1 / 24

CEMENT

CEMENT. Cement je hydraulické pojivo k výrobě malty a betonu. Obsahuje jemně mletý slínek a další přísady. Po rozdělání s vodou tuhne a tvrdne ve velmi pevnou látku a to i pod vodou. VÝROBA. Suroviny Vápenec Vápenné slíny a křídy Hlinité břidlice Hlína Slíny ( směs vápence a hlíny )

luz
Download Presentation

CEMENT

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. CEMENT Cement je hydraulické pojivo k výrobě malty a betonu. Obsahuje jemně mletý slínek a další přísady. Po rozdělání s vodou tuhne a tvrdne ve velmi pevnou látku a to i pod vodou.

  2. VÝROBA Suroviny • Vápenec • Vápenné slíny a křídy • Hlinité břidlice • Hlína • Slíny ( směs vápence a hlíny ) • Křemičitý písek Vápenec je hlavní součástí cementu, slíny obsahují hydraulické látky - oxid křemičitý SiO2 , oxid hlinitý Al2O3 a oxid železitý Fe2O3

  3. Postup výroby • Těžba surovin • Příprava surovinové směsi drcení suroviny v drtičích uložení na skládky mletí v mlýnech na surovinovou moučku nebo surovinový kal (mletí s vodou) skladování v zásobnicích ( kontrola chemického složení ) homogenizace stlačeným vzduchem v homogenizačních silech • Vypalování v rotačních pecích( při 11000C se uvolňuje CO2 z vápence a vzniká pálené vápno (CaO), při 14500 C se zrna spékají a vzniká cementový slínek ( CaO se slučuje s hydraulickými oxidy ) • Rychlé zchlazení ( v chladičích ) a odležení na skládce • Mletí slínků se sádrovcem(regulátor tuhnutí max 5%) a dalšími přísadami ( max 1%) v kulových mlýnech na cement • Provzdušňování( uvolnění volného CaO )a uložení v zásobnících • Expedice( plnění do pytlů nebo přepravníků )

  4. Chemické složení • CaO 56-68% • SiO2 16-26% • Al2O3 4-8% • Fe2O3 1-8% • MgO 0-5% max 5% ( hořečnaté rozpínání) • SO3 0,5-4,5% max 3,5-4,5% ( síranové rozpínání ) a další Nejdůležitější je CaO, ( vázaný do minerálních složek a volný ) : • Málo CaO …klesá pevnost • Moc CaO ….cement se rozpíná Podle množství oxidů rozlišujeme cementy : • Křemičitanové ( silikátové ) • Hlinitanové ( aluminátové )

  5. Chemické složení se pro běžnou praxi vyjadřuje moduly : Hydraulický modul • kvalitní běžné cementy ……..........MH = 1,9 – 2,1 • cementy vyšších tříd… …………..MH = 2,1 – 2,4 (větší počáteční pevnost, větší vývin hydratač. tepla) • cementy s malým hydratač. teplem …..MH = 1,1 – 1,3 • MH pod1,7 cement nemá dobrou vaznost • MH nad 2,4 cement je objemově nestálý

  6. Aluminátový modul Silikátový modul

  7. MINERALOGICKÉ SLOŽENÍ SLÍNKU Pálením a chlazením slínku vzniknou umělé minerály tzv. mineralogické (petrografické ) složky cementu. Jejich vzorce se popisují zkrácenými symboly ( CaO..C, SiO2..S, Al2O3..A FE2O3...F ) V cementu je jich více jak 20. Hlavní jsou 4 Jsou to : C3S Alit........(3CaO.SiO2) ...křemičitan trojvápenatý ( tricalciumsilikát ) C2S Belit......(2CaO.SiO2).....křemičitan dvjvápenatý (dicalciumsilikát ) C3A ..............(3CaO.Al2O3) ..hlinitan trojvápenatý(tricalciumaluminát) C4AF Celit...(4 CaO.Al2O3.Fe2O3) železohlinitan čtyřvápenatý(tetrakalciumaluminátferrit) Vzájemný poměr těchto složek ve slínku ovlivňuje požadované vlastnosti cementu • Rychlovazné cementy s velkou počáteční pevností mají vyšší obsah Alitu oproti Belitu a současně vyšší C3A tzv. alitový cement • Cementy s malým hydratačním teplem pro masivní konstrukce mají vyšší obsah belitu, nazývají se belitové • C3A se omezuje u silničních cementů do 8%, u cementů s nízkým hydratačním teplem do 7%, u síranovzdorných do 3,5%

  8. Vlastnosti cementu HYDRATACE • Poměrně složitý chemický a fyzikální proces při němž cement po smíšení s vodou tuhne a tvrdne. H2O vstupuje do struktury cementu a vznikají nové sloučeniny, které tuhnou v pevnou hmotu. ( krystalizace přesyceného roztoku, větvičkovité krystalky, které se vzájemně proplétají – nárůst pevnosti ). Všechny slínkové nerosty jsou bezvodé. Ve styku s vodou hydrolyzují a hydratují. Silikáty bohaté na oxid vápenatý se hydrolýzou rozkládají na silikáty chudé na oxid vápenatý a hydroxid vápenatý. • Celkový obsah aktivního oxidu vápenatého (CaO) a aktivního oxidukřemičitého (SiO2) musí být v cementu větší než 50 % hmotnosti cementu. • Hlavním produktem hydratace jsou hydráty křemičitanů vápenatých. Hydratační teplo • teplo, které vzniká při reakci cementu s H2O, závisí na složení cementu a jemnosti mletí ( cementy s větším hydraulic. modulem ho mají větší ) Podmínky hydratace • dostatek vody a dostatečná teplota - cca 0,23-0.28 l H2O/ 1 kg cementu ) • optimální teplota 15 – 25oC při nižších teplotách zpomalení hydratace, při t < 5oC se zastavuje ( podle druhu, někdy již při t<10oC ) Vzhledem k hydratač. teplu, lze betonovat i při nižších teplotách. Hydratace je zpočátku rychlá, pak se zpomaluje a trvá až několik let.

  9. TUHNUTÍ • začátek tuhnutí ( kolem 60 min ) • stanoven s ohledem na pevnostní třídu . Cementy pevnostní třídy maxim. 42,5 mají počátek tuhnutí stanoven nejdříve za hodinu, nejpozději do 12 hodin po smíchání cementu s vodou. U cementů pevnostní třídy 52,5 je počátek tuhnutí stanoven nejdříve za 45 minut. Začátek tuhnutí se oddaluje proto, aby se zajistila doba potřebná pro výrobu betonové směsi, její dopravu, uložení a zpracováni. • konec tuhnutí ( do 12 hod ) • Regulace tuhnutí, stanovení počátku, se provádí přidáváním sádrovce, a to maximálně do 5 % hmotnosti cementu, anebo sádrových střepů, které se přidávají s dalšími přísadami ke slínku při mletí cementu. Bez těchto přísad by přítomný minerál trikalciumaluminát počal hydratovat již při smáčení vodou. • Cementy se speciálními vlastnostmi mají stanoven začátek tuhnutí dříve, za 30 i méně minut, a konec tuhnutí za 6 hodin nebo dokonce za 8 minut. Takové cementy používáme pro urychlení betonáže při výrobě betonových dílců, při injektáži, nástřiku.

  10. TVRDNUTÍ • Tvrdnutí je chemický a fyzikální pochod, při němž se tuhá směs přeměňuje v tvrdou hmotu, která nabývá pokračující hydratací větší pevnosti. Rychlost tvrdnutí je dána chemickým složením a jemností cementu. Tvrdnuti probíhá zpočátku intenzivně, později se tvrdnutí zpomaluje, až se po několika letech ustálí. Největší přírůstek pevnosti nastává do 28 dnů. Tuto pevnost považujeme za základní, stoprocentní, a označujeme ji Rc,28 • Rc28 - základní pevnost ( 100 % ) je rozhodující ( pevnost v tlaku v MPa po 28 dnech ) • Další nárůst pevnosti je velmi pomalý, velikost přírůstku pevnosti ovlivňuje prostředí a množství tetrakalciumaluminátferritu v cementu. Pevnost cementu a betonu zjišťujeme za 28 dní, ta je pro hodnocení rozhodující.U běžně mletých cementů zhydratuje dlouhodobě asi 80% cementu a zbytek zůstává nezhydratován jako neaktivní část. Při jemnosti mletí cca 300 m2/kg je po 28 dnech zhydratováno cca 50-60% cementu

  11. OBJEMOVÉ ZMĚNY • Smršťování ( při hydrataci na vzduchu - větší v suchu a čím je jemněji mletý ) • Nabývání ( při hydrataci ve vodě, dochází k vázání více vody, zvětšení objemu, je několikanásobně menší než smršťování )

  12. JEMNOST MLETÍ • má vliv na počáteční pevnost, zpracovatelnost, přilnavost • čím jemnější tím větší pevnost, ale tím více záměsové vody k hydrataci, větší smršťování

  13. VAZNOST • schopnost cementu stmelit zrna kameniva v pevnou hmotu • závisí na chemic. složení slínku, jemnosti mletí ( zvětšuje ), prostředí ( vlhko- větší pevnost,sucho – odpařování, nedokonalá hydratace- ztríáta pevnosti), teplotě.

  14. NORMALIZOVANÁ PEVNOSTpevnost v MPa po 28 dnech tuhnutí a tvrdnutí třídy normalizované pevnosti : ( 22,5 ) – 32,5 – 42,5 – 52,5 22,5 pevnostní třída dle národního dodatku EN 196-1 32,5R – 42,5R – 52,5R

  15. SLOŽKY CEMENTU • Portlandský slínek ( K ) hydraulická látka tvořená ze 2/3 vápenatými silikáty • Granulovaná vysokopecní struska ( S ) vzniká rychlým zchlazením struskové taveniny při tavení železné rudy • Pucolán - přírodní ( P ) vulkanického původu n.sedimentárního - průmyslový ( Q ) tepelně zprac. hlíny a břidlice n. ochlazená struska způsobují tvrdnutí ve spojení s Ca(OH)2 , i když sami s H2O netvrdnou • Popílek – křemičitý ( V ) SiO2 + Al2O3 _> 25% ( oxid křemičitý + hlinitý ) - vápenatý ( W ) CaO + SiO2 + Al2O3 CaO> 5% získáme elektrostatickým nebo mechanickým odlučováním prachových částic z plynů topenišť • Kalcinovaná břidlice ( T ) vyrábí se v peci při teplotě 800oC • Křemičitý úlet (D ) vzniká v pecích při výrobě křmičitých a ferrokřemičitých slitin obsahuje SiO2 > 80% • Vápenec ( L ) cca do 5%, když víc tak spec. požadavky • Plnivo ( F ) 0–5% F v cementu, látky upravující různé fyzikální vlastnosti ( zpracovatelnost, tuhnutí…např.sádrovec ) • Přísady max 1% hmotnosti cementu látky usnadňující výrobu nebo upravující některé vlastnosti

  16. Označování dle ENV – příklady označuje se norma, druh cementu, pevnost Rc28 v MPa a některá specifika např. R – cement s velkou počáteční pevností UTB – cem. pro výrobu prefabrikátů proteplováním Cement ENV 197 – 1 CEM 42,5 R ČSN P ENV 197-1 CEM I 42,5 R portlandský cement tř.pevnostní 42,5 MPa s velkou počáteční pevností označení dle České národní Cement ENV 197-1 CEM II/A – S 32,5 ČSN P ENV 197-1 CEM II/A - S 32,5 portlandský struskový cement pevnostní tř. 32,5 Cement ČSN P ENV 197 – 1 AD V/B 22,5 směsný cement pevnostní tř. 22,5 dle národního dodatku

More Related