Spis treści
- Oznaczenia cementu znakami B i CE
- Normy dla cementu
- Rodzaje cementu
- Klasy cementu
- Skład cementu
- Cement luzem - klasy i zastosowanie. Przykłady
- Cement workowany - klasy i zastosowanie. Przykłady
- Jak powstaje cement?
Oznaczenia cementu znakami B i CE
Cement, jako kluczowy budulec w procesie budowlanym, jest produktem znormalizowanym normą europejską (EN), a kryteria wprowadzenia go na rynek są rygorystyczne. Ścisła kontrola w trakcie procesu produkcji, konfekcjonowania i dystrybucji cementu ma kluczowe znaczenie dla jego właściwości technicznych. Dlatego tak ważna przy wyborze budulca jest znajomość oznaczeń cementu.
Podstawowym przepisem, który reguluje kwestie związane z wprowadzeniem cementu na rynek oraz jego bezpiecznego stosowania, jest Ustawa o wyrobach budowlanych (DZU 2004 r. nr 92 poz. 881). Podstawowym potwierdzeniem jej stosowania jest umieszczenie znaków CE lub B na opakowaniach, czyli workach. W przypadku cementów sprzedawanych luzem, oznakowanie powinno być ujęte w dokumentacji handlowej. Oznakowanie CE umożliwia wprowadzenie cementu do obrotu na terenie krajów należących do Unii Europejskiej, natomiast znak budowlany B wyłącznie na terenie Polski.
Każde opakowanie cementu powinno być oznaczone symbolem X1, który – zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia (Dz.U. 2002 r. nr 140 poz. 1172) – informuje o zagrożeniu dla zdrowia. Inny zapis rozporządzenia informuje o ograniczeniu zawartości chromu (VI) w cemencie do wartości nie większej niż 0,0002%. Dlatego, każde opakowanie lub dokument handlowy musi zawierać informacje o warunkach i okresie przechowywania, zapewniających zachowanie aktywności składników redukujących zawartość chromu poniżej wymaganego poziomu w okresie gwarancji.
- Wybieraj cement oznaczony symbolem CE lub znakiem budowlanym B.
- Zwracaj uwagę by cement pochodził zawsze od sprawdzonych producentów, tj. cementowni i/lub posiadał znak „Pewny Cement”.
- Unikaj wyboru cementu z Certyfikatem Zgodności wystawionym na zgodność z Aprobatą Techniczną – poszukuj takiego z powołaniem na normę PN-EN 197-1.
- Unikaj cementu bez lub z nieczytelną datą produkcji oraz niejasnymi, nieaktualnymi lub wykluczającymi się oznaczeniami.
- Sprawdź termin gwarantowanego utrzymania parametrów.
- Pamiętaj, by wybierać cement zgodnie z jego przewidywanym zastosowaniem.
Normy dla cementu
Normy dla cementu dzielą go na dwie główne grupy:
- cementy powszechnego użytku, które są objęte normą zharmonizowaną europejską EN 197-1, zatwierdzoną jako PN-EN 197-1:2002,
- cementy specjalne (decydują o tym dodatkowe cechy użytkowe), których dotyczy polska norma PN-B-19707:2003,
- sposób znakowania cementu wyznacza polska norma PN-EN 197-1, zgodnie z którą rozróżniamy pięć rodzajów cementu.
Rodzaje cementu
Na polskim rynku dostępnych jest pięć rodzajów cementów do powszechnego użytku. Zgodnie z obowiązującymi normami cement opisywany jest symbolami:
- CEM I – cement portlandzki,
- CEM II – cement portlandzki wieloskładnikowy,
- CEM III – cement hutniczy
- CEM IV – cement puculanowy,
- CEM V – cement wieloskładnikowy.
W oznaczeniach występuje dodatkowo jedna z trzech liter - A, B lub C, informujące o zawartości składników głównych, a także ich rodzajach: S – żużel wielkopiecowy, V – popiół lotny krzemionkowy, L lub LL – kamień wapienny.
Rozszyfrowanie oznaczeń ułatwi tabela poniżej, w której trzeba zwrócić uwagę na symbole: żużel wielkopiecowy (S), pył krzemionkowy (D), pucolana naturalna (P) wypalana (Q), popiół lotny krzemionkowy (V) wapienny (W), łupek palony (T), wapień (L, LL).
Cementy specjalne mają dodatkowe cechy użytkowe (PN-B-19707:2003) i są oznaczone dodatkowo zgodnie z ich właściwościami:
- cement o niskim cieple hydratacji – LH (każdy z 27 cementów powszechnego użytku może być cementem o niskim cieple hydratacji pod warunkiem, że ciepło hydratacji cementu, oznaczone metodą semi-adiabatyczną po 41 godzinach lub oznaczone metodą rozpuszczania po 7 dniach nie może być większe niż 270 J/g);
- cement o wysokiej odporności na siarczany – HSR (udział granulowanego żużla wielkopiecowego w takim cemencie w odniesieniu do sumy składników głównych i drugorzędnych, nie może być niższy niż 55 % masy);
- cement o niskiej zawartości alkaliów – NA (maksymalnie 0,60% całkowitej zawartości alkaliów w cemencie).
Można się spotkać z łączeniem poszczególnych właściwości, np. cement specjalny o wysokiej odporności na siarczany i o niskiej zawartości alkaliów (HSR NA).
Klasa cementu oznacza jego wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach wyrażona w MPa. Klasy cementu dotyczy norma PN-EN 196-1.
Klasy cementu
Rozróżniamy też w oznaczeniach kilka klas wytrzymałości cementu:
- 32,5
- 42,5
- 52,5
– każda z wyróżnikiem R, N lub L. Charakteryzują one dynamikę narastania wytrzymałości wczesnej: R – wysoka, N – normalna, L – niska, tylko dla cementów rodzaju CEM III. Specjalne właściwości cementu podkreślają zdefiniowane wyróżniki: LH – cement o niskim cieple hydratacji, SR lub HSR – cement odporny na siarczany, NA – cement o niskiej zawartości alkaliów. Niektóre z tych oznaczeń przypisane są do cementów specjalnych.
Skład cementu
| CEM I | cement portlandzki CEM I | klinkier 95-100% | składniki drugorzędne 0-5% |
| CEM II | cement portlandzki żużlowy CEMI I/A-S | klinkier 80-94% | żużel wielkopiecowy 6-20% | 0-5% |
| cement portlandzki żużlowy CEM II/B-S | 65-79% | żużel wielkopiecowy21-35% | 0-5% | |
| cement portlandzki krzemionkowy CEM Il/A-D | 90-94% | pył krzemionkowy 6-10% | 0-5% | |
| cement portlandzki pucolanowyCEM II/A-P | 80-94% |
pucolana naturalna 6-20% |
0-5% | |
| cement portlandzki pucolanowyCEM II/B-P | 65-79% | pucolana naturalna 21-35% | 0-5% | |
| cement portlandzki pucolanowyCEM II/A-Q | 80-94% | pucolana naturalnie wypalana 6-20% | 0-5% | |
| cement portlandzki pucolanowyCEM II/B-Q | 65-79% | pucolana naturalnie wypalana 21-35% | 0-5% | |
| cement portlandzki popiołowy CEM II/A-V | 80-94% | popiół lotny krzemionkowy6-20% | 0-5% | |
| cement portlandzki popiołowy CEM II/B-V | 65-79% | popiół lotny krzemionkowy21-35% | 0-5% | |
| cement portlandzki popiołowy CEM II/A-W | 80-94% | popiół lotny wapienny6-20% | 0-5% | |
| cement portlandzki popiołowy CEM II/B-W | 65-79% | popiół lotny wapienny21-35% | 0-5% | |
| cement portlandzki łupkowyCEM II/A-T | 80-94% | łupek palony6-20% | 0-5% | |
| cement portlandzki łupkowyCEM II/B-T | 65-79% | łupek palony21-35% | 0-5% | |
| cement portlandzki wapiennyCEM II/A-L | 80-94% | wapień 6-20% | 0-5% | |
| cement portlandzki wapienny CEM II/B-L | 65-79% | wapień21-35% | 0-5% | |
| cement portlandzki wapienny CEM II/A-LL | 80-94% | kamień wapienny6-20% | 0-5% | |
| cement portlandzki wapienny CEM II/B-LL | 65-79% | kamień wapienny21-35% | 0-5% | |
| cement portlandzki wieloskładnikowy CEM Il/A-M | 80-88% | żużel, pył krzemionkowy, pucolana, popiół lotny, łupek, wapień 12-20% | 0-5% | |
| cement portlandzki wieloskładnikowy CEM II/B-M | 65-79% | żużel, pył krzemionkowy, pucolana, popiół lotny, łupek, wapień 21-35% | 0-5% | |
| CEM III | cement hutniczy CEM III/A | 35-64% | żużel wielkopiecowy36-65% | 0-5% |
| cement hutniczy CEM III/B | 20-34% | żużel wielkopiecowy66-80% | 0-5% | |
| cement hutniczy CEM III/C | 5-19% | żużel wielkopiecowy81-95% | 0-5% | |
| CEM IV | cement pucolanowy CEM IV/A | 65-89% | pył krzemionkowy, pucolana, popiół lotny11-35% | 0-5% |
| cement pucolanowy CEM IV/B | 45-64% | pył krzemionkowy, pucolana, popiół lotny36-55% | 0-5% | |
| CEM V | cement wieloskładnikowy CEM V/A | 40-64% | żużel 18-30%,pucolana i popiół lotny krzemionkowy 18-30% | 0-5% |
| cement wieloskładnikowy CEM V/B | 20-38% |
żużel 31-49% pucolana i popiół lotny krzemionkowy 31-49% |
0-5% |
i
Cement luzem - klasy i zastosowanie. Przykłady
| Rodzaj cementu | Właściwości | Zastosowanie |
| CEM I 42,5 N-HSR/NA | Cement klasy 42,5 o wysokiej odporności na działanie agresji siarczanowej (HSR), niskiej zawartości alkaliów (NA) oraz normalnej dynamice narastania wytrzymałości wcześnej (N) | Beton i prefabrykaty przeznaczone do użytkowania w środowiskach agresywnych chemicznie, czyli przy konstrukcjach mostowych, drogowych, lotniskowych, obiektów hydrotechnicznych, przemysłowych, budownictwa ekologicznego |
| CEM II/A_M S-LL 52,5 N | Cement portlandzki wieloskładnikowy (II) z dodatkiem żużla i kamienia wapiennego (S-LL) klasy 52,5 o normalnej dynamice narastania wytrzymałości wcześnej (N) | Do szerokiego zastosowania w prefabrykacji |
| CEM III/A 42,5 N-LH/HSR/NA | Cement hutniczy (III) klasy 42,5 o normalnej dynamice narastania wytrzymałości wcześnej (N), niskim cieple hydratacji (LH), wysokoiej odporności na działanie agresji siarczanowej (HSR) oraz niskiej zawartości alkaliów (NA) | Do specjalistycznych betonów towarowych, przeznaczonych do uzytkowania w warunkach zagrożenia agresją chemiczną, w tym na obiekty monolityczne: dla budownictwa hydrotechnicznego, ekologicznego i morskiego |
Cement workowany - klasy i zastosowanie. Przykłady
| Rodzaj cementu | Właściwości | Zastosowanie |
| CEM II/B-M (V-LL) 32,5 R / CEM II/B-V 32,5 R | Cement uniwersalny | Wszechstronne zastosowanie ogólnobudowlane |
| CEM II/B-M (S-V) 42,5 N / CEM II/B-V 42,5 N | Cement o dużej wytrzymałości wczesnej | Betony klas C16-C45, na konstrukcje stropów, wieńców, belek, schodów i nadproży, a także fundamenty, posadzki czy prefabrykaty |
| CEM IV/B (V) 32,5 R - LH/HSR | Cement powszechnego zastosowania o podwyższonej urabialności i odporności na działania środowisk agresywnych | Posadzki i jastrychy, podbudowy pod kostkę brukową, zaprawy murarskie i tynkarskie, stabilizacja gruntu i podbudowa konstrukcji nośnych, chudy beton, betony dla rolnictwa |
Jak powstaje cement?
Przy wyborze odpowiedniego cementu może nie jest istotna wiedza o technologii jego produkcji, ale nie zaszkodzi trochę wiedzy na ten temat.
Produkcja cementu opiera się o kopaliny naturalne, takie jak: wapień, wapień marglisty, margiel i glina. Dodatkowo wykorzystuje się także łupek, pucolany, surowce żelazonośne oraz piasek. Powołując się na Stowarzyszenie Producentów Cementu, trzeba podkreślić, że przygotowanie zestawu surowcowego do pieca cementowego jest jedną z ważniejszych operacji w całym procesie technologicznym produkcji cementu, jest podstawą otrzymania dobrego półproduktu – klinkieru cementowego.
| Skład chemiczny klinkieru | |
| CaO (tlenek wapnia) | 67% |
| SiO2 (tlenek krzemu, krzemionka) | 24% |
| Al2O3 (tlenek glinu) | 4% |
| Fe2O3 (tlenek żelaza) | 3% |
| MgO (tlenek magnezu)+ SO3 (tlenek siarki) + inne | 2% |
| Źródło: Stowarzyszenie Producentów Cementu | |
Uzyskiwany przez wypał w piecu cementowym w wysokiej temperaturze (jest kilka faz wypalania, najwyższa temperatura może wynieść do 2000ºC) takich surowców jak: wapień, wapień marglisty, margiel, glina czy iłołupek, klinkier cementowy jest półproduktem do produkcji cementu. Klinkier cementowy wychodzący z pieca ma temperaturę od około 900ºC-1300ºC. Jest on następnie schładzany i po opuszczeniu chłodnika ma temperaturę około 100ºC.
i
Mielenie w młynach jest ostatnim etapem procesu technologicznego. Cement portlandzki czysty uzyskuje się przez przemiał klinkieru cementowego z gipsem. Dodatek gipsu reguluje czas wiązania (twardnienia) cementu, ponieważ bez obecności siarczanów podczas hydratacji (reakcje minerałów klinkierowych z wodą) twardnienie cementu odbywałoby się za szybko, prawie natychmiast po zarobieniu cementu z wodą.
