Cementy specjalne:górnictw,drogo,hydrotech.Cem portlandzki biały:białkość, wytrz 32,5 42,5. Ograniczenie Fe2O3, MnO2 i TiO2. Żelazo topnik, wyzsza temp produkcji. Dodaje sie kriolit Na3AlF6. Mielenie kulami kamiennymi, z niklu molibdenu.1500C-1600C.Cement portlandzki niskokaloryczny ograniczenie C3A i C3S, wolniejszy przyrost wytrzym, koncowa taka sama, brak pęcznienia i skurczu.Cement niskoalkaliczny poniżej0,6% alakliów.Cement glinowy szybko twardniejace, mielone bez dodatku gipsu, klinkieru glinowego spiekanego lub topionego. wysokie ciepło twardnienia, odporność na high temp. Temp wypalania 1600C. Nie wykazują pęcznienia.Cement drogowy,Cement ekspansywny,Cement hydrotechniczny. Wietrznie i odświeżanie cementu: rozciera się w palcach, w wodzie rozpuszcza się, to początkowe wietrzenie (cement stracił do 10% R). Nie daję się rozetrzeć i rozpuścić - cement przesiać przez sito(ok. 2 mm), zważyć ilość grudek i określić ile się ich znajduje.Jeżeli grudek <30% - pozostały cement zbadać i przeszacować. Jezeli >30% cem tylko do zapraw.Zamiast wody 4% roztwór kwasu solnego do aktywacji.Aktywacja mech i betoniarka. Kruszywa 70% objętości betonu. Gest obj Ciężkie(> 3000 kg/m3 )baryt,magnetyt,limonit,okruchy stalowe Zwykłe ( 2000-3000 kg/m3 ) granit, bazalt, dolomit, wapienie Lekkie(< 2000 kg/m3 ) uziarnienie; Drobne, Grube - średnica ziaren 4-63 m, Bardzo grube. Kr, naturalne, Kr łamane, Kr, sztuczne. Jamistość- udział obj przestrzeni międzyziarnowych. Porowatość -obliczenie stosunku objętości porów ziarn kr do całkowitej obj próbki kruszywa.Wodożądność- cecha wpływa na konieczną ilość domieszki upłynniającej. Im < wodożądność cementu, tym nizszy stosunek w/c w betonie. W rośnie ze wzrostem rozdrobnienia. Jest to ilość wody, którą należy dodać do 1 kg kruszywa, aby uzyskać odpowiednią konsystencję mieszanki betonowej (wskaźnik wodożądności).Wodowięźliwość

Zdolność kruszywa do zatrzymywania wody. Zależy od uziarnienia kruszywa i powierzchni ziaren. Trzy postacie: błonkowa, meniskowa, kapilarna.Efekt ściany: wpływ na struktury betonu powierzchni ograniczających objętość betonu.Jest to wzrost jamistości spowodowanej punktowym opadaniem ziaren.Przy deskowaniu do 100% Sposoby zminimalizowania efektu: zmniejszenie max wymiaru ziarna,zwiększenie zaczynu lub zaprawy aby gęstość wzrosła z 1,1 do 1,2 1,3. Zanieczyszczenia: Zawartość pyłów mineralnych - Cecha ta wywiera wpływ głównie na właściwości wytrzymałościowe i mrozoodporność betonu. Zwiększają wodożądność kruszywa

Zanieczyszczenia obce - Widoczne kawałki drewna, muszle, gruz, kawałki węgla. Wpływają niekorzystnie na wszystkie cechy betonu. Wysoka ich zawartość eliminuje kruszywo. Zanieczszcz doprowadzić do sieci spękań, zniszczenia konstrukcji. Zawartość związków siarki powoduje pęcznienie zaczynu cementowego oraz przyspieszoną korozję stali w betonie. Domieszki:1. D. modyfikujące właściwości reologiczne:uplastyczniające i upłynniające, zagęszczające ,odprowadzanie powietrza, produkowane polimerach

zwiększające więźliwość wody, D. Mod. zawart. powietrza w betonie:napowietrzające spieniające przeciwpieniące. D mod wiązanie i twardniejące betonu: przyśpieszające wiązanie, przyśpieszające pocz wzrost wytrzymałości, przeciwmrozowe opóźniające wiązanie.D. ekspansywne

w znacznym zakresie skurcz, zwiększają objętość mieszanki .D. uszczelniające zwiększające odporność na działanie czynników fizycznych. Obniżają nasiąkliwość betonów, zwiększają szczelność np. kaolonit, bentonit. Dodatki. popioły lotne-urabialnosc, mączka kamienna, włokna polipropylenowe, stalowe. Mieszanka betonowa właściwości mieszanki: Urabialność - jest to zdolność do szczelnego wypełniania formy z zachowaniem jednorodności składu mieszanki przy określonym sposobie jej zagęszczania.Zależy od ilości i jakości zaprawy.O U mieszanki (obok ilości zaprawy) decyduje objętość frakcji do 0,125 mm.Konsystencja - czyli stopień ciekłości zależy od sił tarcia wewnętrznych mieszanki. Wpływ ma wielkość i struktura otoczek wodnych pokrywających ziarna cementy i kruszywa. Zapotrzebowanie nazywamy wodożądnością.

Rodzaje konsystencji: wilgotna K-1 , gestoplastyczna K-2 , plastyczna K-3 , półciekła K-4 , ciekła K-5. Zawart powietrza, Jednorodność. Metoda PO ziarno żwiru otulone zostaje warstwą zaprawy, a każde ziarno piasku - warstwą zaczynu cementowego. Metoda 3 równań1. Zakładamy klasę betonu2. konsystencja w zależności od zbrojenia, deskowania itp.3. Zakładamy szczelność. Parametry wytrzymałościowe:

Wytrzymałość ściskanie: Cczynnikiem zmian wytrzymałości jest stosunek wodno-cementowy (w/c). Od strony jakości składników wpływającymi na wytrzymałość jest klasa cementu i rodzaj kruszywa, powszechnie rozróżnia się tylko kształt ziarna, pomijając skład mineralny. Porowatość zaczynu i betonu. Głównym produktem hydratacji cementu portlandzkiego jest faza C-S-H (uwodniony krzemian wapnia). W strukturze znajdują się mikropory o średnicach 0,5-3 nm (tzw. pory żelowe), które powstają wraz z kształtowaniem się żelu. Porowatość żelowa przy całkowitym uwodnieniu wynosi ok. 28%.Rodzaje porów:kontrakcyjne - glinian trójwapniowy, żelowe - podczas hydratacji cementu, kapilarne, powietrzne - beton 2-5 mm, strukturalne, sendymentacyjne

Betoniarki: z/w na czas pracy: betoniarki o pracy okresowej, betoniarki o pracy ciągłej B. grawitacyjne składniki opadają grawitacyjnie, wolnospadowa uchylona, wolnospadowa dwukierunkowa, wolnospadowa nieuchylna z rynną wysypową (tylko do betonów o konsystencji półciekłej) pojemność 50 - 4000litrów, uzyskanie betonów o dowolnych konsystencjach. B. o pracy ciągłej: betoniarki rotorowe, betoniarki planetarne, betoniarki z gniotownikiem i mikserem, bardzo wysokie obroty, duża energia, poszczególne ziarna cementu są bardzo dobrze rozprowadzone, uwolnione zostają zarodniki, proces hydratacji jest kilkakrotnie lepszy i szybszy, uzyskujemy betony o wyższych wytrzymałościach, szybszy proces wymieszania, a także wszystkie konsystencje. Mieszanie składników: 1.Wariant podstawowy, piasek i kruszywo grube, cement, woda. 2.Wariant drugi, piasek z cementem woda, kruszywo grube, wariant drugi stosowany jest przy betonach wyższych klas, jest dwustopniowe dozowanie kruszywa, zmniejsza się w sposób widzialny praca betoniarki, zmniejsza się wydajność nawet o 39% 3.Wariant trzeci -cement z wodąm piasek, kruszywo grube, 4.Wariant czwarty, kruszywo grube i 2/3 wody, cement reszta wody. 5.Wariant piąty, średnie kruszywo, cement, kruszywo grube i piasek, woda

Spoiwa Twozywa rozdrobnione do pyłu i zarobione wodą dają plastyczny zaczyn, łatwo układający i formujący się oraz wiążący po pewnym czasie i twardniejący na powietrzu lub w wodzie.otrzymujemy sztuczny kamień -beton. Podział spoiw:Mineralne- Powietrzne- Hydrauliczne Organiczne- Żywice- Materiały bitumiczne. Spoiwa powietrzne - wiążą powietrzu,betony wrażliwe na wilgoć bądź nie odporne na wodę przy stałym zetknięciu.Wykozystane do betonów lekkich. Składnikami są związki zasadowe: CaO, MgO. Pobierając CO2 z powietrza przechodzą w węglany. Rodzaje: wapno palone, wapno gaszone, wapno magnezjowe, gips, anhydryt. Spoiwa hydrauliczne: mogą wiązać na powietrzu i pod wodą. Odporne na działanie wody,woda powoduje stały wzrost ich wytrzymałości. Składnikami są związki kwaśne: SiO2, Al2O3, Fe2O3. Rodzaje: cement, wapno hydrauliczne, żużel wielkopiecowy. Żywice - betony ze spoiwami w postaci żywic nazywamy plastobetonami np. żywice akrlylowe, epoksydowe.Materiały bitumiczne- asfalty, smoły, bardzo rzadko stosowane, wymieszane z rozpuszczalnikiem ulegają wietrzeniu. Skurcz - częściowo odwracalne zmniejszanie się elementów powodowane wysychaniem. Rysy 1-3 mm.Dwa rodzaje skurczu:- plastyczny, 6 godzin po zawiązaniu, chronimy poprzez polewanie wodą, połowa skurczu spowodowana parowaniem wody, druga połowa reakcjami chemicznymi.zwykły, jednorodny, niejednorodny. Pęcznienie - proces nieodwracalny. Wzrost objętości, niektóre spoiwa w czasie hydratacji zwiększają swoją objętość, proces powoduje powstanie rys, spękań oraz rozsadzanie materiału. Rodzaje: pęcznienie wapniowe - Cao - Ca(OH)2 tzw. gaszenie , dwukrotny wzrost objętości- pęcznienie magnezjowe - MgO - Mg(OH)2 , mniejszy wzrost objętości

- pęcznienie gipsowe -CaSO4.2H2O + tlenek glinu , gips bezwodny. Kontrakcja, zmniejszenie objętości, występuje w cemenie, minerały łącząc wodę zmniejszają objętość, powstają pory o średnicy 10mm.Pełzanie betonu jest właściwością związaną z zaczynem cementowym. Większość hipotez wiąże pełzanie z ruchem wody w porach żelu C-S-H. Całkowicie suchy zaczyn cementowy i beton nie ulegają temu odkształceniu reologicznemu. Natomiast pełzanie wzrasta przy zwiększającej się zawartości wody w zacznie. W porach żelu długotrwałe obciążenie wywołuje różnicę ciśnienia wody, a w konsekwencji jej ruch wraz z którym następuje pełzanie zaczynu.III. Gips wytwarzane częściową dehydratacją w niebyt wysokich temperaturach skał gipsowych lub gipsów odpadowych. Do spoiw gipsowych należą: gips budowlany oraz gips budowlany specjalny.

spoiwa anhydrytowe, otrzymywane w wyniku całkowitej dehydratacji skał gipsowych lub przeróbki anhydrytów naturalnych. Głównym składnikiem jest rozdrobniony półwodny siarczan wapnia CaSO4 . ½ H2O , anhydrydowych - drobno zmielony i zmieszany z odpowiednimi aktywatorami bezwodny siarczan wapnia CaSO4. G otrzymuje się przez prażenie kamienia gipsowego w prażarkach, piecach obrotowych i jego zmielenie. Gips budowlany półwodny jest oznaczany dwiema markami GB-G6 i GB-G8. [Mpa].

Gips budowlany dzieli się na grubo mielony (GB-G) oraz na drobno mielony (GB-D). Przeznaczony do prac pomocniczych do produkcji elementów gipsowych i tynków dekoracyjnych. Substytutem naturalnego kamienia gipsowego mogą być gipsy odpadowe, jak fosfogips. 2 rodzaje gipsu budowlanego: Odmiana ( -wypalanie zachodzi przy obecności pary wodnej, gips gruboziarnisty, duża wytrzymałość na ściskanie (do 50 MPa), bardzo wysokie ciepło hydratcji

Odmiana ( -wypalanie odbywa się przy odprowadzeniu pary wodnej, gips drobnoziarnisty, kryształki typu igiełki, mała wytrzymałość (ok. 6MPa), niskie ciepło hydratacji- gips szpachlowy, przeznaczone do szpachlowania powierzchni z wyrobów gipsowych, betonowych oraz spoinowania płyt gipsowo-kartonowych.- gipsy tynkarskie, przeznaczone do wykonywania wewnętrznych wypraw tynkarskich- klej gipsowy, przeznaczony do klejenia prefabrykatów gipsowych. Wapno spoiwo powietrzne: wapno palone, wapno hydratyzowane, wapno pokarbidowe oraz wapno hydrauliczne. Gł składnikiem węglan wapnia CaCO3, który występuje w dwóch postaciach polimorficznych: kalcytu i aragonitu. Innymi składnikami wapna są: dolomit, kreda oraz tufy wulkaniczne. Zawierają liczne zaanieczyszczenia hydrauliczne: SiO2, Fe2O3, Al2O3 Moduł hydrauliczny: Mz = 1,7 - 4,5 wapno wysoko hydrauliczne Mz = 4,5 - 9,0 wapno słabo hydrauliczne Mz > 9,0 wapno zwykłe Wapno palone Otrzymuje się je poprzez rozkład węglanu wapnia CaCO3. Podczas jego wypalania w 950-1050 CaCO3 ( CaO + CO2 - 1772 J/kg

W zależności od sposobu wypalania wapna oraz od rodzaju stosowanych pieców uzyskuje się wapno lekko palone o dużej aktywności oraz wapno ostro palone o mniejszej aktywności. Różnica pomiędzy wapnem lekko palonym leży w teksturze tlenku wapnia, oba rodzaje wapna palonego różnią się między sobą gęstością i stopniem uporządkowania sieci krystalicznej, ciężar objętościowy jest mały.Rodzaje wapna palonego: szybko gaszące się ok. 15 min, wolno gaszące się ok. 15 - 30 min. bardzo wolno gaszące. Rodzaje wapna palonego z/w na zawartość CaO: tłuste 94-99% średnio tłuste 91-94 % chude 85-91 % Wapno palone, mielone Otrzymuje się poprzez rozdrabnianie wapna w kawałkach w urządzeniach mielących do odpowiedniego składu ziarnowego. Zaleca się wapno z wodą wymieszać z piaskiem, potem zarobić wodą (piasek pobiera część ciepła). Podczas wypalania otrzymuje się bryły o średnicy 18 cm, należy je zmielić do ziaren <0,2 cm. Często na budowie dodaje się opóźniacze ok.5% gipsu lub gliny. Zalecane jest także dłuższe mieszanie. Zaletą wapna palonego mielonego jest to, ze odpada czynność gaszenia wapna na budowie, a oprócz tego dzięki wydzielaniu się ciepła w toku gaszenia się proszku w zaprawie przyśpiesza się znacznie proces wiązania i twardnienia zaprawy. Wapno pokarbidowe Jest to wapno gaszone otrzymywane jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu z karbidu. Wapno to w stanie czystym nie różni się od wapna zwykłego. Wapno hydratyzowane - mokrogaszone (ciasto wapienne)

Otrzymuje się z wapna palonego przez gaszenie (lasowanie) polegające na łączeniu wapna z dużą ilością wody. Dobrze zgaszone ciasto wapienne powinno mieć kolor biały do szarego. Barwa brązowa oznacza, że jest spalone tzn. zgaszone zbyt dużą ilością wody. Dobre ciasto wapienne jest lepkie, tłuste i jednolite. Jeśli w dotyku wyczuwa się szorstkość i grudkowatość, to znaczy, że wapno jest zaparzone lub nie dogaszone. Zawartość wody w cieście wapiennym wynosi ok. 50%. Ciasto wapienne może być w dwu gatunkach o zawartości CaO + MgO odpowiednio 67% i 60%.

Gaszenie może odbywać się ręcznie lub mechanicznie.Tłuste wapno jest lżejsze, chude zaś cięższe.Wapno hydratyzowane - suchogaszone Otrzymuje się je fabrycznie, traktując wapno niegaszone odpowiednią ilością wody do chwili rozpadu na suchy proszek. Po przesianiu proszek pakowany jest do worków po 50 kg. W celu do gaszenia zgaszonych cząstek wapna wskazane jest zarobić wodą wapno suchogaszone na 24-36 godz. Przed użyciem. Rozróżnia się dwa gatunki wapna suchogaszonego 1 oraz 2 z zawartością CaO+MgO odpowiednio 70& i 68%. Wapno hydrauliczne Po zarobieniu z woda wiążę i twardnieje zarówno na powietrzu jak i pod wodą. Otrzymywane jest przez wypalenie wapieni marglistych lub margli, a następnie przez zgaszenie na sucho i zmielenie. Zastosowanie: zaprawy murowe, tynki zewnętrzne, fundamenty i mury piwnic, produkcja farb wapiennych.

IV. Cementy powszechnego użytku

Składnikiem hydraulicznym jest cement - materiał nieorganiczny, po zmieszaniu z wodą tworzy zaczyn wiążący i twardniejący w wyniku reakcji i procesów hydratacji, a po stwardnieniu pozostaje wytrzymały także pod wodą. Do spoiw hydraulicznych można zaliczyć: cem portlandzki, cem portlandzki z dodatkami, cem hutniczy, cem pucolanowy, cem glinowy oraz wapno hydrauliczne.

Moduł hydrauliczny Mz = 1,7 - 2,3 Wzrost Mz powoduje wzrost wytrzymałości na ściskanie, ale gorsza odporność na działanie siarczanów. Moduł krzemianowy Ms = 2,4 - 2,7

Odpowiada za szybkość wiązania cementu, wzrost Ms następuje spowolnienie szybkości wiązania cementu. Moduł glinowy Mg = 1 - 4 Im wyższy moduł glinowy tym wyższy skurcz, niższa odporność na siarczany, ale wyższa wytrzymałość i niższa kaloryczność. Skład mineralny: Krzemian trójwapniowy 3CaO.SiO2 - C3S Alit - w cem portlandzkim w ilości 50-60. Krzemian dwuwapniowy 2CaO.SiO2 - C2S Belit - w cem portlandzkim w ilości 20% Linian trójwapniowy 3CaO.Al2O3 - C3A stanowi 10% klinkieru. Glinożelazian czterowapniowy 4CaO.Al2O3.Fe2O3 - C4AF Brownmilleryt stanowi 7% klinkieru. Cement jest to mieszanina składników: głównych, drugorzędnych, siarczanu wapna i dodatków. Składnikiem głównym cementu jest klinkier portlandzki (K), którego udział w zależności od rodzaju cementu wynosi 95% do 15%. Klinkier portlandzki jest prod spiekania w temp. 1450C mieszaniny surowców składających się z wapieni i glinokrzemianów. Materiały modyfikujące właściwości cem: Granulowany żużel wielkopiecowy - S. Pucolana naturalna - P, Pucolana wypalana - Q, Popiół lotny krzemionkowy - V, Popiół lotny wapienny - W, Łupek palony - T, Wapień - L, Pył krzemionkowy

Składniki drugorzędne - specjalnie wyselekcjonowane naturalne materiały nieorganiczne pochodzące z procesu produkcji klinkieru lub składniki modyfikujące, jeżeli nie są one składnikami głównymi, których udział w stosunku do wszystkich składników cementu nie przekracza 5%.

XIV. Betony specjalne

Beton wysokowytrzymały

beton o wytrzymałości powyżej 40 MPa (do 60 MPa)

zaleca się stosować cementy wysokich klas 42,5 i wyższych

stosunek w/c 0,3 - 0,4

stosowanie środków opóźniających wiązanie: plastyfikatory - materiały dodawane do wody zarobowej w małych ilościach w stosunku do wagi cementu

wytrzymałość skały kruszywa 2 razy większa niż wytrzymałość betonu, którą chcemy uzyskać

zalecane jest kruszywo łamane lub naturalne o chropowatej powierzchni (duża przyczepność betonu np. bazalt, granit)

wskazane jest pozbawienie kruszywa frakcji 2-4 mm

ilość wody można zmniejszyć stosując odpowiedni stos okruchowy o jak najmniejszej jamistości

przy projektowaniu mieszanki betonowej uwzględnia się ilość powietrza w mieszance (w innych rodzajach mieszanek betonowych zawartość powietrza się pomija)

do projektowania stosuję się wzór Bolomey'a

Beton wysokowartościowy

beton o wytrzymałości większej niż 60 MPa

dobra urabialność przez co najmniej 1h od wymieszania składników

dobra szczelność, odporność na ścieranie, mała nasiąkliwość, posiada bardzo mały skurcz, są bardzo szczelne, mrozoodporne, wodoszczelne i odporne na korozję chemiczna

uzyskujemy tworząc beton o bardzo małych porach, równomiernie rozłożonych, maksymalnie obniżamy stosunek w/cdodajemy mikrokrzemionkę w ilości 10-25% wagi cementu , która wypełnia pory cementu beton odporny na korozję chemiczną, Agresja łupująca - jony wapnia z są rozpuszczane w wodzie, powstają wody miękkie, powstają wykwity

reakcje wymiany - powstają nowe związki, które mniejszą wytrzymałość bądź nie mają właściwości wiążących

Rodzaje agresji chemicznych:

Agresywność kwarcowa

Betony na początku mają odczyn pH=12, przyłączając wodorotlenki wapnia (w wyniku działania CO2 z powietrza ) przechodzą w węglany, następuje obniżenie pH do 8-9.

Agresywność siarczanowa - jony SO42- reagują ze stwardniałymi składnikami zaczynu cementowego zwiększając swoją objętość. W zależności od temperatury, składu powstają CaSO4 . 2H2O

3CaO . Al2O3CaSO4 . 31H2O - najbardziej niebezpieczny (zwiększa objętość o 170%)

Beton mrozoodporny Skład: 400 kg/m3 cemm konsystencja gęstoplastyczna

kruszywo nienasiąkliwe domieszki napowietrzające (wprowadzają powietrze do betonów)

na powierzchni tworzy się cienka błona elastyczna

Beton wodoszczelny (hydrotechniczny)

rozróżnia się następujące marki betonów W2, W4, W6, W8 ,gdzie 2,4,6 to wielkość ciśnienia wody zanurzonego w at. , przy którym próbka grubości 15 cm nie powinna wykazywać przesiąkania wody

wodoszczelność betonu wzrasta wraz z jego wiekiem i zależy od jego początkowej wilgotności

konsystencja możliwie najgęstrza, ale gwarantująca dobre zagęszczenie w każdym miejscu

długa pielęgnacja wilgotnościowa - co najmniej 14 dni

dojrzewanie w temperaturze poniżej +40(C

stosować cementy o małym cieple twardnienia, kruszywo o max 63 mm

Beton o podwyższonej odporności na ścieranie

stosowanie kruszywa odpornego na ścieranie (bazalt, granit ), najlepsze grube kruszywo łamane

wytrzymałość skały powyżej 1200 kg/cm2

odporność betonu zależy od wytrzymałości zaprawy oraz czasu

środki do utwardzania powierzchni (zwiększają odporność na ścieranie)

Beton odporny na wysokie temperatury

beton zwykły na cemencie portlandzkim może pracować w sposób ciągły do temperatury 200(C

przy podnoszeniu temperatury powyżej 200(C następuje destrukcja (występują rysy wewnętrzne)

różna rozszerzalność termiczna zaczynu i kruszywa (powstają naprężenia wewnętrzne)

betony odporne na wysoką temperaturę dzielimy w zależności od temperatury: beton żaroodporny (pracują do temp. 1100(C) oraz beton ognioodporny (pracujący powyżej temp 1100(C/h )

stosować cement portlandzki wytrzymały do temp. 200-250(C

zalecane są cementy glinowe o możliwie dużej zawartości Al2O3

Al2O3 - 65-67% to może pracować do 1600(C bez destrukcji

Al2O3 - 80% to może pracować do 2000(C bez destrukcji

odporność można zwiększyć stosując dodatek popiołów lotnych (najlepsza jest ceramika)

Składniki modyfikujące: Żużel wielkopiecowy - materiał o utajnionych właściwościach hydraulicznych, które można intensyfikować przez dodanie aktywatorów alkalicznych. Wytwarzany jest przez szybkie chłodzenie płynnego żużla o odpowiednim składzie, otrzymywanego przy wytapianiu surówki w wielkim piecu. W celu uzyskania najlepszych właściwości hydraulicznych należy prowadzić tak proces jego granulacji, aby udział w nim fazy szklistej był możliwie największy. Występują dwa rodzaje żużla: temprowany (w wyniku gaszenia, składający się z brył, skład CaO < 40% oraz SiO2 >40% ) oraz granulowany (dodawany do cementu w postaci zmielonej, skład CaO 41-44% oraz SiO2 35-45%)

Pucolana - naturalna i sztuczna jest to materiał, który samodzielnie nie twardnieje, ale drobno zmielona w obecności wody i wodorotlenku wapnia tworzy związki o właściwościach hydraulicznych, czyli uwodnione krzemiany i glinokrzemiany wapnia. Pucolana składa się głównie z reaktywnego SiO2 i Al2O3 . Pucolana naturalna występuje w postaci materiału wulkanicznego.

Popiół lotny krzemionkowy - powstaje na skutek elektrostatycznego lub mechanicznego osadzenia pylistych cząstek spalin wytwarzających się w paleniskach opalanych pyłem węglowym. Wymagania dla popiołu: CaO < 10%, SiO2 >25%

Popiół lotny wapienny - powstaje podczas odpylania gazów z instalacji kotłowych, w których spala się węgiel brunatny w paleniskach pyłowo-wirowych, a także podczas odpylaniagazów z palenisk fluidalnych przy spalaniu węgla kamiennego i brunatnego z równoczesnym odsiarczaniem gazów odlotowych sorbentami wapniowymi.

Wymagania dla popiołu: CaO < 5% , SiO2 > 25%,

Łupek palony - a zwłaszcza łupek bitumiczny jest wypalany w temperaturze 800(C. Zawiera on fazy podobne do klinkieru portlandzkiego oraz tlenki o znacznej reaktywności. Drobno zmielony łupek wykazuje wyraźne właściwości hydrauliczne (posiadają materiały, które nie zawierają w swoim składzie wapń) i pucolanowe (wykazują materiały, do których wapń rzeba dostarczyć, jako tzw. aktywizator, ale jednocześnie składnik nowo powstałych związków ).

Pył krzemionkowy - składa się z bardzo drobnych kulistych cząstek o dużej zawartości krzemionki bezpostaciowej. Powstaje w procesie odpylania pieców hutniczych przy produkcji żelazokrzemu. Jest on zbudowany z substancji amorficznej zawierającej 90-98% SiO2. ma postać kulistych cząstek o średnicy 0,01-0,5 um. Jest to najbardziej aktywny dodatek pucolanowy.

Wapień - wypełniacz, stosowany jako dodatek do cementu portlandzkiego, 75% czysty wapień, dopuszczalne 25% innych zanieczyszczeń po wypaleniu. Mamy 2 rodzaje: LL - 0,2%stanowi węgiel, może pęcznieć, drugi to L- 0,5% stanowi węgiel. Nie posada właściwości wiążących, pucolanowych, hydraulicznych, wpływa na poprawę niektórych cech mieszanki betonowej, dlatego dodawany jest do cementu na etapie produkcji.

Cement portlandzki CEM I

Uzyskuje się go poprzez zmielenie klinkieru portlandzkiego z dodatkiem ok. 5% siarczanu wapnia dwuwodnego lub anhydrytu. Cement ten jest spoiwem powszechnie stosowanym w budownictwie (ok. 40%). Wyróżnia się cementy portlandzkie klasy 32,5 42,5 oraz 52,5 oraz cement o zwiększonej wytrzymałości początkowej oznaczone symbolem R .

- 95 % klinkieru cementowego

- miałkość 2700 cm2/g

- średnica ziaren 20-40 um

- gęstość nasypowa 1,1 -1,3 kg/dm3

- ciężar objętościowy 3,1 kg/dm3

- koagulacje - zdolność do zbijania się ziaren w grudki (żeby temu zapobiec stosuje się plastyfikatory)

- higroskopijny, łatwo ulega wietrzeniu pod wpływem wilgoci z powietrza (dlatego nie można zostawiać otwartego worka)

CEM I 32,5 charakteryzuje się wysoką wytrzymałością wczesną i umiarkowanym ciepłem hydratacji. Stosuje się go do produkcji betonu towarowego i komórkowego, elementów prefabrykowanych .

CEM I 42,5 ma szybki przyrost wytrzymałości, wysokie ciepło hydratacji i krótki czas wiązania. Stosuje się go do produkcji betonów klas B20- B50, wytwarzania elementów prefabrykowanych i konstrukcji monolitycznych.

CEM I 52,5 charakteryzuje się wysoką wytrzymałością początkową i dużą szybkością wydzielania ciepła w początkowym okresie twardnienia. Stosowany do produkcji elementów prefabrykowanych drobo- i wielkowymiarowych.

Cement mieszany CEM II

Cement ten produkuje się przez wspólne zmielenie klinkieru portlandzkiego, dodatków mineralnych oraz gipsu jako regulatora czasu wiązania. Zawartość dodatków mineralnych w zależności od odmiany (A i B) może wynosić 6-35% . Do produkcji CEM II stosuje się dodatki takie jak: żużel wielkopiecowy, pył krzemionkowy, pucolane naturalną i sztuczną, popiół lotny, łupek palony i wapień. W zależności od rodzaju dodatku cement ten charakteryzuje się różnorodnymi właściwościami. Cement ten ma wiele zalet: zmniejsza ciepło hydratacji, mały skurcz, zwiększoną odporność na działanie wód agresywnych. Stosuje się go do produkcji: betonu towarowego, prefabrykatów wielko- i drobnowymiarowych.

Oznaczenie: np. CEM II (A/B) - D :cement portlandzki z dodatkiem pyłu krzemionkowego.

Cement hutniczy CEM III

Otrzymuje się go przez zmielenie klinkieru portlandzkiego z gipsem i granulowanym żużlem wielkopiecowym lub przez wymieszanie oddzielenie zmielonych składników. Cement ten wytwarza się w dwóch odmianach różniących się zawartością żużla.

CEM III A zawiera 36-65 % żużla

CEM III B zawiera 66-80 % żużla

W normie przewiduje się także również odmianę CEM III C o zawartości żużla 81-95%. Cement hutniczy ma szereg korzystnych właściwości, taka jak mała przepuszczalność wykonanych z niego betonów i wysoka odporność na korozję siarczanową. Ponadto charakteryzuje się niskim ciepłem twardnienia, dzięki czemu jest przydatny do wykonywania dużych elementów betonowych i obiektów hydrotechnicznych. Może również być stosowany w budownictwie komunikacyjnym do budowy dróg, autostrad, wiaduktów i mostów.

Cement pucolanowy CEM IV
Produkcja cementu pucolanowego polega na wspólnym zmieleniu klinkieru portlandzkiego, dodatków pucolanowych oraz gipsu. Rozróżnia się dwie odmiany cementu pucolanowego:

CEM IV A , w którym łaczna zawartość dodatków pucolanowych, takich jak pucolana naturalna i naturalna wypalona oraz krzemionkowy popiół lotny, wynosi 11-35%, natomiast dodatek pyłu krzemionkowego nie może być większy niż 10%.

CEM IV B , w którym łączna zawartość wymienionych składników powinna utrzymać się w przedziale 36-55% , a pył krzemionkowy wynosić nie więcej niż 10%.

Cementy pucolanowe charakteryzują się zwiększoną wodożądnością i mniejszą dynamiką narastania wytrzymałości początkowych, szczególnie w niskich temperaturach. Mają one niskie ciepło twardnienia, zwiększoną odporność na korozję oraz wyższe wytrzymałości końcowe.

Cement wieloskładnikowy CEM V

Otrzymuje się go przez zmielenie klinkieru portlandzkiego z dodatkiem żużla wielkopiecowego, pucolany i gipsu.Dwie odmiany cemetu:

CEM V A z udziałem 18-30% żużla i 18-30% pucolany

CEM V B z udziałem 31-50% żużla i 31-50% pucolany

---