Cement – maturitní otázka

Proč je zakázané kopírování? 💾 Stáhnout materiálVIP členstvíNahlásit chybu

stavitelství

 

   Otázka: Cement – maturitní otázka

   Předmět: Betonové konstrukce

   Přidal(a): Nikola CH.

 

CEMENT

  • Nejdražší složka betonové směsi,
  • Důležité a pečlivé dávkování,
  • Hydraulické práškové pojivo,
    • Tvrdne i tuhne na suchu i pod vodou,
    • Tvrdne i tuhne po smíchání s vodou,
  • Chemické složení ovlivňuje slínek,

Slínek

  • Křemičitanový:
    • Více – CaO, SiO2
    • Méně – Al2O3, Fe2o3
  • Hlinitanový:
    • Více – Ca0, Al2O3
    • Méně – Fe2O3, SiO2

Výroba – převažuje za sucha.

  • Práce se základní surovinou (vápenec),
    • Vápenec + vápenné slíny + břidlice, kazivec a kyzové výpalky (železný),
    • Roztluče, nechá se uležet, promíchává se po časovém intervalu,
  • Mletí v kulových mlýnech,
      • Uleželé nadrcené sloučeniny,
      • Rozmlátí se to na prach,
      • Mele se v kulových na tzv. kulovou moučku,
      • Ukládá se do tzv. homogenizačních sil,
      • Promíchání – stlačeným vzduchem,
    • Přesun surovin do rotační pece,
      • Na spodním konci vzniká cement,
      • Na špičce plamenu – dosahuje až 2500 °C,
      • Vzniká tzv. slinování (vznik nových chemických reakcí),
        • přehřívací =  Zahřejeme, vysušíme, uvolníme vodu (1000 °C),
        • slinování = Vznik oxidu a dílčích částí (1400–1600 °C), Vznik kombinovaných složek,
      1. ALIT (CaO)3 * SiO2 – trikalciumsilikát,
      2. BELIT (CaO)2 * SiO2 – dikalciumsilikát,
      3. TRIKALCIUMALUMINÁT (CaO)3 * Al2O3,
        • ochlazení
      1.  Musí dojít k prudkému ochlazení teploty,
      2. Vznik: krystalizace taveniny (100-150 °C),
      3. Vzniká sloučenina = CELIT (CaO)4 * Al2O3 * Fe2O3 (tetrakalciumaluminát),
      4. mletí:
        • Mletí na požadovanou jemnost,
        • Při mletí se musí přidat sádrovec cca 5 %,
        • Zpomaluje tuhnutí,
        • Vzniká – finální cement,
    • Výroba za mokra,
      • Vzniká tzv. surovinový kal,
      • Probíhá stejně, jen se melou ve vodě,
        • Vyšší spotřeba energie,
        • Trvá delší sušení.

DRUHY CEMENTU

  • Dělení dle normy ČSN EN 197–1 do skupin:
    • CEM I – portlandský cement,
    • CEM II – portlandský cement směsný (struska, popílek, vápenec),
    • CEM III – vysokopecní cement (více vysokopecní strusky),
    • CEM IV – pucolánový cement (v současné době v ČR nevyskytuje se),
    • CEM V – směsný cement.
  • Dělení dle pevnosti:
    • 22,5; 32,5; 42,5; 52,5 MPa – minimální pevnost po 28 dnech.
  • Dělení dle rychlosti náběhu:
    • Normální – neuvádí se – označení N,
    • Rychlovazný – pevnost narůstá rychleji, ale dochází k vysokému vývoji tepla,
  • Označení cementu:
    • CEM II/A-S 32,5 R,
    • CEM II – druh cementu,
    • A – podíl přísměsí
    • S – druh struska,
    • 32,5 – pevnost cementu po 28 dnech,
    • R – rychlost vývoje počáteční pevnosti,
  • Hydratační proces:
    • Fyzikálně chemický děj, při kterém cement po smíchání s vodou tuhne a následně tvrdne,
    • Dochází k vývoji tepla,
    • Čím je proces rychlejší, tím rychleji narůstá pevnost,
    • Čím je proces rychlejší, tím více hydratačního tepla se uvolňuje,
  • Vlastnosti a využití:
    • CEM I.,
      • Křemičitý slínek + sádrovec,
      • Nejlepší – nejkvalitnější,
      • Rychlý hydratační proces,
      • Doba počátku tuhnutí,
        • Pevnostní třída: 32,5 – 45 minut; 42,5 – 60 minut,
      • Doba konce tuhnutí,
      • Začátek tvrdnutí do 12 hodin,
      • Všechny časy se měří od zamíchání,
      • 90 minut po namíchání (dopravit, uložit, zhutnit) betonu
    • Vhodné použití:
      • Předpjaté konstrukce, ŽB tenkostěnné konstrukce, v případě nutnosti rychlého nárustu počáteční pevnosti např.: stříkaný beton (TORCRET),
      • Zkrácení technologických přestávek,
      • Betonáž při nízkých teplotách (zpomalování od < 10 °C); při teplotě <5 °C, proces se úplně zastaví,
    • Nevhodné použití:
      • Objemné a masivní konstrukce,
      • Opěrné a gravitační zdi,
      • Základy pro mostní konstrukce,
      • Betonáž v horkém prostředí,
    • CEM II.,
      • CEM I + přísměs,
      • Struska (S),
      • Skrytě hydraulická,
      • Zpomaluje hydratační proces,
      • Zvyšuje odolnost betonu v agresivním prostředí,
      • Počátek tuchnutí: 60 minut,
      • Konec tuhnutí: 12 hodin,
    • Vhodné použití:
      • Běžné ŽB konstrukce, základové konstrukce, masivní konstrukce (větší obsah CEM II/B-S), konstrukce v agresivním prostředí, betonáž v létě,
    • Nevhodné použití:
      • Tenkostěnné konstrukce, konstrukce s požadovaným rychlým nárůstem pevnosti, betonáž v zimě (při teplotě 8 °C zastavuje),
      • Popílek (V – křemičitanový popílek, W – vápenný popílek),
      • Zvyšuje plastičnost směsi,
      • Silniční stavby,
        • Křemičitý úlet – Si (D),
      • Silikátové konstrukce,
      • Zvyšuje pevnost v tahu – větší obsah silikátu hotového betonu,
        • Vápenec (L),
      • Zvyšuje ochranu proti plísni,
        • Směsný (M),
        • Např.: S + L,
      • Vždy dvě přísady,
    • CEM III.:
      • Vysokopecní cement,
      • 35-90 % vysokopecní strusky, dělený do tří skupin,
      • Lepší pro letní betonáž,
        • Masivní konstrukce, vhodné pro konstrukce v agresivním prostředí,
      • Počátek tuhnutí: 60 minut,
      • Konec tuhnutí: 12 hodin,
    • CEM IV.:
      • Pucolánový cement,
      • U nás se nevyrábí, nepoužívá se,
      • Vhodné do vlhkého prostředí,
      • Odolný mořské vodě,
    • CEM V.:
      • Směsný cement,
      • Obsahuje více druhů přísad na jednou,
      • Přísměsi stejné jako u CEM II,
      • Pevnostní třída: 22,5 MPa,
      • Základy, podlahy, dobetonávky, příčky,
      • Vhodné pro málo namáhané konstrukce.

CEMENTY SPECIÁLNÍ A ZVLÁŠTNÍ

  • Silniční cement:
    • Pevnostní třídy: 6,5; 7; 7,5 MPa – pevnost v tahu,
    • Vysoká pevnost v tahu,
    • Vlastnosti:
      • Velmi malá smrštitelnost při tuhnutí,
      • Větší modul pružnosti – vysoká pevnost v tahu,
      • Vysoká odolnost vůči střídavým vlivům povětrnosti a mrazu,
      • Vysoká odolnost vůči oděrům,
  • Rychlovazný cement:
    • Vysoký nárůst počáteční pevnosti
      • Po dvou dnech přibližně polovina pevnosti,
    • Zkrácení technologických přestávek,
      • Možnost dřívějšího odbednění a zatížení konstrukce,
        • Pro injektážní směsi,
        • Stříkaný beton – TORCRET,
        • Dosaženo úpravou mineralogického složení,
  • Rychle tuhnoucí cement:
    • Dostane se rychle do tuhého stavu,
    • Neroste, tak rychle pevnost,
    • Tuhnutí už po 30 minutách,
    • Opravy a injektáže,
  • Vysokopevnostní cement:
    • Pevnostní třída:52,5 MPa,
    • Jemnost mletí – větší pevnost,
    • 5000 cm2 = 1 gram cementu,
    • Čím jemnější – tím intenzivnější hydratační proces,
    • Použití: konstrukce z předpjatého betonu, tenkostěnné konstrukce, konstrukce s mimořádným zatížením,
  • Síranovzdorný cement:
    • Odolný proti síranům, uhličitanům, tzv. hladové vodě (nízký obsah minerálů, která je krade z betonu),
    • Použití: konstrukce v agresivním prostředí, základy, chemický průmysl,
    • Zpracování do 6 týdnů od rozbalení,
  • Hydrofobizovaný cement:
    • Částečně obsahuje vlhkost,
    • Delší doba zpracovatelnosti (použitelnosti) až 6 měsíců,
    • Míchat delší dobu (odřít ochranou látku),
    • Zrna cementu obalena ochranou látku, která brání přístupu vlhkosti,
    • Plastická směs – vyšší plastičnost,
  • Bílý cement:
    • Použití: výroba omítkových malt, spárování režného zdiva, bílé prefabrikáty,
    • Musí mít nízký obsah oxidu železitého Fe2O3
  • Barevný cement:
    • Přimíchání pigmentů,
      • Práškové – do cementu,
      • Tekuté – do betonu,
    • Mírně snižující pevnost betonu,
    • Nesmí ovlivňovat: konzistenci a tuhnutí,
  • Fotokatalytický cement:
    • Obchodní název: TIOCEM,
    • Funguje se světlem,
    • Vlivem ÚV zářením odchytává ze vzduchu oxidy dusíku NOx
    • Použití: pohledový beton, fasády objektů, městský mobiliář, stavby v blízkosti komunikace, (svodidla, protihlukové stěny), betonové dlažby,
    • Vyrábí se i v bílé barvě,
  • Hlinitanový cement:
    • Převažuje hlinitanový slínek Ca0, Al2O3
    • Používá se hliníková ruda BAUXIT,
    • Zbarvení do červeno-hnědé barvy nebo tmavě šedý,
    • Umožňuje velmi vysokou nárůst pevnosti,
    • Vysoký vývin tepla, hydratační proces,
    • Při tuhnutí: chladit, či vlhčit, odvádět teplo,
    • Použitelnost až při -10 °C,
    • Nesmí se používat při teplotě >30 °C, nesmí se používat na nosné konstrukce,
      • Vlivem vlhka se rozpadá a ztrácí na pevnosti,
      • Nutné odebrat vzorek betonu a nechat udělat chemický rozbor,
        • Objekty stavěné do roku 1967 (beton se zbarvuje do růžova),
      • Použití: injektáže trhlin, těsnění trhlin i pod vodou, výroba přísad do betonu,

VLASTNOSTI A ZKOUŠKY CEMENTU

  • Provádí se přímo v cementárně, jako výstupní protokol,
  • Schopnost hydratace,
    • Doba počátku a konce tuhnutí (v rozmezí 3-5 mm od dna – doba času po tuhnutí),
    • Zkouší se na tzv. VICATŮV PŘÍSTROJ,
    • Konec tuhnutí 1 mm do povrchu (zabodnutí jehly) = čas, kdy je ponořen,
    • Počátek tuhnutí – čas, ve který se jehla zabodne max. 3-5 mm od skleněné destičky (dno),
    • Objímku naplníme cementovou kaší a spustíme v časových intervalech jehlu do vzorku,
    • Jehla je musí vždy očisti,
    • Vždy se musí objímka pootočit,
    • Hustota cementové kaše:
      • Probíhá také na VICATOVĚ PŘÍSTROJI, jen se místo jehly dá hustoměrný váleček (průměr 5 mm)
      • Ten položíme na povrch cementové kaše a necháme ho samovolně spustit do kaše,
      • Během 30 vteřin by se měl dostat do výšky 5-7 mm od dna,
      • Hustota konzistence je správná,
      • Vaznost cementu,
      • Zkouší se na třech trámečkách (40*40*160 mm),
      • Schopnost cement stmelit zrna kameniva,
      • Pevnost v tlaku za ohybu,
      • Výroba trámečků ve třítrámečnové formě,
      • Uložené do klimatizovaného prostředí (24 hodin),
      • Poté se dají do vodní lázně,
      • Zkouší se standardně po 28 dnech, 24 hodin, 48 hodin, 72 hodin,
      • Trámeček vložíme do lisu symetricky,
      • Výsledek – pevnost v tahu za ohybu,
    • Pevnost v tlaku,
      • Použijeme rozbité půlky z trámečků z předchozí zkoušky,
      • Zatěžovací plocha 40*40 mm,
      • Zatěžujeme až do rozdrcení,
      • Výsledkem – jaká je vaznost cementu,
    • Objemová hmotnost cementu,
      • LE CHATELIERŮV objemoměr,
        • Nelije se líh nebo petrolej,
        • Nasype se 65 g cementu,
      • BLEINŮV PŘÍSTROJ,
        • Funguje na principu prostupu vzduchu cementu,
        • Stanovuje objemovou hmotnost na principu měření prostupu vzduchu, vzorek cementu v uzavřené kapsli,
      • LASEROVÉ PAPRSKY,
        • Zrna cementu jsou unášena proudem a křižují je laserové paprsky,
        • Paprsek je změří, spočítá a vyhodnotí zkoušku,
        • Objemová stálost cementu,
      • LE CHATELIEROVA objímka,
        • Koláčková zkouška,
        • Zjistíme objemové změny a trhliny na vzorkách – koláčkách cementu, které vznikají, rozpínáním zatvrdlého cementu v důsledku pozdější hydratace nezhydratovaných zrn cementu,
        • Cementovou kaší naplníme objímku, vloží se do klimatizovaného prostředí (24 hodin),
        • Vaříme 3 hodiny ve vodní lázni, změří se vzdálenost hrotů po vychladnutí se změří po třetí,
        • Z rozdílu naměřených hodnot se určuje, zda je cement stálý nebo nestálý,
      • Měrný povrch cementu,
      • Která mi udává, na jak velkou plochu mohu rozprostřít 1 gram cementu,
      • Zrna se navzájem dotýkají,
      • Ori zkoušku se používá BLAINEŮV přístroj nebo laserové měření,
      • Výsledek – granulometrická křivka,
      • Někdy nazýváno: jemnost mletí,
      • Jemnost mletí ovlivňuje hydratační proces,
      • Čím jemnější mletí, tím rychlejší hydratace,
      • Dělí se na tři skupiny:
        • Hrubé mletý,
        • Středně mletý,
        • Jemně mletý,
      • 250-350 m2/kg.


Další podobné materiály na webu: