Pagrindinis skirtumas tarp betono ir cemento yra tas, kad betonas yra kompozicinė medžiaga, pagaminta iš vandens, užpildų ir cemento. Cementas yra labai smulkūs milteliai, pagaminti iš kalkakmenio ir kitų mineralų, kurie sugeria vandenį ir veikia kaip rišiklis, sulaikantis betoną. Nors cementas yra savarankiška statybinė medžiaga, betono negalima pagaminti be cemento. Šie du terminai dažnai neteisingai vartojami pakaitomis, tačiau betonas ir cementas yra aiškiai atskiri produktai.
Cementas
Cementas pagamintas iš kalkakmenio, kalcio, silicio, geležies ir aliuminio, be kitų ingredientų. Šis mišinys kaitinamas didelėse krosnyse iki maždaug 2,700 1,482 ° F (XNUMX XNUMX ° C), kad susidarytų produktas, žinomas kaip klinkeris, kuris maždaug primena marmurą. Jie sumalami į miltelius ir įpilama gipso, sukuriant pilką miltus panašią medžiagą, vadinamą cementu. Kai į cementą įpilama vandens, tai sukelia cheminį procesą, kuris leidžia jam sukietėti.
Portlando cementas
Yra daug skirtingų cemento rūšių, tačiau dažniausiai statyboje naudojamas portlandcementis. Džozefas Aspdinas iš Didžiosios Britanijos sukūrė statybinę medžiagą 1700-aisiais, kai išsiaiškino, kad pridėjus molio į kalkakmenį ir perkaitinus mišinį, gautas mišinys bet kur sukietėjo. Portlandcementis yra hidraulinio cemento rūšis, o tai reiškia, kad įpylus vandens prasideda cheminė reakcija, kuri nepriklauso nuo vandens kiekio. Tai leidžia cementui sukietėti po vandeniu ir išlikti tvirtam net drėgnomis sąlygomis. Įvairių tipų hidraulinis cementas pirmiausia naudojamas betonui ir skiediniams.
Betono
Betonas, priešingai, yra mūro medžiaga, kuri naudoja cementą, kad surištų skaldą, uolieną ir smėlį, dar vadinamą užpildu. Cementas sudaro nuo 10% iki 15% visos betono masės; tikslios proporcijos skiriasi priklausomai nuo gaminamo betono tipo. Užpildas ir cementas kruopščiai sumaišomi su vandeniu, kuris pradeda cheminę reakciją, dėl kurios cementas sukietėja ir sukietėja. Prieš tai įvykstant betono mišinį galima supilti į formą, kad jis sukietėtų tam tikra forma, nesvarbu, ar tai būtų blokas, ar plokštė.
Laikas, kurio reikia betonui sustingti, iš dalies priklauso nuo to, kiek į mišinį įdėta gipso. Šį laiką galima pagreitinti pridedant kalcio chlorido arba sulėtinti pridedant cukraus. Šie junginiai veikia darydami įtaką kietėjančių kristalų, kurie susidaro kaip betono rinkiniai, vystymuisi. Užšalimo ir atšildymo sąlygomis veikiamas betonas gali turėti papildomų cheminių medžiagų, padedančių išvengti įtrūkimų.
Betono ir cemento santykis
Betono savybės labai priklauso nuo užpildo ir cemento bei vandens santykio mišinyje. Vandens ir cemento santykis yra svarbiausias, nes per mažas vandens kiekis apsunkins betono mišinio apdorojimą, o per didelis kiekis susilpnins galutinį produktą. Šis santykis apskaičiuojamas pagal šią lygtį:
r = 8.33 qH2O / Wc
Šiame skaičiavime r yra santykis, qH2O yra vandens kiekis JAV galonais, o Wc yra cemento svoris svarais. Norint, kad betonas sukietėtų, reikalingas ne mažesnis kaip 0.25 santykis, o 0.35–0.4 yra būdingi daugeliui pritaikymų.
Užpildas taip pat svarbus, nes jis sudaro daugiau nei 60 % betono mišinio, o kai kuriais atvejais iki 80 %. Didesnėms uolienoms reikia mažiau betono, o tai reiškia, kad reikia mažiau vandens ir galima pagaminti tvirtesnį galutinį produktą. Užpildas taip pat yra pigesnis nei cementas, todėl didesnis procentas gali sumažinti išlaidas. Paprastai tariant, geras užpildas turi įvairių dydžių uolienų derinį, turintį konkretų vidutinį ir didžiausią dydį; šie akmenys turi būti švarūs ir patvarūs, juose neturėtų būti molio ar kitų mineralų, galinčių sugerti vandenį.
Dėl didelio betono uolienų kiekio jis yra ypač patvarus, todėl jis dažnai naudojamas baseinų paklotuose, dangoraižiuose, metro ir žibintų stulpuose, taip pat šaligatviuose, važiuojamosiose dalyse ir keliuose. Tiek betono, tiek cemento sudedamosios dalys yra vienos gausiausių Žemėje ir abu gali būti perdirbamos. Tačiau cemento gamybai reikia daug energijos, nes reikalinga aukšta temperatūra, o pramonė buvo kritikuojama dėl anglies dioksido išmetimo.