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. Po předchozím zatuhnutí na vzduchu dále tuhne a tvrdne i pod vodou, při zachování pevnosti a stability.

Výroba cementu

Cement se vyrábí společným vypalováním vápence a jílu při teplotách okolo 1450 °C. Vyrobený slínek se pak rozemílá, někdy i s příměsmi (vysokopecní struskou, trasem, popílkem). Vzniklý šedivý prášek — cement — smíchaný s vodou vytváří pojivovou (hydraulickou) složku betonu, která tvrdne na vzduchu i pod vodou. Během probíhajících chemických pochodů vznikají různé jemné krystaly, vzájemně prorůstající a mající vliv na pevnost. Vzniklý „cementový kámen” si zachovává pevnost a objemovou stálost. Důležitou vlastností je, že jeho součinitel tepelné roztažnosti je stejný jako u oceli — umožňuje vytváření spřaženého staviva — železobetonu.

Cementové zrno

Historie

Název cement má historický původ ve starém Římě, kde se budovala zdiva z lomového kamene a páleného vápna vyrobeného z vápenců, obsahujících jílové proplástky. Později se přidávaly do pojivové složky vulkanické tufy — pucolány.

Význam obsahu jílu na hydraulické vlastnosti byl objeven v 18. a 19. století (J. Smeaton, L. J. Vicat, J. F. John), když byly stanoveny poměry směsí 75 — 70 % vápence a 25 — 30 % jílu.

Zásadní postup zavedl J. Aspdin 1824 vypalováním umělé směsi vápence a jílu, ne však až do slinutí. Šlo tedy vlastně o pojivo podobné románským cementům. Vzniklý produkt nazýval „portlandským cementem”.

Využití cementu v betonu

Zvýšení množství cementu zlepšuje pevnosti, vodotěsnost, přídržnost a zlepšuje odolnost výztuže proti korozi, i modul pružnosti, ovšem za cenu zvýšení smrštění (možnost trhlinek) a vývoje zvýšeného hydratačního tepla. Převýší-li množství cementu potřebu, klesá pevnost („nakypření”), vzniklá napětí způsobují trhlinky. Množství cementu nad 450 kg/​m3 zlepšuje jakost nepodstatně, ale vede zato ke zvýšení nákladů.

Cement v betonu


Související články v časopise Beton

2/2022 Architektura | 10.6.2022 | Věda a výzkum

Možnosti využití upravené jemné frakce odpadního betonu pro výrobu lehčených bloků obvodových plášťů budov

Příspěvek se zabývá možnostmi využití upraveného recyklovaného odpadního betonu frakce 0–1 mm jako náhrady za kamenivo v lehčených cementových kompozitech. V článku jsou porovnány užitné vlastnosti několika navržených směsí, které se liší množstvím použité pěnotvorné přísady a...
1/2022 Technologie | 10. 3. 2022 | Věda a výzkum

Měření hydratačního tepla cementu

Článek popisuje izotermní kalorimetrickou zkoušku cementu, která se používá ke stanovení vývoje hydratačního tepla cementu a navíc poskytuje i cenné informace o rychlosti a mechanismu hydratace konkrétního cementu. V článku jsou kromě postupu zkoušky prezentovány a komentovány...
1/2022 Technologie | 10. 3. 2022 | Věda a výzkum

Odolnost cementů vůči tvorbě trhlinek během vysychání

Smršťování cementové pasty během vysychání často způsobuje vznik viditelných povrchových trhlinek, které negativně ovlivňují životnost konstrukce. Experimenty ukazují, že cementy s pomalými náběhy pevností jsou vůči vzniku trhlinek během vysychání odolnější. V příspěvku jsou p...