Bez nadsázky je možné prohlásit, že 24. októbra 1824 sa začala písať história moderného betonu, kedy bolo udelené patent BP 5022 „Zlepšení ve výrobě umělého kamene“ Josephu Aspdinovi. Jeho autor v prihláške prvýkrát použil termín „portlandský cement“. Použitie tohto názvu pre nový výrobok súviselo s tým, že podľa autora maltová zmes z neho vyrobená sa podobala „najlepšiemu portlandskému kameňu“.
Hoci Joseph Aspdin nikdy nebol chemikom a pri výrobe postupoval iba na základe svojich skúseností a metódy pokus-omyl, položil základy dnešnému stavebníctvu. V roku 1845 továrnik Isaac Johnson vystavil zmes kriedy a ílu vyššej teplote, okolo 1400 °C, a vytvoril tak modernú podobu cementu. Vyššie teploty spôsobujú „klinkovanie“, čo vedie k tvorbe nerastov, ktoré sú reaktívne a silnejšie.
Výrobný proces v súčasnosti
V súčasnosti výroba cementu prebieha v priebežne pracujúcich rotačných peciach procesom tzv. slinovania (spekania). Pri teplotách 1 300 až 1 400 °C sa rozžeravená prášková surovinová zmes postupne speká, čím vzniká slinok v podobe niekoľkocentimetrových tvrdých granúl. Do rozdrveného a čiastočne vychladnutého slinku sa pridáva 2 až 6 % sadrovca, ktorý slúži ako regulátor rýchlosti tuhnutia.
Slinok obsahuje asi dvadsať rôznych zlúčenín, predovšetkým kremičitany (silikáty) a hlinitany (alumináty) vápenaté. Každá z týchto zložiek ovplyvňuje výsledné vlastnosti cementu. Výsledný produkt označujeme ako jednozložkový (portlandský) alebo viaczložkový cement, ak sa pridávajú ďalšie látky ako vysokopecná troska či popolček.
Klasifikácia a vlastnosti cementu
Cementy označené CEM rozdeľujeme do piatich hlavných skupín (I až V). Za druhovým označením je uvedená hodnota normalizovanej pevnostnej triedy, ktorá udáva pevnosť betónu v tlaku po 28 dňoch. Najbežnejšie sú triedy 32,5, 42,5 a 52,5.
Prehľad základných druhov cementu
| Označenie | Typ cementu | Charakteristika |
|---|---|---|
| CEM I | Portlandský cement | Vysoký nárast počiatočnej pevnosti. |
| CEM II | Portlandský zmesový | Obsahuje prímesi (troska, popolček, vápenec). |
| CEM III | Vysokopecný cement | Vysoká odolnosť proti agresívnemu prostrediu. |
Skúška tekutosti betónu
Ak plánujeme rozsiahlejšie betonárske práce, musíme cement uskladniť tak, aby bol chránený pred poveternostnými podmienkami. Pri dlhodobom skladovaní totiž spôsobuje čiastočnú hydratáciu a karbonizáciu aj vzdušná vlhkosť, čo znižuje jeho pevnosť. Po troch mesiacoch klesá pevnosť riadne skladovaného cementu asi o 10 až 20 %.
Vplyvy výroby cementu na životné prostredie zahŕňajú emisie prachu, plynu, emisie CO2 a poškodenie zeminy z ťažby. V modernej dobe sa preto čoraz viac objavujú snahy o náhradu cementu ako hlavného pojiva v betóne vzhľadom na vysoké emisie pri jeho výrobe. Sníženie uhlíkovej stopy cementu najčastejšie prebieha použitím tzv. zmesových cementov, kde sa časť portlandského slínku nahrádza pucolánovou prímesou.
tags: #prvy #portlandsky #cement