Plánujete stavbu nebo rekonstrukci a chcete si beton či maltu připravit sami ze základních surovin? Cement je důležitou složkou betonů i malt, kde slouží jako pojivo. Moderní technologie umožňují výrobu mnoha typů cementů s požadovanými vlastnostmi, které se hodí pro různé stavební činnosti.
Co je Cement?
Cement je hydraulické pojivo. Jedná se o jemně mletý anorganický materiál, který po smíchání s vodou vytváří kaši, která v důsledku chemické hydraulické reakce tuhne a tvrdne. Cement je základním stavebním prvkem a jako pojivo součástí nejen betonu, ale i mnoha dalších stavebních materiálů. Je to něco jako lepidlo pro anorganické složky, které jsou součástí betonu, tedy písku, štěrku apod.
Historie cementu
Název cement má historický původ ve starém Římě, kde se budovala zdiva z lomového kamene a páleného vápna vyrobeného z vápenců, obsahujících jílové proplástky. Význam obsahu jílu na hydraulické vlastnosti byl objeven v 18. a 19. století (J. Smeaton, L. J. Vicat, J. F. Zásadní postup zavedl J. Aspdin 1824 vypalováním umělé směsi vápence a jílu, ne však až do slinutí.
Výroba Cementu
Proces výroby cementu je složitější, než by se mohlo na první pohled zdát. Skládá se z řady dílčích kroků, během nichž se směs vápence a jílů promění ve slínek, který se namele na jemný prášek. Výroba cementu se provádí v cementárnách v pecích. Rozděluje se na mokrý či suchý postup, kdy vstupní složky jsou buď v suchém stavu, nebo ve vlhké kašovité formě. Vstupními složkami je vápenec a jíl, někdy křída a břidlice. Následný postup je prakticky stejný, jen se liší teplotami.
- Základními surovinami pro výrobu cementu jsou vápenec a jíl. Těží se v lomech, kde se odstřelují výbušninou.
- Lomový kámen se dopraví do odrazového kladivového drtiče, ve kterém se drtí na frakce o velikosti kolem 4 cm.
- Rozdrcené a smíchané suroviny se společně rozemelou na moučku.
- Nejdůležitější částí výrobního procesu cementu je výpal na slínek. Surovinová moučka se nejprve předehřívá a poté putuje do obří rotační pece. Ta je uložená ve sklonu a pomalu se otáčí, a tak se moučka postupně posunuje k hořáku a ohřívá se až do teploty cca 1450 °C.
- Vyrobený slínek vypadává z pece do chladiče se studeným vzduchem. Po ochlazení se materiál rozdrtí na kusy o velikost kolem 4 cm a dávkuje se do cementových mlýnů. Zde se rozemílá (buď samostatně, nebo s dalšími přísadami) pomocí ocelových koulí různých velikostí. Rozemletý prášek ze slínku a dalších přísad je finálním produktem - cementem.
V peci se nejdříve směs předehřeje a vyloučí se z ní voda. Následně se zvýší teplota, díky které se vylučuje uhlík. Bohužel to znamená, že cementárny patří k největším znečišťovatelům ovzduší. Následně se teplota zvedá až ke 1450 °C. To se jednotlivé částice spékají a vznikají hroudy takzvaného slínku. Ten se následně vychlazuje a mele na prášek.
Čtěte také: Vlastnosti cementu a betonu
Druhy Cementu
Cementu je ale velké množství druhů, které se liší příměsmi, které upravují jeho vlastnosti a také souběžně i vlastnosti následného výrobku (třeba betonu).
Základním typem cementů je portlandský, který se skládá především ze slínku. Vyznačuje se rychlým hydratačním procesem a uvolňuje velké množství hydratačního tepla, a tak umožňuje práci i při nižších teplotách (do 5 °C). Vyrábí se buď jako šedý, nebo bílý, který obsahuje příměs sádrovce. Šedý portlandský cement se využívá při stavbách rodinných domů a obytných budov, průmyslové výstavby i oblasti veřejné infrastruktury. Pokud portlandský cement obsahuje doplňkové materiály se zlepšujícími vlastnostmi, řadí se do kategorie CEM II. Ta je poměrně obsáhlá, protože zahrnuje cementy s různými typy přísad. Nejčastěji na trhu narazíte na portlandský cement s vápencem, existují však i typy s popílkem, kalcinovanou břidlicí či pucolánem.
Cementy se liší podle složení na 5 základních typů:
- Portlandský cement (CEM I): Jde o nejpoužívanější cement pro výrobu malty a betonu a jeho výroba probíhá vyloženě v cementárenských pecích. Někdy se přidávají železité rudy, bauxit apod. Také se přidávají v některých verzích plastifikátory, které zpomalují tuhnutí, a tedy prodlužují zpracovatelnost, což je potřeba například u omítkových směsí apod.
- Portlandský směsný cement (CEM II): Do tohoto typu se přidávají různé příměsi, jako například struska, popílek, vápenec.
- Vysokopecní cement (CEM III): Vyznačuje se velkým podílem vysokopecní strusky, která zvyšuje odolnost vůči agresivnímu prostředí. Díky čemuž se snižuje hydratační teplo, prodlužuje se doba nárůstu pevnosti a zvyšuje se odolnost vůči agresivním prostředím. Tento typ cementů se využívá například při betonáží namáhaných konstrukcí, kde dochází ke styku se zeminou. Protože je přírůstek hydratačního tepla malý, využívá se při betonování v parných dnech.
- Pucolánový cement (CEM IV): Díky pucolánu, velmi jemného popílku, je cement vodotěsný a vyznačuje se výraznou odolností vůči agresivním odpadním vodám. Jde o cement s příměsí pucolánu, což je jemný písečný sopečný popel. Pucolánový cement je vhodný do mokrého prostředí, především pak do agresivní mořské vody. Využívá se pro méně namáhané konstrukce. U nás se nevyrábí.
Často si také můžete koupit směsi betonu, které využívají nejlevnější směsný cement (CEM IV), využívající velké množství přísad. Tento cement nezaručuje vysokou pevnost, ale je levný, takže se hodí do nezatěžovaných konstrukcí. Takzvanou vaznost cementu po 28 dnech definuje poslední číslo v označení na pytli - může být 32,5 MPa, 42,5 MPa nebo 52,5 MPa. Kromě zařazení do kategorie je důležitým parametrem také pevnostní třída cementu. Udává se v MPa a označuje pevnost po 28 dnech.
Co je Beton?
Beton je umělé stavivo složené z cementu, hrubého a jemného kameniva a vody. Své vlastnosti získává hydratací cementu. Jde o proces, při kterém reaguje cement s vodou a vytváří pevnou strukturu. Beton může obsahovat také přísady a příměsi, které zlepšují jeho vlastnosti, jako jsou například odolnost vůči mrazu, rychlost tvrdnutí nebo zpracovatelnost.
Čtěte také: Rozdíly v dřevěných podlahách
Evropská norma EN 206-1+A2 klasifikuje beton podle různých kritérií, mezi které patří např. pevnost v tlaku. Jednotlivé výrobky jsou pak označovány kombinací písmene C (zkratka anglického slova Concrete) a číslic.
Pro názornou ukázku: Baumit Beton B 30 je označen C 25/30, číslice 25 je pevnost v tlaku (MPa) měřená na válci a 30 je hodnota pevnosti měřená na krychli.
Historie betonu
Betony patří ve stavebnictví mezi nejpoužívanější a nejrozšířenější stavební materiály. Jejich historie sahá až do starověkého Říma. Směs, která se skládala z vápna, vody, písku a vulkanického popela, byla použita už při stavbě Pantheonu i Kolosea, které stojí dodnes.
Rozdíl Mezi Betonem a Potěrem
Mezi veřejností jsou často zaměňovány pojmy beton a potěr. Kromě skutečnosti, že se vlastnosti betonů a potěrů ověřují jiným způsobem, liší se hlavně oblastí použití. Zatímco beton je určený pro staticky namáhané konstrukce, potěry tvoří spádové, vyrovnávací a roznášecí vrstvy podlah. Zda se jedná o potěr, nebo beton, poznáte snadno na obalu výrobku, kde je uvedena u potěrů evropská norma EN 13813 a zatřídění např. CT-C30-F5. U betonů je uvedena norma EN 206-1+A2 a zatřídění např. C 25/30. V současném stavebnictví najdou bohaté uplatnění oba tyto materiály.
Rozdíl Mezi Potěrem a Mazaninou
Betonový potěr, někdy označovaný také za cementový potěr, a betonová mazanina je označení pro dvě směsi, které jsou svým složením stejné. Rozdíl je jen v tloušťce jejich uložení - potěr je vrstva do 50 mm, mazanina pak označuje podlahovou roznášecí vrstvu o tloušťce větší než 50 mm. Jemný betonový potěr může kromě roznášecí funkce plnit i úkol vyrovnání podkladu pod podlahovou krytinu.
Čtěte také: Vlastnosti malty a betonu
Malta
(Zdicí) malta k vyzdívání a omítková malta na jednovrstvé nebo vícevrstvé omítnutí stěn a stropů jsou naopak stavebními materiály, které se skládají z minerálního nebo organického pojiva (např. cementu, ale také sádry, vápna, plastu atd.), z vody, kameniva zrnitosti maximálně do čtyř milimetrů a z příměsí (např. písku, úlomků tvrdých cihel, kamenných mouček atd.) a v případě potřeby z aditiv. Pro každou oblast použití existují vhodné malty a omítky.
Cement není ostatně jen základem do betonu, může být také pojivem do malty - přesněji do cementové malty. Tuto maltu lze všestranně použít při stavbě domu, v interiéru i exteriéru, na opravy, ale také k omítání. Cementová malta se vyznačuje vysokou pevností a dobrou soudržností. Uplatnění proto nachází při zvlášť intenzivním namáhání v oblasti podezdívky nebo u sklepního zdiva.
Pokud se cementové pojivo nahradí nebo doplní vápnem, vzniká vápenná malta, respektive vápenocementová malta. Čistá vápenná malta se používá jako omítka v interiéru především z důvodu jejích vlastností, které regulují vlhkost. Vápenocementová malta, nazývaná také univerzální malta, se díky vápnu snadněji zpracovává a lze ji univerzálně používat ke zdění v interiéru i exteriéru - je však poněkud méně odolná než čistě cementová malta.
V závislosti na receptuře a příměsi dalších látek se získávají další malty - například tenkovrstvá malta (třeba k vyzdívání tvárnic z pórobetonu nebo lehkého betonu), šamotová malta (k vyzdívání a opravám topenišť), sádrová malta (k lepení sádrových desek, zatmelení spár u sádrových výrobků nebo upevňování elektroinstalací) nebo malta na dláždění (k pokládce keramické dlažby a desek).
Omítka
Omítková malta naproti tomu sestává také z pojiva (cementu, vápna, sádry nebo umělé pryskyřice), z příměsí se zrnitostmi maximálně do čtyř milimetrů, z vody nebo rozpouštědel a popřípadě z dalších přísad. Rozlišujeme omítky s minerálními pojivy (například standardní omítky, lehké omítky, tepelně izolační omítky atd.) a omítky s organickými pojivy (s umělou pryskyřicí).
Úkolem venkovních omítek (zpravidla vápenocementové omítky na fasádě a cementové omítky v oblasti podezdívky) je chránit zdivo před vlhkostí a povětrnostními vlivy. Navíc regulují vlhkost ve stavebních prvcích. Vnitřní omítky (jádrové omítky) (hlavně vápenná omítka, sádrová omítka nebo vápenosádrová omítka) slouží jako podklad pod omítku pro další úpravu stěn (např. válečkovanou nebo škrábanou omítku, obklady atd.).
Omítky vázané plastickým materiálem (omítka s umělou pryskyřicí/disperzní omítka) jsou velmi elastické, odolné proti povětrnostním vlivům a dobře drží. Jsou k dostání v mnoha barvách, dají se dobře zpracovávat a podle nabídky jsou použitelné v interiéru nebo exteriéru.
Výroba Betonu
Výroba betonu, smíchání jeho složek, vypadá na první pohled jednoduše. Aby však bylo dosaženo požadované kvality betonu, musí být přesně kalkulován poměr dávkování jeho jednotlivých složek, tzv. receptura. Jen tak lze docílit stanovené pevnosti betonu, obsahu vzduchu v betonu, jeho odolnosti proti průsaku vody, proti mrazu a různým chemickým látkám.
Míchání Betonové Směsi
Jednotlivé frakce kameniva (písek, štěrkopísek, štěrk), cement a příměsi jsou naváženy do míchacího jádra. Současně je do míchacího jádra nadávkována voda a přísady. Poté, co je záměs po stanoveném čase v míchacím jádře dostatečně promíchána, se míchací jádro otevře a čerstvý beton padá do autodomíchávače.
Doprava Betonu na Stavbu
Doprava betonu na staveniště podléhá přesným pravidlům. Při tvorbě receptur se přihlíží k dopravní vzdálenosti a celkové délce dopravy. Obecně platným pravidlem je, že doba mezi počátkem míchacího procesu na betonárně a uložením betonu na stavbě by neměla přesáhnout 60 min. V opačném případě dochází k podstatnému zhoršení kvality betonu. Tato doba je závislá na druhu použitého cementu a lze ji prodlužovat přidáním přísad.
Ukládání Betonu
Beton je na staveništi ukládán do připraveného bednění buď přímo z autodomíchávače nebo je v případě ztíženého přístupu čerpán pomocí autočerpadla. V bednění se beton musí důkladně zhutnit a pak nechat zatvrdnout.
Ošetřování Betonu
V prvních dnech se beton musí chránit před povětrnostními a jinými vlivy, především před nadměrným oteplením a ochlazením, před mrazem, vysušením, otřesy atd. K ochraně betonu používáme různé fólie a izolační materiály a chemické nátěry.
Výběr Správného Cementu
Pokud jste se dočetli až sem, tak už rozumíte normovaným označením cementů a umíte vybrat ten správný. Rozhodovat by vždy měla povaha stavby a roční období. U dražších speciálních betonů se nenechte odradit vyšší cenou.
Označení Cementu
Při nákupu cementu se setkáte s různými typy, cenovými kategoriemi a složeními. Každý druh cementu má totiž jiné vlastnosti a hodí se na jinou příležitost.
- K - slínek
- S - vysokopecní struska
- D - křemičitý úlet
- P - přírodní pucolány
- V - křemičité popílky
- W - vápenaté popílky
- T - kalcinovaná břidlice
- L - vápence (LL je kvalitnější varianta)
Pozice 32,5 označuje tvrdost v MPa, na kterou cement vytuhne po 28 dnech.
- N: normální
- R: rychlá
- L: pomalá
Příklad: CEM II/B-S 32,5 N
V tomto případě půjde o portlandský cement, s obsahem příměsi 21-35 % vysokopecní strusky. Cement po 28 dnech vytvrdne na hodnotu 32,5 MPa.
Vliv Druhu Mletí na Vlastnosti Portlandského Cementu
Jedním z klíčových kroků ve výrobním procesu cementu je mletí. Tradiční mletí v trojkomorovém mlýně je časově a energeticky náročné.
Příspěvek je věnován alternativnímu způsobu mletí, kterým je vysokorychlostní mletí s cílem redukce mlecího času a energie. Výsledky ukazují, že se zkrácenou dobou mletí, potřebnou k dosažení stejného měrného povrchu, dochází k snížení spotřeby elektrické energie. Efekt mechanochemické aktivace má malý vliv na hydrataci cementu.
Důležité je správné plnění mlecími tělesy a surovinou. Dále se používají mlýny oběhové, ve kterých se mele na uzavřený okruh a výmel je tříděn ve větrném třídiči a nedomleté částice se vracejí zpět do mlýna, kde se dále melou. Oběh meliva je obstaráván mechanicky nebo pneumaticky.
Na 1 tunu cementu je potřeba 20-30 kWh. Pro snížení spotřeby energie se do cementu přidávají aktivátory mletí. Tyto látky spoří energii až o 35 %.
Nejvhodnější velikost částic je 5-35 μm. S rostoucí jemností meliva se zvyšuje množství spotřebované energie a výkon mlýna značně klesá.
Z výsledků provedených zkoušek plyne, že použitím dezintegrátoru lze vyrobit cement, který má stejné vlastnosti jako komerčně vyráběný. Předpokladem perspektivního využití je výroba směsných cementů.
Upozornění
Pozor: Cement a vápno dráždí pokožku, oči a sliznice. Při práci s těmito látkami proto používejte pevnou obuv, rukavice a ochranné brýle!
Ať už si pro výrobu betonu nebo malty pořídíte jakýkoliv typ cementu, zaměřte se na jeho správné skladování. Pytle s cementem chraňte před působením vody a vysoké vlhkosti vzduchu.
Různé typy cementů z renomovaných tuzemských i zahraničních cementáren pořídíte ve všech stavebninách Izomat, které jsou vám k dispozici v mnoha koutech Česka.
tags: #rozdíl #mezi #betonem #a #cementem