WSTĘP

Podstawowe składniki betonu to: kruszywo, cement, woda (oraz dodatki i domieszki chemiczne)

I CEMENT

PN-EN 197-1 Część i. Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku.

Polskie Normy opublikowane

Data publikacji	Nr normy	Tytuł
28.01.2005	PN-EN 197-1:2002 /A1;2005	Cement - Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku
28.01.2005	PN-EN 413-1:2005	Cement murarski - Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności
11.02.2005	PN-EN 196-8:2005	Metody badania cementu - Część 8: Ciepło hydratacji - Metoda rozpuszczania
11.02.2005	PN-EN 196-9:2005	Metody badania cementu - Część 9: Ciepło hydratacji - Metoda semiadiabatyczna
11.02.2005	PN-EN 14216:2005	Cement - Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów specjalnych o bardzo niskim cieple hydratacji
22.02.2005	PN-EN 197-4:2005	Cement - Część 4: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów hutniczych o niskiej wytrzymałości wczesnej
30.03.2005	PN-EN 206-1:2003/A1:2005	Beton - Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność (Zmiana A1)

Normy europejskie uznane za PN

15.05.2005	PN-EN 196-1:2005 (U) ważna od 31.08.2005	Metody badania cementu - Oznaczanie wytrzymałości
15.05.2005	PN-EN 196-2: 2005 (U) ważna od 31.08.2005	Metody badania cementu - Analiza chemiczna cementu
15.05.2005	PN-EN 196-3: 2005 (U) ważna od 31.08.2005	Metody badania cementu - Oznaczanie czasu wiązania i stałości objętości
15.05.2005	PN-EN 196-5: 2005 (U) ważna od 31.08.2005	Metody badania cementu - Badanie pucolanowosci cementów pucolanowych

Cement jest to spoiwo hydrauliczne, tj. drobno zmielony materiał nieorganiczny, który po zmieszaniu z wodą daje zaczyn, wiążący i twardniejący w wyniku reakcji i procesów hydratacji, który po stwardnieniu pozostaje wytrzymały i trwały także pod wodą.

Cement zgodny z EN 197-1, nazwany cementem CEM, odpowiednio odmierzony i zmieszany z kruszywem i wodą, powinien tworzyć beton lub zaprawę, które wystarczająco długo zachowują urabialność i po określonym czasie powinny uzyskać ustalony poziom wytrzymałości, jak również powinny zachować długotrwałą stałość objętości.

Hydrauliczne twardnienie cementu CEM następuje głównie przez hydratację krzemianów wapnia, a także innych związków chemicznych, które mogą brać udział w procesie twardnienia, np. glinianów. Suma udziałów reaktywnego tlenku wapnia (CaO) i reaktywnego dwutlenku krzemu (SiO₂) w cemencie CEM powinna wynosić co najmniej 50 % masy, gdy udziały te są oznaczane zgodnie z EN 196-2.

Cementy CEM składają się z różnych materiałów, lecz pod względem składu są statystycznie jednorodne poprzez zapewnienie jakości w procesach produkcji i postępowania z materiałem. Związek pomiędzy tymi procesami produkcji i postępowania z materiałem a zgodnością cementu z EN 197-1 jest szczegółowo opisany w EN 197-2.

UWAGA: Występują również cementy, których twardnienie jest powodowane głównie przez inne związki, np. przez glinian wapnia w cemencie glinowo-wapniowym.

W zależności od użytych surowców oraz zastosowanych dodatków, zgodnie z normą PN-B-19701 wyróżnia się następujące rodzaje cementów

W tablicy 1 normy podano 27 wyrobów stanowiących grupę cementów powszechnego użytku objętych przez EN 197-1 oraz ich nazwy. Są one podzielone na pięć następujących głównych rodzajów:

- CEM l Cement portlandzki

- CEM II Cement portlandzki wieloskładnikowy

- CEM III Cement hutniczy

- CEM IV Cement pucolanowy

- CEM V Cement wieloskładnikowy

Skład każdego z 27 wyrobów z grupy cementów powszechnego użytku powinien być zgodny z tablicą 1.

Składniki główne

specjalnie wybrany materiał nieorganiczny, którego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składników głównych i składników drugorzędnych przekracza 5 % masy.

1. Klinkier cementu portlandzkiego (K)

2. Granulowany żużel wielkopiecowy (S)

3 Pucolany (P, Q)

3.2 Pucolana naturalna (P)

3.3 Pucolana naturalna wypalana (Q)

4 Popiół lotny (V, W)

4.2 Popiół lotny krzemionkowy (V)

4.3 Popiół lotny wapienny (W)

5. Łupek palony (T)

6. Wapień (L, LL)

7 Pył krzemionkowy (D)

Składniki drugorzędne

składnik drugorzędny: specjalnie wybrany materiał nieorganiczny, którego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składników głównych i składników drugorzędnych nie przekracza 5 % masy

Składniki drugorzędne są to specjalnie wyselekcjonowane naturalne mineralne materiały nieorganiczne, mineralne materiały nieorganiczne pochodzące z procesu produkcji klinkieru lub inne składniki jeżeli nie są one głównymi składnikami cementu.

Siarczan wapnia

Siarczan wapnia jest dodawany do innych składników cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązania.

Siarczan wapnia może występować jako gips (dwuwodny siarczan wapnia. (CaSO₄- 2H₂O), półhydrat (CaSO₄ 1/2 H₂O) lub anhydryt (bezwodny siarczan wapnia, CaSO₄), lub jako ich mieszanina. Gips i anhydryt występują, jako materiały naturalne. Siarczan wapnia jest również dostępny jako produkt uboczny pewnych procesów przemysłowych.

Dodatki

Dodatki, w rozumieniu EN 197-1, są to składniki nie wymienione w punktach od 5.2 do 5.4, dodawane w celu poprawy wytwarzania bądź właściwości cementu. Całkowita ilość dodatków nie powinna przekraczać 1,0 % masy cementu. Ilość dodatków organicznych w przeliczeniu na stan suchy nie powinna przekraczać 0.5 % masy cementu. Dodatki takie nie powinny powodować korozji zbrojenia lub pogarszać właściwości cementu lub betonu czy zaprawy wykonanej z cementu.

Tablica 1 - 27 wyrobów grupy cementów powszechnego użytku

II Wymagania mechaniczne, fizyczne, chemiczne i dotyczące trwałości

1 Wymagania mechaniczne

1.1 Wytrzymałość normowa

Wytrzymałość normowa cementu Jest to wytrzymałość na ściskanie oznaczana po 28 dniach zgodnie z EN 196-1 i powinna odpowiadać wymaganiom według tablicy 2.

Rozróżnia się trzy klasy wytrzymałości normowej: klasa 32,5, klasa 42,5 i klasa 52,5 (tablica 2).

1.2 Wytrzymałość wczesna

Wytrzymałość wczesna cementu Jest to wytrzymałość na ściskanie albo oznaczana po 2, albo po 7 dniach zgodnie z EN 196-1 i powinna spełniać wymagania podane w tablicy 2.

Dla każdej klasy wytrzymałości normowej rozróżnia się dwie klasy wytrzymałości wczesnej, klasę o normalnej wytrzymałości wczesnej oznaczona, przez N, oraz klasę o wysokiej wytrzymałości wczesnej oznaczoną przez R (tablica 2).

Tablica 2 - Wymagania mechaniczne i fizyczne podane jako wartości charakterystyczne

Cement specjalny.

Rodzaje cementu oraz klasy wytrzymałości przedstawiają się podobnie jak w normie 197-1. W zależności od właściwości wyróznia się:

Cement o niskim cieple hydratacji - LH

Cement o wysokiej odporności na siarczany - HSR

Cement niskoalkaliczny - NA

2. Wymagania fizyczne

2.1 Początek czasu wiązania

Początek czasu wiązania, oznaczany zgodnie z EN 196-3, powinien spełniać wymagania według tablicy 2.

2.2 Stałość objętości

Rozszerzalność, oznaczana zgodnie z EN 196-3, powinna spełniać wymagania według tablicy 2.

3. Wymagania chemiczne

Właściwości cementów w zależności od rodzaju i klasy wytrzymałości cementu, podane w tablicy 3, odpowiednio, w kolumnach 3 i 4, badane zgodnie z normą powołaną w kolumnie 2, powinny spełniać wymagania wymienione w kolumnie 5 tej tablicy.

UWAGA Niektóre kraje europejskie maja, dodatkowe wymagania dotyczące zawartości chromu sześciowartościowego rozpuszczalnego w wodzie (patrz załącznik informacyjny A).

Tablica 3 - Wymagania chemiczne podane jako wartości charakterystyczne

4. Wymagania dotyczące trwałości

W wielu zastosowaniach, szczególnie w surowych warunkach środowiskowych, wybór cementu ma wpływ na trwałość betonu, zaprawy i zaczynów, tj. mrozoodporność, odporność chemiczną i ochronę zbrojenia.

Wybór cementu z EN 197-1, szczególnie pod względem rodzaju i klasy wytrzymałości dla różnych zastosowań i klas ekspozycji, powinien uwzględniać odpowiednie normy i/lub przepisy dotyczące betonu lub zaprawy przyjęte w miejscu stosowania.

III Oznaczenie normowe

Cementy CEM powinny być identyfikowane przez, co najmniej, nazwę rodzaju cementu według tablicy 1 oraz liczby 32,5, 42,5 lub 52,5 wskazujące klasę wytrzymałości. W celu wskazania klasy wytrzymałości wczesnej powinna być dodana, odpowiednio, litera N lub litera R.

PRZYKŁAD 1

Cement portlandzki odpowiadający EN 197-1, o klasie wytrzymałości 42,5 i wysokiej wytrzymałości wczesnej

jest identyfikowany przez:

Cement portlandzki EN 197-1 - CEM I 42,5 R

PRZYKŁAD 2

Cement portlandzki wapienny, zawierający między 6 % a 20 % masy wapienia, o zawartości TOĆ? nie przekraczającej 0,50 % masy (L), o klasie wytrzymałości 32,5 i normalnej wytrzymałości wczesnej jest identyfikowany przez:

Cement portlandzki wapienny EN 197-1 - CEM ll/A-L 32,5 N

PRZYKŁAD 3

Cement portlandzki wieloskładnikowy zawierający granulowany żużel wielkopiecowy (S), popiół lotny krze-

mionkowy (V) i wapień (L) w łącznej ilości między 6 % a 20 % masy—o klasie wytrzymałości 32,5 i o wysokiej

wytrzymałości wczesnej jest identyfikowany przez:

Cement portlandzki wieloskładnikowy EN 197-1 - CEM ll/A-M (S-V-L) 32,5 R

PRZYKŁAD 4

Cement wieloskładnikowy zawierający między 18 % a 30 % masy granulowanego żużla wielkopiecowego (S) i między 18 % a 30 % masy popiołu lotnego krzemionkowego (V), o klasie wytrzymałości 32,5 i normalnej wytrzymałości wczesnej jest identyfikowany przez:

Cement wieloskładnikowy EN 197-1 - CEM V/A (S-V) 32,5 N

---