Cement je hydraulické práškové pojivo, které po smíchání s vodou vytváří kaši, která tuhne a tvrdne v důsledku hydratačních reakcí a procesů. Po zatvrdnutí zachovává svoji pevnost a stálost také ve vodě. Cement patří mezi hydraulická pojiva, která nepotřebují k tvrdnutí vzduch, na rozdíl od vzdušných pojiv.
Složení a výroba cementu
Hlavním úkolem při výrobě cementu je vytvořit látky, které jsou schopny reagovat s vodou, především křemičitany vápenaté, ale i hlinitany a železitany vápenaté. Surovina se nejprve rozdrtí v drtičích a uloží na skládku. Poté se rozemílá na surovinovou moučku, která se shromažďuje v zásobnících. Nejdříve se ze suroviny vypařuje voda. K reakci mezi oxidy vápníků, křemíku a hliníku dochází při teplotě asi 1300 °C, kdy vzniká trikalciumaluminát. Reakce však probíhají pouze na povrchu. Teprve při teplotě 1400 °C nastává slinování taveniny. Slínky se odváží na skládku, kde je ponecháváme delší dobu odležet. Při tom se uvolňuje oxid vápenatý, který se navázal na jiné oxidy.
Portlandský směsný cement (S-LL) se vyrábí semletím portlandského slínku, granulované vysokopecní strusky, regulátoru tuhnutí, případně doplňujících složek či přísad usnadňujících výrobu nebo upravujících vlastnosti cementu.
Typy cementu a jejich vlastnosti
Existují různé typy cementu, které se liší svými vlastnostmi a použitím:
- Portlandský cement: Je vhodný pro běžné nosné konstrukce, jakož i pro betonování v zimě. Počátek tuhnutí je minimálně po 60 minutách, konec tuhnutí maximálně do 12 hodin.
- Portlandský směsný cement (S-LL): Typ 32,5 má široké možnosti použití - výroba obyčejného, těžkého a lehkého betonu a masivních betonových konstrukcí, opěrných stěn; pro stavby ve vlhkém prostředí a stabilizaci zemin v dopravním stavitelství. Tento cement se používá pro betonáže velkých objektů z důvodu nižšího vývinu hydratačního tepla.
- Hlinitanový cement: Vyrábí se z hlinitanového slínku (bauxit + vápenec, popřípadě hutnická struska). Vyznačuje se bouřlivým uvolňováním hydratačního tepla a je odolný vysokým teplotám, při nichž nemá měknout, aby nedošlo k deformaci konstrukce.
Měrná hmotnost a jemnost mletí
Největší měrnou hmotnost mají čisté portlandské cementy (ρ=3050 až 3150 kg/m³, pro výpočty se často používá ρ=3100 kg/m³). U směsných cementů měrná hmotnost klesá (struskoportlandský cement má asi ρ=3000 kg/m³). Sypná objemová hmotnost cementu je přibližně 900 až 1100 kg/m³, v pytlích ρo=1350 až 1500 kg/m³.
Čtěte také: Správný poměr cementu pro beton
Jemnost mletí cementu je důležitým parametrem, který ovlivňuje rychlost tuhnutí a tvrdnutí. Vyjadřuje se měrným povrchem a dělí se na:
- Hrubě mleté (Sc ≈ 180 m²/kg)
- Středně mleté (Sc ≈ 300 m²/kg)
- Jemně mleté (Sc ≈ 400 m²/kg)
- Velmi jemně mleté (Sc ≈ 600 m²/kg)
- Ultra jemně mleté (Sc ≈ 1000 m²/kg)
Tuhnutí a tvrdnutí
Tuhnutí je chemický a fyzikální pochod, při němž kašovitá směs cementu a vody tuhne v pevnou hmotu. Každý druh cementu má normou stanovené požadavky na počátek a konec tuhnutí. Běžné portlandské cementy mají počátek tuhnutí stanoven po 45 minutách a konec tuhnutí nejpozději do 12 hodin.
Tvrdnutí je chemický a fyzikální pochod, při němž se tuhá směs přeměňuje v tvrdou hmotu. Rychlost tvrdnutí je ovlivněna jemností cementu.
Kolik váží pytel cementu a jeho objem
Obecně není tak snadné odpovědět na otázku, kolik cementu obsahuje vak. Balení cementu se standardně prodává v pytlích o hmotnosti 25 kg, 40 kg a 50 kg. Je důležité si uvědomit, že hmotnost je jeden faktor, ale objem se může lišit v závislosti na typu a hustotě cementu. Cement je různý, s přísadami i bez nich, a přísady se také liší a různé typy se liší hustotou. Hustota jakéhokoli cementu se v průběhu času mění. Ihned po výrobě, kdy se nalije do pytlů, je hustota nejnižší. Během přepravy a skladování se náboj snižuje, část vzduchu se odpařuje a zvyšuje se hustota. Proto po měsíci se do stejného objemu umístí větší váha. Ve výpočtech se vezme průměrná hodnota, která se nazývá měrná hmotnost.
Specifická hmotnost cementu je hmotnost jednoho metru krychlového. Například u portlandského cementu je to 1300 kg/m³.
Čtěte také: Míchání betonu: Postup
Na základě této informace můžeme vypočítat objem cementu v pytlích:
- Jeden 50 kg pytel portlandského cementu obsahuje přibližně 0,0385 m³ (3,85% z 1 m³).
- Jeden 25 kg pytel portlandského cementu obsahuje přibližně 0,019 m³.
- Jeden 40 kg pytel portlandského cementu obsahuje přibližně 0,031 m³.
Pro zjištění přesné (téměř) hustoty vašeho materiálu můžete použít litrovou nádobu. Položte ji na váhu, zvažte, přidejte cement (netřepejte, nehutněte), zvažte a odečtěte hmotnost nádoby. Tím zjistíte, kolik váží litr vámi zakoupeného cementu. Poté vynásobte 1000 (tisíc litrů v jedné krychli) a získáte přesnou hustotu svého materiálu.
Malý pytel cementu (25 kg) je cca 19 litrů.
Míchání betonu a spotřeba materiálu
Hlavními složkami betonu jsou cement, voda a písek nebo štěrk. Důležitý je správný poměr jednotlivých přísad. Kamenivo i písek jsou lehčí než cement. Měrná hmotnost betonu se pohybuje od 2000 kg/m³ do 2600 kg/m³ podle váhy použitých součástí betonu.
Pro výrobu betonu budete potřebovat cement, štěrkopísek (směs písku a kamínků) a samozřejmě vodu. Větší kamínky dodají betonu tvrdost, drobnější a písek pak vyplní dutiny a mezery.
Čtěte také: Kolik stojí cihla?
Poměr mezi cementem a pískem nebo štěrkem je obvykle 1:4. V zásadě platí, že čím vyšší je podíl cementu, tím je beton tvrdší. Pro většinu zahradních projektů, jako jsou základy pro terasu, stačí třída pevnosti C12/15.
Pro přesné stanovení poměrů slouží tabulky s vyznačením hmotnosti a s udáním poměrů jednotlivých složek betonu. Tyto tabulky však málokdy máme po ruce, a proto si můžeme pomoci praktickým měřením v litrech - kbelíkovou metodou.
Pro beton třídy B15 platí následující poměr:
- Na 100 litrů betonu (0,1 m³) potřebujeme 22 litrů cementu a 110-120 litrů štěrku. Důkladně nasucho cement a štěrk promícháme a nakonec přidáme asi 15 litrů vody. S vodou opatrně - čím více vody, tím více malých trhlinek v betonu zůstane po vyschnutí.
Spotřeba materiálu: Objem betonu je menší než součet objemu surovin. Jednoduché pravidlo pro výpočet spotřeby objemu štěrku - bude ho potřeba o cca 10 % více než je konečný objem betonu.
Základní složení betonu udávané firmou Holcim:
- V jednom kubickém metru betonu je zhruba 600 kg písku, 1400 kg štěrku, 300 kg cementu a 150 litrů vody.
Na jeden kubík zpracované směsi použijete cca 1,15 kubíku štěrkopísku, 2,75 metráků cementu a 155 litrů vody. Tím s rezervou získáte beton na úrovni B 20 (C 16/20) - tedy takový, který lze bez problémů použít do základových pásů či na desku. Na stropy pak trochu přitlačíte s cementem na nějakých 3,5 metráku na kubík směsi.
Výpočet objemu betonu z pytle cementu
Pro každý beton je známa přibližná spotřeba cementu na výrobu jedné kostky malty. Na základě těchto údajů můžete vypočítat, kolik malty lze získat z kilogramu cementu.
- Například na kostku betonu stupně M300 je potřeba 350 kilogramů cementu M400. To znamená, že z jednoho kilogramu cementu získáte 1 m³ / 350 kg = 0,0028 m³ betonu.
- Pokud zjistíte, kolik betonu třídy M400 získáte z pytle o hmotnosti 50 kg, vynásobte 50. Získáte 0,14 m³.
- Pro řešení M200 a stejný portlandský cement M400 potřebujete 250 kg cementu. Pak se z kilogramu získá 1 m³ / 250 kg = 0,004 m³ betonu.
Metody míchání betonu
Doporučujeme míchat cement a vodu s pískem nebo štěrkem tak dlouho, dokud směs nedosáhne požadované pevnosti. Doporučená metoda závisí na celkovém množství.
Míchání betonu v míchačce:
- Stiskněte tlačítko Start a nechte míchačku rozběhnout.
- Přidejte čtyři jednotky štěrku.
- Přidejte jednu jednotku cementu.
- Přidávejte postupně vodu, dokud hmota nedosáhne lehce lesklé konzistence.
- Míchejte přibližně 3-5 minut.
Při předpokladu použití míchačky standardního objemu (tj. 120 litrů) budete pro výrobu metru krychlového betonu muset proces míchání zopakovat 8x. V případě potřeby většího množství betonu proto doporučujeme zakoupení již namíchaného betonu.
Míchání středního množství betonu pomocí stavebního míchadla:
- Do stavebního vědra naplňte vhodné množství štěrku nebo písku a cementu a vše kompletně promíchejte stavebním míchadlem.
- Následně pomalu přidávejte vodu, aby bylo možné množství později ještě zvýšit.
- Míchadlem vše rozmíchejte, dokud nedosáhnete požadované konzistence.
Míchání malého množství betonu v maltovníku (nebo stavebním vědru):
- Do stavebního vědra naplňte vhodné množství štěrku nebo písku a cementu a vše promíchejte zednickou lžící.
- Následně pomalu přidávejte vodu, aby bylo možné množství později ještě zvýšit.
- Zednickou lžící směs zpracujte, dokud nedosáhnete požadované konzistence.
Voda se dávkuje přiměřeně; přebytečná voda snižuje pevnost betonu a jeho životnost. Vezměte v úvahu, že v kamenivu je běžně obsaženo asi 5-15 % vlhkosti. Obzvláště při výrobě vnitřních podkladových betonů a potěrů se vyvarujte předávkování vody.
Čištění přístrojů a nářadí
Jakmile je betonování dokončeno, je vhodné všechny pracovní nástroje důkladně očistit vodou. Pracovní oblečení doporučujeme hned po použití namočit do vody, protože ztvrdlý beton je už velmi obtížné odstranit z nástrojů a oblečení.
Při dlouhodobém skladování, dokonce i v suché místnosti, cement ztrácí sílu. Za rok to bude 50 % nominálu. Proto při nákupu stojí za to vědět, kolik pojiva je potřeba, a nekupovat zbytečné množství.
tags: #kolik #vazi #pitel #cementu