ДСТУ Б. СТУ Б. ЕN 197-1:2008 (ЕN 197-1:2000, ІDT). Цемент. Часть 1. Состав, технические условия и критерии соответствия для обычных цементов


3.13 план відбирання проб (sampling plan)

Специфічний план, який визначає (статистичний) розмір (розміри) проби, що має бути використана, процентиль РK, та допустиму ймовірність приймання CR

3.14 точкова проба (spot sample)

Проба для передбачених випробувань, відібрана в той самий час і в тому самому місці. Вона може складатися з однієї або декількох частин, відібраних безпосередньо поспіль (EN 196-7).

4 ЦЕМЕНТ

Цемент - це гідравлічне в'яжуче, тобто тонко подрібнений неорганічний матеріал, який при змішуванні з водою утворює тісто, яке тужавіє та твердне внаслідок реакцій та процесів гідратації і яке після тверднення зберігає свою міцність та стабільність навіть у воді.

Цемент, який відповідає цьому стандарту, названий СЕМ-цемент, при належному дозуванні та змішуванні з заповнювачем та водою здатний утворювати бетон або будівельний розчин, який зберігає оброблюваність протягом достатнього часу і повинен після визначених періодів досягати заданих рівнів міцності, а також мати довгострокову об'ємну стабільність.

Гідравлічне тверднення СЕМ-цементів обумовлене, в основному, гідратацією кальцій силікатів, але інші хімічні сполуки, наприклад, алюмінати, також можуть брати участь у процесі тверднення. Сума масових часток реакційноздатного кальцій оксиду (СаО) та реакційноздатного силіцій діок-сиду (SiO2) в СЕМ-цементі повинна становити не менше 50 %, якщо їх масові частки визначені згідно з EN 196-2.

СЕМ-цементи складаються з різних матеріалів і є статистичне однорідними за складом, що обумовлено забезпеченням якості процесів виробництва та підготування матеріалів. Зв'язок між цими процесами виробництва і підготування матеріалів та відповідністю цементу цьому стандарту детально розроблений в EN 197-2.

Примітка. Існують також цементи, тверднення яких обумовлене, головним чином, іншими сполуками, наприклад, кальцій алюмінатом у глиноземистому цементі.

5 СКЛАДНИКИ

5.1 Загальні положення

Вимоги до складників, викладені в підрозділах з 5.2 до 5.5, мають бути визначені відповідно до методів випробувань, описаних в EN 196, якщо не обумовлене інше.

5.2 Основні складники

5.2.1 Портландцементний клінкер (К)

Портландцементний клінкер виготовляють шляхом спікання точно заданої суміші сировинних матеріалів (сировинна суміш, паста або шлам), хімічний склад яких звичайно виражений СаО, SiO2, АІ2О3, Fе2O3 оксидами, та невеликою кількістю інших матеріалів. Сировинна суміш, паста або шлам тонко подрібнені, старанно перемішані і тому однорідні.

Портландцементний клінкер - це гідравлічний матеріал, який складається не менше ніж на дві третини за масою з кальцій силікатів (3СаО · SiO2 та 2СаО · SiO2), решту становлять клінкерні фази, які містять алюміній, ферум та інші сполуки. Співвідношення за масою СаО/SiО2 повинно бути не менше 2,0. Масова частка магній оксиду (МgО) не повинна перевищувати 5,0 %.

5.2.2 Гранульований доменний шлак (S)

Гранульований доменний шлак отримують швидким охолодженням шлакового розплаву відповідного складу, який одержують при плавленні залізної руди в доменній печі і який містить не менше двох третин за масою склоподібного шлаку і при належній активації має гідравлічні властивості.

Гранульований доменний шлак має складатись не менше ніж на дві третини за масою з суми кальцій оксиду (СаО), магній оксиду (МgО) та силіцій діоксиду (SiO2). Решта містить алюміній оксид (АІ2О3) разом з невеликими кількостями інших сполук. Співвідношення за масою (СаО + MgO) / SiO2 повинно перевищувати 1,0.

5.2.3 Пуцоланові матеріали (P,Q)

5.2.3.1 Загальні положення

Пуцоланові матеріали - це природні речовини силікатного, силікатно-алюмінієвого складу або їх комбінації. Хоча зола-винесення та силікатний пил мають пуцоланові властивості, вони визначені в окремих пунктах (5.2.4 та 5.2.7).

Пуцоланові матеріали не тверднуть самі по собі при змішуванні з водою, але при тонкому подрібненні та в присутності води вони реагують за нормальної температурі навколишнього середовища з розчиненим кальцій гідроксидом (Са(ОН)2) з утворенням сполук кальцій силікату та кальцій алюмінату, які набувають міцності. Ці сполуки подібні до тих, що утворюються при твердненні гідравлічних матеріалів. Пуцолани складаються, в основному, з реакційноздатного силіцій діоксиду (SiO2) та алюміній оксиду (Аl2О3). Решта містить ферум оксид (Fе2О3) та інші оксиди. Масова частка реакційноздатного кальцій оксиду для тверднення є несуттєвою. Масова частка реакційноздатного силіцій діоксиду має становити не менше 25,0 %.

Пуцоланові матеріали мають бути правильно підготовлені, тобто відібрані, гомогенізовані, висушені або піддані термообробці та подрібнені, в залежності від їх стану після виготовлення або при доставці.

5.2.3.2 Природні пуцолани (Р)

Природні пуцолани - це звичайні матеріали вулканічного походження або осадові породи певного хімічного та мінерального складу, які повинні відповідати 5.2.3.1.

5.2.3.3 Природні випалені пуцолани (Q)

Природні випалені пуцолани - це матеріали вулканічного походження, глини, сланці або осадові породи, активовані термічною обробкою, які повинні відповідати 5.2.3.1.

5.2.4 Золи-винесення (V, W)

5.2.4.1 Загальні відомості

Золу-винесення отримують електростатичним або механічним осадженням пилоподібних часток із димових газів теплових агрегатів, у яких спалюється тонкомелене вугілля. Золу, отриману іншими способами, не слід використовувати в цементі, який відповідає цьому стандарту.

Зола-винесення може бути силікатної або вапняної природи. Перша має пуцоланові властивості; остання може додатково мати гідравлічні властивості. Втрати при прожарюванні золи-винесення визначені відповідно до EN 196-2 але при прожарюванні протягом 1 год, не повинні перевищувати 5,0 % за масою.

Зола-винесення з втратами при прожарюванні від 5,0 % до 7,0 % за масою також може бути прийнятною за умови, що конкретні вимоги до довговічності, особливо до морозостійкості та до сумісності з добавками, виконуються згідно з відповідними стандартами та/або будівельними нормами на бетон або будівельні розчини в місці застосування. Якщо зола-винесення має втрати при прожарюванні від 5,0 % до 7,0 % за масою, максимальна границя 7 % має бути вказана на упаковці та/або в документі на поставку цементу.

5.2.4.2 Силікатна зола-винесення (V)

Силікатна зола-винесення - це тонкий порошок із переважно сферичних часток, які мають пуцоланові властивості. Вона складається, в основному, з реакційноздатного силіцій діоксиду (SiO2) та алюміній оксиду (АІ2О3). Решта містить ферум оксид (Fе2О3) та інші сполуки.

Масова частка реакційноздатного кальцій оксиду має становити менше 10 %, масова частка кальцій оксиду вільного, визначена методом, описаним в EN 451-1, не повинна перевищувати 1,0 %. Зола-винесення із масовою часткою кальцій оксиду вільного більшою ніж 1,0 %, але меншою ніж 2,5 % також прийнятна за умови, що розширення (рівномірність зміни об'єму) не перевищує при випробуванні відповідно до EN 196-3 з використанням суміші 30 % за масою силікатної золи-винесення та 70 % за масою цементу СЕМ І, який відповідає цьому стандарту.

Масова частка реакційноздатного силіцій діоксиду має бути не менше ніж 25 %.

5.2.4.3 Вапняна зола-винесення (W)

Вапняна зола-винесення - це тонкий порошок із гідравлічними та/або пуцолановими властивостями. Вона складається переважно з реакційноздатного кальцій оксиду (СаО), реакційноздатного силіцій діоксиду (SiO2) та алюміній оксиду (Аl2О3). Решта містить ферум оксид (Fе2O3) та інші сполуки. Масова частка реакційноздатного кальцій оксиду повинна бути не менше 10 %. Вапняна зола-винесення із масовою часткою реакційноздатного кальцій оксиду від 10,0 % до 15,0 % повинна містити не менше ніж 25 % за масою реакційноздатного силіцій діоксиду.

Міцність при стиску належним чином подрібненої вапняної золи-винесення, яка містить не менше ніж 15 % за масою реакційноздатного кальцій оксиду, має становити не менше ніж 10,0 МПа у віці 28 діб при випробуванні згідно з EN 196-1. Перед випробуванням зола-винесення має бути подрібнена, і тонкість помелу, визначена як масова частка залишку на ситі при мокрому просіюванні через сито з вічками діаметром 40 мкм, має становити від 10 % до 30 %. Розчин для випробувань має бути приготовлений лише з подрібненою вапняною золою-винесення замість цементу. Зразки розчину слід вийняти з форм через 48 год після приготування, а потім витримувати до випробувань в умовах з відносною вологістю повітря не менше ніж 90 %.

Розширення (рівномірність зміни об'єму) вапняної золи-винесення не повинно перевищувати при випробуванні відповідно до EN 196-3 з застосуванням суміші 30 % за масою вапняної золи-винесення, подрібненої, як зазначено вище, та 70 % за масою цементу СЕМ І, що відповідає цьому стандарту.

Примітка. Якщо масова частка сульфату (SO3) в золі-винесення перевищує допустиму верхню границю сульфату в цементі, то це має бути враховано при виготовленні цементу шляхом відповідного зменшення кількості складників, які містять кальцій сульфат.

5.2.5 Випалений сланець (Т)

Випалений сланець, особливо випалений бітумний сланець, виробляють у спеціальних печах за температури близько 800 °С. У зв'язку із складом природного матеріалу та виробничим процесом випалений сланець містить клінкерні фази, переважно дикальцієвий силікат та монокальцієвий алюмінат. Він містить також, крім невеликих масових часток кальцій оксиду вільного та кальцій сульфату, більші масові частки оксидів з пуцолановою активністю, зокрема, силіцій діоксиду. Таким чином, в тонко подрібненому стані випалений сланець має виражені гідравлічні властивості, подібні до властивостей портландцементу, і додатково - пуцоланові властивості.

Міцність при стиску належним чином подрібненого випаленого сланцю повинна становити не менше 25,0 МПа через 28 діб при випробуванні згідно з EN 196-1. Розчин для випробувань має бути приготовлений лише із подрібненим випаленим сланцем замість цементу. Зразки розчину слід вийняти з форм через 48 год після приготування, а потім витримувати в умовах з відносною вологістю повітря не менше ніж 90 %.

Розширення (рівномірність зміни об'єму) випаленого сланцю не повинна перевищувати при випробуванні згідно з EN 196-3 із застосуванням суміші 30 % за масою подрібненого випаленого сланцю та 70 % за масою цементу СЕМ І відповідно до цього стандарту.

Примітка. Якщо масова частка сульфату (SO3) у випаленому сланці перевищує допустиму верхню границю масової частки сульфату в цементі, то це має бути враховано при виготовленні цементу шляхом відповідного зменшення кількості складників, які містять кальцій сульфат.

5.2.6 Вапняк (L, LL)

Вапняк повинен відповідати наступним вимогам:

а) масова частка кальцій карбонату (СаСО3), обчислена на основі масової частки кальцій оксиду, має бути не менше 75 %;

б)масова частка глини, визначена при випробуванні з метиленовим синім згідно з EN 933-9, не повинна перевищувати концентрацію 1,20 г/100 г. Для цього випробування вапняк має бути подрібнений до тонкості (приблизно 5000 см2/г), визначеної як питома поверхня згідно з EN 196-6;

в)загальна масова частка органічного карбону (ТОС) при випробуванні згідно з prEN 13639 має відповідати одному з наступних критеріїв: LL не повинна перевищувати 0,20 %; L не повинна перевищувати 0,50 %.

5.2.7 Силікатний пил (D)

Силікатний пил утворюється при відновленні високочистого кварцу вугіллям в електродугових печах при виробництві силікатних та феросиліцієвих сплавів і складається з дуже дрібних сферичних часток, які містять не менше 85 % за масою аморфного силіцій діоксиду.

Силікатний пил має відповідати наступним вимогам:

а)втрати при прожарюванні не повинні перевищувати 4,0 % за масою при визначенні згідно з EN 196-2 при прожарюванні протягом 1 год;

б)питома поверхня (BET) неочищеного силікатного пилу має становити не менше 15,0 м2/г при випробуванні згідно з ISO 9277.

Для сумісного подрібнення з клінкером та кальцій сульфатом силікатний пил повинен бути в первісному стані, пресований або гранульований (водою).

5.3 Додаткові складники

Додаткові складники - це спеціально відібрані неорганічні природні мінеральні матеріали, отримані в процесі виробництва клінкеру, або складники, визначені в 5.2, якщо вони не включені в цемент як основні складники.

Додаткові складники після належної підготовки та завдяки розподілу розмірів їх часток покращують фізичні властивості цементу (такі, як оброблюваність та водоутримувальна здатність). Вони можуть бути інертними або мати слабкі гідравлічні, латентні гідравлічні або пуцоланові властивості. Однак у цьому відношенні до них не ставиться жодних вимог.

Додаткові складники мають бути правильно підготовлені, тобто відібрані, гомогенізовані, висушені та подрібнені в залежності від їх стану після виготовлення або при поставці. Вони не повинні суттєво підвищувати водопотребу цементу, будь-яким чином погіршувати стійкість бетону або будівельного розчину до руйнування або зменшувати захист арматури від корозії.

Примітка. Інформація стосовно додаткових складників у цементі може бути за вимогою споживача отримана у виробника.

5.4 Кальцій сульфат

Кальцій сульфат додають до інших складників цементу при його виготовленні для регулювання процесу тужавлення.

Як кальцій сульфат можуть застосовувати гіпс (кальцій сульфат дигідрат - CaSO4 · 1/2Н2О), кальцій сульфат півгідрат (CaSO4 · 2H2O), ангідрит (безводний кальцій сульфат - CaSO4), або будь-яку їх суміш. Гіпс та ангідрит зустрічаються в природі. Придатний також кальцій сульфат, що є побічним продуктом деяких виробничих процесів.

5.5 Добавки

Добавки, що застосовані в цьому стандарті, - це складники, не охоплені в 5.2 - 5.4, які додаються для удосконалення виробництва або властивостей цементу.

Загальна масова частка добавок у цементі не повинна перевищувати 1 % (за винятком пігментів). Масова частка органічних добавок у цементі в розрахунку на суху речовину не повинна перевищувати 0,5 %.

Ці добавки не повинні посилювати корозію арматури або погіршувати властивості цементу або бетону чи будівельного розчину, виготовлених на основі цементу.