aluminiumcement

Aluminiumcement is een snelhardende cementsoort waarbij aluminiumsilicaten voor de snelle binding van het cement zorgen. Aluminiumcement wordt als hydraulisch bindmiddel vooral toegepast:
- voor een snelle binding van het beton (terwijl de aanvangssterkte zeer hoog is)
- voor een hoge vuurvastheid van het beton.

Aluminiumcement bestaat uit dezelfde bestanddelen als portlandcement, maar in een andere verhouding: het gehalte aluminiumoxide (Al2O3) is aanzienlijk groter. Er zijn cementen met verschillende gehalten aan aluminiumoxide mogelijk (van 40% tot 80%). Aluminiumcement wordt verkregen uit bauxiet en kalksteen. Het belangrijkste bestanddeel van de klinker waaruit dit cement wordt verkregen, is monocalciumaluminaat (CaO-Al2O3 ofwel CaAl2O4). 
In calciumaluminaat vinden we Al2O3-tetraëders die met de zuurstofhoekpunten aan elkaar verbonden zijn; de tetraëders vormen zesringen (een tetraëder heeft zes ribben) waarbij de calciumionen zich in de grote holten binnen de zesringen bevinden.

Karakteristieken van aluminiumcement zijn o.m.: 
- een hoge reactiviteit met water
- een zeer hoge aanvangssterkte; de sterkteontwikkeling is stormachtig met een hoge aanvangssterkte en hoge eindsterkte die vaak al na 24 uur is bereikt (ipv. 28 dagen bij normaal beton)
- een uitstekende chemische bestendigheid; het cement is bestand tegen zwakke zuren tot een pH-waarde van 4
- een hoge vuurvastheid tot ca 1300 graden C, in specifieke gevallen zelfs tot 1450 graden C (Istra 50 met 50% aluminiumpoeder, van Heidelberg Cement) en zelfs tot boven 1900 graden C, afhankelijk van het gehalte aan Al2O3 en toeslagstoffen; aluminiumcement wordt in deze situatie toegepast voor de productie van vuurvast beton
- is bestand tegen zwakke zuren, maar niet tegen sterke basen als natronloog en kaliloog 
- wordt soms als toeslagstof toegepast als versneller
- bij de hydratatie van aluminiumcement komt veel warmte vrij
- door de snelle harding is aluminiumcement niet zonder meer toepasbaar als vervanger van gewoon cement, maar wordt om dezelfde reden ook toegepast in bv. de beeldhouwkunst en bij herstelwerkzaamheden zoals het stoppen van lokale waterlekkages bij beton
- door het risico van conversie tijdens de verhardingsfase is aluminiumcement meestal niet geschikt als constructiebeton; conversie kan onveiligheid in de sterkte en constructie tot gevolg hebben *)
- het is in prijs hoger dan de "normale" cementsoorten.

"Betonsamenstellingen met een cementgehalte >= 400 kg/m3 en een watercementfactor (wcf) <= 0,4 worden geacht conversie te kunnen ondergaan met sterkteverlies, maar zonder kwaliteitsverlies; dit wordt echter niet door alle deskundigen onderschreven.
Een temperatuur boven 60 graden C, gedurende de eerste 24 uur na storten, levert minder sterk beton van aluminiumcement, maar verlaagt het zogenoemde 'conversierisico'; dit aspect wordt echter niet door alle deskundigen onderschreven.
Laat aluminiumcementbeton altijd volledig uitharden voordat er 'gewoon' beton tegenaan gestort wordt. 
Zorg dat mengers, transportmiddelen e.d. goed worden schoongemaakt voordat naar een andere cementsoort wordt omgeschakeld." Aluminiumcement mag niet zonder meer met andere cementsoorten worden vermengd, omdat de binding met de kalk uit bijvoorbeeld portlandcement extreem snel verloopt (het beton wordt minder sterk omdat er voor het portlandcement te weinig kalk overblijft wat een goede samenstelling van het beton nadelig beïnvloedt).  

Met dank aan o.m. De Betonpocket van Betonhuis, Heidelberg Materials en Klei Glas Keramiek KVK Magazine.

*) "Bij temperaturen boven 20 graden C worden CAH10 en C2AH8 geleidelijk omgezet in C3AH6 (voor deze korte notaties zie bij portlandcement). Daarbij komt onder meer water vrij waardoor de permeabiliteit en de porositeit van de cementsteen sterk toenemen en de druksterkte sterk afneemt. Dit verschijnsel wordt 'conversie' genoemd. Aluminiumcement is daarom meestal ongeschikt voor constructiebeton." (Betonpocket)

Eng. alumina-cement, aluminous cement, high-alumina cement