Cement CEM I a CEM II: Vlastnosti, použití a role v potěrech

Cement je základní komponentou nejpoužívanějšího stavebního materiálu na světě: betonu. Při jeho nákupu většinou narazíte na vícero typů, cenových kategorií a složení. Každý druh cementu má totiž jiné vlastnosti a hodí se na jinou příležitost.

Co je vlastně cement?

Cement je hydraulické pojivo, tj. jemně mletá anorganická látka, která po smíchání s vodou vytváří kaši, která tuhne a tvrdne v důsledku hydratačních reakcí a procesů. Po zatvrdnutí zachovává svoji pevnost a stálost také ve vodě. Tím se liší třeba od vápna, které ke ztvrdnutí potřebuje vzduch. Právě schopnost tvrdnout i ve vlhku dělá z cementu ideální materiál pro stavby.

Pozice 32,5 označuje tvrdost v MPa, na kterou cement vytuhne po 28 dnech.

Výroba cementu

Cement se vyrábí vypalováním při teplotách kolem 1 450 °C, ještě společně s jílem a s vápencem. Vyrobený slínek se mele a rovnou spolu i s dalšími příměsmi, jako je vysokopecní struska, tras, popílek atd. Vznikne šedivý prášek, cement. Když se smíchá s vodou, tak vytvoří pojivovou složku betonu, která tvrdne, a to na vzduchu i pod vodou. Výroba cementu se provádí v cementárnách, ve speciálních pecích.

Hlavním úkolem při výrobě cementu je vytvořit látky, které jsou schopny reagovat s vodou, např. křemičitany vápenaté, ale i hlinitany i železitany vápenaté.

Čtěte také: Vlastnosti a vzhled betonových pražců

  1. Surovinu nejdříve rozdrtíme v drtičích a uložíme na skládku.
  2. Rozemíláme na surovinovou moučku, kterou shromažďujeme v zásobnících.
  3. Nejdříve se ze suroviny vypařuje voda.
  4. K reakci mezi oxidy vápníků, křemíku a hliníku dochází při teplotě asi 1300 °C.
  5. Teprve při teplotě 1400 °C nastává slinování taveniny.
  6. Slínky odvážíme na skládku, kde je ponecháváme delší dobu odležet.

Druhy cementu a jejich vlastnosti

Cementy se rozdělují podle jejich složení na druhy a podle dosahovaných pevností na třídy.

Portlandský cement (CEM I)

Portlandský cement se skládá z křemičitého slinku a sádrovce. Hlavní a nejdůležitější složkou (minimálně 95 %) je tzv. portlandský slínek. Sádrovec se přidává při finálním mletí slínku na jemný prášek (většinou 2 - 6 %) a funguje jako brzda, zpomaluje počáteční reakce a dává nám tak čas na zpracování betonu nebo malty.

Cement je vhodný pro běžné nosné konstrukce, jakož i pro betonování v zimě. Díky tomu rychle tuhne už po jedné hodině a konečných hodnot tvrdosti dosahuje během dvanácti hodin. Hodí se proto pro betonování za nízkých teplot (do 5⁰C). CEM I je známý rychlým nárůstem počáteční pevnosti (už po 2 dnech) a vysokou konečnou pevností (měří se standardně po 28 dnech). Rychlost je fajn třeba pro výrobu prefabrikátů nebo když potřebujete rychle sundat bednění. Cementy se dělí do tříd (32,5, 42,5, 52,5) podle pevnosti po 28 dnech. Písmeno R značí rychlý nárůst počátečních pevností.

Směsné cementy (CEM II)

I když je CEM I základ, na stavbách se mnohem častěji setkáte s portlandskými směsnými cementy, značenými jako CEM II. Ty obsahují kromě slínku (kterého je tam 65 - 94 %) ještě další přidané složky. Směsný cement je základní složkou betonu pro běžné použití. Jeho složení je vhodné pro betonování podlah, potěrů, dlažby a celkově pro všechny minimálně namáhavé konstrukce. Směsné cementy v českých podmínkách obsahují hlavně strusku (S), vápenec (L, LL) a popílek (V).

  • CEM II/S: Se struskou. Tento typ portlandského cementu obsahuje příměs 21-35 % vysokopecní strusky. Struska s popílkem snižují počáteční pevnosti, příznivě však ovlivňují plynulost nárůstu pevností a dosahování vyšších konečných pevností. Díky tomu má oproti obyčejnému portlandskému cementu nižší počáteční pevnost a množství hydratačního tepla. Kvůli tomu se využívá pro základové konstrukce.
  • CEM II/V nebo W: S elektrárenským popílkem. Popílek v portlandském popílkovém cementu zajišťuje dobrou zpracovatelnost, plastičnost a hydroizolaci. Popílek zlepšuje vlastnosti čerstvého betonu, zejména čerpatelnost a homogenitu a ve ztvrdlém betonu zlepšuje jeho odolnost vůči působené vody.
  • CEM II/L nebo LL: S jemně mletým vápencem. Vápenec je hlavní složkou a zajišťuje, že z něj namíchaný beton neplesniví. Jemně mletý vápenec má přímý vliv na zlepšení zpracovatelnosti, snížení nebo odstranění odlučivosti vody a stabilizaci barevnosti betonu, na druhé straně může snižovat konečné pevnosti.
  • CEM II/Q: S pucolány. Pucolán je jemný popel, který u pucolánového cementu zajišťuje odolnost vůči agresivním odpadním, uhličitanovým a slaným vodám. Podporuje i jeho vodotěsnost. Tento druh cementu se využívá především pro nouzové stavby a konstrukce.
  • CEM II/M: Směs více různých příměsí. Kalcinovaná břidlice zajišťuje tomuto druhu portlandského cementu odolnost proti chemickým vlivům.

Vysokopecní cement (CEM III)

Obsahuje významný podíl vysokopecní strusky. Ta zajišťuje odolnost proti agresivnímu prostředí. Vysokopecní cement se proto využívá při betonáži základů, agresivně namáhaných konstrukcí, konstrukcí proti žáru, nebo při práci v parných létech. Není vhodný na konstrukce, kde je požadovaný rychlý nárůst pevnosti a nutná odolnost proti mrazu.

Čtěte také: Vlastnosti překladů RZP

Hlinitanový cement

Hlinitanový cement na rozdíl od předchozích druhů cementů neobsahuje portlandský slínek. Vyrábí se z hlinitanového slínku (bauxit + vápenec, popřípadě hutnické struska). Jeho tvrdnutí je založeno na hydrataci kalciumaluminátů. Hlinitanový cement se pro svou odolnost vysokým teplotám používá pro výrobu žáruvzdorných materiálů.

Vlastnosti cementu

Měrná hmotnost

Největší měrnou hmotnost mají čisté portlandské cementy (ρ=3050 až 3150 kg . m-3, pro výpočty ρ=3100 kg . m-3). U směsných cementů měrná hmotnost klesá (struskoportlandský cement asi ρ=3000 kg . m-3). Sypná objemová hmotnost (prostorová hmotnost) cementu je ρo=900 až 1100 kg . m-3, v pytlích ρo=1350 až 1500 kg . m-3.

Jemnost mletí

Jemnost mletí je rozhodující vlastností, která výrazně ovlivňuje rychlost a průběh hydratačních reakcí. Vyjadřuje se měrným povrchem (m2/kg).

  • Hrubě mleté (Sc ≈ 180 m2/kg)
  • Středně mleté Sc ≈ 300 m2/kg
  • Jemně mleté (Sc ≈ 400 m2/kg)
  • Velmi jemně mleté (Sc ≈ 600 m2/kg)
  • Ultra jemně mleté (Sc ≈ 1000 m2/kg)

Tuhnutí a tvrdnutí

Tuhnutí je chemický a fyzikální pochod, při němž kašovitá směs cementu a vody tuhne v pevnou hmotu. Každý druh cementu má normou stanovený počátek tuhnutí. Tvrdnutí je chemický a fyzikální pochod, při němž se tuhá směs přeměňuje v tvrdou hmotu. Rychlost tvrdnutí je ovlivněna jemností cementu.

Tabulka: Požadavky na mechanické a fyzikální vlastnosti cementu

Čtěte také: Obrubník 100x20x5 cm

Vlastnost Požadavek
Normalizovaná pevnost (po 28 dnech) 32,5 MPa, 42,5 MPa, 52,5 MPa
Počáteční pevnost (po 2 nebo 7 dnech) Normal, Rychlá (R), Nízká (L)
Počátek tuhnutí Podle normy (např. 45 min pro běžné portlandské cementy)
Objemová stálost (rozepnutí) Podle normy

Označování cementu

Cement lze snadno určit podle norem, které jsou uvedeny u produktu, a tím vybrat ten nejvhodnější typ pro danou práci a stavbu. Normalizované značení obsahuje dále informace o množství a druhu příměsí, pevnosti cementu v MPa a rychlosti nástupu počáteční pevnosti. Například pozice 32,5 označuje tvrdost v MPa, na kterou cement vytuhne po 28 dnech.

Pokud jste se dočetli až sem, tak už rozumíte normovaným označením cementů a umíte vybrat ten správný. Rozhodovat by vždy měla povaha stavby a roční období. U dražších speciálních betonů se nenechte odradit vyšší cenou.

Použití cementu a cementových potěrů

Cementy pro obecné použití jsou vyráběny podle přísných norem - ČSN EN 197-1. Evropská norma ČSN EN 197-1 ed. 2 specifikuje celou skupinu portlandských cementů směsných CEM II, které obsahují kromě portlandského slínku jedinou hlavní složku. Portlandské směsné cementy další skupiny obsahují kromě slínku více než jednu hlavní složku.

Vzhledem k široké variabilitě různých vlivů prostředí lze velmi obtížně obecně definovat vhodnost použití konkrétního druhu portlandského směsného cementu pro konkrétní situaci. Z tohoto důvodu je v normě na beton EN 206+A1 zaveden obecný popis prostředí a jsou klasifikovány různé stupně vlivu prostředí, které jsou informativně doplněny konkrétními příklady.

Cementy pro obecné použití s nízkou počáteční pevností mají nižší počáteční pevnosti ve srovnání s ostatními cementy pro obecné použití stejné třídy normalizované pevnosti a mohou být požadovány dodatková opatření při jejich použití, jako je prodloužení doby bednění a ochrana při škodlivém počasí. Síranovzdorné cementy pro obecné použití musí odpovídat dodatkovým požadavkům.

Cementy pro obecné použití se používají nejčastěji pro výrobu betonů a betonových výrobků. Oproti cementům pro obecné použití mají nižší pevnosti v tlaku a většinou obsahují i provzdušňovací přísady pro zajištění požadovaných vlastností připravovaných malt.

Cementový potěr

K výrobě cementového potěru se používá jako pojivo cement, dále písek jako kamenivo a záměsová voda. Kvalitu cementového potěru ovlivňuje tzv. vodní součinitel, což je poměr obsahu vody a obsahu cementu v čerstvé potěrové směsi. Tento součinitel určuje pevnost potěru. Čím vyšší je součinitel (tedy množství záměsové vody), tím je nižší kvalita a pevnost hotového potěru, a naopak je vyšší smršťování potěru.

Cementový potěr je směs cementu, písku, kameniva a vody v předepsaném poměru. Smícháním se vytvoří tekutá směs betonu, která se používá především pro vyrovnání podlahové konstrukce. Suchý a zatvrdlý cementový potěr slouží jako podklad pro pokládku dlažby, koberce, vinylu apod., příp. jej lze ponechat přiznaný (například v garáži, sklepě, technické místnosti).

Složení cementového potěru

  • Při tloušťce potěru do 40 mm se mohou použít zrna o velikosti max. 4 mm.
  • Při tloušťce potěru nad 40 mm se mohou použít zrna o velikosti max. 8 mm.
  • Poměr složek cementového potěru by měl být optimálně 1:4-6 (jedna lopata cementu a 4-6 lopat písku).
  • Voda pro míchání cementového potěru by měla být čistá, nejlépe z vodovodního řadu.

Příprava cementového potěru

Cementový potěr lze namíchat svépomocí z jednotlivých složek v předepsaném poměru. Pokud betonujete na malé ploše, můžete zakoupit již hotové směsi, které stačí smíchat pouze s vodou v předepsaném množství. Pokud naopak potřebujete větší množství cementového potěru, uvažujte o litém cementovém potěru.

Litý potěr lze použít pro stavbu prakticky jakýchkoli podlah ve zděných domech, ale i dřevostavbách. Vhodný je zejména pro podlahy s podlahovým topením vzhledem k jeho tepelně akumulačním schopnostem a malému tepelnému odporu. Litý cementový potěr je obdobného složení jako ten doma namíchaný, je však obohacený o různé příměsi a přísady zlepšující jeho zpracovatelnost a čerpatelnost.

Aplikace cementového potěru

  • Jedna vrstva potěru by neměla mít tloušťku menší než 20 mm a vyšší než 50 mm.
  • Dilatační spáry musí probíhat ve stejných místech, jako probíhají dilatační spáry podkladové kontaktní vrstvy. Tvoříme je u potěrových ploch větších než 25 až 40 m2, přičemž délka dilatačního celku nemá překročit 8 m.
  • Po obvodu místnosti, kolem všech prostupujících konstrukcí, i kolem zárubní vytvoříme okrajovou spáru min. 8 mm.
  • Tloušťka potěru by měla být min. 35 mm (pro potěr s podlahovým topením min. 45 mm nad topné trubky).
  • Cementový potěr aplikujte pouze v případě, že teplota okolního prostředí je větší jak 5 °C.

Zrání a úprava cementového potěru

Cementový potěr zraje minimálně 28 dní. Za tuto dobu by měl potěr dosáhnout deklarovaných fyzikálních vlastností (zejména pevnost v tlaku), měl by být únosný a rozměrově stálý. Čerstvě položený potěr je třeba dostatečně dlouho vlhčit, zakrýt ho např. fólií, a chránit ho tak před deštěm, mrazem, slunečním zářením.

Gletování betonu se používá pro vyhlazení povrchu cementového potěru, který již zůstane jako nášlapná vrstva (například v technické místnosti, garáži, skladu, sklepě apod.). Vyrovnání povrchu cementového potěru lze realizovat také aplikováním samonivelační stěrky.

Betonová mazanina vs. cementový potěr

Základem betonové mazaniny i betonového potěru je stejný materiál, rozdíl je v tloušťce, ve které se beton ukládá. Cementový (betonový) potěr je vrstva betonu v podlahové konstrukci o síle do 50 mm. Betonová mazanina je vlastně vrstva betonu o tl. větší než 50 mm.

Zda využít v podlaze betonovou mazaninu či cementový potěr rozhoduje projektant, který tloušťku betonové vrstvy navrhne v závislosti na zatížení podlahy. Roli také hraje výškové vyrovnání.

tags: #cement #i #a #ii #vlastnosti #a

Oblíbené příspěvky: