Sammenhæng mellem cementegenskaber. Jacob Thrysøe Teknisk Konsulent, M.Sc.

Transkript

1 1 Sammenhæng mellem cementegenskaber og betonegenskaber Jacob Thrysøe Teknisk Konsulent, M.Sc.

2 Cementegenskaber vs. betonegenskaber 2 Indhold: Hvilke informationer gives der typisk på cement fra producenten? Hvilke oplysninger kan man få på cementer fra Aalborg Portland? Hvordan påvirkes en betons egenskaber i frisk og hærdnet tilstand af den anvendte cements egenskaber?

3 Klassifikation af cementer 3 Cementstandarden EN Hovedtyper Navn Cementklinker, % Anden hoveddel, % Andre bestandele, % CEM I Portlandcement CEM II Portlandkomposit -cement CEM III Slaggecement CEM IV Puzzolancement CEM V Kompositcement

4 Cementer på Aalborg Portland RAPID cement BASIS cement Lavalkali Sulfatbestandig HVID cement Betegnelse DS/EN CEM I 52,5N (LA) CEM II/A-LL 52,5R (LA) CEM I 42,5N SR5 (EA) CEM I 52,5R SR5 (EA) Cementtyper: CEM I: Portlandcement CEM II/A-LL: Portlandkalkstencement (max. 20% kalksten) Styrkeudvikling N: Normal styrkeudvikling R: Hurtig styrkeudvikling Alkaliindhold LA: Lavt alkaliindhold EA: Ekstra lavt alklaiindhold Sulfatbestandighed: SR5: Sulfatbestandig cement, med et C 3 A indhold under 5%

5 Ydeevnedeklaration 5 Ydeevnedeklarationer kan downloades via Kunder kan downloade yderligere information: Typiske egenskaber, cementinformation, etc.

6 Cement fra Aalborg Portland Betegnelse DS/EN 197 Trykstyrke 1 døgn 2 døgn 7 døgn 28 døgn RAPID cement BASIS cement Lavalkali HVID cement CEM I 52,5N (LA) 24 MPa 35 MPa 51 MPa 67 MPa CEM II/A-LL 52,5R (LA) 29 MPa 41 MPa 57 MPa 66 MPa CEM I 42,5N SR5 (EA) 12 MPa 19 MPa 32 MPa 60 MPa CEM I 52,5 R SR5 (EA) 24 MPa 42 MPa 60 MPa 75 MPa Afbinding 125 min 130 min 110 min 105 min Fillerindhold 5% 14% 0 0 Finhed 430 m 2 /kg 590 m 2 /kg 340 m 2 /kg 490 m 2 /kg Chlorid 0,05% 0,08% 0,02% 0,04% C 3 A 8 % 8 % 5 % 5 % Alkali - Na ækv 0,6% 0,6% 0,4% 0,2% Chromat 2 mg/kg 2 mg/kg 2 mg/kg 2 mg/kg Varmeudvikling 354 kj/kg 336 kj/kg 251 kj/kg 370 kj/kg

7 Cements egenskaber 7 Primære cementegenskaber der indvirker på betons egenskaber i praksis: Styrkeudvikling Vandbehov Finhed Afbindingstid

8 Styrkeudvikling 8 Der måles på standadiserede mørtler Fast v/c-forhold Standardiseret sand Lagret i vand ved 20 C

9 Styrkeudvikling 9 Styrken af beton til en given termin afhænger udelukkende af: Forholdet mellem vand og cement: v/c-forholdet Men i praksis også af: Hærdetemperaturen Betonens luftindhold (luft har ingen styrke) Tilslagets styrke

10 Styrkeudvikling 10 Betonstyrke vs. cementstyrke P25 A35

11 Styrkeudvikling 11 Styrken udvikler sig forskelligt for forskellige cementtyper:

12 Cements egenskaber 12 Primære cementegenskaber der indvirker på betons egenskaber: Styrkeudvikling Vandbehov Finhed Afbindingstid

13 Vandbehov 13 Cements vandbehov Måles på en cementpasta Bestemmes typisk ifm. måling af afbindingstid Cement Vandbehov, % v/c-forhold i pasta Basis 29 0,29 Rapid 28 0,28 Lavalkali 26 0,26 Aalborg White 31 0,31

14 Vandbehov 14 Cements vandbehov En betons vandbehov afhænger hovedsageligt af tilslagets vandbehov Ændring i cementens vandbehov: Beton med 300 kg Basis cement: Cementens vandbehov = 29% = 87 liter vand Ny cement eller ændring i vandbehov: fx - 2% = 27% = 81 liter vand => forskel på 6 liter vand!

15 Cements egenskaber 15 Primære cementegenskaber der indvirker på betons egenskaber: Styrkeudvikling Vandbehov Finhed Afbindingstid

16 Cementens finhed 16 Finhed: Cementens specifikke overflade (m 2 /kg), overfladeareal per vægtenhed Måles i et Blaine-apparat Ud fra et fast punkt på cementens kornkurve Cement Finhed, m 2 /kg Filler Basis % Rapid 430 <5% Lavalkali 340 0% Aalborg White 490 0%

17 Cementens finhed 17 Finheden indvirker på betonens: Vandbehov for samme konsistens: Øges med øget finhed Kemisk reaktivitet: Øges med øget finhed: Hurtigere styrkeudvikling Hurtigere varmeudvikling, men ikke nødvendigvis større total varmeudvikling Afbindingstid: Sænkes med øget finhed Glitbarhed : Nogle elementfabrikker foretrækker at anvende Rapid cement til betoner, der skal glittes, andre foretrækker Basis cement operatørafhængigt.

18 Cements egenskaber 18 Primære cementegenskaber der indvirker på betons egenskaber: Styrkeudvikling Vandbehov Finhed Afbindingstid

19 Afbindingstid 19 Afbindingstid: Måles som tid for opnåelse af en vis modstand mod nedsynkning af nål i et Vicatapparat i cementpasta:

20 Afbindingstid 20 Afbindingstiden afhænger hovedsageligt af: Cementens kemiske sammensætning Cementens finhed Evt. fugtskadning lagringsforhold Temperatur (høj temperatur => hurtig afbinding) Betonens v/c-forhold (lavt v/c-forhold => hurtig afbinding) Anvendelse af tilsætningsstoffer (accelerator, retarder og plastificering): Plastificering har en tendens til at øge afbindingstiden Sort plast anvendes ofte som en retarder Lyn afbinding: Manglende eller mangelfuld gipstilsætning Falsk afbinding: Afvanding af gips i cementmølle eller silo. Betonen stivner umiddelbart, men kan røres op igen.

21 Afbindingstid 21 Cement vs. beton Afbindingstid angivet for cement er ikke det samme som glittetid på en given beton i praksis Forskelle i afbindingstid for cement er ikke af stor betydning for afbindingstiden i en beton To forskellige cementer med samme afbindingstid, kan have meget forskellig glittetid. P25 A35

22 Opsummering 22 Cementegenskaber er opgivet efter EN 197-1, og oplyses til en vis grad af producenterne i Ydeevnedeklarationer Aalborg Portland giver yderligere oplysninger til kunder via Ekstranet Cementegenskaberne kan fortælle om cementens egnethed i en given beton, hvor der stilles krav jf. betonstandarden EN 206 og DS 2426 Cementegenskaberne kan ikke altid overføres til beton i praksis, hvor man skal tage hensyn til betonsammensætning og hærdebetingelser.

23 23 Sammenhæng mellem cementegenskaber og betonegenskaber Jacob Thrysøe Teknisk Konsulent, M.Sc.