Ensisijainen ero betonin ja sementin välillä on se, että betoni on komposiittimateriaali, joka on valmistettu vedestä, kiviaineksesta ja sementistä. Sementti on erittäin hieno jauhe, joka on valmistettu kalkkikivestä ja muista mineraaleista, joka imee vettä ja toimii sideaineena pitämään betoni yhdessä. Vaikka sementti on rakennusmateriaali, betonia ei voida valmistaa ilman sementtiä. Näitä kahta termiä käytetään usein väärin keskenään, mutta betoni ja sementti ovat selvästi erillisiä tuotteita.
Sementti
Sementti on valmistettu kalkkikivestä, kalsiumista, piistä, raudasta ja alumiinista muiden ainesosien joukossa. Tämä seos kuumennetaan suurissa uuneissa noin 2,700 1,482 ° C: een, jolloin muodostuu klinkkereiksi kutsuttu tuote, joka muistuttaa suunnilleen marmoria. Nämä jauhetaan jauheeksi ja lisätään kipsiä, jolloin syntyy harmaita jauhoja muistuttava aine, joka tunnetaan nimellä sementti. Kun vettä lisätään sementtiin, se käynnistää kemiallisen prosessin, joka sallii sen kovettua.
Portlandsementti
Sementtiä on monia erilaisia, mutta rakentamisessa yleisimmin käytetty on portland -sementti. Brittiläinen Joseph Aspdin kehitti rakennusmateriaalin 1700 -luvulla, kun hän havaitsi, että saven lisääminen kalkkikiveen ja seoksen ylikuumentaminen antoi tulokseksi saadun seoksen asettua mihin tahansa. Portland -sementti on eräänlainen hydraulinen sementti, mikä tarkoittaa, että kun vettä lisätään, se käynnistää kemiallisen reaktion, joka ei riipu veden määrästä. Näin sementti kovettuu veden alla ja pysyy vahvana myös märissä olosuhteissa. Eri tyyppisiä hydraulisia sementtejä käytetään pääasiassa betonissa ja laastissa.
Betoni
Betoni sitä vastoin on muurausmateriaali, joka käyttää sementtiä murskatun kiven, kiven ja hiekan sitomiseen yhteen, jota kutsutaan myös kiviainekseksi. Sementti muodostaa 10–15% betonin kokonaismassasta; Tarkat mittasuhteet vaihtelevat valmistettavan betonin tyypin mukaan. Kiviaines ja sementti sekoitetaan perusteellisesti veteen, mikä käynnistää kemiallisen reaktion, joka aiheuttaa sementin kovettumisen ja kovettumisen. Ennen kuin tämä tapahtuu, betoniseos voidaan kaataa muottiin niin, että se kovettuu tietyssä muodossa, olipa se sitten lohko tai laatta.
Betonin kovettumisaika riippuu osittain siitä, kuinka paljon kipsiä lisätään seokseen. Tätä aikaa voidaan nopeuttaa lisäämällä kalsiumkloridia tai hidastaa lisäämällä sokeria. Nämä yhdisteet vaikuttavat kovettavien kiteiden kehittymiseen, jotka muodostuvat betonikomplekseiksi. Jäätymis- ja sulamisolosuhteisiin altistuvassa betonissa voi olla lisäkemikaaleja halkeilun estämiseksi.
Betoni- ja sementtisuhteet
Betonin ominaisuudet riippuvat suuresti täyteaineen ja sementin ja veden suhteesta seoksessa. Vesi-sementti-suhde on tärkein, koska liian vähän vettä vaikeuttaa betoniseoksen käsittelyä, kun taas liika-aine heikentää lopputuotetta. Tämä suhde lasketaan seuraavalla yhtälöllä:
r = 8.33 qH2 / Wc
Tässä laskelmassa r on suhde, qH2O on veden määrä Yhdysvaltain gallonaa ja Wc on sementin paino kiloa. Betonin kovettamiseksi vaaditaan vähintään 0.25 suhdetta, kun taas arvot 0.35 – 0.4 ovat tyypillisiä useimmille sovelluksille.
Kiviainekset ovat myös tärkeitä, koska ne muodostavat yli 60% betoniseoksesta – ja joissakin tapauksissa jopa 80%. Suuremmat kivet vaativat vähemmän betonia, mikä tarkoittaa vähemmän vettä, ja voidaan valmistaa vahvempi lopputuote. Kiviaines on myös halvempaa kuin sementti, joten suurempi prosenttiosuus voi alentaa kustannuksia. Yleisesti ottaen hyvässä kiviaineksessa on monen kokoisia kiviä, joilla on tietty keskimääräinen ja suurin koko; näiden kivien on oltava puhtaita ja kestäviä, eivätkä ne saa sisältää savea tai muita mineraaleja, jotka voivat imeä vettä.
Betonin korkea kivipitoisuus tekee siitä erittäin kestävän, ja sitä käytetään usein uima -altaan terassilla, pilvenpiirtäjissä, metroissa ja lamppupylväissä sekä jalkakäytävillä, ajotielillä ja teillä. Sekä betonin että sementin ainesosat ovat maapallon runsaimpia, ja molemmat voidaan kierrättää. Sementin tuotanto vaatii kuitenkin paljon energiaa vaadittujen korkeiden lämpötilojen vuoksi ja teollisuutta on arvosteltu sen vaikutuksesta hiilidioksidipäästöihin.