Portlandsement

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Spring na: navigasie, soek
Portland cement

Portlandsement is die mees algemene soort sement in gebruik in die meeste wêrelddele en maak ‘n basiese bestanddeel uit van beton, dagha, pleister en baie gewone bryvulsels. Dit bestaan uit ‘n fyn poeier wat vervaardig word deur portlandsementklinker (meer as 90%), ‘n beperkte hoeveelheid kalsiumsulfaat wat die droogtyd bepaal en tot soveel as 5% ander bestanddele (soos toegelaat deur verskeie standaarde)

Die Europese Standaard EN197.1 definieer portlandsement as volg: “portlandsementklinker is ‘n hidrouliese materiaal wat moet bestaan uit ten minste twee derdes op ‘n massabasis kalsiumsilikate, (3CaO.SiO2 en 2CaO.SiO2), met die oorblywende massa wat uit aluminium- en ysterbevattende klinkerfases en ander verbindinge bestaan. Die verhouding CaO tot SiO2 mag nie minder as 2.0 wees nie. Die magnesium inhoud (MgO) sal nie 5.0% per massa oorskry nie.” (Die laaste twee vereistes is reeds in ‘n Duitse standaard van 1909 uitgestippel.

Portlandsementklinker word vervaardig deur ‘n homogene mengsel van roumateriale in ‘n oond te verhit tot by sintertemperature, wat ongeveer 1450 °C is vir moderne sement. Die aluminium- en ysteroksied dien as ‘n vloeimiddel en dra min by tot die sterkte van die sement. Vir spesiale sementsoorte soos lae hitte en sulfaatbestande soorte, is dit nodig om die hoeveelheid trikalsiumaluminaat (3CaO.Al2O3) wat gevorm word te beperk. Die hoofbestandeel vir die maak van klinker is gewoonlik kalksteen (CaCO3) wat gemeng word met materiale wat klei bevat as bron van die aluminosilikaat. Gewoonlik word ‘n onsuiwer kalksteen wat klei of SiO2 bevat gebruik. Die CaCO3 inhoud van hierdie kalksteensoorte kan so laag as 80% wees. Die materiale wat met die kalksteen gemeng word hang gewoonlik af van die suiwerheid van die kalksteen. Materiale wat by kalksteen gemeng word sluit in: klei, leiaarde, sand, ystererts, bauxiet, vliegas en slak. ‘n Sementoond wat steenkool brand sluit ook die as van die steenkool in as ‘n roumateriaal.

Geskiedenis[wysig]

Portland is ontwikkel uit sement (hidrouliese kalk) wat in Brittanje in die begin van die negentiende eeu. Die naam is afkomstig van die ooreenkoms daarvan met portlandsteen, ‘n soort bousteen wat ontgin is in steengroewe op Portland-eiland in Dorset, Engeland. Joseph Aspdin, ‘n Britse messelaar het in 1824 die patent verkry vir ‘n sementmaakproses wat hy portlandsement genoem het. Sy sement was ‘n kunsmatige hidrouliese kalk wat ooreenkomste getoon het met die materiaal wat as Romeinse sement (in 1796 deur James Parker gepatenteer) bekend gestaan het. Sy proses was ook soortgelyk aan die wat in 1822 gepatenteer is en sedert 1811 gebruik is deur James Frost wat sy sement, Britse sement gedoop het. Die naam ‘’’portlandsement’’’ is ook in ‘n gids wat met William Lockwood en ander verband hou gepubliseer. Aspdin se seun, William, het ‘n verbeterde weergawe in 1843 vervaardig en dit aanvanklik Patent portlandsement genoem (al het hy geen patent daarop gehad nie). In 1848 het William Aspdin sy sement verder verbeter en in 1853 het hy verhuis na Duitsland waar hy ook betrokke was by sementvervaardiging.[1]

Baie mense het daarop aanspraak gemaak dat hulle die eerstes was om portlandsement in die moderne sin te gemaak het, maar daar word oor die algemeen aanvaar dat William Aspdin te Northfleet, Engeland in 1842 die eerste moderne portlandsement gemaak het.[2]. Die Duitse regering het ‘n standaard vir portlandsement in 1878 uitgegee.

Vervaardig[wysig]

Die vervaardiging van portlandsement bestaan uit drie fundamentele stappe:

  1. Bereiding van die rou mengsel
  2. Vervaardiging van die klinker
  3. Voorbereiding van die sement

Sementchemie is baie ingewikkeld, dus is ‘n spesiale notasie deur sementchemici ontwikkel om die formules vir die algemene oksiede wat in sement voorkom te vereenvoudig. Dit weerspieël die feit dat die meeste elemente in hul hoogste oksidasietoestand teenwoordig is en chemiese analise van sement word uitgedruk as ‘n massapersentasie van hierdie denkbeeldige oksiede.

Verwysings[wysig]

  1. "The Cement Industry 1796-1914: A History," by A. J. Francis, 1977
  2. P. C. Hewlett (Ed)Lea's Chemistry of Cement and Concrete: 4th Ed, Arnold, 1998, ISBN 0-340-56589-6, Chapter 1