- 1/1
Cement i jego właściwości spajające nie są powiązane wyłącznie z współczesnym człowiekiem. Już bowiem w starożytności wykorzystywano pierwsze spoiwa. Przełomem okazał się rok 1845, kiedy to powstał pierwowzór cementu portlandzkiego. Co warto wiedzieć o najpopularniejszym spoiwie?
Składniki
Zasadniczo składniki cementu portlandzkiego zwykłego można podzielić na: klinkier cementowy oraz tzw. składniki drugorzędne, czyli inne materiały wiążące lub wypełniacze. Poza nimi w skład cementu wchodzi siarczan wapnia oraz dodatki technologiczne, pod pojęciem których rozumie się związki ułatwiające mielenie spoiwa. Związki te nie zawsze są materiałami naturalnymi, mogą być bowiem już wcześniej przetworzone. Skłonność do pękania czy urabialność mieszanki to tylko jedne z niektórych cech wynikających z zastosowania określonych dodatków. Zgodnie z wytycznymi normowymi ich zawartość w cemencie portlandzkim nie może przekraczać 5%. Trzeba podkreślić, że w cemencie portlandzkim zwykłym może znajdować się nawet 100% klinkieru. Zatem pod względem ilości to właśnie klinkier stanowi podstawowy składnik.
Poszczególne komponenty odpowiadają zatem za właściwości cementu. Przykładem może być tutaj chociażby cement portlandzki szybkotwardniejący, który swoje parametry wiązania zawdzięcza większej (w porównaniu z cementem portlandzkim zwykłym) zawartości alitu (sól kwasu krzemowego i wapnia). Jego wysoka wytrzymałość początkowa wynika również ze stopnia rozdrobnienia, a w związku z tym z szybkiego wydzielania się ciepła.
W zakresie cementów portlandzkich można wyróżnić:
- cement portlandzki zwykły (ciekawostka: jego wytrzymałość po 7 dniach odpowiada wytrzymałości osiąganej przez cement portlandzki szczególnie szybkotwardniejący po 24 godzinach)
- cement portlandzki szybkotwardniejący
- cement portlandzki bardzo szybkotwardniejący
- cement portlandzki o ultrawysokiej wytrzymałości wczesnej
- cement portlandzki siarczanoodporny
- cement portlandzki biały
- cement portlandzki pucolanowy
Warto wiedzieć, że znakowanie cementu związane jest z jego składem. Jeżeli cement zawiera dodatki w postaci żużli czy popiołów to określa się go mianem wieloskładnikowego i oznacza symbolem CEM II. Oprócz cementów portlandzkich żużlowych czy popiołowych wymienia się również cementy krzemionkowe. Ich przeciwieństwem pozbawionym dodatków jest oczywiście cement typu CEM I.
Właściwości
Baza składnikowa cementów portlandzkich oraz sposób ich produkcji wpływają bezpośrednio na właściwości. W celu przypomnienia: wytworzenie cementu wymaga pierwotnego rozdrobnienia składników, następnie ich wymieszania i wypalenia przy udziale wysokich temperatur. Tak właśnie powstaje klinkier. W zależności od warunków mielenia proces wytwarzania cementu może opierać się na metodzie z wykorzystaniem zawiesiny wodnej lub suszenia.
Jedną z podstawowych właściwości cementów, która przyczynia się do utworzenia podziału jest oczywiście wytrzymałość mechaniczna oraz wzrost w czasie. Powstają zatem trzy klasy cementów, a w każdej z nich można przypisać typ cementu portlandzkiego.
- Klasa 32.5 (np. cement żużlowy CEM II/A-S 32.5 R, cement portlandzki wapienny CEM II/A-L 32.5 R)
- Klasa 42.5 ( np.cement żużlowo-popiołowy CEM II/A-SV 32.5 R)
- Klasa 52.5 (np. cement portlandzki CEM I 52.5R)
*dodatkowe litery informują o ilości i rodzaju zastosowanego dodatku, litery za klasą cementu określają wysoką lub normalną wytrzymałość
Trzeba uwzględnić, że przy zwiększonej wytrzymałości wczesnej czas wiązania może zostać wydłużony. Należy zatem uwzględnić to w odniesieniu do danej konstrukcji i projektowanych dla niej parametrów. Warto porównać właściwości cementów z grupy CEM I i CEM II.
|
CEM I |
CEM II |
|
to typowy cement portlandzki |
cement wieloskładnikowy |
|
jego wytrzymałość wczesna wzrasta szybko |
wytrzymałość wczesna wzrasta umiarkowanie |
|
ciepło hydratacji jest wysokie |
ciepło hydratacji nie jest wysokie |
|
czas wiązania jest krótki |
czas wiązania jest długi |
