Aluminiumcement
is een snelhardende
cementsoort waarbij
aluminiumsilicaten voor de snelle
binding van het cement zorgen.
Aluminiumcement wordt als hydraulischbindmiddel
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 ENCI
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).
*) "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)