Wijzer met CEM III Hoogovencement, een robuust recept!
Cement&BetonCentrum 1
brochure wijzer met CEM III.indd 1
28-10-10 14:44
2
brochure wijzer met CEM III.indd 2
28-10-10 14:44
Hoogovencement Hoogovencement heeft z’n duurzame waarde voor betonbouwend Nederland ruimschoots bewezen. Al sinds de jaren twintig van de vorige eeuw is hoogovencement met veel succes toegepast in vele betonconstructies. Constructies die vaak ook in een agressief milieu staan, en waar we ook onder extreme omstandigheden op moeten kunnen vertrouwen, zoals bijvoorbeeld de zeesluizen in IJmuiden, de vele verkeerstunnels in Nederland of de stormvloedkering in de Oosterschelde. Hoogovencement, hierna aangeduid als CEM III, mag niet worden verward met gemalen hoogovenslak. Gemalen hoogovenslak, hierna kortweg HO-slak genoemd, is een vulstof met bindmiddelfunctie. HO-slak is geen cement. Hoogovenslak is een waardevolle grondstof voor cement. De potentiële kwaliteiten van hoogovenslak worden het best benut voor de productie van CEM III. Dat is bij uitstek het vak van cementproducenten. Daarna zijn de betonproducenten aan zet; zij maken het meest economisch gebruik van CEM III voor het produceren van duurzaam beton. En dan de laatste schakel: bouwers bouwen duurzaam met beton.
3
brochure wijzer met CEM III.indd 3
28-10-10 14:44
4
brochure wijzer met CEM III.indd 4
28-10-10 14:44
Duurzaam Beton is de bouwsteen voor een duurzame en veilige gebouwde omgeving. De bouwwereld is er veel aan gelegen dat beton duurzaam wordt geproduceerd en toegepast. De ‘spelregels’ daarvoor liggen vast in normen en voorschriften. Normen zijn een weerslag van praktijkervaringen, en deze resultaten uit het verleden geven ons wél een garantie voor de toekomst! Deze ervaring garandeert dat de constructies die gemaakt zijn met hoogovencement, zoals de stormvloedkering in de Oosterschelde, ook in de toekomst veilig zullen zijn. De norm voor cement is NEN EN 197-1. Daarin zijn de specificaties van de verschillende cementsoorten vastgelegd. Daaraan mag niet worden getornd.
5
brochure wijzer met CEM III.indd 5
28-10-10 14:44
6
brochure wijzer met CEM III.indd 6
28-10-10 14:44
Hoogovenslakken hebben een duwtje nodig CEM III bestaat uit twee hoofdcomponenten: hoogovenslak en portlandcementklinker. Hoogovenslak is een bijproduct van de staalindustrie. Portlandcementklinker ontstaat door branden van zachte kalksteen in een cementoven. Voor de in Nederland beschikbare hoogovencementen wordt tijdens de cementproductie de toegepaste hoogovenslak voortdurend gecontroleerd en getest om daarmee een goedpresterend hoogovencement te maken van constante kwaliteit. Dat geeft betonproducenten zekerheid. HO-slak mag niet worden omschreven als cement, volgens de definitie van cement in NEN 197-1. HO-slak is een latent hydraulische vulstof. De hydratatie of chemische reactie met water verloopt veel langzamer dan die van cement. Latent betekent in dit geval dat het wel de potentie heeft om met water te reageren, maar het heeft hulp nodig; op eigen kracht lukt het niet. Om HO-slak sneller te laten reageren, is de aanwezigheid van portlandcementklinker vereist. 7
brochure wijzer met CEM III.indd 7
28-10-10 14:44
8
brochure wijzer met CEM III.indd 8
28-10-10 14:44
Regelgeving maakt het mogelijk dat betonproducenten zelf hun bindmiddel samenstellen. Maar wat is wijs? Een keuze voor hoogovencement is een keuze voor gemak, kwaliteit en zekerheid.
Logistiek Zelf aan de slag gaan met het maken van een bindmiddelmix op basis van HO-slak heeft grote logistieke consequenties voor de betonproducent. Er zijn allerlei extra voorzieningen en processen nodig en investeringen in mensen en materieel. In de eerste plaats zijn voorzieningen nodig voor aanvoer, opslag, transport en dosering van de extra grondstof. Vervolgens komt er ook extra werk bij in het betonlaboratorium: meer controles en testen van de grondstoffen en mengsels. En ook extra procedures op het gebied van certificatie. Hoogovencement is een gecertificeerd product. De afnemer hoeft hier zelf verder geen aanvullende controles meer op uit te voeren. Met gemalen slak echter moet een afnemer regelmatig aantonen dat de combinatie met een specifiek portlandcement de gewenste prestatie blijft leveren. 9
brochure wijzer met CEM III.indd 9
28-10-10 14:44
10
brochure wijzer met CEM III.indd 10
28-10-10 14:44
Kwaliteit Kwaliteit van cement en beton is een breed begrip. Technologische, constructieve en productietechnische aspecten komen hierin bijeen. De samenhang tussen deze aspecten is terug te vinden in de cementnorm NEN-EN 197-1 (uitgave 2000). CEM III is volgens deze cementnorm te onderscheiden in drie typen: CEM III/A, CEM III/B en CEM III/C (zie tabel). Tabel 1. Hoogovencement volgens NEN-EN 197-1, samenstelling in massaprocenten
k linker (%)
hoogovenslak (%)
CEM III/A
35 - 64
36-65
CEM III/B
20 - 34
66 - 80
CEM III/C
5 - 19
81 - 95
Kenmerkend onderscheid tussen deze drie typen betreft de verhouding tussen de componenten hoogovenslak en portlandcementklinker. CEM III/C wordt in de Nederlandse bouwwereld vrijwel niet gebruikt. In de overige twee typen CEM III mag het aandeel hoogovenslak variëren tussen 36 en 65% voor CEM III/A en tussen 66% en 80% voor CEM III/B. Nadere onderscheidingen worden gemaakt in sterkteklasse, snelheid van sterkteontwikkeling en hydratatiewarmte. Voor de procesbeheersing bij de betonproductie 11
brochure wijzer met CEM III.indd 11
28-10-10 14:44
12
brochure wijzer met CEM III.indd 12
28-10-10 14:44
zijn dit belangrijke aspecten. Constantheid hierin is vereist. De bedrijfsvoering bij zowel de betonproductie als de betonbouw is immers geheel en al gericht op procesbeheersing: vaste cyclustijden, constante kwaliteit en een voorspelbaar eindresultaat. De maalfijnheid van het mengsel bepaalt in belangrijke mate de reactiviteit van het cement. Die maalfijnheid is niet in de cementnorm geregeld maar is wel een zeer belangrijke stuurknop voor het beheersen van de kwaliteit. En daar raken we aan een kardinaal punt. Hoogovenslak is een restproduct, geen eindproduct; kwaliteitsvariaties zijn onvermijdelijk. De cementproducent beschikt over een uitgebreid instrumentarium om de kwaliteitsvariaties in hoogovenslak en portlandcementklinker continu te meten én om deze variaties te compenseren. De precieze mengverhoudingen, de op elkaar afgestemde maalfijnheden en de dosering van de bindtijdregelaar zorgen ervoor dat het eindproduct CEM III een constante kwaliteit heeft. De betonproducent heeft dat instrumentarium niet. Consequentie daarvan is dat de betonproducent die kiest voor zelf mengen van HO-slak met CEM I een grotere marge – en dus een lagere efficiëntie – zal moeten aanhouden om eenzelfde ondergrens in kwaliteit te verzekeren. Dat brengt ons bij het volgende aspect: het efficiënt gebruik van grondstoffen en energie. 13
brochure wijzer met CEM III.indd 13
28-10-10 14:44
14
brochure wijzer met CEM III.indd 14
28-10-10 14:44
Efficiënt gebruik van grondstoffen en energie Het malen van grondstoffen tot cement vergt veel elektrische energie. De schaalgrootte van cementfabrieken maakt het rendabel om steeds de meest efficiënte maalinstallaties en –technieken in te zetten, optimaal toegesneden op het samen malen van klinker en hoogovenslak. Hiermee wordt een cement verkregen met een minimaal benodigde fijnheid een constante kwaliteit. De constante kwaliteit maakt het mogelijk dat degene die kiest voor het werken met een hoogovencement, een kleinere marge en een hogere efficiëntie kan aanhouden om eenzelfde ondergrens voor zijn betonkwaliteit te realiseren.
15
brochure wijzer met CEM III.indd 15
28-10-10 14:44
16
brochure wijzer met CEM III.indd 16
28-10-10 14:45
Prestaties Prestaties geven aan in welke mate een product voldoet aan de gevraagde eigenschappen. Een belangrijke eigenschap voor afnemers van cement is de constantheid van het product. De cementindustrie stuurt op een constante prestatie. De producenten van gemalen slak sturen op een constante fijnheid. Hiermee worden kwaliteitsvariaties in de HO-slak dus niet gecompenseerd. Daarbij komt dat gemalen HO-slak altijd in combinatie met een portlandcement wordt toegepast. Kwaliteitsvariaties in de combinatie van beide producten worden ook niet gecorrigeerd. De bindmiddelcombinatie met gemalen slak zal altijd een minder constante prestatie leveren dan een hoogovencement. Wanneer de technische karakteristiek van een bepaald type CEM III als uitgangspunt wordt genomen kan men in een betonfabriek een bindmiddelcombinatie ontwerpen (met gemalen slak, vliegas en CEM I) die deze karakteristiek benadert.
17
brochure wijzer met CEM III.indd 17
28-10-10 14:45
Figuur 1: Maalenergie bindmiddel in %
Bindmiddelmix CEM III/B 100
Figuur 2: Energie-inhoud bindmiddel in % Bindmiddelmix CEM III/B 100
Figuur 3: Karakteristieke 28-daagse sterkte in %2
Bindmiddelmix CEM III/B 100
18
brochure wijzer met CEM III.indd 18
28-10-10 14:45
Maar hoe dan ook, een perfecte imitatie is onmogelijk. Immers, de technoloog in een betonfabriek heeft gewoonweg minder knoppen om aan te draaien dan een cementfabrikant. Zou men exact dezelfde grondstoffen, halffabrikaten en mengverhoudingen kunnen hanteren, dan gelden, op grond van wat eerder in deze brochure is gesteld, de nevenstaande (kwalitatieve) figuren. De uitkomsten kunnen in één zin worden samengevat. Gebruik van CEM III vergt minder energie en leidt tot een hogere sterkte.
19
brochure wijzer met CEM III.indd 19
28-10-10 14:45
20
brochure wijzer met CEM III.indd 20
28-10-10 14:45
Economie In het voorgaande zijn terloops economische aspecten gepasseerd. Economie is niet louter een kwestie van optellen en aftrekken. Er is ook visie nodig op het geheel. Dat is vooral een kwestie van kiezen voor strategie, kiezen waar je focus als ondernemer op gericht dient te zijn, doen waar je goed in bent en je niet laten afleiden door sub-optimale oplossingen. Cementproducenten hebben het mengen en malen van grondstoffen geperfectioneerd. Zij doen waar ze goed in zijn: het maken van cement dat binnen nauwe bandbreedtes presteert. Zo ontstaat een constantpresterend CEM III. Dat kunnen betonproducenten niet evenaren. Betonproducenten zijn goed in het op maat maken van duurzaam beton. Dat kunnen bouwers niet evenaren. Bouwers bouwen duurzaam met beton. Dat is de economische keten, zo werken we samen. Bron van onze welvaart: doen waar je goed in bent!
21
brochure wijzer met CEM III.indd 21
28-10-10 14:45
22
brochure wijzer met CEM III.indd 22
28-10-10 14:45
Voordelen We zetten de voordelen van CEM III boven het zelf mengen van HO-slak en CEM I nog eens op een rij. 1. Constante kwaliteit De cementproducent heeft de beste mogelijkheden om kwaliteitsvariaties in hoogovenslak ‘glad te strijken’. 2. Langjarige ervaring Hoogovencementen hebben zich gedurende vele decennia en in vele toepassingen bewezen. 3. Efficiënt gebruik van grondstoffen en energie De potentiële kwaliteit van hoogovenslak wordt het best benut in CEM III. 4. Eenvoudige logistiek Geen extra voorzieningen voor aanvoer, opslag en handling van HO-slak.
Wees wijs, kies voor CEM III.
23
brochure wijzer met CEM III.indd 23
28-10-10 14:45
Bouw bewust, bouw gerust, bouw met beton
Cement&BetonCentrum Gebouw Cementrum Sint Teunislaan 1 5231 BS ’s-Hertogenbosch Postbus 3532 5203 DM ’s-Hertogenbosch t. 073 640 12 31 f. 073 640 12 84
[email protected] www.cementenbeton.nl 24
brochure wijzer met CEM III.indd 24
28-10-10 14:45
