Όλα για το τσιμέντο
Το τσιμέντο ή σκυροκονίαμα, είναι ένα υδραυλικό συνδετικό κονίαμα. Δηλαδή είναι ένα λεπτά διαμερισμένο ανόργανο υλικό (σκόνη) που σε ανάμειξη με νερό σχηματίζει μια πάστα, η οποία πήζει και κρυσταλοποιείται επικαλύπτοντας τα αδρανή υλικά και σκληραίνει μέσω αντιδράσεων και διεργασιών ενυδάτωσης και μετά την σκλήρυνση ανακτά την αντοχή και την σταθερότητα ακόμα και μέσα στο νερό.
Ο όρος τσιμέντο ή τσιμεντοκονία αναφέρεται στη συνδετική σκόνη, συνήθως προ της ανάμιξης με νερό, χωρίς άλλα αδρανή πρόσθετα όπως άμμος και χαλίκι. Ενώ το σκυρόδεμα αναφέρεται είτε στο μείγμα τσιμέντου με ποσότητα από άλλα αδρανή υλικά, είτε συνήθως στο στερεό κατασκευαστικό υλικό που προκύπτει μετά την ανάμιξη αυτού του μίγματος με νερό, πήξη και σκλήρυνση. Το σιδηροπαγές ή οπλισμένο σκυρόδεμα ονομάζεται, εκ του γαλλικού όρου, μπετόν αρμέ (béton armé).
Η χημική αντίδραση του τσιμέντου με το νερό (ενυδάτωση τσιμέντου) παράγει προϊόντα που έχουν χαρακτηριστικά πήξης και σκλήρυνσης. Ουσιαστικά η χημεία-τεχνολογία του σκυροδέματος είναι η χημεία της αντίδρασης μεταξύ του τσιμέντου και του νερού (κρυσταλοποίηση). Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι όσο περισσότερο τσιμέντο (μέχρις ενός ορισμένου ορίου βεβαίως) περιέχεται στην μονάδα όγκου του σκυροδέματος, εφόσον και οι λοιποί παράγοντες (ποιότητα και κοκκομετρική σύνθεση των αδρανών, ποσότητα νερού, μέθοδος διάστρωσης και συμπύκνωσης, κλπ.) παραμένουν σταθεροί, τόσο μεγαλύτερη αντοχή εμφανίζει το σκυρόδεμα. Φυσικά η αύξηση αυτής της αντοχής δεν είναι απεριόριστη, αλλά σταματά στην αντοχή του λιγότερο ανθεκτικού υλικού του σκυροδέματος. Πάντως πρέπει να σημειωθεί ότι η τσιμεντόπαστα είναι η πηγή ανεπιθύμητων φαινομένων (πχ. ερπυσμός, συστολή ξήρανσης, μικρορηγμάτωση, χημική επίδραση διαβρωτικών παραγόντων) που δρουν αρνητικά στην ανθεκτικότητα του σκυροδέματος. Γι’ αυτό είναι προτιμότερο η ποσότητα του τσιμέντου να κρατιέται σε χαμηλές τιμές (καλή κοκκομετρία αδρανών).
Η αντοχή του σκυροδέματος εξαρτάται και από την κατηγορία αντοχής του τσιμέντου. Το κριτήριο της οικονομικότητας είναι εκείνο, που καθορίζει ποιος συνδυασμός ποιότητας τσιμέντου και λόγου νερού προς τσιμέντο θα επιλεγεί για την παρασκευή του σκυροδέματος. Ανάλογα με τη σύνθεση τους, το βαθμό άλεσης και τα πρόσθετα υλικά, τα τσιμέντα κατατάσσονται σε διάφορους τύπους και κατηγορίες αντοχών. Σύμφωνα με τον ελληνικό κανονισμό τσιμέντων (ΕΝ 196-1) τα τσιμέντα χωρίζονται στους εξής τύπους:
Από άποψη σύνθεσης σε:
- Τύπος Ι (Τσιμέντο Portland).
Χαρακτηρίζονται τα τσιμέντα που προέρχονται από την άλεση του κλίνκερ με προσθήκη γύψου 2-3% και filler<3% κατά βάρος
- Τύπος ΙΙ (Τσιμέντο Portland με ποζολάνες).
Χαρακτηρίζονται τα τσιμέντα που περιέχουν ποζολάνες. Το αδιάλυτο υπόλειμμα ανέρχεται σε ποσοστό 20% κατά βάρος
- Τύπος ΙΙΙ (Ποζολανικά τσιμέντα Portland).
Περιέχουν ποζολάνη σε ποσοστό μεγαλύτερο από εκείνα του τύπου ΙΙ. Το αδιάλυτο υπόλειμμα ανέρχεται σε ποσοστό 20-40%. Παρουσιάζουν χαμηλότερη θερμότητα ενυδάτωσης και ενδείκνυνται σε ογκώδη έργα (πχ. υπερχειλιστές ΔΕΗ κλπ).
- Τύπος ΙV(Τσιμέντο Portland ανθεκτικό στα θειικά άλατα).
Δεν περιέχουν ποζολάνες αλλά το αργιλικό τριασβέστιο πρέπει να είναι μικρότερο του 3,5% και η περιεκτικότητα να μην υπερβαίνει το 2,5%.
Από άποψη αντοχής στις εξής κατηγορίες:
- Κατηγορία 35 με αντοχή σε θλίψη 28ημερών από 25-45 Mpa (MegaPascal)
- Κατηγορία 45 με αντοχή σε θλίψη 28ημερών από 35-55 Mpa
- Κατηγορία 55 με αντοχή σε θλίψη 28ημερών άνω των 45 Mpa
Θεωρητικά οι τύποι των τσιμέντων είναι 27. Οι παραγόμενοι όμως τύποι στην Ελλάδα είναι λιγότεροι, γιατί δεν είναι όλοι οι συνδυασμοί πρακτικά εφικτοί ή δεν είναι απαραίτητοι στην πράξη. Έτσι π.χ. ένα ποζολανικό τσιμέντο (τύπος III), για να επιτύχει αντοχή 55 ή και 45 ΜΡα χρειάζεται υπερβολική λεπτότητα.
Μάθετε περισσότερα για το Σκυρόδεμα (Βικιπαίδεια)