Dokument ČKAIT

Tisková verze

Druhy a složení cementů podle ČSN EN 197-1 ed. 2 (TP 2.2)

ČESKÁ KOMORA AUTORIZOVANÝCH INŽENÝRŮ A TECHNIKŮ ČINNÝCH VE VÝSTAVBĚ
Rada pro podporu rozvoje profese ČKAIT

Autor: Lukáš Peřka

Stav: aktualizace 2020, vydání 2011

Anotace:
Účelem pomůcky 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.

Upozornění k textu

OBSAH

  Úvod
1 Předmět technické pomůcky
2 Cement a jeho složky
2.1 Cement CEM
2.1.1 Hlavní složky
2.1.2 Doplňující složky
2.1.3 Síran vápenatý
2.1.4 Přísady
3 Požadavky na mechanické, fyzikální a chemické vlastnosti a na trvanlivost
3.1 Mechanické vlastnosti
3.2 Fyzikální vlastnosti
3.3 Chemické vlastnosti
3.4 Trvanlivost
3.5 Síranovzdornost
4 Značení cementů
5 Portlandské cementy směsné CEM II
5.1 Označení a složení cementů CEM II
5.2 Popis prostředí
5.3 Použitelnost portlandských cementů směsných CEM II pro stupně vlivu prostředí


ÚVOD

Proces evropské integrace v oblasti technické normalizace je zaměřen na zavádění jednotných evropských norem, které by odstranily překážky volného obchodu mezi zeměmi Evropské unie, resp. přidruženými státy, a dále zajistily bezpečnost pracovníků ve stavebnictví a odběratelů, ochranu životního prostředí a další požadavky vycházející z evropských předpisů. V oblasti stavebnictví jde zejména o NAŘÍZENÍ EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY (EU) č. 305/2011 ze dne 9. března 2011, kterým se stanoví harmonizované podmínky pro uvádění stavebních výrobků na trh a kterým se zrušuje směrnice Rady 89/106/EHS (CPR), a dále požaduje, že pro stavbu mohou být použity pouze takové výrobky, které základní požadavky na vlastnosti staveb zaručí. Evropská komise prostřednictvím svých rozhodnutí uděluje mandáty Evropskému výboru pro normalizaci (CEN) pro vypracování harmonizovaných evropských norem (EN). Harmonizované normy jsou mandátové normy, na něž byly uvedeny odkazy v řadě C Úředního věstníku EU (OJEU). U výrobků, které jsou vyráběny v souladu s harmonizovanou normou, se předpokládá shoda se základními požadavky směrnice. Harmonizované normy musí být doplněny přílohou ZA, která uvádí odkazy na ustanovení normy, odpovídající požadavkům směrnice. Podle potřeby a s různou mírou podrobností obsahuje harmonizovaná norma tyto části:

  • předmět a příslušné specifikace složení a vlastností;
  • postup posuzování a ověřování stálosti vlastností výrobku – postup prokazování shody;
  • systémy posuzování a ověřování stálosti vlastností výrobku;
  • úkoly při posuzování a ověřování stálosti vlastností výrobku;
  • prohlášení o vlastnostech (PoV).

I když Příloha ZA uvedená v harmonizované normě není normativní, ale pouze informativní, z hlediska plnění požadavků nařízení CPR je závazná, zejména pokud jde o opatření stavebního výrobku označením CE.

Vzhledem k tomu, že CPR je přímo použitelným předpisem, bylo nařízení vlády č. 190/2002 Sb., kterým byla původní směrnice Rady 89/106/EHS transponována do českého právního prostředí s ukončením existence této směrnice k 30. červnu 2013 zrušeno, zatímco nařízení vlády č. 163/2002 Sb. týkající se vybraných stavebních výrobků (neharmonizovaná oblast) zůstalo v existenci. Adaptace nařízení CPR do českého právního řádu byla provedena zákonem č. 100/2013 Sb., kterým se mění zákon č. 22/1997 Sb., ve znění pozdějších předpisů.


1 PŘEDMĚT TECHNICKÉ POMŮCKY

Účelem pomůcky 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. Jsou rovněž uvedeny nezbytné požadavky na trvanlivost.

Poznámka:
Slovo „cement“ se v této normě vztahuje pouze k cementům pro obecné použití, pokud není uvedeno jinak.


2 CEMENT A JEHO SLOŽKY

2.1 CEMENT CEM

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. Cement podle EN 197-1, označovaný jako cement CEM, musí při odpovídajícím dávkování a smíchání s kamenivem a vodou umožnit výrobu betonu nebo malty zachovávající po dostatečnou dobu vhodnou zpracovatelnost. Po předepsané době musí mít předepsanou pevnost a dlouhodobou objemovou stálost.

Cementy CEM jsou složeny z různých látek a ve svém složení jsou statisticky homogenní. Vyplývá to z procesů výroby a manipulace s materiálem se zajištěnou kvalitou.

2.1.1 Hlavní složky

Zvlášť vybraná anorganická látka v množství převyšujícím 5 % hmotnosti všech použitých hlavních a doplňujících složek.

Portlandský slínek (K)

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, Fe203 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. Obsah oxidu hořečnatého (MgO) nesmí být větší než 5 % hmotnosti.

Granulovaná vysokopecní struska (S)

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. Hmotnostní podíl (CaO + MgO) / (SiO2) musí být větší než 1,0.

Pucolány (P, Q)

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. Obsah aktivního oxidu křemičitého musí být nejméně 25 % hmotnosti.

  • Přírodní pucolán (P)

Přírodní pucolány jsou obvykle látky vulkanického původu nebo sedimentární horniny vhodného chemického a mineralogického složení.

  • Přírodní kalcinovaný pucolán (Q)

Přírodní kalcinované pucolány jsou látky vulkanického původu, hlíny, břidlice nebo sedimentované horniny, aktivované tepelnou úpravou.

Popílky (V, W)

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. 2použit. Popílek může být svou podstatou křemičitý nebo vápenatý. První má pucolánové vlastnosti, druhý může mít navíc hydraulické vlastnosti.

Křemičitý popílek (V)

Křemičitý popílek je jemný prášek převážně sestávající z kulových částic s pucolánovými vlastnostmi. Sestává zejména z aktivního oxidu křemičitého (SiO2) a oxidu hlinitého (Al203). Ve zbytku je pak obsažen oxid železitý (Fe203) a jiné sloučeniny. Obsah aktivního oxidu křemičitého nesmí být menší než 25 % hmotnosti.

Vápenatý popílek (W)

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 (Al203). Ve zbytku je pak obsažen oxid železitý (Fe2O3) a jiné sloučeniny. Obsah aktivního oxidu vápenatého nesmí být menší než 10,0 % hmotnosti.

Kalcinovaná břidlice (T)

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. Kalcinovaná břidlice má v jemně semletém stavu výrazné hydraulické vlastnosti jako portlandský cement, a navíc má pucolánové vlastnosti.

Vápenec (L, LL)

Vápenec musí splňovat tyto požadavky:

  • obsah uhličitanu vápenatého (CaCO3), vypočtený z obsahu oxidu vápenatého, musí být nejméně 75 % hmotnosti;
  • obsah jílovitého podílu nesmí být větší než 1,20 g/100 g;
  • celkový obsah organického uhlíku (TOC) musí vyhovět těmto kritériím:
  • LL: obsah TOC nesmí být větší než 0,20 % hmotnosti,
  • L: obsah TOC nesmí být větší než 0,50 % hmotnosti.

Křemičitý úlet (D)

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. Křemičitý úlet musí splnit tyto požadavky:

  • ztráta žíháním nesmí být vyšší než 4,0 % hmotnosti při době žíhání 1 hodina;
  • měrný povrch (BET) původního křemičitého úletu musí být nejméně 15,0 m2/g.

2.1.2 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. Nesmí výrazněji zvyšovat spotřebu vody pro zpracování cementu, nesmí v žádném případě snižovat odolnost betonu nebo malty vůči poškození a nesmí snižovat ochranu výztuže vůči korozi.

Poznámka:
Informaci o doplňujících složkách v cementu by měl podat výrobce na požádání.


2.1.3 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. Síran vápenatý může být rovněž získán jako vedlejší látka z některých průmyslových výrob.


2.1.4 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. Jestliže se přísady pro beton, maltu nebo injektážní maltu přidávají již při výrobě cementu, musí být normalizované označení přísady uvedeno na obalech nebo v průvodní dokumentaci.


3 POŽADAVKY NA MECHANICKÉ, FYZIKÁLNÍ A CHEMICKÉ VLASTNOSTI A NA TRVANLIVOST

3.1 MECHANICKÉ VLASTNOSTI

Normalizovaná pevnost

Normalizovaná pevnost cementu je pevnost v tlaku, stanovená podle EN 196-1 po 28 dnech, která musí odpovídat požadavkům v tab. 1.

Rozeznávají se tři třídy normalizované pevnosti: třída 32,5, třída 42,5 a třída 52,5 (viz tab. 1).

Počáteční pevnost

Počáteční pevností se rozumí pevnost v tlaku buď po 2 dnech, nebo po 7 dnech, která musí vyhovět požadavkům v tab. 1.

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 (viz tab. 1). Třída L se používá pouze pro vysokopecní cementy CEM III.

Tab. 1  Požadavky na mechanické a fyzikální vlastnosti uvedené jako charakteristické hodnoty

Pevnostní třída Pevnost v tlaku [MPa] Počátek tuhnutí [min.] Objemová stálost
(rozepnutí) [mm]
Počáteční pevnost Normalizovaná pevnost
2 dny 7 dnů 28 dnů
32,5 L – ≥ 12,0 ≥ 32,5 ≤ 52,5 ≥ 75 ≤ 10
32,5 N – ≥ 16,0
32,5 R ≥ 10,0 –
42,5 L – ≥ 16,0 ≥ 42,5 ≤ 62,5 ≥ 60
42,5 N ≥ 10,0 –
42,5 R ≥ 20,0 –
52,5 L ≥ 10,0 – ≥ 52,5 – ≥ 45
52,5 N ≥ 20,0 –
52,5 R ≥ 30,0 –


3.2 FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI

Počátek tuhnutí

Počátek tuhnutí musí odpovídat údajům v tab. 1.

Objemová stálost

Objemová stálost (rozepnutí) musí odpovídat údajům v tab. 1.

Hydratační teplo

Hydratační teplo cementů pro obecné použití s nízkým hydratačním teplem nesmí být větší než charakteristická hodnota 270 J/g při stanovení podle EN 196-8 po 7 dnech nebo při stanovení podle EN 196-9 po 41 hodinách.

Cementy pro obecné použití s nízkým hydratačním teplem se označují LH.

Poznámka:
Cement s vyšší hodnotou hydratačního tepla je pro některá použití vhodný. Je však nutno, aby taková hodnota byla dohodnuta mezi výrobcem a uživatelem a aby takový cement nebyl označován jako cement s nízkým hydratačním teplem (LH).


3.3 CHEMICKÉ VLASTNOSTI

Vlastnosti cementů podle druhů a pevnostních tříd, uvedené ve sloupci 2, popř. 3 tab. 2 musí při zkouškách podle příslušných norem odpovídat požadavkům uvedeným ve sloupci 4 této tabulky.

Poznámka:
Podle Směrnice 2000/53/ES Evropského parlamentu a Rady je omezen obsah ve vodě rozpustného šestimocného chromu (viz ČSN EN 196-10).

Tab. 2  Požadavky na chemické vlastnosti uvedené jako charakteristické hodnoty

Vlastnost Druh cementu Pevnostní třída Požadavky a
ztráta žíháním CEM I
CEM III		 všechny < 5,0 %
nerozpustný zbytek CEM I
CEM III		 všechny < 5,0 %
obsah síranů (jako SO3) CEM I
CEM II c)
CEM IV
CEM V		 32,5 N
32,5 R
42,5 N		 < 3,5 %
42,5 R
52,5 N
52,5 R		 < 4,0 %
CEM III d) všechny
obsah chloridů všechny e) všechny < 0,10 % f)
pucolanita CME IV všechny musí vyhovět
a) Požadavky jsou uvedeny jako procenta hmotnosti v hotovém cementu.
b) Stanovení nerozpustného zbytku v kyselině chlorovodíkové a v uhličitanu sodném.
c) Cement druhu CEM II/B-T smí u všech pevnostních tříd obsahovat až 4,5 % síranů.
d) Cement druhu CEM III/C smí obsahovat až 4,5 % síranů.
e) Cement druhu CEM III smí obsahovat více než 0,10 % chloridů, avšak v tom případě musí být maximální obsah chloridů uveden na obalech a/nebo v průvodní dokumentaci.
f) Cementy pro předpínané prvky mohou být vyráběny s nižší požadovanou hodnotou. V tom případě musí být hodnota 0,10 % nahrazena touto nižší hodnotou a ta musí být uvedena v průvodní dokumentaci.


3.4 TRVANLIVOST

Při mnoha použitích, zejména v drsných klimatických podmínkách, má výběr cementů vliv na trvanlivost betonu, malty a injektážní malty, např. na jejich mrazuvzdornost, chemickou odolnost a ochranu výztuže.

Výběr cementů podle EN 197-1 ed. 2, zejména pokud jde o druh a pevnostní třídu pro různá použití a stupně agresivity, musí být prováděn podle příslušných norem a/nebo předpisů pro beton a maltu, platných v místě použití.

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. Ve všech dalších ohledech jsou jejich vlastnosti a vhodnost použití stejné jako u ostatních cementů pro obecné použití, odpovídající této normě, stejnému druhu a normalizované pevnostní třídě.


3.5 SÍRANOVZDORNOST

Síranovzdorné cementy pro obecné použití musí odpovídat dodatkovým požadavkům uvedeným v tab. 3. Síranovzdorné cementy pro obecné použití se musí označit písmeny „SR“.

Tab. 3  Dodatkové požadavky na síranovzdorné cementy pro obecné použití uvedené jako charakteristické hodnoty

1 2 3 4
Vlastnost Druh cementu Pevnostní třída Požadavky a
Obsah síranů
(jako SO3)		 CEM I-SR 0
CEM I-SR 3
CEM I-SR 5 b
CEM IV/A-SR
CEM IV/B-SR		 32,5 N
32,5 R
42,5 N		 ≤ 3,0 %
42,5 R
52,5 N
52,5 R		 ≤ 3,5 %
C3A; ve slínku c,d,e CEM I-SR 0 všechny = 0 %
CEM I-SR 3 ≤ 3 %
CEM I-SR 5 ≤ 5 %
CEM IV/A-SR
CEM IV/B-SR		 ≤ 9 %
Pucolanita CEM IV/A-SR
CEM IV/B-SR		 všechny musí vyhovět po 8 dnech
a Požadavky jsou uvedeny jako procenta hmotnosti v hotovém cementu nebo slínku, jak je určeno v tabulce.
b Pro určené aplikace mohou být cementy CEM I-SR 5 vyrobeny s požadavkem na vyšší obsah síranů. V tomto případě musí být uvedena číselná hodnota tohoto požadavku na vyšší obsah síranů v průvodní informaci.
c Zkušební metoda pro stanovení C3A v hotovém cementu je vyvíjena v CEN/TC 51.
d Pouze v případě cementu CEM I je povoleno vypočítat obsah C3A ve slínku z chemického rozboru tohoto cementu. Obsah C3A musí být vypočítán podle vztahu: C3A = 2,65A – 1,69F.
e Až do doby, než bude dokončena zkušební metoda, obsah C3A ve slínku se musí stanovit na základě rozboru slínku, který je součástí řízení výroby výrobcem.*

* přestože v dané normě je ještě výše uvedená poznámka, byla do praxe zavedena technická zpráva CEN/TR 173 Method for the determination of C3A in the clinker from cement analysis, která určuje jednotný postup stanovení obsahu C3A ve slínku z analýzy cementu.


4 ZNAČENÍ CEMENTŮ

V souboru cementů je podle ČSN EN 197-1 ed. 2 27 výrobků pro obecné použití. Jsou rozděleny podle jejich složení do pěti hlavních druhů cementu takto:

  • CEM I Portlandský cement
  • CEM II Portlandský cement směsný
  • CEM III Vysokopecní cement
  • CEM IV Pucolánový cement
  • CEM V Směsný cement

Normalizované označení cementů uvádí:

  • druh cementu;
  • obsahující hlavní složky;
  • pevnostní třídu (32,5 MPa, 42,5 MPa, 52,5 MPa po 28 dnech);
  • třídu počáteční pevnosti (N – normální, R – vysoká, L – nízká);
  • síranovzdorný cement pro obecné použití se musí navíc označit SR;
  • cement pro obecné použití s nízkým hydratačním teplem se musí navíc označit LH.

PŘÍKLAD 1

Portlandský cement s vápencem obsahující mezi 6 % a 20 % hmotnosti vápence (L) s obsahem TOC, který nepřekračuje 0,50 % hmotnosti, pevnostní třídy 32,5 s obyčejnými počátečními pevnostmi se označí:

Portlandský cement s vápencem EN 197-1- CEM II/A-L 32,5 N

PŘÍKLAD 2

Portlandský směsný cement obsahující celkové množství vysokopecní strusky (S), křemičitého popílku (V) a vápence (L) mezi 12 % a 20 % hmotnosti, pevnostní třídy 32,5 s vysokými počátečními pevnostmi se označí:

Portlandský směsný cement EN 197-1- CEM V/A (S-V) 32,5 N

PŘÍKLAD 3

Směsný cement obsahující mezi 18 % a 30 % hmotnosti vysokopecní granulovanou strusku (S) a mezi 18 % a 30 % hmotnosti křemičitý popílek (V), pevnostní třídy 42,5 s normálními počátečními pevnostmi se označí:

Směsný cement EN 197-1-CEM II/A-M (S- LL) 42,5 R

PŘÍKLAD 4

Vysokopecní cement obsahující mezi 81 % a 95 % hmotnosti vysokopecní granulovanou strusku (S), pevnostní třídy 32,5 s nízkými počátečními pevnostmi a nízkým hydratačním teplem a síranovzdorný se označí:

Vysokopecní cement EN 197-1 – CEM III/C 32,5 L – LH/SR


5 PORTLANDSKÉ CEMENTY SMĚSNÉ CEM II

Evropská norma ČSN EN 197-1 ed. 2 specifikuje celou skupinu portlandských cementů směsných CEM II, které obsahují kromě portlandského slínku jedinou hlavní složku (viz tab. 4). Portlandské směsné cementy další skupiny obsahují kromě slínku více než jednu hlavní složku (viz tab. 4). V českých podmínkách jde hlavně o strusku (S), vápenec (L, LL) a popílek (V). Použití více hlavních složek umožňuje vnést do cementu jejich výhodné charakteristické vlastnosti, a tím zvýšit užitnou hodnotu cementu v betonu.

Portlandské cementy s vápencem obsahují kromě slínku, jakou jedinou hlavní složku vápenec (L, LL). Kvalitní a trvale dostupné vápence s minimálním obsahem jiných doprovodných látek umožňují vyrábět pro zákazníka cementy s trvale stabilními vlastnostmi. Každá z hlavních složek má jiný vliv na vlastnosti cementu a jejich optimální kombinace dovoluje vyrobit cement právě požadovaných vlastností. 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. Struska s popílkem snižují naopak 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 působené vody. Jednotlivými složkami lze upravovat granulometrii cementu a regulaci průběhu vývinu hydratačního tepla a tím i snižovat riziko tvorby trhlin.


5.1 OZNAČENÍ A SLOŽENÍ CEMENTŮ CEM II

Tab. 4  Portlandské cementy směsné CEM II (podle EN 197-1 ed. 2)

Druh CEM II Označení Obsah složek a)
[% hm.]		 Druhy složek: označení
portlandský struskový cement CEM II/A-S
CEM II/B-S		 6 až 20
21 až 35		 granulovaná vysokopecní struska: S
portlandský cement s křemičitým úletem CEM II/A-D 6 až 10 křemičitý úlet: D
portlandský pucolánový cement CEM II/A-P
CEM II/A-Q
CEM II/B-P
CEM II/B-Q		 6 až 20
6 až 20
21 až 35
21 až 35		 přírodní pucolán: P
přírodní kalcinovaný pucolán: Q
portlandský popílkový cement CEM II/A-V
CEM II/A-W
CEM II/B-V
CEM II/B-W		 6 až 20
6 až 20
21 až 35
21 až 35		 křemičitý popílek: V
vápenatý popílek: W
portlandský cement s kalcinovanou břidlicí CEM II/A-T
CEM II/B-T		 6 až 20
21 až 35		 kalcinovaná břidlice: T
portlandský cement s vápencem CEM II/A-L
CEM II/A-LL
CEM II/B-L
CEM II/B-LL		 6 až 20
6 až 20
21 až 35
21 až 35		 vápenec s TOC ≤ 0,5 % hm.: L vápenec s TOC ≤ 0,2 % hm.: LL
portlandský směsný cement CEM II/A-M
CEM II/B-M		 12 až 20
21 až 35		 S + D b) + P + Q + V + W + T + L + LL
a) Obsah jiných hlavních složek než portlandský slínek.
b) Obsah křemičitého úletu je omezen do 10 % hmotnosti.

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. Stejné možnosti existují i při použití portlandských cementů směsných a portlandských cementů s vápencem v betonářské praxi.


5.2 POPIS PROSTŘEDÍ

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. Pro určení použitelnosti uvedených portlandských směsných cementů je dále použit stejný postup a je uveden v normě ČSN P 73 2404.

Základní stupně vlivu prostředí jsou:

  • X0 – bez nebezpečí koroze nebo narušení;
  • XC – koroze vlivem karbonatace;
  • XD – koroze vlivem chloridů, jinými než z mořské vody;
  • XF – působení mrazu a rozmrazování s rozmrazovacími prostředky nebo bez nich;
  • XA – chemické působení;
  • XM – koroze vlivem mechanického působení (obrus).

Tab. 5  Stupně vlivu prostředí (podle EN 206+A1)

Stupeň Popis prostředí Informativní příklady výskytu stupně vlivu prostředí
X0 pro beton bez výztuže nebo zabudovaných kovových vložek; 
všechny vlivy s výjimkou střídavého působení mrazu a rozmrazování, obrusu nebo chemicky agresivního prostředí;
pro beton s výztuží nebo se zabudovanými kovovými vložkami: velmi suché		 beton uvnitř budov s vlhkostí vzduchu méně než 30 %
beton základů bez výztuže v prostředí bez vlivu mrazu
XC1 suché nebo stále mokré beton uvnitř budov s vlhkostí vzduchu (30 – 60) %;
části staveb uvnitř budov s vlhkostí vzduchu (60 – 85) % (včetně kuchyní, koupelen a prádelen v obytných budovách);
beton trvale ponořený ve vodě;
nesmáčené prvky mostních konstrukcí přístupné vzduchu
XC2 mokré, občas suché povrch betonu vystavený dlouhodobému působení vody (např. části vodojemů, většina základů);
XC3 středně mokré, vlhké beton uvnitř budov s vlhkostí vzduchu od 60 % výše;
části staveb s častým nebo stálým přístupem vnějšího vzduchu např.: haly, velkokuchyně, lázně, prádelny, bazény, stáje a chlévy);
venkovní beton chráněný proti dešti
XC4 střídavě mokré a suché povrchy betonu ve styku s vodou, které nejsou zahrnuty ve stupni vlivu prostředí XC2;
vnější části staveb z betonu přímo vystaveného srážkám
XD1 středně mokré, vlhké povrchy betonů vystavené chloridům rozptýleným ve vzduchu;
stavební části dopravních ploch, jednotlivé garáže
XD2 mokré, občas suché plavecké bazény;
beton vystavený působení průmyslových vod obsahujících chloridy
XD3 střídavě mokré a suché části mostů vystavené postřikům obsahujícím chloridy;
vozovky, betonové povrchy parkovišť
XF1 mírně nasycen vodou bez rozmrazovacích prostředků svislé betonové povrchy vystavené dešti a mrazu
XF2 mírně nasycen vodou s rozmrazovacími prostředky svislé betonové povrchy konstrukcí pozemních komunikací vystavené mrazu a rozmrazovacím prostředkům rozptýleným ve vzduchu
XF3 značně nasycen vodou bez rozmrazovacích prostředků vodorovné betonové povrchy vystavené dešti a mrazu;
otevřené nádrže na vodu;
části staveb v zóně kolísání hladiny sladké vody
XF4 značně nasycen vodou s rozmrazovacími prostředky vozovky a mostovky vystavené rozmrazovacím prostředkům;
betonové povrchy vystavenému přímému ostřiku rozmrazovacími prostředky a mrazu;
omývaná část staveb v moři vystavená mrazu;
lapoly a nádrže u komunikací, betonová svodidla
XA1 slabě agresivní chemické prostředí nádrže čistíren odpadních vod, jímky odpadních vod (žumpy, septiky), základy staveb
XA2 středně agresivní chemické prostředí části staveb v půdách agresivních vůči betonu, základy staveb
XA3 vysoce agresivní chemické prostředí průmyslové čistírny odpadních vod s chemicky agresivními vodami, základy staveb, sklady chemických rozmrazovacích látek a umělých hnojiv;
silážní jámy a krmné žlaby v zemědělství;
chladící věže s odvodem kouřových plynů
XM1 střední namáhání otěrem průmyslové podlahy s namáháním vozidly s pneumatikami
XM2 silné namáhání otěrem průmyslové podlahy s namáháním vysokozdvižnými vozíky s pneumatikami nebo pogumovanými koly
XM3 velmi silné namáhání otěrem průmyslové podlahy s namáháním vysokozdvižnými vozíky s elastomerovými nebo ocelovými koly;
nášlapná vrstva na plochách často pojížděných pásovými vozidly;
vodní stavební díla ve vodách zatížených sunutými materiály např. vývary


5.3 POUŽITELNOST PORTLANDSKÝCH CEMENTŮ SMĚSNÝCH CEM II PRO STUPNĚ VLIVU PROSTŘEDÍ

V tab. 6 je uvedena použitelnost portlandských cementů s vápencem CEM II/A-L/LL a CEM II/B-L/LL a portlandských směsných cementů CEM II/a-m a CEM II/B-M, u kterých byl proveden rozsáhlý výzkum, jehož cílem bylo především porovnání vlastností betonů s použitím uvedených cementů.

Tab. 6  Použitelnost CEM II pro stupně vlivu prostředí

Druh CEM II X0 XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XD3 XF1 XF2 XF3 XF4 XA1 XA2 XA3 XM1 XM2 XM3
CEM II/A-L X X X X X X X X X X 3) X 3) X 3) o o o X X X
CEM II/B-L X X X o o o o o o o o o o o o o o o
CEM II/A-LL X X X X X X X X X X X X X X 1)2) X 1)2) X X X
CEM II/B-LL X X X o o o o o o o o o o o o o o o
CEM II/A-M X X X X X X X X X X 3) X X 3) X X 1)2) X 1)2) X X X
CEM II/B-M X X X X X 3) X 3) X 3) X 3) X 3) X 3) X 3) X 3) X 5) X 1)2)5) X 1)2)5) X X 4) X 3)
X Použitelný pro daný stupeň vlivu prostředí.
o Použití pro daný stupeň vlivu prostředí je vyloučeno.
1) Při chemické síranové agresivitě se stupněm vlivu prostředí vyšším než XA1 nutno použít síranovzdorný cement SR.
2) Pro stupně XA2 a XA3, vyvolaný CO2 agresivním, nepoužijí se portlandské cementy směsné CEM II, které obsahují vápenec jako hlavní složku.
3) Odolnost vůči působení vlivu prostředí musí být ověřena průkazní zkouškou.
4) Přípustné jen v případě, že obsah příměsí nepřesáhne 40 kg/m3.
5) Při použití vápence jako hlavní složky musí být jako další složky použity struska nebo popílek, obsah vápence (LL) nesmí překročit 20 %; vápenec L se jako hlavní složka do cementu nesmí použít.

Obory a specializace: , , , ,
Kategorie:
Klíčová slova: , , , , , ,