1 Sammenhæng mellem cementegenskaber og betonegenskaber Jacob Thrysøe Teknisk Konsulent, M.Sc.
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?
Klassifikation af cementer 3 Cementstandarden EN 197-1 Hovedtyper Navn Cementklinker, % Anden hoveddel, % Andre bestandele, % CEM I Portlandcement 95-100 - 0-5 CEM II Portlandkomposit -cement 65-94 6-35 0-5 CEM III Slaggecement 5-64 36-95 0-5 CEM IV Puzzolancement 45-89 11-55 0-5 CEM V Kompositcement 20-64 36-80 0-5
Cementer på Aalborg Portland - 2015 4 RAPID cement BASIS cement Lavalkali Sulfatbestandig HVID cement Betegnelse DS/EN 197-1 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%
Ydeevnedeklaration 5 Ydeevnedeklarationer kan downloades via www.aalborgportland.dk Kunder kan downloade yderligere information: Typiske egenskaber, cementinformation, etc.
Cement fra Aalborg Portland - 2015 6 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
Cements egenskaber 7 Primære cementegenskaber der indvirker på betons egenskaber i praksis: Styrkeudvikling Vandbehov Finhed Afbindingstid
Styrkeudvikling 8 Der måles på standadiserede mørtler Fast v/c-forhold Standardiseret sand Lagret i vand ved 20 C
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
Styrkeudvikling 10 Betonstyrke vs. cementstyrke P25 A35
Styrkeudvikling 11 Styrken udvikler sig forskelligt for forskellige cementtyper:
Cements egenskaber 12 Primære cementegenskaber der indvirker på betons egenskaber: Styrkeudvikling Vandbehov Finhed Afbindingstid
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
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!
Cements egenskaber 15 Primære cementegenskaber der indvirker på betons egenskaber: Styrkeudvikling Vandbehov Finhed Afbindingstid
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 590 14% Rapid 430 <5% Lavalkali 340 0% Aalborg White 490 0%
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.
Cements egenskaber 18 Primære cementegenskaber der indvirker på betons egenskaber: Styrkeudvikling Vandbehov Finhed Afbindingstid
Afbindingstid 19 Afbindingstid: Måles som tid for opnåelse af en vis modstand mod nedsynkning af nål i et Vicatapparat i cementpasta:
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.
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
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 Sammenhæng mellem cementegenskaber og betonegenskaber Jacob Thrysøe Teknisk Konsulent, M.Sc.