Cement

Cementje obecněpojivo,látka, skládající se z anorganických surovin^[1],která má schopnost tuhnout a vázat další materiály dohromady. Nejobvyklejšíportlandský cementobsahuje zejménaoxid vápenatýakřemičitý,výrobní proces zahrnuje pálenívápencesjílemčipískema případnými příměsemi. Je součástíbetonučimalty.

Význam slova

Kořeny slovacementsahají k starověkýmŘímanům,kteří výraz „opus caementicium “používali pro zdivo podobné betonu, vyrobené ze směsi obsahující jako pojivo pálené vápno. Sopečný popelpucolánve směsi s páleným vápnem vytvářel hydraulické pojivo nazývané Římanycementum,cimentum,cämenta nakoneccement.

Dnes slovo cement označuje práškové pojivo, jehož schopnosti pojit jiné sypké látky v pevnou hmotu se využívá ve stavebnictví při výrobě betonových nebo maltových směsí. Dělí se na hydraulický, který po smíchání s vodou tuhne a tvrdne (např. portlandský) a vzdušný, který pro tvrdnutí vyžaduje přítomnostoxidu uhličitého(nelze použít pod vodou).

Historie

Starověk a středověk

První použití pojiv na bázi přírodního nebo vyráběného cementu se datuje do republikánského obdobístarověkého Říma(okolo roku 200 př. n. l.),^[2]kdy se jako materiál na výrobu pojiva začal používat sopečný produktpucolán– přírodní hydraulický cement s vynikajícími vlastnostmi. Tento druh pojiv umožnil vybudování významných inženýrských staveb, přístavních hrází, akvaduktů a mostů v celé oblasti Středomoří.^[3]Mnoho vynikajících příkladů těchto staveb ještě stojí. Technologickým zázrakem je například obrovská kupolePantheonuvŘímě:má průměr 43,22 m (až do 20. století největší kupole světa) a byla vytvořena za sedm let (118–125) postupným odléváním betonových, na sebe vrstvených řadkazet,přičemž do betonu byly pro odlehčení zality dutéamforya kusypemzy.Kupole srovnatelné velikosti byly ještě o jeden a půl tisíce let později stavěny technologií kamenné či cihlové klenby, přičemž taková stavba trvala po desítky let.^[4]

Podle všeobecně přijímaného názoru byla znalost používání hydraulických pojiv ztracena se zánikem Římské říše a znovuobjevena až v souvislosti s novověkými pokusyJohna Smeatona.^[5]V této souvislosti jsou proto překvapivé analýzy původního zdivaKarlova mostuz roku 2008, které prokázaly unikátní příklad pokračování antické tradice použitím vysoce kvalitních malt/betonů s hydraulickým pojivem na této středověké stavbě.^[6]

Novodobá historie výroby

V roce1824obdržel patent na výrobu cementuJoseph Aspdin.Měl minimální vědecké znalosti, proto s ním spolupracoval jeho syn William Aspdin, jenž založil tradici průmyslové výroby cementu vNorth West KentvAnglii.

V roce1840byla založena veFranciiuBoulogne sur Merprůmyslová výrobna cementu.

Od roku1850vyráběla firmaBrunkhorst & WestfalenvBuxtehudeuHamburkuprvníportlandský cementvNěmecku.

V roce1860několik německých šlechticů vČecháchzaložilo výrobu cementu vBohosudověuTeplic.V roce1870z českého kapitálu založilFerdinand Barta(1838–1892)cementárnuvRadotíněa za dva roky cementárnu vPodolí.

VeSpojených státechzačala výroba portlandského cementu na přelomu šedesátých a sedmdesátých let19. století.

V roce1889byla zahájena výroba cementu vKanadě.

Složení cementu

Cement se skládá z tzv.slínkových minerálů,jedná se okomplexyskládající se z různýchoxidůa existuje jich celkem asi 20.^[7]Mezi nejběžnější patří však patří následující čtyři:^[7]

systematický název	triviální název	zjednodušený vzorec	chemický vzorec
trikalciumsilikát	alit	C₃S	3CaO · SiO₂
dikalciumsilikát	belit	C₂S	2CaO · SiO₂
tetrakalciumaluminiumferit	celit	C₄AF	4CaO · Al₂O₃· Fe₂O₃
trikalciumaluminát	—	C₃A	3CaO · Al₂O₃

Pro zápis se používá zjednodušení:CaOje označován jako C,SiO₂jako S,Al₂O₃jako A,Fe₂O₃jako F aSO₃jakoSči Š.^[7]

Typy cementu

Cementy se ve světě třídí buď podle evropské normyEN 197-1(v Česku ČSN EN 197-1) či podle amerických norem ASTM C150 (portlandský cement) ASTM C595 (směsné cementy).

Norma EN 197-1 cementy dělí podle složení na:^[8]

Druh cementu	Označení	Popis	Vlastnosti
I	Portlandský cement	Obsahuje portlandský cement a nejvýše 5 % dalších příměsí	Rychlý nárůst pevnosti, vysokéhydratační teplo
II	Portlandský směsný cement	Portlandský cement a nejvýše 35 % dalších jednoduchých příměsí	Vlastnosti závisí na příměsi
III	Vysokopecní cement	Portlandský cement a větší množstvívysokopecní strusky	Pomalý nárůst pevnosti, nízkéhydratační teplo,vysoká odolnost v agresivním prostředí
IV	Pucolánový cement	Obsahuje portlandský cement a větší množstvípucolánu	Pomalý nárůst pevnosti, odolnost v mokrém prostředí, odolnost vůčimořské vodě
V	Směsný cement	Obsahuje portlandský cement a větší množství vysokopecní strusky a pucolánu nebo popílku	Nízká pevnost, hodí se nenáročné a podkladové konstrukce

Americká norma C150 uvádí také rozdělení cementů do pěti tříd značených I–V, ale toto značení nemá s evropským označením nic společného.^[7]

Cementy se dále rozdělují do pevnostních tříd: v EN 197-1 jsou normalizované pevnostní třídy 32,5; 42,5 a 52,5 – dříve používaná třída 22,5 je zrušena.^[8]Třída udává pevnost zkušebního trámečku v MPa po 28 dnech – zkouška je definována podle EN 196-1.^[8]Dále se uvádí písmenné označení –Npro normální náběh pevnosti,Rpro rychlý nárůst.

Vlastnosti z hlediska ochrany zdraví a životního prostředí

Cement může působit na zdraví nepříznivě těmito účinky:^[9]

mechanickým drážděním pokožky (iritačnídermatitida)
vlivem přítomných sloučenin šestimocnéhochromuna pokožku (alergická dermatitida – citlivost byla zjištěna u 5–10 % stavebních dělníků)
popálením – směs cementu s vodou je silnězásaditá– zejména je nutno zabránit vniknutí do očí
vdechnutím prachu

K omezení účinků šestimocného chromu se cement v baleních, u kterých se předpokládá ruční zpracování (pytlovaný), mísí se specifickými redukčními činidly.^[10]Volně ložený cement (vagónový, z automobilových přepravníků) určený pro uzavřené procesy, kde nepřijde do styku s pokožkou, limity obsahu chromu nemusí splňovat^[11]a zpracovávat jej ručně je nežádoucí.

Nebezpečnost hotového cementu pro životní prostředí se neočekává.^[12]

Odkazy

Reference

↑Luboš Svoboda,Stavební hmoty,s. 23
↑KINDERSLEY, Dorling.1001 otázka a odpověď.1. vyd. Bratislava: TIMY spol. s.r.o., 1996.ISBN 80-88799-24-4.S. 32 a 60.
↑Oleson J. P., Brandon C., Cramer S. M., Cucitore R., Gotti E., Hohlfelder R. L. The ROMACONS Project: a Contribution to the Historical and Engineering Analysis of Hydraulic Concrete in Roman Maritime Structures. The International Journal of Nautical Archaeology 33 (2): 199-229, 2004
↑Česká rozvojová agentura o.p.s.CLAY Polymers[online]. 2008 [cit. 2010-05-05]. Dostupné z WWW: <http://www.claypolymers.com/cz/clay-polymer/historie.html Archivováno22. 10. 2009 naWayback Machine.>.
↑Charola A. E., Henriques M. A.: Hydraulicity in lirne rnortars revisited. International RlLEM workshop on histroic mortars: characteristics and tests. Paisley, Scotland, 12-14 May, 1999, s. 95–104., 2000
↑Přikryl R., Novotná M., Weishauptová Z., Šťastná A., Materiály původního zdiva Karlova mostu a jejich skladba, Průzkumy památek XVI, 1/2009,dostupné online
↑^a ^b ^c ^dSVOBODA, Luboš, a kol.Stavební hmoty.3. vyd. Praha: [s.n.], 2013. 950 s.Dostupné v archivupořízeném dne 2020-06-12.ISBN 978-80-2604-972-2.Kapitola Složení slínku, s. 375–378.Archivováno12. 6. 2020 naWayback Machine.
↑^a ^b ^cSVOBODA, Luboš, a kol.Stavební hmoty.3. vyd. Praha: [s.n.], 2013. 950 s.Dostupné v archivupořízeném dne 2020-06-12.ISBN 978-80-2604-972-2.Kapitola Cementy pro obecné použití, s. 383–384.Archivováno12. 6. 2020 naWayback Machine.
↑Portland Cement Dust – Hazard assessment document EH75/7, UK Health and Safety Executive, 2006.Dostupné on-line
↑např. Technický list: Portlandský cement CEM I 52,5 R, Lafarge Cement a. s.Dostupný on-line Archivováno11. 9. 2014 naWayback Machine.
↑Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1907/2006 ze dne 18. prosince 2006Dostupné on-line
↑Bezpečnostní list – Cement podle ČSN EN 197-1, cement pro obecné použití. Lafarge Cement, a. s.Dostupné on-line Archivováno11. 9. 2014 naWayback Machine.

Literatura

SVOBODA, Luboš, a kol.Stavební hmoty.3. vyd. Praha: [s.n.], 2013. 950 s.Dostupné v archivupořízeném dne 2020-06-12.ISBN 978-80-2604-972-2.Archivováno12. 6. 2020 naWayback Machine.

Související články

Portlandský cement

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématucementnaWikimedia Commons
Slovníkové heslocementve Wikislovníku

Pahýl

Tento článek je příliš stručný nebopostrádá důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodněrozšíříte.Nevkládejte všakbez oprávněnícizí texty.

[1] Luboš Svoboda,Stavební hmoty,s. 23

[2] KINDERSLEY, Dorling.1001 otázka a odpověď.1. vyd. Bratislava: TIMY spol. s.r.o., 1996.ISBN 80-88799-24-4.S. 32 a 60.

[3] Oleson J. P., Brandon C., Cramer S. M., Cucitore R., Gotti E., Hohlfelder R. L. The ROMACONS Project: a Contribution to the Historical and Engineering Analysis of Hydraulic Concrete in Roman Maritime Structures. The International Journal of Nautical Archaeology 33 (2): 199-229, 2004

[4] Česká rozvojová agentura o.p.s.CLAY Polymers[online]. 2008 [cit. 2010-05-05]. Dostupné z WWW: <http://www.claypolymers.com/cz/clay-polymer/historie.html Archivováno22. 10. 2009 naWayback Machine.>.

[5] Charola A. E., Henriques M. A.: Hydraulicity in lirne rnortars revisited. International RlLEM workshop on histroic mortars: characteristics and tests. Paisley, Scotland, 12-14 May, 1999, s. 95–104., 2000

[6] Přikryl R., Novotná M., Weishauptová Z., Šťastná A., Materiály původního zdiva Karlova mostu a jejich skladba, Průzkumy památek XVI, 1/2009,dostupné online

[sh-375-378-7] SVOBODA, Luboš, a kol.Stavební hmoty.3. vyd. Praha: [s.n.], 2013. 950 s.Dostupné v archivupořízeném dne 2020-06-12.ISBN 978-80-2604-972-2.Kapitola Složení slínku, s. 375–378.Archivováno12. 6. 2020 naWayback Machine.

[sh-383-384-8] SVOBODA, Luboš, a kol.Stavební hmoty.3. vyd. Praha: [s.n.], 2013. 950 s.Dostupné v archivupořízeném dne 2020-06-12.ISBN 978-80-2604-972-2.Kapitola Cementy pro obecné použití, s. 383–384.Archivováno12. 6. 2020 naWayback Machine.

[9] Portland Cement Dust – Hazard assessment document EH75/7, UK Health and Safety Executive, 2006.Dostupné on-line

[10] ř. Technický list: Portlandský cement CEM I 52,5 R, Lafarge Cement a. s.Dostupný on-line Archivováno11. 9. 2014 naWayback Machine.

[11] Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1907/2006 ze dne 18. prosince 2006Dostupné on-line

[12] Bezpečnostní list – Cement podle ČSN EN 197-1, cement pro obecné použití. Lafarge Cement, a. s.Dostupné on-line Archivováno11. 9. 2014 naWayback Machine.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

Beton

Historie	Opus caementum•Emplekton

Složení	Cement•Portlandský cement•Vodní součinitel•Kamenivo•Voda•Popílek•Křemičitý úlet•Vysokopecní struska•Metakaolin•Plastifikátor•Superplastifikátor

Výroba	Stavební míchačka•Autodomíchávač•Betonárna•Čerpadlo betonu•Betonářská výztuž•Předpínací výztuž•Krytí výztuže•Bednění

Vlastnosti	Destruktivní zkoušky betonu•Smršťování•Dotvarování(creep)

Druhy betonu	Železobeton•Předpjatý beton•Vláknový beton•Drátkobeton•Sklobeton•Cihlobeton•Pórobeton•Hlinitanový beton•Stříkaný beton•Transportbeton•Vodotěsný beton•Zhutněný beton•Vakuovaný beton•Dekorativní beton•Grafický beton•Pohledový beton•Vymývaný beton

Výstavba a aplikace	Bednění•Ztracené bednění•Systémové bednění•Stropní stojky•Vibrátor betonu•Ošetřování betonu•Torkretování•Betonový potěr•Betonový panel•Betonová tvárnice•Bílá vana•Betonový most•Cementobetonová vozovka•Ocelobeton•Dřevobeton

Poruchy	Alkalicko-křemičitá reakce•Karbonatace betonu•Rakovina betonu•Zpožděná tvorba ettringitu

Normy a organizace	Eurokód 2(Eurokódy) •EN 206•EN 197•EN 10080•EN 12350•EN 12390•Mezinárodní federace konstrukčního betonu(fib) •American Concrete Institute(ACI) •Česká betonářská společnost(ČBS)

kategorie