Miért van többféle cement?

Cement. Egy földi halandó számára ez a szó mindössze nagyon finom szürke port jelent, amit beton, habarcs készítéséhez használnak. A halandók egy része - azok, akik már túl vannak családi házuk felépítésén, lakásuk megvásárlásán és az első agyvérzésen - tudják, hogy ahogy betonból és habarcsból, úgy cementből is többféle létezik.

Az előző csoportnak ismét egy része - a kivitelezők, szakmunkások, építőanyaggal kereskedők - azzal is tisztában van, hogy az egyes cementfajták milyen szerkezetekhez alkalmazhatók, illetve milyen lényeges különbségek vannak az összetételüket, alkotórészeik eredetét illetően. A legapróbb részletekig azonban csak a mérnökök, betontechnológusok, betongyári dolgozók és mindenekelőtt a cementiparban dolgozó szakemberek ismerik épített környezetünk egyik legfontosabb kötőanyagát: a cementet.

"Hivatalos" definíciója valahogy így hangzik: olyan hidraulikus kötőanyag, mely vízzel összekeverve képlékeny pépet alkot, majd ún. hidratációs folyamatok során megköt, megszilárdul. A szilárdulás után víz alatt is szilárd és stabil állapotú marad. Nem untatunk senkit a cementszabvány által előírt szabványos cementjelölések ismertetésével, de viszonylag könnyű megérteni a cement jelölésének egyes részeit egy, a lakosság által széleskörűen használt cement esetében:

1: cement 2: cementfajta 3: kiegészítő anyag mennyiségére utaló jel 4: kiegészítő anyag megnevezése jellel 5: cementhabarcs 28 napos nyomószilárdsága 6: szilárdulás ütemére jellemző jelölés 

És most nézzük meg, hogy a cement jelölését alkotó részegységek milyen tartalommal tölthetőek meg:

1. A cement jele:   CEM

2. A cementfajták jele:   I -V  CEM I - Portlandcement  CEM II - Összetett portlandcement  CEM III -  Kohósalak-cement  CEM IV -  Puccoláncement  CEM V - Kompozitcement

3. A kiegészítő anyag mennyiségére utaló jelzés:  A, B 

4. Kiegészítő-anyagok fajtái:  V   -   finomra őrölt pernye  S   -   finomra őrölt granulált kohósalak  P   -   finomra őrölt puccolán (trassz)  L   -    mészkőliszt

5. A 28 napos nyomószilárdság (N/mm2):   32,5 ;  42,5;  52,5

6. Szilárdulásra és szulfátállóságra vonatkozó jelzések:  N   -   normál kezdőszilárdságú cement  R   -   nagy kezdőszilárdságú cement  (S)  -   nagy szulfátállóságra utaló jelzés

Azt, hogy sokféle cement létezik, elsősorban a felhasználás sokrétűségének köszönhetjük. A már említett lakossági felhasználás jóformán a "hobbibetonozást" és a habarcskészítést jelenti. Ezen kívül a cement fontos alapanyagként szolgál bizonyos építőipari termékeket gyártó üzemekben. Bátran kijelenthetjük, hogy az előbb említett két felhasználási mód megtalálható a professzionális felhasználók körében is, de ezek a vállalatok speciális módszereket alkalmazva, titkos receptek alapján készítik termékeiket.

Tekintsük át, milyen - mindenki által jól ismert - anyagokban van jelen kötőanyagként, tulajdonképpen "ragasztóként" a cement. Vegyünk például egy modern irodaházat és kívülről befelé vegyük szemre azokat az anyagokat, melyeket felhasználtak az építés során. Közelítsük meg az épületet! Min sétálunk? Igen, színes térburkolat van a lábunk alatt, szegélykővel elválasztva a füves területtől. A fal külső burkolatát gyönyörű színekben pompázó vakolat alkotja, mely alatt vélhetően homlokzati hőszigetelés rejlik. A hőszigetelést beton- vagy téglafalra, esetleg pórusbeton falazatra homlokzati ragasztóval rögzítették. A falazóelemek - téglák - között habarcsréteg található, ez adja a falazatot alkotó elemek közötti összetartó erőt. A falakat a betonfödémek szélére építették, ezeken a födémeken van a burkolat alatti teherelosztó réteget képező esztrichbeton, amire csemperagasztó rögzíti a mintás padlóburkolatot, a burkolólapok között pedig selymes színű fugacsíkok futnak. A falak belső felületén beltéri vakolatot találunk (már ha engedik, hogy lekaparjuk a festéket és a glettet). A legtöbb cementet ott találjuk, ahonnan a gyártásához szükséges nyersanyagokat kitermelik: a terepszint alatti épületalapok betonból készült szerkezeteiben, utak, hidak alapozásában, folyamok, tavak gátrendszereiben.

A fenti példából láthatjuk, hogy a mindennapi életünk részét képező, minket körülvevő épületek majdnem minden fontosabb alkotórésze tartalmaz cementet. Lényeges különbség azonban, hogy az egyes építőanyagokban a cement eltérő arányban és minőségben van jelen. Itt a minőség alatt természetesen ne arra gondoljunk, hogy jó vagy rossz a cement, hanem arra, hogy milyen alkotórészekből áll, milyen a szilárdulási üteme, végszilárdsága, szemszerkezete stb.

A cementjelölések ismertetésénél láthattuk az egyes fő- és kiegészítő-anyagokat, azonban kevesen tudják azokról, hogy honnan is származnak. Vegyük sorra ezeket is, valamint előnyös hatásukat a cement tulajdonságaira:

• Portlandcement klinker: mészkő és agyag keverékéből, kis mennyiségű korrigáló anyagok hozzáadásával gyártják a cementgyárak kemencéiben. Ez a cement legfontosabb alkotórésze, ami egyben meghatározza a főbb tulajdonságait is (nem mellékes azonban a kiegészítő anyag részaránya és minősége sem). Bizonyos szerkezeteknél szabvány szerint szulfátálló cementet kell alkalmazni, ilyenkor különleges klinkert használnak fel, valamint a következő pontban ismertetett anyagot keverik a cementbe.

Granulált kohósalak

• : a nyersvasgyártás mellékterméke, a nagyolvasztóban képződött salakolvadékból keletkezik annak vízzel történő gyors lehűtése során. Kémiai összetétele nagyon hasonló a portlandcement klinkeréhez. A granulált kohósalak önmagában is megszilárdul, ezért nagyobb mennyiségben is adagolható a cementhez. Nagyobb utószilárdulást eredményez, javítja a bedolgozhatóságot és a korrózióállóságot, valamint csökkenti a kivirágzási hajlamot.

• Savas jellegű pernye: a széntüzelésű erőművek füstgázainak portalanításával nyert por alakú anyag, amely ún. puccolános tulajdonságú. (A puccolános tulajdonság azt jelenti, hogy látens hidraulikus, azaz önmagában nem kötőképes, de finomra őrölve a portlandcement-klinkerből a hidratáció során felszabaduló, oldott kalcium-hidroxiddal - Ca(OH)2 - reagálnak, és szilárd vegyületeket hoznak létre). A pernyetartalmú cementek használatával a beton pórusszerkezete átalakul, s ez kedvezőbb korrózióállósági tulajdonságokat eredményez.

• Természetes puccolán: vulkanikus eredetű anyag, melyet a mészkőhöz hasonlóan bányászattal termelnek ki. Adagolásával a cement hőfejlesztése kisebb lesz, utószilárdulása megnő.

• Mészkő: azonos a klinkergyártáshoz használt mészkővel, ezt azonban az előző anyagokhoz hasonlóan a már kész klinkerhez adagolva, azzal együtt őrlik. Kémiailag nem aktív anyag, tehát nem vesz részt a kötésben és a szilárdulásban, de jelentős szerepe van abban, hogy a finomabbra őrlődő szemcséi révén javítja a szerkezet tömörségét és a beton folyósságára, pumpálhatóságára is kedvező hatással van.

A cementek felhasználóinak számtalan különleges és különböző igénye van, melyeket a cementet gyártók rendszeres laboratóriumi vizsgálatokkal, új termékek kipróbálásával, a gyárak folyamatos fejlesztésével igyekeznek kielégíteni. Ehhez a vevők észrevételeinek, kívánságainak figyelemmel kísérésén túl segítségükre van nagyfokú felkészültségük és képzettségük a saját szakterületükön, valamint a folyamatos technikai fejlődés, az elérhető egyre pontosabb, hatékonyabb vizsgálatokat és termelést lehetővé tevő berendezések megléte.

Ha fenti sorokat olvasva elbizonytalanodnak, hogy valóban az eddig használt termék-e a legmegfelelőbb építkezési munkálataikhoz, bátran forduljanak a gyártók ügyfélszolgálati munkatársaihoz és alkalmazási tanácsadóihoz, akik készségesen segítenek kiválasztani az adott munkához legmegfelelőbb tulajdonságokkal rendelkező cementtípusokat.

Várszegi Levente alkalmazási tanácsadó

A cikk az Ezermester alábbi nyomtatott lapszámában érhető el: 2009/június.