Erddämmen
• Bau und Umsetzung von Projekten im Zusammenhang mit Wasser Überleitungsstrecken
• Bau von Rohrtrassen in der städtischen Kanalisation
• Bau von Straßentafeln und bestimmten Verkehrsleiteinrichtungen
• Straßen- und Brückenbau

Dies sind die Verwendungen von Zement in Mörtel:

• Herstellung von Mörtel aller Art
• Herstellung von Schlämme
• Umreifung für Keramikfliesennaht
• Anwendung auf der Gebäudeaußenseite

Produktionsverfahren

Typischerweise wird Zement aus Kalkstein und Ton oder Schiefer hergestellt. Die genauen Mengen dieser essentiellen Elemente werden aus Steinminen entnommen und kombiniert. Einige Silikate, wie Sand, werden häufig durch Baggern aus Seen, Flüssen und Kanälen entfernt.
Zementwerke befinden sich oft in der Nähe der Mineralien, die zur Herstellung des Produkts benötigt werden, wodurch Transportkosten und Zementpreise gesenkt werden. Das Mineral wird nach seiner Gewinnung zum Zerkleinern und Sieben in die Anlage gebracht. Das Material wird im Werk zerkleinert und gesiebt, um die erforderliche Partikelgröße zu erhalten. Typischerweise wird abgebautes Erz auf ungefähr drei Viertel Zoll zerkleinert und in großen Mengen gelagert. Das 34-Zoll-Erz wird in einer massiven Kugelmühle zu Pulver zerkleinert. Der Herstellungsprozess kann dann auf zwei Arten durchgeführt werden: • Trocken • Nass In einer Kugelmühle werden die Rohstoffe durch Zugabe von Wasser befeuchtet und eine Aufschlämmung erzeugt . Das gemahlene Pulver wird nass oder trocken einem Drehrohrofen zur thermischen Verarbeitung zugeführt. Im Drehrohrofen wird den Calciumcarbonaten zunächst Kohlendioxid entzogen. Das Rohmaterial wird als nächstes bei etwa 2700 Grad Fahrenheit geschmolzen. Der Ausfluss aus dem Ofen wird „Klinker“ genannt, weil er winzigen Steinen oder Hochofennebenprodukten ähnelt. Klinker ist eine feste Masse. Der Korngrößenbereich für Klinker liegt zwischen 1 und 25 Millimetern. Klinker wird in einer Kugelmühle verarbeitet, um Portlandzement für den Verkauf herzustellen. In seiner grundlegendsten Konfiguration ist der Drehrohrofen ein 200 Meter langes Rohr mit 6 Metern Durchmesser und einer langen Flamme am Ende. Die Rohstoffe treten am kalten Ende in den Ofen ein und werden schrittweise zum heißen Ende transportiert. Das Material fällt dann aus dem Ofen und kühlt ab. Der gekühlte Klinker kann entweder in einem Klinkertank zwischengelagert oder direkt zur Mühle transportiert werden. Die Mühle reduziert den Klinker in einen pulverförmigen Zustand.

Vielzahl von Zement

Verschiedene Arten von Zement werden durch Mischen von Gips, Klinker und anderen Zutaten in unterschiedlichen Anteilen hergestellt. Hydraulischer und nichthydraulischer Zement sind aufgrund ihrer Eigenschaften die beiden Grundgruppen von Bauzement. Zusätzlich zu den beiden Haupttypen von hydraulischem Zement gibt es die folgenden anderen Typen:

• Normaler Portlandzement (Typ 1)
• Modifizierter Portlandzement (Typ 2)
• Portlandzement mit schneller Aushärtung (Typ 3)
• Portlandzement bei niedriger Temperatur (Typ 4)
• Antisulfat-Portlandzement (Typ 5)
• Puzzolanzement

Zementprüfung

Folgende Arten von Tests stehen zur Verfügung:

Weichheitsbewertung

Weichheitstests können durchgeführt werden, indem die Größe von Zementpartikeln gemessen oder die Probenoberfläche berechnet wird. Dieser Test wird typischerweise unter Verwendung eines Siebs Nr. 9 oder 90 Mikron durchgeführt. Die Weichheit verbessert die Beständigkeit und das Abbinden von Zement.

Einstellungstest

Zement erzeugt in Kombination mit Wasser einen Prozess, der zu einer harten Masse führt, die mit der Zeit immer haltbarer wird. Anfängliche Abbindezeit (IST) und endgültige Abbindezeit (FCT) sind die beiden Abbindezeiten für Zement.
Diese Untersuchung wird mit dem Vicat- Apparat durchgeführt. Beispielsweise beträgt die anfängliche Abbindezeit für Portlandzement etwa 30 Minuten, während die sekundäre Abbindezeit etwa 600 Minuten beträgt.

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Widerstandstest

Die Festigkeit von Zement wird in Megapascal (MPa) oder Newton pro Quadratmillimeter (N/mm2) gemessen. In 28 Tagen sollte die Festigkeit von Portlandzement etwa 33 MPa erreichen. Der Drucktest wird durchgeführt, um die Festigkeit des Zements zu bestimmen.

Qualitätsprüfung:

Die Qualitätsprüfung wird als Verfahren beschrieben, bei dem das Volumen des Zements nach dem Abbinden nicht wesentlich variiert. Der Autoklav- und der Le- Chatler- Test werden verwendet, um die Qualität von Zement zu bewerten.

Die Temperatur während des Hydratationstests:
Die Hydratationswärme ist die Wärme, die Zementleim bei der Wechselwirkung mit Wasser abgibt. Das Testen der Wärmemenge ist von entscheidender Bedeutung, da sie zum Abbinden von Beton sowohl bei heißem als auch bei kaltem Wetter nützlich ist.

Analyse der chemischen Zusammensetzung:

Der Zement wird einem Test unterzogen, um die chemische Zusammensetzung zu bestimmen. Unterschiedliche Codes und Standards definieren unterschiedliche Verhältniswerte. Die Anzahl der zementchemischen Komponenten beeinflusst alle Eigenschaften dieses Materials.

Fazit :

Zement ist ein baubezogenes Bindemittel. Wenn dieses winzige Pulver mit Wasser gemischt wird, findet eine Hydratationsreaktion statt. Das durch Hydratation verursachte Abbinden und Härten trägt zur Bildung von Submikron-Kristallen oder gelartigem Material bei. Diese Eigenschaft ist zum wesentlichen Merkmal dieses Produkts für seine Verwendung in einer Vielzahl von Anwendungen geworden. Im Allgemeinen ist dieser Stoff der Hauptbestandteil von Beton: