Fragment notatki:
Cementy powszechnego użytku
Produkowane jest pięć rodzajów cementów powszechnego użytku:
CEM I — cement portlandzki,
CEM II — cement portlandzki wieloskładnikowy,
CEM III — cement hutniczy,
CEM IV — cement pucolanowy,
CEM V — cement wieloskładnikowy.
Cementy dzieli się na odmiany A, B i C o granicznej zawartości
dodatków od 20 do 95%.
Dla cementów CEM II, CEM IV i CEM V występują odmiany A i B
Dla cementu CEM III – odmiany A, B i C
Wykład nr 2
31
Cementy powszechnego użytku
Nazwa cementu
Oznaczenie cementów
wg PN-EN 197-1
Ilość dodatku mineraln.
w składzie cementu
[% masy]
Cement portlandzki
CEM I
-
Cement portlandzki
wieloskładnikowy
CEM II/A
CEM II/B
6¸20
21¸35
Cement hutniczy
CEM III/A
CEM III/B
CEM III/C
36¸65
66¸80
81¸95
Cement pucolanowy
CEM IV/A
CEM IV/B
11¸35
36¸55
Cement
wieloskładnikowy
CEM V/A
CEM V/B
36¸60
62¸80
.
Wykład nr 2
32
Cementy powszechnego użytku
Właściwości (wg PN-EN 197-1):
• Powierzchnia właściwa – (stopień rozdrobnienia)
2800 ÷ 4000 cm2/g (brak wymagań normy)
Wytrzymałość
zaprawy
cementowej jako funkcja
powierzchni właściwej
Wykład nr 2
33
Cementy powszechnego użytku
Właściwości (wg PN-EN 197-1):
•Gęstość – 2,9 ÷ 3,1 g/cm3 (brak wymagań normy)
•Stałość objętości (metoda Le Chatelier) NORMA: £ 10 mm.
Głównym czynnikiem wpływającym na zmiany objętości
(pęcznienie) jest zbyt wysoka zawartość w klinkierze niezwiązanego
CaO i MgO.
Wykład nr 2
34
Cementy powszechnego użytku
Właściwości (wg PN-EN 197-1):
• Ciepło twardnienia – Reakcja składników cementu z wodą
ma charakter egzotermiczny, a wydzielone ciepło podnosi
temperaturę formowanego elementu betonowego. Cementy w
zależności od składu mineralnego i klasy wytrzymałościowej
charakteryzują się różnym ciepłem hydratacji. Szybkość
wydzielania się ciepła w trakcie wiązania i twardnienia przekłada
się także na szybkość narastania wytrzymałości, zwłaszcza w
okresie początkowym.
Wykład nr 2
35
Cementy powszechnego użytku
Właściwości (wg PN-EN 197-1):
• Czas wiązania
- początek
NORMA: 45 ÷ 75 min.
- koniec
8 ÷ 12 godzin najpóźniej (brak wymagań normy)
Norma określa wymagania tylko w zakresie początku wiązania
cementu.
Wykład nr 2
36
Cementy powszechnego użytku
Właściwości (wg PN-EN 197-1):
• Czas wiązania – BADANIE APARAT VICATA
Można zauważyć pewne prawidłowości:
1. cementy z dodatkami mineralnymi (CEM II, CEM III) mają
dłuższe czasy wiązania niż odpowiadające im cementy portlandzkie
CEM I,
2.
cementy wyższych klas wytrzymałościowych od danego
producenta mają krótsze czasy wiązania,
3. niższa temperatura zewnętrzna powoduje wydłużenie czasów
wiązania, przy czym wydłużenie to jest większe przy stosowaniu
cementów z dodatkami mineralnymi (należy mieć tego świadomość
przy doborze cementu do betonowania w obniżonych temperaturach).
Wykład nr 2
37
CEMENT
Klasa wytrzymałości
W zależności od wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach, rozróżnia
się trzy klasy wytrzymałości cementu (wytrzymałość na ściskanie w
N/mm2; 1 MPa = 1N/mm2):
• klasa 32,5, • klasa 42,5, • klasa 52,5.
Te trzy klasy, w zależności od wytrzymałości wczesnej cementu,
dzielą się na dwie grupy: cement o normalnej wytrzymałości
wczesnej (oznaczony symbolem N lub pozbawiony symbolu
literowego):
• 32,5N,
• 42.5N,
• 52.5N
oraz cement o wysokiej wytrzymałości wczesnej (oznaczony
symbolem R).
• 32,5R,
• 42,5R,
• 52,5R.
Wykład nr 2
38
CEMENT
Klasy wytrzymałości
Klasa 32,5
Klasa 42,5
Klasa 52,5
Wykład nr 2
39
Cementy powszechnego użytku
Właściwości (wg PN-EN 197-1):
•szybkość narastania wytrzymałości w czasie
Większość użytkowników cementu interesuje szybkość narastania
jego wytrzymałości w okresie początkowym (możliwość
rozdeskowania, rotacja form, wytrzymałość transportowa) i klasa
wytrzymałości.
Cecha normowa: wytrzymałość wczesna, tj. po 2 lub 7 dniach
W późniejszych okresach
(28, 90 dni) wytrzymałość
cementów z dodatkami jest
porównywalna lub wyższa
od wytrzymałości cementów
portlandzkich CEM I
Wykład nr 2
40
Cementy powszechnego użytku
Właściwości (wg PN-EN 197-1):
• Skurcz
Skurcz, nie jest cechą normową cementu. Oznaczanie skurczu na
zaprawie normowej nie mówi o skurczu betonu.
Do podstawowych czynników wpływających na skurcz betonu należy
zaliczyć:
• wielkość stosunku wodno - cementowego,
• ilość cementu w składzie betonu,
• skład ziarnowy kruszywa (zwłaszcza ilość piasku),
• wodożądność cementu.
Wykład nr 2
41
Cementy powszechnego użytku
Właściwości (wg PN-EN 197-1):
• Skurcz
Wykład nr 2
42
Cementy powszechnego użytku
Właściwości (wg PN-EN 197-1):
• Skurcz
Wykład nr 2
43
CEMENT
Termin przydatności cementu
Cement powinien być transportowany i przechowywany zgodnie z
zasadami podanymi w „Zasadach odpowiedzialności za produkt".
Okres, w którym prawidłowo przechowywany cement zachowuje
parametry jakościowe wynosi:
• 30 dni dla cementu klasy wytrzymałościowej 52,5R,
• 60 dni dla cementu klasy wytrzymałościowej 32,5N; 42.5N;
32,5R; 42.5R; 52,5N.
Wykład nr 2
44
Cechy specjalne
• Odporność na agresję chemiczną
Odporność cementu na agresję chemiczną zależy od jego składu
chemicznego i mineralnego. Cechę tą analizuje się głownie w
odniesieniu do betonu wykonanego z danym cementem. Odporność
chemiczna samego cementu przy prawidłowo zaprojektowanym i
dobrze wykonanym betonie, ma drugorzędne znaczenie. Podwyższoną
odpornością na agresję chemiczną charakteryzuje się beton wykonany
z cementu zawierającego dodatki mineralne (CEM II, CEM III), ale
także z cementem o
niskiej zawartości
C3A.
Wykład nr 2
45
Cechy specjalne
Zawartość alkaliów - NA
Niektóre kruszywa mogą reagować z alkaliami pochodzącymi ze
składu cementu. W wyniku przebiegu tych reakcji mogą powstać
pęczniejące produkty, które w skrajnych przypadkach prowadzą do
zniszczenia betonu. Jednym ze sposobów uniknięcia tego
negatywnego zjawiska jest stosowanie niskoalkalicznego cementu
(NA).
Wykład nr 2
46
CEMENT
Cement w produkcji betonu towarowego
Z punktu widzenia zasad projektowania nie ma żadnych
przeciwwskazań, aby zastosować cementy z dodatkami mineralnymi
tej samej klasy CEM II, CEM III w miejsce cementów portlandzkich
CEM I.
Wytrzymałość na ściskanie betonów po 2, 28 i 90 dniach, wykonanych
z cementów tej samej klasy - 32,5 (w/c=0,5; ilość cementu w 1m3
betonu - 350 kg).
Wykład nr 2
47
CEMENT
Cement w produkcji betonu towarowego
Należy również zaznaczyć, że zwiększanie ilości wody w mieszance
betonowej przy niezmiennej zawartości cementu powoduje znaczny
spadek wytrzymałości betonu.
Wykład nr 2
48
CEMENT CEM I 32,5R
Właściwości i zastosowanie
Cement CEM I 32,5R jest spoiwem szeroko stosowanym w
budownictwie do: produkcji betonu towarowego klas niskich i
średnich (do C30/37,5), produkcji elementów prefabrykowanych
dojrzewających w warunkach naturalnych lub podwyższonej
temperatury, produkcji zapraw tynkarskich i murarskich, produkcji
betonu komórkowego, stabilizacji gruntu w budownictwie drogowym,
budowy dróg, produkcji galanterii betonowej oraz do produkcji betonu
sprężonego.
Do cech charakterystycznych cementu CEM I 32,5R należą: dosyć
wysoka wytrzymałość wczesna, wysoka wytrzymałość w normowym
okresie twardnienia (28 dni), umiarkowane ciepło hydratacji oraz
stabilne parametry jakościowe.
Wykład nr 2
49
CEMENT CEM I 42,5R
Właściwości i zastosowanie
Do podstawowych cech użytkowych cementu CEM I 42,5R należą:
szybki przyrost wytrzymałości, wysoka wytrzymałość wczesna i
końcowa, wysokie ciepło hydratacji oraz krótki czas wiązania.
Powyższe cechy pozwalają na stosowanie tego rodzaju cementu w
produkcji betonów klas średnich i wysokich, produkcji betonów
wysokiej wytrzymałość i trwałości BWW (klasy C40/50), produkcji
elementów prefabrykowanych (szybka rotacja form), wykonawstwie
konstrukcji monolitycznych, prowadzenie robót betonowych w
warunkach normalne i obniżonej temperatury, produkcji betonu
wibroprasowanego (betonowa kostka brukowa).
Wykład nr 2
50
CEMENT CEM I 52,5R
Właściwości i zastosowanie
Zalety: bardzo wysoka wytrzymałość wczesna (po 2 dniach powyżej
30,0 MPa), wysokie wytrzymałości w okresie normowym oraz
stabilne parametry jakościowe, możliwość ograniczenia zużycia
cementu w produkcji betonu, zwiększenie rotacji form, szybsze
uzyskiwanie wytrzymałości transportowej oraz większa skuteczność w
stosowaniu domieszek chemicznych do betonu. Cement portlandzki
CEM I 52,5R charakteryzuje się oprócz dużych wytrzymałości
początkowych - dużą szybkością wydzielania ciepła w początkowym
okresie twardnienia (do 3 dni), co prowadzi do samonagrzewu betonu.
Właściwość tę wykorzystuje się do betonowania w warunkach
obniżonych temperatur.
Wykład nr 2
51
CEMENT CEM II
Właściwości i zastosowanie
Wprowadzenie do składu cementu popiołu lotnego (CEM II/B-V) lub
żużla wielkopiecowego (CEM II/B-S) wydłuża czas wiązania cementu
i obniża jego początkowe wytrzymałości (po 2 dniach) w stosunku do
cementu portlandzkiego CEM I.
Zalety:
•obniżone ciepło hydratacji,
•niski skurcz,
•podwyższona odporność na agresywne działanie wód miękkich,
kwaśnych i siarczanowych,
•lepsza urabialność zapraw i betonów,
•zmniejszona tendencja do powstawania wykwitów węglanowych na
elementach betonowych.
Wykład nr 2
52
CEMENT CEM II
Właściwości i zastosowanie
Zastosowanie:
• produkcja betonu towarowego
• produkcja prefabrykatów wielko- i drobnowymiarowych,
• produkcja betonu komórkowego
• produkcja betonu i zapraw barwionych
• konstrukcje i elementy prefabrykowane oraz sprężone dojrzewające
w warunkach naturalnych i podwyższonej temperatury oraz
poddawane niskociśnieniowej obróbce cieplnej
• produkcja galanterii betonowej
• zaprawy murarskie i tynkarskie budowa dróg
• stabilizacja gruntu w budownictwie drogowym
Wykład nr 2
53
CEMENT CEM III
Właściwości i zastosowanie
Właściwości:
• wolny przyrost wytrzymałości w pierwszym okresie twardnienia
• narastanie wytrzymałości jeszcze po latach
• podwyższenie trwałości betonu poprzez zmniejszenie porowatości
• uniknięcie uszkodzeń związanych z reakcją cementu z reaktywnym
kruszywem
• wolniejsze i mniejsze wydzielanie ciepła w procesie twardnienia
• mały skurcz
• jasna barwa cementu
Wykład nr 2
54
CEMENT CEM III
Właściwości i zastosowanie
Zastosowanie:
• betony monolitycznych klas do C40/50
• prefabrykatów wielko- i drobnowymiarowych,
• betonów narażonych na działanie środowisk agresywnych chemicznie
(oczyszczalnie ścieków, obszary przemysłowe, roboty górnicze, składowiska
odpadów, zbiorniki na wodę i ścieki),
• elementów i konstrukcji betonowych w budownictwie hydrotechnicznym
(tamy, śluzy, zapory wodne) i podziemnym (tunele, budownictwo górnicze),
• betonowych elementów nawierzchni mostowych, drogowych, chodnikowych i parkingowych,
• konstrukcji betonowych w budownictwie morskim (nabrzeża, doki),
• konstrukcji betonowych w budownictwie ekologicznym (ekrany przeciwfiltracyjne, immobilizacja metali ciężkich),
• konstrukcji betonowych w instalacjach odsiarczania spalin, koksowniach,
chłodniach kominowych,
• stabilizacji gruntów w budownictwie komunikacyjnym.
Wykład nr 2
55
CEMENT CEM III
Oczyszczalnia ścieków w Opolu
Elektrownia „Turów”
Elektrownia „Łaziska”
Wykład nr 2
56
CEMENT CEM IV
Właściwości i zastosowanie
Zawartość pucolany 11-55%
Właściwości:
Bardzo niskie ciepło hydratacji
Bardzo powolne narastanie wytrzymałości wczesnej
Wysoka siarczanoodporność
Zastosowanie:
Do betonów o wysokiej odporności na agresję chemiczną
Wykład nr 2
57
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)