ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΜΠ ΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ 5 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΤΣΙΜΕΝΤΟ Ε. Βιντζηλαίου (Συντονιστής), Ε. Βουγιούκας, Ε. Μπαδογιάννης
Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες Χρήσης Creative Commons. για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ - ΠΑΡΑΓΩΓΗ-ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΒΑΣΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΠΡΟΣΘΕΤΑ ΤΥΠΟΙ ΤΣΙΜΕΝΤΩΝ ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ - ΟΡΙΣΜΟΙ ΕΝΥΔΑΤΩΣΗ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ ΕΙΔΙΚΑ ΤΣΙΜΕΝΤΑ 3
(Άοπλο) Σκυρόδεμα: Ασσύριοι, Βαλκάνιοι, Βαβυλώνιοι, Κινέζοι οι πρώτοι διδάξαντες Σκυρόδεμα (φυσικοί λίθοι και συνδετική ύλη) έχει εντοπιστεί στη Συρία (νεκροπόλεις 6500 π.χ,) και τη Γιουγκοσλαβία (δάπεδα καταλυμάτων κοντά στον ποταμό Δούναβη -5500 π.χ). Το 3.000 π.χ. οι Κινέζοι χρησιμοποίησαν σκυρόδεμα σε δάπεδα στην περιοχή Gansu στην Νότια Κίνα. Ήταν πρασινόμαυρο και περιείχε «τσιμέντο» αναμεμειγμένο με άμμο, σπασμένα κεραμικά, κόκκαλα και νερό. Το 2500 π.χ. οι Αιγύπτιοι χρησιμοποίησαν ασβέστη και γύψο ως «τσιμέντο» στις πυραμίδες. Πριν χρησιμοποιούσαν λάσπη με άχυρα. Το 800 π.χ. οι Βαβυλώνιοι και οι Ασσύριοι χρησιμοποίησαν στις κατασκευές τους άσφαλτο με πέτρες και τούβλα σε διάφορα μεγέθη. 4
Η Αρχαία Ελληνική και Ρωμαϊκή Περίοδος Το 600 π.χ οι Έλληνες ανακάλυψαν στη Σαντορίνη τη Θηραϊκή γη, η οποία είναι φυσικό τσιμέντο. Αναμιγνυόμενη με το νερό αποκτά αντοχή. Το 300 π.χ. οι Ρωμαίοι χρησιμοποίησαν ως τσιμέντο ηφαιστειακή τέφρα (όπως η θηραϊκή γη) η οποία ονομάστηκε ποζολάνη από την περιοχή Pozzouli στην οποία βρέθηκε.υπάρχουν αναφορές για αναλογία ανάμειξης δύο μέρη ποζολάνης με ένα μέρος ασβέστη. Ως πρόσθετα χρησιμοποιούσαν ζωϊκό λίπος, γάλα και αίμα. Με ποζολανικό υδραυλικό τσιμέντο έχτισαν το 75 π.χ το θέατρο στην Πομπηίας και τα Ρωμαϊκά λουτρά. Το τσιμέντο αποτελείτο από ασβέστη και ηφαιστειακή τέφρα που περιείχε πυρίτιο και αλουμίνιο. Το 82 μ.χ αποπερατώθηκε το Κολοσσαίο και το 128 μ.χ το Πάνθεον. Κατασκευάστηκε με υδραυλικό ποζολανικό τσιμέντο και αδρανή βαλσάτη στα θεμέλια, τούβλα και κομμάτια κίσσηρης στην ανωδομή. Αποτελεί κατά κάποιο τρόπο την πρώτη εφαρμογή του ελαφροσκυροδέματος. 5
Η Επανεμφάνιση του Σκυροδέματος στη Δύση του 17ου Αιώνα Μετά την κατάρρευση της ρωμαϊκής αυτοκρατορίας χάνεται η γνώση του σκυροδέματος και επανεμφανίζεται τον 17ο αιώνα. (Στις κατασκευές για 1300 χρόνια χρησιμοποιείται ο ασβέστης ως το μόνο συνδετικό υλικό...). Το 1678 ο Joseph Moxon γράφει για τη μυστική φωτιά που εμφανίζεται όταν προστίθεται νερό σε ασβέστη που έχει προηγουμένως θερμανθεί. Ακολουθούν σειρά ευρεσιτεχνιών για υδραυλικό τσιμέντο το οποίο «επανεφευρίσκεται» ξανά και ξανά. 6
Χτίστες, Κηπουροί, Αγρότες και Σοβατζήδες οι «Σκαπανείς» Το 1824 ο χτίστης Joseph Aspdin στο Leeds της Αγγλίας εφηύρε το πρώτο τσιμέντο με υψηλή αντοχή. Ήταν αποτέλεσμα καύσης μείγματος ασβεστόλιθου και αργίλου και άλεσης του προϊόντος (κλίνκερ) της καύσης.tο ονόμασε Portland γιατί έμοιαζε με το πέτρωμα που εξορρυσσόταν στο νησί Portland της Αγγλίας. Είναι το τσιμέντο που έχει την πιο διαδεδομένη χρήση μέχρι σήμερα. Το 1836 καταγράφονται τα πρώτα συστηματικά τέστ θλιπτικής και εφελκυστικής αντοχής του σκυροδέματος, στη Γερμανία. Το 1848 ο αγρότης Jean-Louis Lambot κατασκεύασε μικρές βάρκες διαστρώνοντας τσιμεντοκονίαμα σε πλέγματα από σύρμα και σιδερένιες ράβδους τοποθετημένα το ένα επάνω στο άλλο (ferrocement). Το 1854 ο σοβατζής William Wilkinson, κατασκεύασε μικρά διώροφα σπίτια με δάπεδα και οροφή από σκυρόδεμα ενσωματώνοντας σιδερένιες ράβδους στο εφελκυόμενο πέλμα τους. Το 1867 ο κηπουρός Joseph Monier παρουσίασε μελέτη για κάνιστρα και αργότερα για δοκούς και στρωτήρες από οπλισμένο σκυρόδεμα. Το 1884 ο Earnest L. Ransom παρουσίασε σύστημα όπλισης του σκυροδέματος χρησιμοποιώντας στρεβλωμένες τετράγωνες ράβδους χάλυβα για να βελτιώσει τη συνάφεια σκυροδέματος και οπλισμού. 7
Πολυεπιστήμονες οι Καινοτόμοι Ορόσημο των κατασκευών από σκυρόδεμα θεωρείται το σπίτι που έκτισε μόνος του, με εξαιρετική επιμέλεια και κάνοντας μακροχρόνια πειράματα, ο μηχανολόγος William Wark στο λιμάνι Chester της Νέας Υόρκης το 1871-75 για χάρη της γυναίκας του, η οποία φοβόταν την πυρκαγιά. Eίναι ο πρώτος που υιοθέτησε τη γαλλική λέξη beton για το σκυρόδεμα (αν και αμερικανός). Το 1883 παρουσίασε την εργασία του στην ένωση μηχανολόγων μηχανικών με τίτλο: «Beton in combination with iron as a building material», αλλά, όπως αναφέρεται, το ακροατήριο ενδιαφέρθηκε περισσότερο για τα μοναδικά συστήματα παροχής νερού και θέρμανσης που είχε σχεδιάσει παρά για το οπλισμένο σκυρόδεμα. Είναι χαρακτηριστικό ότι το σπίτι είχε σχεδιαστεί με εξωτερική εμφάνιση τοιχοποίας για να είναι κοινωνικά αποδεκτό. Και αναζητώντας τον επόμενο σταθμό στην εξέλιξη του σκυροδέματος συναντάμε τον Thomas Edison. Εκτός από την πρωτοποριακή του συμβολή το 1902 στην ανάπτυξη των υψικαμίνων παραγωγής του τσιμέντου, παρουσίασε το 1908 πρωτότυπο σύστημα καλουπιού από χυτοσίδηρο για την ενιαία σκυροδέτηση ολόσωμων κατοικιών από σκυρόδεμα με ενσωματωμένα τα υδραυλικά δίκτυα σωλήνων καθώς και τα ηλεκτρικά κυκλώματα. 8
Ψηλά κτήρια από ΟΣ στην Αθήνα http://www.skyscraperlife.com/modern-architecture/2161-athens-skyscrapers-highrises-definitive-threadreloaded.html 9
10
11
Διαδικασία παραγωγής τσιμέντου (πηγή: «Επιστήμη & τεχνολογία τσιμέντου», Τσίμας Σ., Τσιβιλής Σ.) 12
13
14
15
Τσιμέντο = Κλίνκερ + Γύψος + Πρόσθετα Κλίνκερ (Κ): το προϊόν που προκύπτει μετά από έψηση στους 1380-1450 0 C, μίγματος 75% - 25% ασβεστολιθικών και αργιλοπυριτικών υλικών (φαρίνα) Θερμικές διεργασίες και προϊόντα κλινκεροποίησης Συστατικά φαρίνας Διάσπαση 500-800 0 C Κλινκεροποίηση 800-1450 0 C Συστατικά κλίνκερ Συμβ/μός Ασβεστόλιθος CaO + CO 2 Άργιλος SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 + H 2 O 3CaO SiO 2 2CaO SiO 2 3CaO Al 2 O 3 4CaO Al 2 O 3 Fe 2 O 3 (C 3 S) (C 2 S) (C 3 A) (C 4 AF) 16
Τσιμέντο = Κλίνκερ + Γύψος + Πρόσθετα Γύψος: CaSO 4.2H 2 O, για τον έλεγχο της πήξης Πρόσθετα: Ιπτάμενη Τέφρα (V, W), Σκωριά Υψικαμίνου (K, S), Silica Fume (D), Φυσικές Ποζολάνες (P, Q), κ.α. Τσιμέντο Πόρτλαντ (Portland cement): είναι το προϊόν που προκύπτει μετά από έψηση σε θερμοκρασία κλινκεροποίησης (1380-1420 0 C) ενός κατάλληλα αλεσμένου και πλήρως ομογενοποιημένου μίγματος που αποτελείται από 75% περίπου ασβεστολιθικά υλικά και 25% περίπου αργιλοπυριτικά υλικά και συνάλεση του προκύπτοντος προϊόντος με κατάλληλη ποσότητα γύψου. Τυπική χημική σύσταση αμιγούς τσιμέντου Portland Oξείδιο CaO SiO 2 Αl 2 Ο 3 Fe 2 O 3 MgO SO 3 K 2 O, Na 2 O Άλλα σύσταση (%) κ.β. 64 22 6 3 1.5 2 0.5 1 17
Τσιμέντο = Κλίνκερ + Γύψος + Πρόσθετα Κλίνκερ (Κ): το προϊόν που προκύπτει μετά από έψηση στους 1380-1450 0 C, μίγματος 75% - 25% ασβεστολιθικών και αργιλοπυριτικών υλικών (φαρίνα) Θερμικές διεργασίες και προϊόντα κλινκεροποίησης Συστατικά φαρίνας Διάσπαση 500-800 0 C Κλινκεροποίηση 800-1450 0 C Άργιλος SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 + H 2 O Ασβεστόλιθος CaO + CO 2 Συστατικά κλίνκερ 3CaO SiO 2 2CaO SiO 2 3CaO Al 2 O 3 4CaO Al 2 O 3 Fe 2 O 3 Συμβ/ μός (C 3 S) (C 2 S) (C 3 A) (C 4 AF) 18
Τύποι Bogue: C 3 S = 4.071 C - 7.600 S - 6. 718 A - 1.430 F C 2 S = 8.602 S + 5.068 A+1.078 F 3.071 C = 2.867 S 0.7544 C 3 S C 3 A = 2.650 A 1.692 F C 4 AF = 3.043 F Χημική σύσταση φαρίνας (% κ.β.) % χημική σύσταση συμβολ. ΦΑΡΙΝΑ (A) CaO C 65,00 SiO 2 S 20,00 Al 2 O 3 A 7,00 Fe 2 O 3 F 2,00 Ορυκτολογική σύσταση κλίνκερ (% κ.β.) Τύποι Bogue συμβολισμός % κ.β. C 3 S 62,73 C 2 S 19,48 C 3 A 15,17 C 4 AF 6,09 19
Οι αντιδράση των συστατικών του τσιμέντου (κλίνκερ) με το νερό, που συνοδέυεται από έκλυση θερμότητας (θερμότητα ενυδάτωσης) Ξεκινάει αμέσως μετά την ανάμιξη με το νερό από την επιφάνεια προς το εσωτερικό των κόκκων Ο ρυθμός των αντιδράσεων φθίνει με το χρόνο και διαφέρει για κάθε συστατικό του τσιμέντου Η σύσταση και η αναλογία των φάσεων του κλίνκερ Η λεπτότητα Ο λόγος Ν/Τ Η θερμοκρασία συντήρησης Πρόσθετα τσιμέντου και σύσταση τσιμέντου. 20
: C 3 S: 2(3CaO SiO 2 ) + 6Η 2 O 3CaO 2SiO 2 3H 2 O + 3Ca(OH) 2 C 2 S: 2(2CaO SiO 2 ) + 4H 2 O 3CaO 2SiO 2 3H 2 O + Ca(OH) 2 C 3 A: 3CaO Al 2 O 3 + 6H 2 O 3CaO Al 2 O 3 6H 2 O C 4 AF: 4CaO Al 2 O 3 Fe 2 O 3 + 2Ca(OH) 2 +10H 2 O 3CaO Al 2 O 3 6H 2 O + 3CaO Fe 2 O 3 6H 2 O Πήγμα, σχηματιζόμενο με τα προϊόντα της ενυδάτωσης Πλήρωση των κενών, ένωση σωματιδίων (κρυστάλλων) μέσω δεσμών Van der Waals (ασθενών) και ιοντικών δεσμών (ισχυρών) μόνο στα σημεία επαφής των κρυστάλλων Καθορίζει την αντοχή του τσιμεντοπολτού, η οποία αυξάνεται με την πρόοδο της ενυδάτωσης : 21
τα αργιλικά συστατικά (C 3 A, C 4 AF), ρυθμίζουν την πήξη του τσιμεντοπολτού, τα πυριτικά (C 3 S), (C 2 S), κυρίως τη σκλήρυνση, δηλαδή το ρυθμό ανάπτυξης της αντοχής. Συνδέεται χημικά με το τσιμέντο, κατά 25-30% κ.β. (ενωμένο ή συνδεδεμένο νερό) Συγκρατείται στους πόρους του τσιμεντοπολτού (ελέυθερο νερό) Πλήρης ενυδάτωση, για λόγο Ν/Τ περίπου 0.42 (ελάχιστη τιμή λόγου Ν/Τ, για τις χημικές δράσεις) 22
Ο ρόλος των συστατικών του τσιμέντου στην ανάπτυξη της αντοχής του τσιμέντου 23
Εξέλιξη της αντοχής του τσιμεντοπολτού. 24
Οι αντιδράσεις ενυδάτωσης είναι εξώθερμες... Το ποσό της θερμότητας που εκλύεται στο περιβάλλον κατά τη διάρκεια των της πήξης και της σκλήρυνσης του τσιμέντου Εκφράζεται σε KJ/Kg Μπορεί να αποτελέσει αιτία ρηγμάτωσης, όπως π.χ. σε ογκώδη στοιχεία από σκυρόδεμα (π.χ. μεγάλα θεμέλια, βάθρα, φράγματα) Η θερμότητα που παράγεται στο εσωτερικό καθυστερεί χρονικά να μεταφερθεί στην επιφάνεια και από εκεί στο περιβάλλον, με αποτέλεσμα να ρηγματώνεται το σκυρόδεμα λόγω διαφορικής θερμικής συστολής. 25
Η συνολική ποσότητα θερμότητας εξαρτάται από το χρόνο. Σημαντικές ποσότητες θερμότητας εκλύονται, κυρίως τις πρώτες ημέρες μετά την ανάμιξη (50%, μέχρι την τρίτη ημέρα, το 75% περίπου μέχρι την έβδομη και το 85-90% περίπου μέχρι τους 6 μήνες) Ρυθμός απελευθέρωσης θερμότητας κατά την πήξη και τη σκλήρυνση 26
Η συνολική ποσότητα θερμότητας εξαρτάται από τη σύσταση του τσιμέντου, οπότε και ο έλεγχος της είναι δυνατός με την επιλογή κατάλληλης σύνθεσης τσιμέντου (ελέγχοντας το άθροισμα C 3 S + C 3 A) Αθροιστική θερμότητα ενυδάτωσης (cal/g) των διαφόρων συστατικών του τσιμέντου. Συστατικό 3 ημέρες 90 ημέρες 13 χρόνια C 3 S 58 104 122 C 2 S 12 42 59 C 3 A 212 311 324 C 4 AF 69 98 102 27
Θερμότητα ενυδάτωσης αμιγών φάσεων κλίνκερ (πηγή: «Επιστήμη & τεχνολογία τσιμέντου», Τσίμας Σ., Τσιβιλής Σ.) 28
Επίδραση τύπου τσιμέντου στην άνοδο της θερμοκρασίας σκυροδέματος (πηγή: «Επιστήμη & τεχνολογία τσιμέντου», Τσίμας Σ., Τσιβιλής Σ.) 29
Η συνολική ποσότητα θερμότητας εξαρτάται από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος (π.χ., αν για τυπικό τσιμέντο είναι περίπου 75 cal/g τσιμέντου στους 5 C, στους 40 C είναι περίπου 160 cal/g 30
Αναφέρεται στο μέγεθος και την κατανομή των κόκων Εκφράζεται με την ειδική επιφάνεια των κόκκων (σε cm 2 /g) Μετράται με τη βοήθεια της συσκευής Blaine Τυπικές τιμές της λεπτότητας 2600 cm 2 /g (που είναι και το ελάχιστο όριο) έως 5000 cm 2 /g Δεν προσμετρώνται (με τη Blaine) ρωγμές και πορώδες. Ρυθμίζεται κατά την παραγωγική διαδικασία (άλεση) του κλίνκερ (ή της συνάλεσης με τα πρόσθετα για τα τσιμέντα CEM II- CEM IV) Επιδρά στη ανάπτυξη υψηλών πρώιμων αντοχών Βελτιώνει την εργασιμότητα Αυξάνει τη θερμότητα ενυδάτωσης Μειώνει την απόμιξη 31
Η στερεοποίηση του πλαστικού τσιμεντοπολτού Αρχική πήξη (ή αρχή πήξης): η αρχή της στερεοποίησης, συμπίπτει χρονικά με το σημείο που ο τσιμεντοπολτός παύει να είναι εργάσιμος. Τελική πήξη (ή τέλος πήξης): το τελευταίο στάδιο της στερεοποίησης Προσδιορίζεται με τη συσκευή Vicat (μέτρηση της αντίστασης στη διείσδυση τυποποιημένης βελόνας που φέρει βάρος 300 g, τσιμεντοπολτού ορισμένης ρευστότητας «κανονικής συνεκτικότητας»). Αρχή πήξης: ο χρόνος για διείσδυση 35 mm, σε στρώση τσιμεντοπολτού πάχους 40 mm Τέλος πήξης: ο χρόνος κατά τον οποίο η βελόνα σημαδεύει την πάνω επιφάνεια της στρώσης, χωρίς ικανότητα διείσδυσης. 32
εκφράζει τη ενδεχόμενη αύξηση του όγκου μετά την πήξη οφείλεται στην καθυστερημένη ενυδάτωση των MgO και fcao και στην αντίδραση της γύψου με το C 3 A συμβαίνουν αργά (μετά από μήνες ή χρόνια) Ορειχάλκινος δακτύλιος ποιότητας ελατηρίων με συγκεκριμένη ελαστικότητα και ενδεικτικές ακίδες: πληρώνεται με τσιμέντο συντηρείται για 24 h αρχική μέτρηση A 100 0 C, 3 h (ή 2 MPa, 3 h) τελική μέτρηση Β B-A<10 mm (<0.8 %) 33
Εκφράζουν την αντοχή του τσιμέντου σε θλίψη και κάμψη Χημική και ορυκτολογική σύσταση Λεπτότητα 34
Ανάπτυξη αντοχών σε πάστες με αμιγείς ορυκτ. φάσεις κλίνκερ (πηγή: «Επιστήμη & τεχνολογία τσιμέντου», Τσίμας Σ., Τσιβιλής Σ.) 35
Επίδραση θειϊκών στην ανάπτυξη αντοχών τσιμέντου (πηγή: «Επιστήμη & τεχνολογία τσιμέντου», Τσίμας Σ., Τσιβιλής Σ.) 36
σε κονίαμα 3:1 (S:C=3:1) και W/C=0.5 (πυριτική άμμος d max <2 mm, 0-2%< 80 μm) πρισματικά δοκίμια 40x40x160 mm συντήρηση για 24 h μέτρηση 1, 2, 7, 28 ημ. σε κονίαμα 2.75:1 (S:C=2.75:1) και W/C=0.485 κυβικά δοκίμια 50x50x50 mm 37
Μηχανικές και φυσικές απαιτήσεις οριζόμενες ως χαρακτηριστικές τιμές (ΕΝ 197.1) Κατηγορία αντοχής Αντοχή σε θλίψη (MPa) Πρώιμη αντοχή Τυπική αντοχή 2 ημέρες 7 ημέρες 28 ημέρες Χρόνος αρχής πήξης (min) Σταθερότητα όγκου (διαστολή) (mm) 32.5 Ν -- 16 32.5-52.5 75 10 32.5 R 10 -- 32.5-52.5 75 10 42.5 Ν 10 -- 42.5-62.5 60 10 42.5 R 20 -- 42.5-62.5 60 10 52.5 Ν 20 -- 52.5 45 10 52.5 R 30 -- 52.5 45 10 38
Πέντε (5) βασικοί τύποι κατά ΕΝ 197-1 με πολλές υποδιαιρέσεις, με βάση τη σύσταση του τσιμέντου: CEM Ι Τσιμέντο Portland (Κ>95 %) CEM ΙΙ Σύνθετα τσιμέντα Portland (K, P, Q, V, W, T, L, S, D) A: 80%<K<94%, B: 65%<K<79% CEM ΙΙΙ Σκωριοτσιμέντα (K,S) A: 35%<K<65%, B: 20%<K<34%, C: 5%<K<19% CEM ΙV Ποζολανικά τσιμέντα (K, P, Q, V W, D) A: 65%<K<89%, B: 45%<K<64% CEM V Σύνθετα τσιμέντα (K, S, P, Q, V) A: 40%<K<64%, B: 20%<K<39% 39
ΤΥΠΟΣ Ονομασία Κλίνκερ Σκωρία υψικαμίνου Πυριτική παιπάλη Κύρια συστατικά Ποζολάνη Ιπτάμενες τέφρες Ψημένος σχιστόλιθος Ασβεστόλιθος Κ S D P Q V W T L LL ΤΣΙΜΕΝΤΑ PORTLAND CEM I CEM I 95-100 - - - - - - - - - 0-5 ΣΥΝΘΕΤΑ ΤΣΙΜΕΝΤΑ PORTLAND CEM II/A-S 80-94 6-20 - - - - - - - 0-5 CEM II/B-S 65-79 21-35 - - - - - - - 0-5 CEM II/A-D 90-94 - 6-10 - - - - - - 0-5 CEM II/A-P 80-94 - - 6-20 - - - - - 0-5 CEM II/B-P 65-79 - - 21-35 - - - - - 0-5 CEM II/A-Q 80-94 - - - 6-20 - - - - - 0-5 CEM II/B-Q 65-79 - - - 21-35 - - - - - 0-5 CEM II/A-V 80-94 - - - 6-20 - - - - 0-5 CEM II/B-V 65-79 - - - 21-35 - - - - 0-5 CEM IΙ CEM II/A-W 80-94 - - - - 6-20 - - - 0-5 CEM II/B-W 65-79 - - - - 21-35 - - - 0-5 CEM II/A-T 80-94 - - - - - 6-20 - - 0-5 CEM II/B-T 65-79 - - - - - 21-35 - - 0-5 CEM II/A-L 80-94 - - - - - - 6-20 - 0-5 CEM II/B-L 65-79 - - - - - - 21-35 - 0-5 CEM II/A-LL 80-94 - - - - - - - 6-20 0-5 CEM II/B-LL 65-79 - - - - - - - 21-35 0-5 CEM II/A-M 80-94 6-20 0-5 CEM II/B-M 65-79 21-35 0-5 ΣΚΩΡΙΟΤΣΙΜΕΝΤΑ CEM III/A 35-64 36-65 - - - - - - - - 0-5 CEM ΙΙΙ CEM III/B 20-34 66-80 - - - - - - - - 0-5 CEM III/C 5-19 81-95 - - - - - - - - 0-5 ΠΟΖΟΛΑΝΙΚΑ ΤΣΙΜΕΝΤΑ CEM IV/A 65-89 - 11-35 - - - 0-5 CEM IV CEM IV/B 45-64 - 36-55 - - - 0-5 ΣΥΝΘΕΤΑ ΤΣΙΜΕΝΤΑ CEM V CEM V/A 40-64 18-30 - 18-30 - - - - 0-5 CEM V/B 20-39 31-50 - 31-50 - - - - 0-5 α) Οι τιμές του πίνακα αναφέρονται στο σύνολο των κυρίων και δευτερευόντων συστατικών β)το ποσοστό της πυριτικής παιπάλης περιορίζεται στο 10% γ ) Στα σύνθετα τσιμέντα Πόρτλαντ CEM II/A-M και CEM II/B-M, στα ποζολανικά τσιμέντα CEM IV/A και CEM IV/B και στα σύνθετα τσιμέντα CEM V/A και CEM V/B τα κύρια συστατικά πλην του κλίνκερ πρέπει να δηλώνονται στην ονομασία του τσιμέντου Δευτ. συστ. 40
CEM II / A - P 32,5 N 41 ΣΠΜ 6 ο Εξάμηνο: Εισαγωγή στο σιδηροπαγές σκυρόδεμα
Παρασκευάζονται με κατάλληλη τροποποίηση της σύνθεσης του κλίνκερ (προσθέτοντας ενώσεις του αργιλίου και του θείου) ώστε η παραγωγή ετρινγκίτη κατά την ενυδάτωση να είναι αυξημένη. Βασικά μειονεκτήματά τους είναι η μικρή ανθεκτικότητα σε θειικά και η σχετικά γρήγορη πήξη τους διογκώνονται μετά την πήξη. Tσιμέντα αντισταθμιστικά της συστολής ξήρανσης: διόγκωση που συνεπάγεται τάσεις 0.2-0.7 MPa Τσιμέντα αυτο-φορτιζόμενα: διόγκωση που συνεπάγεται τάσεις >7 MPa 42
Παρασκευάζονται με κατάλληλη τροποποίηση της σύνθεσης του κλίνκερ (κυρίως αύξηση του ποσοστού του C 3 S, έναντι C 2 S ) προσθήκη ανυδρίτη συνάλεση κλίνκερ με φθοριοαργιλικό ασβέστιο (20-25%) και θειικό ασβέστιο (10-15%) - χρόνος πήξης 3-5 προσθήκη ενώσεων αργιλίου και σιδήρου (αντοχές σε 8 και 24 ώρες 15 και 25 Mpa) Βασικό μειονέκτημα: χαμηλή ανθεκτικότητα σε περιβάλλον θειικών (θάλασσιο, έδαφος) 43
παρασκευάζεται από την άλεση κλίνκερ με μειωμένη περιεκτικότητα σε στοιχεία σιδήρου (λιγότερο από 0.5% Fe 2 O 3 ) Μηχανισμός φθοράς: αντίδραση SO 4 2- με Ca(OH) 2, C 3 A => παραγωγή διογούμενων προϊόντων 5% C 3 A 44
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα Πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση.