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Zement ist nach DIN EN 197 in fünf Hauptarten unterteilt.
CEM I Portlandzement
CEM II Portlandzement mit Beimengung eines weiteren Stoffs oder Portlandkompositzement mit Beimengungen von allen Hauptbestandteilen.
CEM III Hochofenzement
CEM IV Puzzolanzement mit Beimengung von Silicastaub, Puzzolan und Flugasche.
CEM V Kompositzement mit Beimengungen von Hüttensand, Puzzolan und Flugasche.
Hüttensand (S) oder auch granulierte Hochofenschlacke ist ein latent hydraulischer Stoff, der bei Anregung durch den Branntkalkanteil im Zement hydraulische
Eigenschaften erhält.
Silicastaub (D) auch Mikrosilica genannt, ist glasartig erstarrtes Siliciumdioxid (SiO), das entsteht, wenn Filterstaub aus der Herstellung von Siliciummetall abkühlt.
Durchmesser = von 0,1 µm
10 mal kleiner sind die Kugeln von künstlich
hergestelltem Nanosilca.
Puzzolane (P) kommen in der Natur als vulkanisches Auswurfgestein und als Sedimentgestein vor, werden aber auch industriell hergestellt. In Deutschland wird vorwiegend Trass zugesetzt.
Flugasche (V) erhält man durch elektrostatische oder mechanische Abscheidung von staubartigen Teilchen aus Rauchgasen kohlenbefeuerter Anlagen. Die kugeligen, glasartigen Teilchen haben hydraulische Eigenschaften.
Gebrannter Schiefer (T) weist in gemahlenem Zustand ausgeprägte hydraulische Eigenschaften auf.
Kalkstein (L) kann dem Zement beigemischt werden, wenn sein Gehalt an Calciumkarbonat (CaCO3) mehr als 75% beträgt.
Die Hauptzementarten werden entsprechend der Zugabemenge ihrer Hauptbestandteile in weitere 27 Zementarten unterteilt.
Angaben zur speziellen Zusammensetzung und Zementarten
nach DIN EN 197 befinden sich im Buch Fachkunde Bau auf Seite 87!
Normung der Zemente
Normen Ausgabe Inhalte
DIN EN 196 1990/95 Prüf- und Probenahmeverfahren
DIN EN 197-1 02/2001 Normalzemente Zusammensetzung
DIN 1164 11/2000 Zemente mit Anforderungen von
besonderen formitätskretärien
Eigenschaften (Übereinstimmungs-
Nachweis)
DIN EN 197-2 11/2000 Verfahren für die Konformitätsbewertung
Eigenschaften und Verwendung
Festigkeit ist die wichtigste Eigenschaft der Zemente. Nach Druckfestigkeit werden die Zemente in 3 Festigkeitsklassen eingeteilt, wobei die Zahlenwerte die Mindestdruckfestigkeit in N/mm² nach 28 Tagen angegeben. Für den Baufortschritt ist die schnelle Anfangsgeschwindigkeit nach 2 und 7 Tagen wichtig. Jede Festigkeitsklasse enthält 2 Zemente, einen Zement mit üblicher Anfangsfestigkeit mit N gekennzeichnet, und einen Zement mit hoher Anfangsfestigkeit mit R (= rapid) gekennzeichnet. Die verschiedenen Festigkeitsklassen der einzelnen Zemente sind an den unterschiedlichen Grundfarben der Säcke bzw. der Lieferscheine und Silokennblätter sowie an der Farbe des jeweiligen Aufdrucks von Normbezeichnungen, Lieferwerk, Überwachungszeichen und Gewicht zu erkennen. Das Gewicht eines gefüllten Zementsackes beträgt 25 Kg.
Erstarrungsbeginn für Zemente der Festigkeitsklassen 32,5 und 42,5 ist frühestens nach 60 min. und für Festigkeitsklasse 52,5 nach 45 min.
Das Erstarrungsende ist nach min. 12 Stunden erreicht, wobei die Verzögerung des Erstarrungsbeginn mit Zugabe von Gips erreicht wird.
Erhärten nennt man die weitere Zunahme der Druckfestigkeit des Zements in Mörtel und Beton. Sie ist zeitlich nicht begrenzt, jedoch gibt es Höchstwerte für die erreichbare Druckfestigkeit bei Zementen der Festigkeitsklassen
32,5 und 42,5.
Sulfatwiderstand haben Zemente mit geringem Anteil an Aluminiumverbindungen und werden mit SR gekennzeichnet. Die Zemente die z.B. im Grund- und Wasserbau CEM I & CEM II/B verwendet werden können solche sein.
Der Alkaligehalt im Zement kann nachteilig sein. Deshalb werden diese nur in einem bestimmten Teil Norddeutschlands eingesetzt, wo der Zuschlag alkaliempfindliche Bestandteile enthält.
Angaben zu Festigkeitsklassen/ Festigkeitsentwicklung sowie Tabellen sich im Buch Fachkunde Bau auf den Seiten 88 & 89!
Zemente CEM I, CEM II, CEM III
Portlandzement (CEM I): hochwertig und schnell erhärtend für fast alle Anwendungsgebiete. Weißer Zement= Portlandzement der FK 42,5 R.
Er enthält viel Ton (Kaolin)/ kein Eisenoxid.
Portlandhüttenzement (CEM II): wegen seiner geringen Wärmeentwicklung für massige Bauteile verwendbar.
Portlandpuzzolanzement (CEM II): eignet sich für wasserundurchlässigen Mörtel und Beton, da er einen geschmeidigen, dichten Mörtel, der wenig zu Ausblühungen neigt ergibt. In Deutschland wird statt Puzzolanen Trass verwendet. Puzzolane und Trass reagieren mit Calciumhydroxid. Karbonatisierung verringert die Passivschicht um den Stahl und es verringert sich dadurch die Korrosionsbeständigkeit.
Portlandflugaschezement (CEM II): eignet sich zur Festigkeitssteigerung
durch die hydraulischen Eigenschaften der Flugasche.
Portlandschieferzement (CEM II): wird in Deutschland nur als braun gefärbter Zement hergestellt.
Portlandkalksteinzement (CEM II): ergibt einen klebrigen Zementleim, geeignet z.B. zur Herstellung von Leichtbeton.
Portlandkompositzement (CEM II): normale Wärme- & Festigkeitsentwicklung sowie eine gute Nacherhärtung.
Hochofenzement (CEM III): entwickelt weniger Wärme beim Erhärten und hat deshalb eine etwas geringere Anfangsfestigkeit. Eignet sich zum Betonieren massiger Bauteile.
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