? Cement werd uitgevonden door de oude Romeinen lang voordat haar chemie werd begrepen . Nog in de 19e eeuw , werd de voorbereiding meer gebaseerd op beproefde formules dan wetenschappelijke principes . Vandaag de wetenschap achter cement is beter bekend dan in de afgelopen eeuwen , waardoor het mogelijk is om cement te produceren met een grotere duurzaamheid en sterkte . Siliciumdioxide of siliciumdioxide is een belangrijk onderdeel van cement en beton chemie. Silica

Silica is kristallijn silicium dioxide . Voor elk atoom silicium bevat , heeft twee zuurstofatomen . Het is zeer overvloedig omdat kwarts en zand zijn gemaakt van silica. Een mengsel van zand , gemalen kalksteen en klei in een oven produceert harde pellets genoemd klinkers . De hoge warmte induceert vorming van calciumoxide uit de gemalen kalksteen , die oorspronkelijk calciumcarbonaat . De calciumoxide op zijn beurt reageert met de silica tot tricalcium silicaten en dicalciumfosfaat silicaten , die de chemische formules Ca2SiO4 en Ca3SiO5 hebben te maken.
Alumina

Klei wordt voornamelijk gemaakt van aluminosilicaten , die alumina teneinde de reactietijd in de oven . Dit ingrediënt verlaagt de temperatuur die nodig is om grote hoeveelheden tricalciumsilicaat vormen van silica en calciumcarbonaat . Zowel tricalcium en dicalciumsilicaat zijn van vitaal belang om hoogwaardige klinkers maken . Zodra ze zijn koel , worden de klinkers tot een fijn poeder met calciumsulfaat en verkocht in zakken aan de eindgebruiker . Het toevoegen van water veroorzaakt een reeks chemische reacties die nog onvolledig begrepen . Uiteindelijk deze reacties vormen een calciumsilicaathydraat gel , een soort mineraal lijm met calciumhydroxide .
Reacties

Silica is essentieel voor de chemie van cement bij elke stap van de vorming . Zonder silica , silicaten zouden tricalciumfosfaat en dicalciumfosfaat silicaten niet gevormd in de klinkers ; zonder die verbindingen , zou het proces niet tot de gluelike netwerk dat zich vormt tijdens de hydratatie . Samen met alumina, klei en calciumcarbonaat uit kalksteen , silica is een van de drie essentiële ingrediënten klinkers maken , hoewel fabrikanten vaak ook andere verbindingen geven verschillende gewenste eigenschappen .
Sterkte

Het meest opvallende kenmerk van cement is zijn kracht als bindmiddel . De combinatie van Portland cement met zand en grind produceert beton , een taaie mengsel belangrijk voor de bouw. Cement dankt haar sterkte en stijfheid aan calcium silicaten , die net als silica zijn hard en duurzaam mineralen ; denk maar aan hoe moeilijk het is om zand te malen. Binnen in de cement , de calciumsilicaten vormen een 3 - D-netwerk dat cement en beton voorziet van hun kracht .