Cement je pojivová složka široce používaná při výrobě stavebních směsí a malt. Jde o jemně mletý prášek, který po smíchání s vodou vytvoří plastickou hmotu, která se po vytvrdnutí promění v odolný cementový kámen. Cement je hydraulické pojivo schopné získat požadované vlastnosti nejen ve vzduchu, ale i ve vodě.
Jednou z jeho hlavních vlastností je pevnost, která je určena třídou (podle nového GOST) nebo značkou (podle starého GOST 19178-85). Stavitelé používají staré i nové označení.
Třídy pevnosti v souladu s GOST 10178-85
Podle GOST 10178-85 druh cementu odpovídá pevnosti v tlaku stanovené na vzorcích ve stáří 28 dnů, vyrobených v souladu s normou.
Zkoušky cementu na pevnost v tlaku se provádějí v souladu s GOST a SNiP v laboratořích takto:
- Připravte cementovou maltu z jednoho dílu cementu a tří dílů písku.
- Tři vzorky se připraví nalitím roztoku do odnímatelných kovových forem.
- Formy se umístí na vibrační stůl a tři minuty se zhutňují.
- Po dvou dnech se vzorky vyjmou z forem a umístí se do vody o teplotě +20 °C na 28 dní (to je doba, kterou ve standardní verzi potřebuje cementově-písková malta nebo stavební směs k získání pevnosti značky) . Speciální cementy mají svou vlastní dobu vytvrzování.
- Vzorky jsou vyjmuty z vody, otřeny do sucha a umístěny pod lis. Tlak, vyjádřený v kgf/cm2, při kterém se vzorek začíná hroutit, charakterizuje jeho značku.
Pro získání přesného výsledku se testuje 6 vzorků, z nichž se vyberou 4 nejlepší a zjistí se aritmetický průměr.
V souladu s touto GOST je typ cementu uveden v označení, nejběžnější typy jsou PC (portlandský cement) a ShPC (struskový portlandský cement). Dále uveďte stupeň pevnosti cementu, nejoblíbenější jsou M400, M500, pro stavbu objektů se speciálními požadavky na pevnost se používá stupeň M600 a vyšší. Označení také udává přítomnost (písmeno D) a procento minerálních přísad. Například označení PC M500 D0 znamená, že tento materiál je portlandský cement třídy M500 bez přísad (0 % přísad).
Třída pevnosti cementu v souladu s GOST 31108-2016
V roce 2003 byl přijat GOST 31108-2003 a nyní je v platnosti jeho nová verze – GOST 31108-2016. Pravidla označování v nich jsou definována v souladu s normou Evropské unie EN 197-1. V souladu s nejnovějšími normami se pro stanovení pevnosti cementu používá pojem „třída“ odpovídající pevnosti v tlaku v MPa. Podle této normy je cementu přiřazena třída, které odpovídá 95 % zkoušených vzorků.
Srovnávací tabulka pro třídy cementu a třídy pevnosti
Označení podle GOST 10178-85 | Označení podle GOST 31108-2016 |
M300 | 22,5 |
M400 | 32,5 |
M500 | 42,5 |
M600 | 52,5 |
Pro urychlení výsledků jsou vzorky napařeny. Pro tohle:
- Formuláře se vzorky se umístí do speciální komory a uchovávají se po dobu pěti hodin.
- Během tří hodin se teplota postupně zvyšuje na +80 °C.
- Vzorky se udržují v takových podmínkách po dobu 8 hodin a poté se nechají 2-3 hodiny vychladnout.
Hotové nosníky se nejprve testují na pevnost při ohybovém zatížení. K tomu je na lisovací plošinu instalována konstrukce speciálně navržená pro tento účel a na ni je spuštěna horní deska. V důsledku ohybových zkoušek se vzorky rozlámou na dvě části. Získaných šest vzorků je testováno na pevnost v tlaku.
Tabulka pevnosti v tlaku a ohybu běžně tuhnoucího cementu různých jakostí
Třída pevnosti | Pevnost v tlaku, MPa, stárnutí | Pevnost v ohybu ve stáří 28 dní, MPa, ne méně | |||
2 dny | 7 dny | 28 dny | |||
Neméně | Neméně | Neméně | Už ne | ||
22,5 | – | 11 | 22,5 | 32,5 | 4,4 |
32,5 | – | 16 | 32,5 | 52,5 | 5,4 |
42,5 | 10 | – | 42,5 | 62,5 | 5,9 |
52,5 | 20 | – | 52,5 | – | 6,4 |
Tabulka ukazuje, že čím vyšší třída materiálu, tím větší rozdíl mezi charakteristikami pevnosti v tlaku a ohybu.
Tabulka podmíněného rozdělení cementu do pevnostních skupin
Skupina pevnostních charakteristik | Pevnost při zkouškách tlakem, MPa |
Nízká kvalita | Do 30 |
priváty | 30-50 |
Vysoká kvalita | Více 50 |
Nové značení v souladu s GOST 31108-2016 označuje název cementu, jeho zkrácené označení, které obsahuje informace o typu, podtypu materiálu a přísadách, pevnostní třídě, označení podtřídy, normě, podle které je výrobek vyroben.
Rozlišují se následující zkratky:
- CEM I – portlandský cement včetně minerálních přísad do 5 %;
- CEM II – portlandský cement s minerálními přísadami v množství 5-35 %;
- CEM III – portlandský struskový cement;
- CEM IV – pucolán;
- CEM V – kompozit.
Podle rychlosti kalení je každá třída (kromě 22,5) rozdělena do dvou podtříd: N – normálně tvrdnoucí a B – rychle tvrdnoucí.
Příklad označení normálně tuhnoucího cementu třídy 32,5 s množstvím minerálních přísad do 5%: TsEM I 32,5N GOST 31108-2016.
Přísady do cementu pro zvýšení pevnosti
Pro zvýšení pevnostních charakteristik zatvrdlých malt a směsí připravených na bázi cementu se používají speciální přísady. Použití přísad, které často výrazně zvyšují cenu produktu, je ekonomicky proveditelné v následujících případech:
- provádění prací v zimních podmínkách;
- použití jako výplň materiálu, který nesplňuje požadavky předpisů, například velmi jemný písek;
- zvýšené požadavky na voděodolnost a mrazuvzdornost betonových konstrukcí;
- výroba vysoce zatížených betonových a železobetonových výrobků (základové bloky, dlažební desky);
- příprava betonových směsí s použitím jemného kameniva;
- výstavba budov pomocí monolitické technologie s použitím expandujících přísad.
Co lze přidat do cementu pro zvýšení jeho pevnosti:
- změkčovadla. Jedná se o nejoblíbenější skupinu posilujících přísad. Použití změkčovadel zvyšuje pohyblivost roztoků, zvyšuje voděodolnost, mrazuvzdornost a umožňuje snížit spotřebu pojivové složky téměř o čtvrtinu. V soukromé výstavbě se jako změkčovadla obvykle používá prací prášek nebo tekuté mýdlo.
- Akcelerátor pro získání pevnostních charakteristik. Funkce – urychlení tuhnutí a tvrdnutí betonu, zvýšení výkonu v tlaku a ohybu. Nejoblíbenějším urychlovačem je chlorid vápenatý, často používaný při výrobě pěnobetonů a polystyrenbetonů, dlažebních kostek.
- Komplexní přísady. Slouží k urychlení tvrdnutí, zvýšení voděodolnosti, mrazuvzdornosti, pevnostních charakteristik a snížení smršťování. Druh aditiv se volí v souladu s provozními charakteristikami budovaných zařízení.
Autor: Andrey Vasiliev
- Stavitel s 20letou praxí
- Expert na rostlinu “Mladý Udarnik”
V roce 1998 absolvoval St. Petersburg State Polytechnic University, studoval na katedře stavebního inženýrství a aplikované ekologie.
Podílí se na vývoji a realizaci opatření k zamezení uvolňování nekvalitních výrobků.
Vypracovává návrhy na zlepšení výroby betonu a malt.