Cement

Izvor: Wikipedia
Ovo je članak o građevinskom materijalu. Za članak o delu zuba, pogledajte Cement (zub)
Blue Circle Southern fabrika cementa u blizini Berima, Novi Južni Vels, Australija
С

Cement je hidrauličko mineralno vezivo koje se dobija mlevenjem tzv. portland cementnog klinkera - veštačkog kamenog materijala koji se stvara pečenjem krečnjaka i gline, temperatura pečenja je 1350-1450 °C. Engleski inžinjer Joseph Aspdin patentirao je Portland cement 1824, a nazvan je po krečnjačkoj steni Ostrva Portland u Engleskoj zbog sličnosti boje. Pored portland cementnog klinkera, za čije se dobijanje koristi mešavina krečnjaka i gline u odnosu 3:1 (odnos masa), u cementu je redovno prisutna i manja količina gipsa (do 5%) koji se dodaje radi regulisanja vremena vezivanja cementa. Portland cement karakteriše srazmerno konstantan hemijski sastav i to: CaO (vezan) 62-67%, SiO2 19-25%, Al2O3 2-8%, Fe2O3 1-5%, SO3 najviše 3-4.5%, CaO (nevezan) najviše 2%, MgO najviše 5%, alkalije (Na2O i K2O) 0.5-1.3%. Cementi se u opštem slučaju mogu podeliti na vrste i klase. Vrste predstavljaju kategorije cemenata s obzirom na sastav i tehnologiju proizvodnje, dok klase cemenata označavaju njihove mehaničke karakteristike. Dele se u dve osnovne grupe: na cemente na bazi portland cementnog klinkera i na ostale - specijalne vrste cemenata.

Cementi na bazi portland cementnog klinkera[uredi - уреди]

To su svi cementi koji se proizvode mlevenjem portland cementnog klinkera. U tu grupu spadaju cementi koji pored portland cementnog klinkera sadrže i druge različite dodake koji menjaju svojstva portland cementa u zavisnosti od sadržaja. Povećavanjem ovih dodataka jasno će se jače ispoljiti razlike između ovih cemenata i čistog portland cementa. Iako čvrstoće ovih cemenata u početku su manje od čvrstoća čistog portland cementa oni uglavnom pri većim starostima od 28 dana, nadmašuju te čvrstoće. Zbog toga imaju iste klase kao i čist portland cement. Takođe u zavisnosti od sadržaja ovih dodataka, menjaju se i zahtevi za količinom vode, naročito ako se kao dodatak pojavljuju pucolani.

Portland cement[uredi - уреди]

Ovaj cement nema drugih sastojaka osim onih koji ulaze u sastav portland cementnog klinkera, izuzev dodataka gipsa koji je neophodan radi regulisanja vremena vezivanja. Ovo je nesumnjivo najznačajnija vrsta cementa, pošto ona predstavlja osnov za dobijanje većine drugih vrsta cementa. U svetskim okvirima od ukupne proizvodnje svih cemenata na portland cement otpada oko 70%. Međutim kod nas ovaj cement učestvuje sa sveka 5%.[1] Kod nas je najveća proizvodnja cemenata sa dodacima zgure i/ili pucolana. Specifična masa portland cementa je najmanje 3000 kg/m³, dok mu je specifična površina najmanje 2400 cm²/g.

Portland cement sa dodatkom zgure[uredi - уреди]

Ovaj cement se dobija mlevenjem portland cementnog klinkera, gipsa i najviše 30% granulisane zgure visokih peći. Karakteriše se nešto smanjenim relativnim čvrstoćama, ali i porastom kasnijih čvrstoća. To znači da ovaj cement ima nešto sporiju hidrataciju u odnosu na čist portland cement. Specifična masa mu je po pravilu nešto manja od 3000 kg/m³, dok mu je specifična površina veća od 2400 cm²/g.

Portland cement sa dodatkom pucolana[uredi - уреди]

U ovom cementu pored samlevenog portland cementnog klinkera i gipsa, prisutan je i izvestan dodatak pucolana koji po našim standardima ne prelazi granicu od 30%. Ovaj cement karakteriše sporije očvršćavanje. Međutim krajnje čvrstoće posle dugog vremenskog perioda su veće nego kod čistog portland cementa. Jedna od bitnih karakteristika je njegova srazmerno niska toplota hidratacije.

Portland cement sa mešanim dodatkom[uredi - уреди]

U sastav ovog cementa pored portland cementa i gipsa ulazi i mešani dodatak koji se sastoji od granulisane zgure i prirodnog ili veštačkog pucolana.

Metalurški cement[uredi - уреди]

Ovaj cement je u suštini portland cement sa dodatkom zgure kod koga sadržaj zgure iznosi preko 30%, ovaj sadržaj obično ne prelazi granicu od 85%. Kod metarluškog cementa su još jače izražene osobine sporije hidratacije i manje specifične mase. Ovaj cement je otporniji od portland cementa na različita agresivna dejstva. On je postojan u vodama koje sadrže hloride, sulfate, alkalije, a takođe pokazuje i veliku postojanost u morskoj vodi.

Pucolanski cement[uredi - уреди]

Portland cement sa sadržajem pucolana od preko 30%, pa je time kod ovog cementa još sporiji proces hidratacije, kao i očvršćavanja. Pucolanski cement je otporan na agresivno dejstvo morske vode.

Metalurški cement sa dodatkom pucolana[uredi - уреди]

U njemu je prisutno iznad 30% granulisane zgure, dok se sadržaj prirodnog ili veštačkog pucolana kreće u granicama od 5 do 40%.

Sulfatnootporni cementi[uredi - уреди]

Običan portland cemet nije otporan prema delovanju sulfata jer sadrži značajan postotak minerala C3A (ponekad i do 15%). Da bi se dobio cement otporan prema sulfatima, sadržaj C3A u njemu treba da je mali (do 5%) ili da ga uopšte nema. Ovo se uglavnom postže korekcijom sirovine u smislu smanjivanja sadržaja Al3O3, a povećanja sadržaja Fe2O3.

Specijalne vrste cementa[uredi - уреди]

Aluminatni cement[uredi - уреди]

To je cement koji se dobija žarenjem mešavine krečnjaka i boksita uz dodatak silicijumdioksida i oksida gvožđa. Žarenje se vrši u specijalnim elektropećima na temperaturi 1500-1550 °C. Posle fine meljive ovako dobijenog aluminatnog klinkera dobijeni cement se može odmah upotrebiti. Osovni minerali koji ulaze u sastav aluminatnog cementa su:

  • monokalcijumaluminat CA(CaO Al2O3) i C2S. Sadržaj Al2O3 ne sme da bude manji od 35%, pri čemu odnos Al2O3 prema CaO mora da se kreće u granicama 0.90 do 1.15. Aluminatni cement ima crnkastu boju, ima vrlo brz prirast čvrstoće u toku vremena, tako da se posle jednog dana ostvaruje oko 80% čvrstoće koja odgovara starosti od 28 dana. To znači da ima vrlo brzu hidrataciju. Međutim, produkti hidratacije ovog cementa nisu stabilni, već tokom vremena dolazi do njihove postepene prekristalizacije koja ima za posledicu pad čvrstoće. Aluminatni cement je otporan u morskoj vodi, u "mekoj" vodi, kao i u sulfatnim vodama. Međutim on je neotporan u vodama koje sadrže alkalije. Ne sme se mešati sa krečom, kao ni sa portland cementom, jer u takvoj mešavini dolazi do ubrzanog vezivanja i do značajnog pada čvrstoće u odnosu na čvrstoću čistog aluminatnog cementa.

Supersulfatni cement[uredi - уреди]

Ovaj cement se dobija finim mlevenjem granulisane zgure (80-85%), anhidrata (10-15%) i izvesne količine portland cementnog klinkera (do 5%). Odlikuje se velikom finoćom mliva (specifična površina je preko 4000 cm²/g) i vrlo niskom toplotom hidratacije. I ovaj cement traži znatno veću količinu vode za hidrataciju. Otporan je prema delovanju sulfata, kao i prema delovanju morske vode, sone kiseline, lanenog ulja, fenola, razblaženih rastvora organskih kiselina idr. Ovaj cement u Srbiji nije standardizovan i proizvodi se prema porudžbini.

Ekspanzivni cement[uredi - уреди]

Ovo je cement u čijem sastavu su sadržane supstance koje tokom hidratacije dovode do stvaranja određenih ekspanzija, pa se u prvih 10-15 dana, ispoljava značajno širenje cementnog kamena. Ova ekspanzija može da iznosi i do 25mm/m. Cementi ovoga tipa se ne proizvode u Srbiji.

Oznake za cement[uredi - уреди]

U sledećoj tabeli date su oznake za cement po evropskim standardima.

Naziv Oznaka
Portland cement CEM I
Portland cement sa dodatkom zgure CEM II/A-S
CEM II/B-S
Portland cement sa dodatkom pucolana CEM II/A-P
CEM II/A-Q
CEM II/B-P
CEM II/B-Q
Portland kompozitni cement CEM II/A-M
CEM II/B-M
Metalurški cement CEM III/A
CEM III/B
CEM III/C
Pucolanski cement CEM IV/A
CEM IV/B
Kompozitni cement CEM V/A
CEM V/B

Legenda uz tabelu:

  • A - učešće dodataka od 6-20%
  • B - učešće dodataka 21-35%
  • C - učešće dodataka zgure 81-95%
  • L - krečnjak
  • M - mešani dodatak pucolana i zgure
  • P - prirodni pucolan
  • Q - aktivirani pucolani
  • S - zgura visokih peći
  • V - silikatni leteći pepeo
  • W - karbonatni leteći pepeo

Fabrike cementa u Srbiji[uredi - уреди]

Na teritoriji Srbije postoje tri fabrike cementa:

Cementara Lafarge Beočin[uredi - уреди]

Proizvodi sledeće vrste cementa:

  • PC 52.5N
  • PC 42.5R
  • PC 20M (S-L) 42.5R
  • PC 35M (V-L) 42.5N
  • M 20K (S-L) 32.5N

Cementara Titan Kosjerić[uredi - уреди]

Proizvodi sledeće vrste cementa:

  • PC 20S 42.5N
  • PC 20M (P-Q) 42.5N
  • PC 55 (P-Q) 32.5N

Cementara Holcim Novi Popovac[uredi - уреди]

Proizvodi sledeće vrste cementa:

  • PC 42.5R
  • PC 35M (S-Q) 42.5N
  • MP 30 (S-Q) 32.5R

Literatura[uredi - уреди]

Izvori[uredi - уреди]

  1. Osnovi teorije i tehnologije betona, Dr. Mihailo Muravljov, dipl. inž.

Vanjske veze[uredi - уреди]