Cement, beton en kunstbeton

Cement is een fijngemalen grijs poeder gemaakt van verschillende steensoorten en mineralen. Na het mengen met water vormt het een plastische massa, die zowel onder water als in de buitenlucht verhardt tot een steenachtig materiaal. Het wordt voornamelijk gebruikt als grondstof voor beton en voor het metselen (stenen worden aan elkaar 'geplakt' door mortel). Mortel is cement vermengd met zand en water. De Grieken en Romeinen gebruikten reeds metselkalk door het branden van schelpen of kalk en door er later vulkanische as aan toe te voegen. In de Middeleeuwen verdween de kennis van de Romeinen en werd er vooral met natuursteen of hout gebouwd. Vanaf de 12eeeuw zien we wel weer het gebruik van steenachtige materialen. Zo werd onder meer tufsteen gebruikt dat vermaald werd tot tras en toegevoegd werd aan cement. De kennis over de werking van cement nam in de 18eeeuw toe en innovaties volgden. Portlandcement en en hoogovencement zijn nu de meest gebruikte voor in mortel.

Voor de productie van cement moet men eerst kalksteen inwinnen uit een groeve. Die steen wordt gebroken en gezeefd. Daarna komt de kalk in een droger en wordt dan vermengd met silicium-, ijzer-, en aluminiumoxides. Hierna wordt het opnieuw gezeefd en dat mengsel wordt voorverwarmd en verhit tot 1450°C. De bekomen klinker (bolletjes) wordt afgekoeld en opgeslagen in een silo. Daarna worden de klinker en toevoegingen, o.a. gips opnieuw gemengd in de juiste verhoudingen, gemalen in een rollenpers of kogelmolen en gezeefd. Het gezeefde deel wordt gedroogd en opgeslagen: cementpoeder.

Voor gebruik moet water worden toegevoegd zodat er een mengsel kan ontstaan dat bewerkbaar is, maar er mag ook niet teveel water worden gebruikt anders kan het niet uitharden en ontstaat er een mindere kwaliteit van beton. Qua bindmiddelen zijn er verschillende opties: kalk, asfalt, pek maar vandaag wordt een meestal een calcium-silicaat-cement gebruikt. Ten slotte heb je ook nog een granulaat nodig: hoe kleiner en fijner de gebruikte korrels, hoe meer water noodzakelijk is. Er wordt zand, grind of steenslag gebruikt. Er kunnen nog verschillende hulpstoffen aan toegevoegd worden om de eigenschappen van beton te verbeteren of aan te passen, bijvoorbeeld luchtbelvormers om de vorstbestendigheid te verhogen.

Beton is een kunstmatig steenachtig materiaal dat als bouwmateriaal wordt gebruikt. Het bestaat uit cement en een of meerdere andere materialen zoals zand, grind of steenslag. Het wordt veel gebruikt omdat het goedkoop, eenvoudig en stabiel is. De Egyptenaren, Babyloniërs, Grieken en Romeinen kenden reeds de voordelen van ongewapend beton. Daarna raakte de techniek in onbruik en pas in de 18eeeuw werd beton terug opgepikt, zeker na de uitvinding van het Portlandcement in 1824. Rond 1845 werden de eerste experimenten met gewapend beton. Gewapend beton is een combinatie van beton en stalen staven (betonijzer), dat zorgt voor meer stabiliteit. Momenteel wordt meer hoogovencement gebruikt voor beton.

Kunstbeton is een imitatieproduct (vaak keramiek) dat lijkt op gepolijst beton. Dit wordt vaak in huizen gebruikt (werkblad in de keuken, vloer) omdat de vlekgevoeligheid, de scheurvorming en het moeilijk onderhoud van gepolierd beton grote nadelen zijn.