Cement oplossen in water
Door cement in water op te lossen, zullen we vandaag omgaan met dit proces dat alleen maar eenvoudig en voor de hand liggend lijkt. We beantwoorden de volgende vragen: lost het cement op en zo ja, hoe snel? We zullen ook de kwestie bespreken van het oplossen van beton, dat is gemaakt van cement. Mensen vertellen mij altijd dat cement uit elkaar valt als het in water wordt ondergedompeld, dus ik ben hier al een tijdje nieuwsgierig naar. Ik heb fascinerende informatie ontdekt.
Kalk (calciumoxide) wordt bijvoorbeeld gemaakt door kalksteen (calciumcarbonaat) te verwarmen tot een temperatuur van ongeveer 1.500 graden Celsius, wat vervolgens wordt gebruikt voor de productie van Portland-cement. Kalk, zand en klei worden vervolgens gecombineerd en verwerkt tot een fijn poeder dat bekend staat als Portland-cement.
De Engelse metselaar Joseph Aspdin publiceerde het eerste recept voor Portland-cement in 1824. Ze stond erop een mengsel van klei en fijngemalen kalksteen te calcineren. Hij vermaalde het materiaal tot een fijn poeder nadat hij het in een oven had verwarmd om het water af te drijven (dit proces wordt sinteren genoemd).
Wat gebeurt er als we deze stof in water onderdompelen? Er zijn nog andere factoren waarmee u rekening moet houden, waaronder de watertemperatuur, de pH en de aan- of afwezigheid van extra chemicaliën.
Cement oplossen in water. Zal het cement zomaar uit elkaar vallen of oplossen, en zo ja, hoe snel?
In deze blog bespreken we of cement in water oplost en wat er dan mee gebeurt. In de bouw worden een aantal bouwmaterialen met lijm- en aggregaateigenschappen cement genoemd. Type 2 (matige sulfaatresistentie) en type 1 (breed gebruik) zijn de twee meest populaire varianten van Portland-cement.
Door het hydratatieproces van cementpoeder en water is cement een bindmiddel dat na verloop van tijd uithardt in combinatie met water. Hydratatie van Portland-cement verlaagt de pH, waardoor de hoeveelheid vrije calciumionen (Ca) in de oplossing toeneemt. Cement lost op in water dankzij de vrijkomende Ca-ionen.
Cement wordt daarom als uiterst oplosbaar beschouwd, met een oplosbaarheidsproductconstante variërend van 10 tot 5 tot 10-6. Cementen met een langere levensduur en cementen met een hoger kalkgehalte (CaO) zullen sneller oplossen dan nieuwere cementen en cementen met een lager kalkgehalte, hoewel deze verschillen bij kortdurende blootstelling mogelijk niet significant zijn. Temperatuur, druk, mineralogie, polymeren/mengsels en andere factoren kunnen ook de oplossnelheid beïnvloeden, hoewel deze veranderingen mogelijk niet significant zijn bij korte blootstelling.
Als ik dit zeg, vragen mensen mij: over welk type cement hebben we het? Er zijn Portlandcement, calciumaluminaatcement en gipscement op de markt.
Cement oplossen in water. Verschillende soorten cement
Al deze soorten cement behoren tot de vele die over de hele wereld worden gebruikt. Omdat Portland-cement zo overal verkrijgbaar en goedkoop is, is dit het eerste waar de meeste mensen aan denken als ze het woord ‘cement’ horen. Maar voor zover ik weet, zou elke andere soort, als er voldoende tijd en water wordt gegeven, net zo effectief moeten oplossen als Portland-cement.
Cement oplossen in water. Duurzaamheid van beton
De duurzaamheid van beton wordt grotendeels beïnvloed door het oplossen van de cementpasta. Veel betonlaboratoria onderzoeken de mechanismen die ten grondslag liggen aan het oplossen van cementdeeltjes. Wat gebeurt er met het cement als het in water wordt ondergedompeld? Zal het verdampen en zo ja, hoe snel?
Er zijn verschillende methoden om de snelheid van verval te meten. Veranderingen in ionenconcentratie, pH en elektrische geleidbaarheid kunnen worden gebruikt om het oplossen te meten. We kunnen de snelheid van ontbinding als functie van de tijd onderzoeken vanwege de relaties tussen deze elementen.
Cement oplossen in water. Tijd versus oplossingspercentage
Cement is een materiaal dat we dagelijks voor verschillende doeleinden gebruiken, waaronder: als mortel en beton. Maar heeft u zich ooit afgevraagd wat er gebeurt als water en cement in contact komen? Het doel van deze blog is om deze vraag te beantwoorden.
Er zijn veel vragen die beantwoord moeten worden. Wat is het massaverlies van cement? Zal het volledig verdampen? Hoelang duurt het voordat het cement is opgelost? Dit zijn slechts enkele van de vragen die ik van plan ben te onderzoeken.
Op dit punt begint het onderzoeksproces
De eerste resultaten van het uitgevoerde onderzoek geven aan dat de belangrijkste oplossende factor koolstofdioxide is, en dat het oplossen van cementdeeltjes in water een geleidelijk proces is.
Er wordt meer calciumhydroxide geproduceerd door een chemische reactie die wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van opgeloste kooldioxide in het water. Dit calciumhydroxide reageert op zijn beurt met kooldioxide om calciumcarbonaat te vormen, dat zich van de oplossing scheidt en cement vormt. Tijdens het precipitatieproces komt meer calciumhydroxide vrij, waardoor een grotere oplossing mogelijk is.
Dit lijkt een langetermijnoperatie te zijn, waarvan het onwaarschijnlijk is dat deze in een korter tijdsbestek veel impact zal hebben dan reguliere betonconstructieprojecten. Er moet echter rekening worden gehouden met de potentiële effecten van deze chemische inwerking wanneer cementgebonden materialen worden gebruikt als onderdelen van betonconstructies die gedurende langere tijd aan water worden blootgesteld.
Cementoplossing en betonduurzaamheid
Het ingrediënt dat beton zijn sterkte en hardheid geeft, is cement. Het beton zal geleidelijk instorten en oplossen als het smelt. Het eerste onderwerp dat we zullen proberen aan te pakken is de vraag of cement oplost in water.
De chemische samenstelling van cement hangt af van het type cement dat wordt gebruikt – portlandcement, portlandcement op basis van vliegas, portlandcement op basis van slakken, enz. – de samenstelling van het cement kan aanzienlijk variëren. De typische chemische samenstelling wordt hieronder weergegeven:
Al2O3 – 5%+Fe2O3 – 3%MgO – 2%SO3 + Na2O – 1%SiO2 + 21%CaO – 64%+1%K2O
Het hoofdbestanddeel van cement zijn calciumsilicaten, die worden geclassificeerd als hydraulische cementen. Calciumoxide (CaO) en silica (SiO2) reageren en vormen Si-O-Ca-bindingen, die voorkomen in calciumsilicaten. Calciumhydroxide (Ca(OH)2) en silicagel worden gevormd door de reactie van calciumsilicaten en water. Deze procedure, bekend als het hydratatie- of hardingsproces, produceert een harde vaste massa die gehydrateerde cementpasta wordt genoemd. We komen terug op het onderwerp van het oplossen van cement in water, laten we nu eens nader kijken naar het oplossen van gedroogd beton gemaakt van Portland-cement.
Welke vloeistoffen moeten worden gebruikt om gedroogd beton op te lossen?
Er zijn veel producten op de markt die gedroogd beton beter of slechter oplossen. Ons assortiment omvat drie soorten vloeistoffen voor het oplossen van beton. Het zijn: BETOFF (concentraat), BETOFF-X en BETOFF-BIO.
De sterkste vloeistof is BETOFF (concentraat), dat zelfs oud beton in enkele minuten kan oplossen, vaak zonder dat er met een staalborstel hoeft te worden geschrobd. BETOFF-X is een verdunde versie van het concentraat, meestal gekocht door klanten met middelgrote betonvlekken. BETOFF-BIO vloeistof is gebaseerd op ingrediënten van plantaardige oorsprong en werkt het beste op vers en dun beton.
