Zement nach 197-1_def

9.12.2010

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Zement nach DIN EN 197-1:2004-08

Holcim (Süddeutschland) GmbH D-72359 Dotternhausen Telefon +49 (0) 7427 79-300 Telefax +49 (0) 7427 79-248 [email protected] www.holcim.de/sued

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Zement Zement ist ein hydraulisches Bindemittel, das heißt, er erhärtet bei Zugabe von Wasser. Das Gemisch von Zement und Wasser wird als Zementleim bezeichnet, der innerhalb einer definierten Zeit erstarrt

und schließlich infolge Hydratation zum Zementstein erhärtet. Dieser bleibt nach dem Erhärten auch unter Wasser fest und raumbeständig.

Eigenschaften von Haupt- und Nebenbestandteilen Hydraulische Eigenschaften Nach Wasserzugabe erfolgt eine selbständige Erhärtung durch Hydratation sowohl an der Luft als auch unter Wasser. Latent hydraulische Eigenschaften Es ist ein natürliches hydraulisches Potenzial vorhanden. Latent hydraulische Zusatzstoffe beginnen selbst erst in Gegenwart von Anregern (Alkali, Kalk, Sulfat) und Wasser mit der Bildung von zementhydratähnlichen Stoffen. Dabei laufen im Wesentlichen die gleichen Reaktionen wie bei der Hydratation von Zement ab.

Puzzolanische Eigenschaften Es ist kein hydraulisches Potenzial vorhanden. Puzzolanische Zusatzstoffe reagieren mit dem bei der Hydratation des Klinkeranteils frei werdenden Calciumhydroxid. Dadurch bilden sich zementhydratähnliche Stoffe. Inerte Eigenschaften Es ist weder hydraulisches noch puzzolanisches Potenzial vorhanden. Inerte Stoffe gehen keine chemische Reaktion ein, das heißt sie veränderen sich nicht, reagieren nicht, tragen nichts zur Festigkeitsbildung bei und verhalten sich neutral im alkalischen Milieu. Inerte Bestandteile verbessern jedoch die physikalischen Betoneigenschaften.

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Einteilung der Hauptbestandteile in das Dreistoffdiagramm CaO – SiO2 – Al2O3 + Fe2O3 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3

100%

Calciumoxid Siliciumdioxid Aluminiumoxid Eisenoxid

10

90

20

80

30

70 60

% SiO

50

2

%

Ca O

40 50

40

60 70

30

80

20

90

10

100% 10

20

30

40

50

60

70

80

90

100%

% AI 2O3 + Fe2O3 Portlandzementklinker (K) Hüttensand (Granulierte Hochofenschlacke) (S)

Kieselsäurereiche Flugasche (Steinkohlenflugasche) (V) Kalkreiche Flugasche (W)

Silicastaub (D) Gebrannter Schiefer (T) natürliches und natürliches getempertes Puzzolan (P, Q)

Kalkstein (L, LL)

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Hauptbestandteile Portlandzementklinker (K) Portlandzementklinker wird durch Sinterung einer genau festgelegten Rohstoffmischung (Kalkstein, Mergel, Ton) bei ca. 1450 °C hergestellt. Hüttensand (S) Hüttensand entsteht durch schnelles Abkühlen einer Schlackenschmelze geeigneter Zusammensetzung, die im Hochofen beim Schmelzen von Eisenerz gebildet wird. Hüttensand weist bei geeigneter Anregung hydraulische Eigenschaften auf (auch latent hydraulisch genannt). Silicastaub (D) Silicastaub entsteht bei der Reduktion von hochreinem Quarz mit Kohle in Lichtbogenöfen bei der Herstellung von Silicium- und Ferrosiliciumlegierungen und besteht aus sehr feinen kugeligen Partikeln mit einem Gehalt an amorphem Siliciumoxid von mindestens 85%. Silicastaub weist puzzolanische Eigenschaften auf.

Puzzolane Puzzolane sind natürliche Stoffe mit kieselsäurehaltiger oder alumosilicatischer Zusammensetzung oder eine Kombination davon. Natürliches Puzzolan (P) Natürliche Puzzolane sind im Allgemeinen Stoffe vulkanischen Ursprungs oder Sedimentgestein mit geeigneter chemisch-mineralogischer Zusammensetzung. Natürliches getempertes Puzzolan (Q) Natürliche getemperte Puzzolane sind thermisch aktivierte Stoffe vulkanischen Ursprungs, Tone, Schiefer oder Sedimentgestein. Flugasche Flugasche wird durch die elektrostatische oder mechanische Abscheidung von staubartigen Partikeln aus Rauchgasen von Feuerungen erhalten, die mit feingemahlener Kohle befeuert werden. Kieselsäurereiche Flugasche (V) Kieselsäurereiche Flugasche ist ein feinkörniger Staub, hauptsächlich aus kugeligen Partikeln mit puzzolanischen Eigenschaften, der bei der Braunkohlebefeuerung entsteht.

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Hauptbestandteile Kalkreiche Flugasche (W) Kalkreiche Flugasche ist ein feinkörniger Staub mit hydraulischen Eigenschaften und/oder puzzolanischen Eigenschaften, der bei der Steinkohlebefeuerung entsteht. Gebrannter Schiefer (T) Gebrannter Schiefer, insbesondere gebrannter Ölschiefer, wird in einem speziellen Ofen bei Temperaturen von 800 °C hergestellt. Er weist in feingemahlenem Zustand ausgeprägte hydraulische sowie puzzolanische Eigenschaften auf.

Kalkstein (L und LL) Der Kalkstein, der inerte Eigenschaften aufweist, wird je nach Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff (TOC) in zwei Kategorien eingeteilt: normaler Kalkstein (L): TOC ≤ 0,50 M.-% hochwertiger Kalkstein (LL): TOC ≤ 0,20 M.-%

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Nebenbestandteile Nebenbestandteile sind besonders ausgewählte anorganische mineralische Stoffe, die während der Klinkerherstellung entstehen. Auch Hauptbestandteile in gerin-

gen Mengen (0–5 M.-%) können als Nebenbestandteile enthalten sein, es sei denn, sie sind bereits Hauptbestandteil des Zements.

Calciumsulfat Calciumsulfat wird dem Zement bei seiner Herstellung zur Regelung des Erstarrungsverhaltens zugegeben. Calciumsulfat kann in

Form von Gips, Halbhydrat oder Anhydrit oder als Mischung davon eingesetzt werden.

05.09.2,5 O

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Verkaufspreis € 4,-

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Holcim Zementsorte

Kurzbezeichnung

Benennung

Hauptzementarten Portland

PortlandCEM II flugaschezement

Portlandzementklinker 6–20

LL

0–5

80–94

CEM II/A-P

65–79 80–94 65–79

80–94

CEM II/B-V CEM II/B-W

CEM II/A-T

80–94

CEM II/A-V CEM II/A-W

6–20 21–35

80–94

65–79

CEM II/A-Q

21–35

CEM II/B-Q

CEM II/B-P Holcim-Trass 65–79

90–94

CEM II/A-D Fortico

80–94

21–35 21–35

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

L

0–5

6–20

T

6–20

6–20

W

Kalkstein

65–79 21–35

6–20

V

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Portlandpuzzolanzement

Silicastaub 6–10

Puzzolane, natürlich getempert Q

Flugasche, kieselsäurereich

Portlandsilicastaubzement

P

Flugasche, kalkreich

Portlandhütten- CEM II/A-S Provato zement CEM II/B-S

Puzzolane, natürlich

D 2)

Gebrannter Schiefer

95–100

S

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CEM I Portlandzement CEM I

Hüttensand

K

Nebenbestandteile 1) 4)

Normo Gepardo Protego Albaro

Hauptbestandteile 1)

Der Zement wird nach seiner Zusammensetzung und seinen Anforderungen eingeteilt.

Zementarten und Zusammensetzung

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Normalzemente nac

nte nach DIN EN 197-1 Hochofenzement

Portlandkompositzement 3)

Portlandkalksteinzement

Sonderzemente nach DIN EN 14216 Kompositzement 5)

VLH V

3)

6–20

18–30

31–50

40–64 18–30

20–38 31–50

CEM V/A

CEM V/B

0–5

18–30

45–64 40–64 18–30 20–38 31–50

VLH IV/B VLH V/A VLH V/B

5)

0–5

36–55

65–89

VLH IV/A

0–5

0–5

Stoffe, die als Nebenbestandteile dem Zement zugegeben werden, dürfen nicht gleichzeitig im Zement als Hauptbestandteil vorhanden sein. In den Puzzolanzementen VLH IV/A und VLH IV/B und den Kompositzementen VLH V/A und VLH V/B müssen die Hauptbestandteile neben Klinker durch die Bezeichnung des Zementes angegeben werden.

31–50

0–5 11–35

5–19 81–95

VLH III/C

0–5

0–5

20–34 66–80

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

0–5

VLH III/B

36–55

45–64

CEM IV/B

5–19 81–95 65–89

CEM III/C CEM IV/A

Modero 3B 20–34 66–80

CEM III/B

21–35

0–5 0–5

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2)

4)

CEM II/B-M

Die Werte (in Massen-%) der Tabelle beziehen sich auf die Summe der Haupt- und Nebenbestandteile, d. h. ohne Calciumsulfat oder Zementzusatzmittel. Der Anteil an Silicastaub ist auf 10% begrenzt. In den Portlandkompositzementen CEM II/A-M und CEM II/B-M, in den Puzzolanzementen CEM IV/A und CEM IV/B und in den Kompositzementen CEM V/A und CEM V/B müssen die Hauptbestandteile neben dem Portlandzementklinker des Zements angegeben werden.

Puzzolanzement 3)

VLH IV

11–35

CEM II/A-M Modero 3A 35–64 36–65

80–94 65–79

CEM II/B-LL

CEM III/A

6–20 21–35

80–94

65–79

CEM II/A-LL Fluvio

65–79

21–35

0–5 6–20

21–35

80–94

65–79

CEM II/B-L

CEM II/A-L

0–5 0–5

21–35

6–20

65–79

80–94

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1)

Hochofenzement

VLH III

KompositCEM V zement 3)

PuzzolanCEM IV zement 3)

CEM III

CEM II/B-W

CEM II/A-T Portlandschieferzement CEM II/B-T Riteno

zement

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Mechanische und physikalische Anforderungen definiert als charakteristische Werte Für jede Klasse der Normfestigkeit sind drei Klassen für die Anfangsfestigkeit definiert. Die Buchstaben bedeuten dabei: Festigkeitsklasse 22,5 4) 32,5 L 5) 32,5 N 32,5 R 42,5 L 5) 42,5 N 42,5 R 52,5 L 5) 52,5 N 52,5 R 1) 2) 3)

L = niedrige Anfangsfestigkeit (nur für Hochofenzemente) N = normale Anfangsfestigkeit R = hohe Anfangsfestigkeit

Druckfestigkeit 1) [MPa] 2) Anfangsfestigkeit Normfestigkeit 2 Tage 7 Tage 28 Tage – – ≥ 22,5 ≤ 42,5 – ≥ 12,0 – ≥ 16,0 ≥ 32,5 ≤ 52,5 ≥ 10,0 – –– ≥ 16,0 ≥ 10,0 – ≥ 42,5 ≤ 62,5 ≥ 20,0 – ≥ 10,0 – ≥ 20,0 – ≥ 52,5 ≥ 30,0 – 4)

Prüfung nach DIN EN 196-1 1 MPa entspricht 1 N/mm2 Prüfung nach DIN EN 196-3

5)

Erstarrungsbeginn 3) [Min.] ≥ 75 ≥ 75

≥ 60

≥ 45

nur bei Sonderzementen nach DIN EN 14216 nur bei Hochofenzementen mit niedriger Anfangsfestigkeit nach DIN EN 197-4

Beispiele zur Interpretation der Bezeichnungen: CEM

II

Zement gem. Norm DIN EN 197-1

Zementart Typ II (Portlandkompositzement)

CEM

II

Zement gem. Norm DIN EN 197-1

Zementart Typ II (Portlandkompositzement)

CEM

III

Zement gem. Norm DIN EN 197-1

Zementart Typ III (Hochofenzement)

/

B

–

enthält 21–35% 2. Hauptbestandteil

/

A

–

enthält 6–20% 2. Hauptbestandteil

T

42,5

N

Gebrannter Schiefer

Festigkeitsklasse 42,5

normale Anfangsfestigkeit

LL

52,5

R

Hochwertiger Kalkstein

Festigkeitsklasse 52,5

hohe Anfangsfestigkeit

B

32,5

N

enthält 66–80% Hüttensand als 2. Hauptbestandteil

Festigkeitsklasse 32,5

normale Anfangsfestigkeit

/

1. Hauptbestandteil ist Portlandzementklinker

–

LH

/

HS

Low Heat hoher (niedrige HydraSulfattationswärme) widerstand

/

NA niedriger wirksamer Alkaligehalt

NA

FE SE HO

frühes Erstarren

schnell erstarrend

erhöhter Anteil an organischen Zusätzen

hoher Sulfatwiderstand

niedrig wirksamer Alkaligehalt

HS CEM I (ab 2012: CEM III/B und CEM III/C SR)

Erstarrungsbeginn ≥ 15 min und < 75 min Erstarrungsbeginn ≥ 15 min und < 60 min Erstarrungsbeginn ≥ 15 min und < 45 min

CEM I bis CEM V 32,5 N/R CEM I bis CEM V 42,5 N/R CEM I bis CEM V 52,5 N/R

Anteil Zusätze ≤ 1 M.-%

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CEM I bis CEM V

Erstarrungsbeginn ≤ 45 min

≤ 0,95 ≤ 1,10 ≤ 2,00

CEM III/A Hüttensandgehalt ≤ 49M.-% CEM III/A Hüttensandgehalt ≥ 50M.-% CEM III/B und CEM III/C

CEM I bis CEM V

≤ 0,70

CEM II/B-S M.-% Na2O-Äquivalent

Hüttensandgehalt ≥ 66 M.-%

C3A ≤ 3M.-% und Al2O3 ≤ 5M.-%

Hydratationswärme ≤ 270 J/g

Anforderung

CEM I, CEM II (außer CEM II/B-S), CEM IV ≤ 0,60 und CEM V

CEM I bis CEM IV

LH

niedrige Hydratationswärme

Zementart

Kennz.

Besondere Eigenschaften

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