Cement portlandzki – skład, parametry, koszt i właściwości.

Cement portlandzki jest najpopularniejszym cementem wykorzystywanym w Polsce. Został wynaleziony przez Josepha Aspdinowa w 1824 roku i zdobył popularność dzięki swojej bardzo wysokiej jakości oraz estetyce.

Podstawowym składnikiem cementu portlandzkiego jest klinkier cementowy, który jest wypalany w temperaturze ponad 1400 stopni Celsjusza. Ten właśnie proces zapewnia ponad przeciętną wytrzymałość i unikalną estetykę. Szary odcień cementu przypomina kolor wapienia portlandzkiego, który jest jednym z droższych materiałów budowlanych.

Materiał ten ma szereg zalet jak: łatwość w obróbce, mrozoodporność, ognioodporność. Jest łatwo dostępny i stosunkowo tani. Jednak każdy kij ma dwa końce, i tak cement portlandzki jest dość kruchy, łatwo wchłania wilgoć i nie izoluje termicznie.

Skład cementu portlandzkiego:

Oprócz wspomnianego wyżej zmielonego klinkieru cementowego, do mieszanki, potrzebnej do uzyskania cementu portlandzkiego, dodaje się do 5% gipsu.

Klinkier cementowy składa się z:

• alitu – krzemianu trójwapniowego (ok. 50-65%);
• belitu – krzemianu dwuwapniowego, (ok. 20%);
• brownmillerytu – związku tlenków: wapnia, glinu i żelaza (III) (ok. 10%);
• glinianu trójwapniowego (ok. 10%);
• niewielkich ilości domieszek innych związków na przykład wapnia czy magnezu.

Do wypalonego klinkieru dodaje się gips i inne, dodatkowe, składniki. Następnie taka mieszanka jest mielona w młynie do cementu i gotowa do użycia.

Czym mamy się kierować przy wyborze cementu?

Kluczowym parametrem, którym musimy kierować się, przy doborze cementu, jest jego wytrzymałość mechaniczna i klasę cementu wyróżnia się właśnie na tej podstawie. Klasa cementu to jego wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach, którą określa MPa. Wyróżniamy trzy klasy: 32,5; 42,5; 52,5. Im wyższa klasa tym lepiej.

Drugim istotnym dla nas parametrem powinno być tempo przyrostu wytrzymałości w czasie oznaczone literami R, N oraz L, gdzie:

• R – oznacza wysoki przyrost;
• N – oznacza normalny przyrost;
• L – oznacza  wysoki przyrost  Cement ten nie jest jednak stosowany w budownictwie, a w przemyśle hutniczym.

Cement portlandzki dzieli się również na pięć rodzajów ze względu na dodatkowe składniki, w nim zawarte. W zależności od składu będzie miał różne oznaczenia i zastosowania. Oznaczony jest jako CEM I, CEM II, CEM III, CEM IV, CEM V gdzie:

CEM I to cement portlandzki bez dodatków – używamy go przede wszystkim przy konstrukcjach zbrojonych, może być wykorzystywany w niskich temperaturach. Wymaga jednak utrzymania właściwej wilgotności w okresie schnięcia. Biała odmiana dzięki możliwości dowolnego barwienia wykorzystywana jest do produkcji galanterii betonowej.

CEM II to cementy portlandzkie z dodatkami – ich zastosowanie to przygotowanie zwykłych betonów, zapraw murarskich i tynkarskich oraz warstw podkładowych i stabilizujących.

W zależności od rodzaju dodatków noszą one oznaczenia:

• wapienny (L),
• krzemionkowy (D),
• pucolanowy (P – naturalny lub Q – przemysłowy),
• żużelowy (S),
• popiołowy (V – popiół lotny krzemionkowy, W – popiół lotny wapienny),
• żużlowo-popiołowy (SV).

CEM III to cement hutniczy – może być stosowany w środowiskach o podwyższonej agresywności siarczanów i kwasów humusowych, właśnie dlatego najczęściej wykorzystywany jest do prac fundamentowych. Nadaje się szczególnie do formowania masywnych konstrukcji betonowych, jeśli temperatura otoczenia nie spada poniżej 5 stopni Celsjusza.

CEM IV to cement pucolanowy – również wykazuje wysoką odporność na kwaśne środowisko i jest stosowany podobnie jak cement hutniczy oraz do zapraw i tynków w częściach podziemnych i nadziemnych budynków.

CEM V to cement portlandzki wieloskładnikowy – jest to cement z procentowo większą ilością dodatków niż CEM II nawet do (50%), jest podobny do cementu hutniczego i wykorzystywany głównie do produkcji elementów betonowych i jako składnik mieszanek budowlanych.