A cement mint kötőanyag: portlandcement, transz, timföldcement
A cement előállításának nyersanyagai a mészkő, az agyag vagy mészmárga, ill. a mészkő és a kohósalak. Az összetevőket pontosan rögzített arányban összekeverik és finomra őrölik. Ezt a nyers őrleményt aztán 1450 °C-ra hevítik, ezen a hőmérsékleten végbemegy a zsugorodás. A hő hatására a mész, a timföld és a kovasav reakciójából új tulajdonságokkal rendelkező anyagok keletkeznek. Végül a cementklinkert por finomságúra őrölik, és a cement fajtájától, a gyártótól és a követelményektől függően még további adalékanyagokat adhatnak hozzá. A cement lényegében a kalcium-oxid szilícium-oxiddal, alumínium-oxiddal és vas-oxiddal alkotott vegyületeiből áll.
Cement megszilárdulása
Amíg a mész önmagában karbonátosodás, a gipsz pedig vízfelvétel útján köt meg, a cement megszilárdulása során mindkét kötési mechanizmus végbemegy. A mésszel és a gipsszel ellentétben a cement kimondottan hidraulikusan kötő anyag. Ez annyit jelent, hogy víz elsősorban a hidratációs fázisban kötődik meg, miközben kalcium-szilikát és kalcium-szilikáthidrát képződik. Ilyenkor – különösen a kalcium-szilikáthidrát képződése során – melléktermékként kalcium-hidroxid (így tehát mész) keletkezik, ami aztán karbonátosodás során utólag megköt.
A habarcs megszilárdulása legkorábban a bekeverés után 1 órával kezdődik el, 12 óra múlva pedig olyan előrehaladott állapotban kell lennie, hogy mechanikai igénybevétel hatására semmiféle felszíni és látható károsodás nem keletkezhet. A beton vagy a cement kötőanyagú habarcs az előírt szilárdságot 28 nap múlva éri el. A cementhabarcs levegőn és víz alatt is megköt, megszilárdulás után vízálló, továbbá lényegesen jobban ellenáll a sóknak és a savaknak, mint pl. a kalcium-karbonát. Ebből kifolyólag nagyobb igénybevétel esetén (pl. extrémebb időjárás) előnyben részesítik a cementet (és a hidraulikusan kötő meszet).
A cement kötőanyagot tartalmazó habarcsok kötése során kialakuló pórusszerkezet lényegesen kisebb, mint a kalcium-karbonát pórusszerkezete, tehát jóval kisebb az ilyen habarcs kapilláris-vezetőképessége is. Ezért hidraulikusan kötő anyagot tartalmazó falak esetén nehéz kapillárisán felszálló nedvességet kimutatni vagy kísérletek során ilyet előidézni.
A cementhez hasonló módon köt meg a hidraulikusan kötő mész is. Annak ellenére, hogy ezek az anyagok nevükben hordozzák a mész szót, a kötési mechanizmusuk, egyéb viselkedésük és tulajdonságaik alapján inkább a cementhez hasonlítanak, mint a tiszta mészhidráthoz.
- Hőszigetelő anyagaink általánosságban
- Talajjavítók és szerves trágya, előnyök és veszélyek
- Savas eső – Valóban létezik? Mennyire káros?
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
Portlandcement
A portlandcement a DIN 1164 szabvány szerint szabályozott szabványcement, a portlandcement-klinker finomra őrlésével állítják elő. A fehér portlandcementet különösen válogatott nyersanyagokból állítják elő, a készítés során olyan égetést alkalmaznak, amely redukálja a sötét színű cement alkotórészek képződését.
Összetett portlandcement
Az összetett portlandcement a portlandcement-klinkeren kívül 35 tömeg%-ig tartalmazhat kohósalakcementet és 81 tömeg%-ig kohászati homokot. A cementklinkert és a kohászati homokot együttesen őrlik finomra. Az összetett portlandcementet és a kohósalakcementet egyaránt a DIN 1164 szabályozza.
Trasszcement
A trasszcementet a DIN 1164 szabvány írj a le, ez a cementtípus 60-80 tömeg% portlandcementklinker és 20-40 tömeg% trassz együttes őrlésével állítható elő.
A portlandcement, az összetett portlandcement, a kohósalakcement és a trasszcement kis mennyiségben mind tartalmaznak gipszet és anhidritet, amivel a kötési tulajdonságok kívánt irányban befolyásolhatók. Ezenkívül a cement 5 tömeg%-ig tartalmazhat egyéb szervetlen ásványi anyag adalékokat.
Timföldcement
A timföldcement nincs szabványosítva, ezt a típust mészkőből és bauxitból állítják elő. Az 1200-1600 °C-on való égetés által szintereződött keveréket por finomságúra őrlik. A hidratálódás folyamata timföldcement esetén lényegesen gyorsabban játszódik le, mint a portland-, kohósalak- vagy trasszcement esetében. Továbbá a timföldcement mintegy kétszer annyi vizet köt meg, és a kötés során lényegesen több hő termelődik.