Cement 52,5: Vlastnosti, použití a míchání

Cement je základním stavebním prvkem a jako pojivo je součástí nejen betonu, ale i mnoha dalších stavebních materiálů. Je to hydraulické pojivo, tj. jemně mletá anorganická látka, která po smíchání s vodou vytváří kaši, jež tuhne a tvrdne v důsledku hydratačních reakcí a procesů. Po zatvrdnutí zachovává svoji pevnost a stálost také ve vodě. Jejich tuhnutí a tvrdnutí je založeno na hydratačních reakcích hydraulických, latentně hydraulických a pucolánových složek cementu. Cement tuhne a tvrdne i pod vodou, a proto patří mezi hydraulická pojiva, která nepotřebují k tvrdnutí vzduch, jako například vápno.

Síranovzdorný portlandský cement EN 197-1 CEM I 52,5 R

Síranovzdorný portlandský cement EN 197-1 CEM I 52,5 R je hydraulické, stavební pojivo pro výrobu betonu, malt a stavebních výrobků, spárování obkladů, dlažeb apod. Vyznačuje se vysokou bělostí, rychlým nárůstem počátečních pevností, velmi vysokou dlouhodobou pevností, nižší alkalitou, nízkým obsahem síry a chloridů a vysokou objemovou stálostí. Odstín tohoto cementu je nestandardní bílý.

Použití

Jako hydraulické pojivo pro stavební účely, včetně spárování obkladů a dlažeb, je používán při výrobě betonových prvků prostých i armovacích, exkluzivních prefabrikovaných stavebních dílů, terasových dlažeb, bílých omítkových směsí, barevných cementů apod. Výrobek je určen pro náročné betonové a železobetonové stavební konstrukce.

Technické údaje

  • Typ (EN 197-1): CEM I 52,5 R
  • Bělost (DIN 5033): 85-88 %
  • Počátek tuhnutí (EN 196-1): 100 minut
  • Doba tuhnutí (EN 196-1): 140 minut
  • Pevnost v tlaku (po 2 dnech): 35-40 MPa
  • Pevnost v tlaku (po 7 dnech): 57-63 MPa
  • Pevnost v tlaku (po 28 dnech): 74-78 MPa
  • Obsah SO3: max. 4.0 %
  • Obsah Cl-: max. 0,10 %
  • Objemová stálost: max. 10 mm
  • Teplota prostředí a podkladu při aplikaci: nesmí klesnout pod +5 °C

Portlandský cement CEM I 52,5 R je vyráběn a zkoušen dle ČSN EN 197-1 a EN 196. Cement vyhovuje požadavkům normy ČSN EN 197-1 Ed. 2. Statistické hodnocení kvality Vám zašleme na vyžádání.

Druhy cementů

Cementů je velké množství druhů, které se liší příměsmi, jež upravují jeho vlastnosti a také souběžně i vlastnosti následného výrobku (například betonu). Označení cementu definuje poslední číslo v označení na pytli, které udává vaznost cementu po 28 dnech - může být 32,5 MPa, 42,5 MPa nebo 52,5 MPa. Normalizované značení obsahuje dále informace o množství a druhu příměsí, pevnosti cementu v MPa a rychlosti nástupu počáteční pevnosti. U cementů je také důležité na označení sledovat poslední písmeno, které označuje složky:

Čtěte také: Truhlářské závrtné matice: Průvodce

  • K: slínek
  • S: vysokopecní struska
  • D: křemičitý úlet
  • P: přírodní pucolány
  • V: křemičité popílky
  • W: vápenaté popílky
  • T: kalcinovaná břidlice
  • L: vápence (LL je kvalitnější varianta)

Pozice 32,5 označuje tvrdost v MPa, na kterou cement vytuhne po 28 dnech. Označení rychlosti nástupu počáteční pevnosti je:

  • N: normální
  • R: rychlá
  • L: pomalá

Portlandský cement (CEM I)

Portlandský cement CEM I je vhodný pro běžné konstrukce a běžné nosné konstrukce, jakož i pro betonování v zimě. Skládá se z křemičitého slínku a sádrovce. Díky tomu rychle tuhne už po jedné hodině a konečných hodnot tvrdosti dosahuje během dvanácti hodin. Nehodí se však do masivních konstrukcí a agresivního prostředí. Někdy se přidávají železité rudy, bauxit apod. Také se přidávají v některých verzích plastifikátory, které zpomalují tuhnutí, a tedy prodlužují zpracovatelnost, což je potřeba například u omítkových směsí apod. Portlandský cement najdeme pod označením CEM I.

Portlandský cement s přísadami (směsný) (CEM II)

Portlandský cement s přísadami (směsný) CEM II patří k nejpoužívanějším cementům. Je odolný agresivnímu prostředí a vhodný pro masivní konstrukce díky nižšímu vývinu tepla při hydrataci cementu. 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. V českých podmínkách jde hlavně o strusku (S), vápenec (L, LL) a popílek (V).

  • Portlandský cement s vysokopecní struskou: Tento typ bude obsahovat příměs 21-35 % vysokopecní strusky. Cement po 28 dnech vytvrdne na hodnotu 32,5 MPa. Vysokopecní struska způsobuje, že oproti obyčejnému portlandskému cementu má tento druh nižší počáteční pevnost a množství hydratačního tepla.
  • Portlandský popílkový cement: Popílek zajišťuje dobrou zpracovatelnost, plastičnost a hydroizolaci.
  • Portlandský cement s kalcinovanou břidlicí: Kalcinovaná břidlice zajišťuje odolnost proti chemickým vlivům.
  • Portlandské cementy s vápencem (L, LL): Obsahují kromě slínku jako jedinou hlavní složku vápenec. Kvalitní a trvale dostupné vápence s minimálním obsahem jiných doprovodných látek umožňují vyrábět pro zákazníka cementy s trvale stabilními vlastnostmi. 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.

Vysokopecní cement (CEM III)

Vysokopecní cement CEM III má větší podíl vysokopecní strusky, díky čemuž se snižuje hydratační teplo, prodlužuje se doba nárůstu pevnosti a zvyšuje se odolnost vůči agresivním prostředím. Je vhodný na betonování základových a hloubkových konstrukcí, velkoobjemové nádrže a průmyslové stavby. Není však vhodný na konstrukce, kde je požadovaný rychlý nárůst pevnosti a odolnost proti mrazu. Obsahuje významný podíl vysokopecní strusky, která zajišťuje odolnost proti agresivnímu prostředí. Díky vápenci z něj namíchaný beton neplesniví.

Pucolánový cement (CEM IV)

Pucolánový cement (CEM IV) je pojivo vyráběné z portlandského slínku a pucolánu, pro konstrukce ve vlhkém nebo mokrém prostředí. U nás se nevyrábí. Jde o cement s příměsí pucolánu, což je jemný písečný sopečný popel. Pucolán zajišťuje odolnost vůči agresivním odpadním, uhličitanovým a slaným vodám. Podporuje i jeho vodotěsnost. Tento druh cementu se využívá především pro nouzové stavby a konstrukce.

Čtěte také: Jak používat měkké a tvrdé dřevo

Směsný cement (CEM V)

Směsný cement (CEM V) je pro nenáročné betonové konstrukce, podlahy, betonové dlažby a potěry. Tento cement nezaručuje vysokou pevnost, ale je levný, takže se hodí do nezatěžovaných konstrukcí. Jeho složení je vhodné pro betonování podlah, potěrů, dlažby a celkově pro všechny minimálně namáhavé konstrukce.

Cementy pro obecné použití

Cementy pro obecné použití jsou vyráběny podle přísných norem - ČSN EN 197-1. Účelem je stanovit složení, požadavky a kritéria shody cementů pro obecné použití. Zahrnuje všechny cementy pro obecné použití, které byly příslušnými národními normalizačními orgány v rámci CEN označeny jako tradiční a dobře osvědčené. Byly zavedeny druhy, vycházející ze složení a třídění založeného na pevnosti s cílem zařadit různé cementy. Norma definuje a určuje specifikace pro 27 jmenovitých cementů pro obecné použití, 7 síranovzdorných cementů pro obecné použití, jakož i pro 3 jmenovité vysokopecní cementy s nízkou počáteční pevností a 2 síranovzdorné vysokopecní cementy s nízkou počáteční pevností a pro jejich složky. Definice každého cementu zahrnuje poměry složek, jejichž kombinací je možno vyrobit určitou skupinu výrobků v rozsahu devíti pevnostních tříd. Definice zahrnuje rovněž požadavky na složky, které musí být splněny, a mechanické, fyzikální a chemické vlastnosti. Norma určuje rovněž kritéria shody a postupy pro jejich stanovení.

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 požadována dodatečná opatření při jejich použití, jako je prodloužení doby bednění a ochrana při škodlivém počasí. Síranovzdorné cementy pro obecné použití musí odpovídat dodatkovým požadavkům uvedeným v tabulce.

Složky cementu

Cementy CEM jsou složeny z různých látek a ve svém složení jsou statisticky homogenní. Hlavním úkolem při výrobě cementu je vytvořit látky, které jsou schopny reagovat s vodou, především křemičitany vápenaté, ale i hlinitany a železitany vápenaté.

Portlandský slínek

Portlandský slínek se vyrábí pálením nejméně do slinutí přesně připravené surovinové směsi (surovinové moučky, těsta nebo kalu) obsahující prvky, obvykle vyjádřené jako oxidy CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 a malá množství jiných látek. Surovinová směs, těsto nebo kal musí být v důsledku jemného mletí a dobrého míchání homogenní. Portlandský slínek je hydraulická látka, která musí sestávat nejméně ze dvou třetin hmotnosti z křemičitanů vápenatých (3CaO · SiO2 a 2CaO · SiO2). Ve zbytku jsou pak obsaženy slínkové fáze obsahující hliník a železo a jiné sloučeniny. Hmotnostní podíl (CaO) / (SiO2) nesmí být menší než 2,0.

Čtěte také: Exteriérové aplikace modřínových latí

Granulovaná vysokopecní struska

Granulovaná vysokopecní struska vzniká rychlým ochlazením vhodně složené struskové taveniny vznikající při tavení železné rudy ve vysoké peci. Struska musí být nejméně ze dvou třetin hmotnosti sklovitá a při vhodné aktivaci musí vykazovat hydraulické vlastnosti. Granulovaná vysokopecní struska musí sestávat nejméně ze dvou třetin hmotnosti z oxidu vápenatého (CaO), oxidu hořečnatého (MgO) a oxidu křemičitého (SiO2). Zbytek obsahuje oxid hlinitý (Al2O3) a malá množství jiných sloučenin.

Pucolány

Pucolány jsou přírodní látky křemičité nebo křemičito-hlinité, popřípadě kombinace obou. Pucolány po smíchání s vodou samy netvrdnou, avšak jsou-li jemně semlety, reagují v přítomnosti vody za normální teploty s rozpuštěným hydroxidem vápenatým (Ca(OH)2) a tvoří sloučeniny křemičitanů vápenatých a hlinitanů vápenatých, které jsou nositeli narůstající pevnosti. Tyto sloučeniny jsou podobné těm, které vznikají při tvrdnutí hydraulických látek.

Popílek

Popílek se získává elektrostatickým nebo mechanickým odlučováním prachových částic z kouřových plynů topenišť otápěných práškovým uhlím (viz také definice podle ČSN EN 450-1). Popílek získaný jiným způsobem nesmí být v cementech podle ČSN EN 197-1 ed. 2 použit. Popílek může být svou podstatou křemičitý nebo vápenatý.

  • Křemičitý popílek je jemný prášek převážně sestávající z kulových částic s pucolánovými vlastnostmi. Sestává zejména z aktivního oxidu křemičitého (SiO2) a oxidu hlinitého (Al2O3). Ve zbytku je pak obsažen oxid železitý (Fe2O3) a jiné sloučeniny.
  • Vápenatý popílek je jemný prášek, který má hydraulické a/nebo pucolánové vlastnosti. Sestává zejména z aktivního oxidu vápenatého (CaO), aktivního oxidu křemičitého (SiO2) a oxidu hlinitého (Al2O3). Ve zbytku je pak obsažen oxid železitý (Fe2O3) a jiné sloučeniny.

Kalcinovaná břidlice

Kalcinovaná břidlice, zejména kalcinovaná olejnatá břidlice, se vyrábí ve speciální peci při teplotě přibližně 800 °C. Podle složení přírodního materiálu a výrobního postupu obsahuje kalcinovaná břidlice slínkové fáze, zvláště dikalciumsilikát a monokalciumaluminát. Obsahuje rovněž malá množství volného oxidu vápenatého a síranu vápenatého i značný podíl pucolanicky reagujících oxidů, zejména oxidu křemičitého.

Křemičitý úlet

Křemičitý úlet vzniká při redukci křemene vysoké čistoty uhlím v elektrické obloukové peci při výrobě křemičitých nebo ferrokřemičitých slitin a sestává z velmi jemných, kulovitých částic obsahujících nejméně 85 % hmotnosti amorfního oxidu křemičitého.

Doplňující složky

Doplňující složky jsou zvlášť vybrané anorganické přírodní látky, anorganické látky pocházející z procesu výroby slínku nebo složky uvedené výše, pokud nejsou v cementu použity jako složky hlavní. Doplňující složky po vhodné úpravě nebo v důsledku jejich zrnitosti zlepšují fyzikální vlastnosti cementu (jako je zpracovatelnost nebo retence vody). Mohou být inertní nebo mohou mít slabě hydraulické, latentně hydraulické nebo pucolánové vlastnosti. V tom směru však na ně nejsou kladeny požadavky.

Síran vápenatý

Síran vápenatý se přidává k ostatním složkám cementu v průběhu jeho výroby za účelem úpravy tuhnutí. Síran vápenatý může být přidáván ve formě sádrovce (dihydrát síranu vápenatého, CaSO4 · 2H2O), hemihydrátu síranu vápenatého (CaSO4 · 1/2H2O) nebo anhydritu (bezvodý síran vápenatý CaSO4) popřípadě jejich směsi. Sádrovec a anhydrit jsou přírodního původu.

Přísady

Přísady pro účely této normy jsou látky, které nejsou uvedeny výše. Jsou přidávány pro usnadnění výroby nebo pro úpravu vlastností cementu. Celkové množství přísad nesmí překročit 1,0 % hmotnosti cementu (s výjimkou pigmentů). Množství organických přísad v přepočtu na suchý stav nesmí překročit 0,5 % hmotnosti cementu. Přísady nesmějí vyvolávat korozi výztuže nebo zhoršovat vlastnosti cementu či betonu nebo malty z něj vyrobených.

Vliv složek cementu na jeho vlastnosti

Každá z hlavních složek má jiný vliv na vlastnosti cementu a jejich optimální kombinace dovoluje vyrobit cement právě požadovaných vlastností.

  • Struska s popílkem snižují počáteční pevnosti, příznivě však ovlivňují plynulost nárůstu pevností a dosahování vyšších konečných pevností. Dále tyto složky obvykle zvyšují odolnost betonu proti agresivnímu prostředí, zejména proti síranové agresivitě.
  • Popílek zlepšuje vlastnosti čerstvého betonu, zejména čerpatelnost a homogenitu, a ve ztvrdlém betonu zlepšuje jeho odolnost vůči působení vody.
  • 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.

Výroba cementu

Výroba cementu se provádí v cementárnách v pecích. Rozděluje se na mokrý či suchý postup, kdy vstupní složky jsou buď v suchém stavu, nebo ve vlhké kašovité formě. Vstupními složkami je vápenec a jíl, někdy křída a břidlice. Hlavním úkolem při výrobě cementu je vytvořit látky, které jsou schopny reagovat s vodou. Surovinu nejdříve rozdrtíme v drtičích a uložíme na skládku. Následně se rozemílá na surovinovou moučku, kterou shromažďujeme v zásobnících. V peci se nejdříve směs předehřeje a vyloučí se z ní voda. Následně se zvýší teplota, díky které se vylučuje uhlík. K reakci mezi oxidy vápníků, křemíku a hliníku dochází při teplotě asi 1300 °C. Teprve při teplotě 1400 °C nastává slinování taveniny. Následně se teplota zvedá až ke 1450 °C, kdy se jednotlivé částice spékají a vznikají hroudy takzvaného slínku. Slínky odvážíme na skládku, kde je ponecháváme delší dobu odležet. Uvolňuje se oxid vápenatý, který se navázal na jiné oxidy.

Zkoušení 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).

Objemová hmotnost

Volně sypaný cement má objemovou hmotnost asi 900 až 1100 kg . m-3, v pytlích ρo=1350 až 1500 kg . m-3.

Jemnost mletí

Jemnost mletí se vyjadřuje měrným povrchem. Jednotka (m2).Rozeznáváme:

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

Tuhnutí

Tuhnutí je chemický a fyzikální pochod, při němž kašovitá směs cementu a vody tuhne v pevnou hmotu. Počátek tuhnutí musí odpovídat údajům v tabulce. Běžné portlandské cementy mají počátek tuhnutí stanoven po 45 min. a nejpozději do 12 hod.

Tvrdnutí

Tvrdnutí je chemický a fyzikální pochod, při němž se tuhá směs přeměňuje v tvrdou hmotu. Rychlost tvrdnutí závisí na druhu a jemnosti cementu.

Pevnost v tlaku

Zkoušení pevnosti v tlaku se provádí na zlomcích trámečků. Normalizovaná pevnost cementu je pevnost v tlaku, stanovená podle EN 196-1 po 28 dnech. Rozeznávají se tři třídy normalizované pevnosti: třída 32,5, třída 42,5 a třída 52,5. Počáteční pevností se rozumí pevnost v tlaku buď po 2 dnech, nebo po 7 dnech. Rozeznávají se tři třídy počáteční pevnosti pro každou třídu normalizované pevnosti: třída s normálními počátečními pevnostmi značená písmenem N a třída s vysokými počátečními pevnostmi značená písmenem R a třída s nízkou počáteční pevností značená písmenem L.

Použití přísad stavební chemie

Při výrobě betonu je dnes běžné a neodmyslitelné používání přísad stavební chemie. Super a hyper plastifikátory dokáží upravit reologii a dobu zpracovatelnosti čerstvého betonu na zákazníkem požadovanou hodnotu.

Výběr vhodného cementu

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. Rozhodovat by vždy měla povaha stavby a roční období.

tags: #cement #52 #5 #vlastnosti #pouziti #a

Oblíbené příspěvky: