AZ ÁLTALÁNOS FELHASZNÁLÁSÚ CEMENTEK KÖVETELMÉNYEI AZ MSZ EN 197-1 SZABVÁNY ALAPJÁN
Az MSZ EN 197-1:2011 szabvány alapján a cement alkotórészeire vonatkozó legfontosabb követelmények a következők:
A CEM cement hidraulikus szilárdulását elsősorban a kalcium-szilikátok hidratációja okozza, de a szilárdulási folyamatban egyéb kémiai vegyületeknek, pl. az aluminátoknak is szerepük lehet. A CEM cementben
a reakcióképes kalcium-oxid (CaO) és a reakcióképes szilícium-dioxid (SiO2) mennyiségének összege legalább 50 m/m% legyen, ha ezek arányát az MSZ EN 196-2 szerint határozzuk meg.

Portlandcementklinker (K)
A portlandcementklinkert pontosan meghatározott összetételű nyersanyagkeverék (nyersliszt, pép vagy nyersiszap) – amely oxidokban kifejezett alkotórészeket: CaO-ot, SiO2-ot, Al2O3-ot, Fe2O3-ot, valamint
kis mennyiségben egyéb anyagot tartalmaz – zsugorodásig való égetésével állítják elő. A nyerslisztet, a pépet vagy a nyersiszapot egyenletesen kell eloszlatni, alaposan keverni, hogy homogén legyen.
A portlandcementklinker olyan hidraulikus anyag, amelynek legalább kétharmad tömegrészben kalcium-szilikátokat kell tartalmaznia (3CaO·SiO2 és 2CaO·SiO2), a fennmaradó rész pedig alumínium-oxidot és vas-oxidot tartalmazó klinkerfázisból és egyéb vegyületekből áll. A CaO/SiO2 tömegaránya legalább 2,0 legyen. A magnézium-oxid (MgO)-tartalom legfeljebb 5,0 m/m% legyen.

Granulált kohósalak (S)
A granulált kohósalakot megfelelő összetételű salakolvadék gyors hűtésével állítják elő. Az olvadék a nagyolvasztóban képződik a vas-oxid megolvasztása során, és tömegének legalább kétharmad része üveges állapotú salak,
amely megfelelően aktiválva hidraulikus tulajdonságú.
A kalcium-oxid (CaO), a magnézium-oxid (MgO) és a szilícium-dioxid (SiO2) összesített mennyisége a kohósalak tömegének legalább kétharmad része legyen. A fennmaradó rész alumínium-oxidból (Al2O3) és más, kis mennyiségű vegyületekből áll. A (CaO+MgO)/(SiO2) tömegarány 1,0-nél nagyobb legyen.

Puccolános anyagok (P, Q)
A puccolános anyagok természetes eredetű anyagok, amelyek szilikátokból vagy aluminát-szilikátokból, illetve ezek változataiból állnak. Az erőművi pernye és a szilikapor is puccolános tulajdonságú, ezeket azonban a szabvány külön szakaszokban tárgyalja.
A puccolános anyagok önmagukban vízzel keverve nem kötőképesek, de finomra őrölve és víz jelenlétében, szokásos környezeti hőmérsékleten az oldott kalcium-hidroxiddal (Ca(OH)2) reagálnak és szilárd kalcium-szilikát- és kalcium-aluminát-vegyületeket hoznak létre. Ezek a vegyületek hasonlóak azokhoz, amelyek a hidraulikus anyagok szilárdulása során keletkeznek. A puccolánok főként reakcióképes szilícium-dioxidot (SiO2) és alumínium-oxidot (Al2O3) tartalmaznak. A fennmaradó részt vas-oxid (Fe2O3)
és egyéb vegyületek alkotják. A reakcióképes kalcium-oxid mennyisége a szilárdulás szempontjából elhanyagolható.
A reakcióképes szilícium-dioxid-tartalom legalább 25,0 m/m% legyen.

Természetes puccolánok (P)
A természetes puccolánok rendszerint vulkanikus eredetű anyagok vagy üledékes kőzetek megfelelő kémiai és ásványi összetételű termékei, amelyek megfelelnek „Puccolános anyagok” szakasz előírásainak.

Természetes kalcinált puccolánok (Q)
A természetes kalcinált puccolánok olyan hőkezeléssel aktivált vulkanikus eredetű anyagok, agyagok és palák vagy üledékes kőzetek, amelyek megfelelnek a „Puccolános anyagok” szakasz előírásainak.

Pernye (V, W)
A pernyét a szénportüzelésű kazánok füstgázaiból a porszerű részecskék elektrosztatikus vagy mechanikus leválasztásával nyerik.
Más módon nyert pernyét nem szabad alkalmazni az MSZ EN 197-1 szerinti cementben. A pernyék savas vagy bázikus jellegűek lehetnek. Az előbbiek puccolános tulajdonságúak, az utóbbiak ezen kívül még hidraulikus tulajdonságokkal is rendelkezhetnek. A pernye izzítási vesztesége a következő határértékek között legyen az MSZ EN 196-2 szerint meghatározva úgy, hogy az izzítás időtartama 1 óra:
a. 0-5,0 m/m%
b. 2,0-7,0 m/m%
c. 4,0-9,0 m/m%
Ha a pernyét főalkotórészként használják fel a cement gyártása során, akkor a pernye izzítási veszteségének a felső határát fel kell tüntetni a csomagoláson és/vagy a szállítási dokumentumon.

Savas jellegű pernye (V)
A savas jellegű pernye puccolános tulajdonságú, főként gömbölyű, üveges részecskékből álló finom por. Alapvetően reakcióképes szilícium-dioxidból (SiO2) és alumínium-oxidból (Al2O3) áll. A fennmaradó rész vas-oxidot (Fe2O3) és más vegyületeket tartalmaz.
A reakcióképes kalcium-oxid aránya legfeljebb 10,0 m/m%, a szabad kalcium-oxid-tartalom, az MSZ EN 451-1-ben leírt módszerrel meghatározva, legfeljebb 1,0 m/m% legyen. Az 1,0 m/m%-nál több, de 2,5 m/m%-nál kevesebb szabad kalcium-oxidot tartalmazó pernye szintén alkalmazható, ha a duzzadása (térfogat-állandóság) az MSZ EN 196-3 szerint, 30 m/m% savas jellegű pernyéből és 70 m/m% az MSZ EN 197-1 szabványnak megfelelő CEM I cementből álló keveréken meghatározva, legfeljebb 10 mm.
Az reakcióképes szilícium-dioxid-tartalom legalább 25,0 m/m% legyen.

Bázikus jellegű pernye (W)
A bázikus jellegű pernye hidraulikus és/vagy puccolános tulajdonságú finom por. Főként reakcióképes kalcium-oxidot (CaO), szilícium-dioxidot (SiO2), valamint alumínium-oxidot (Al2O3) tartalmaz. A fennmaradó részben vas-oxid (Fe2O3) és más vegyületek találhatók. A reakcióképes kalcium-oxid aránya legalább 10,0 m/m% legyen. Az olyan bázikus pernyének, amelynek reakcióképes kalcium-oxid-tartalma 10,0 és 15,0 m/m% között van, legalább 25,0 m/m% reakcióképes szilícium-dioxidot kell tartalmaznia.
A több mint 15,0 m/m% reakcióképes kalcium-oxidot tartalmazó, finomra őrölt bázikus jellegű pernye nyomószilárdsága 28 napos korban az MSZ EN 196-1 szerint vizsgálva legalább 10,0 MPa legyen. Vizsgálat előtt a pernyét olyan finomságúra kell őrölni, hogy szitamaradéka nedves szitálással a 40 μm-es szitán 10 és 30 m/m% között legyen. A vizsgálathoz olyan habarcsot kell készíteni, amely cement helyett csak őrölt bázikus pernyét tartalmaz. A habarcspróbatesteket a készítéstől számított 48 óra után kell kizsaluzni, és a vizsgálat kezdetéig legalább 90% relatív nedvességtartalmú térben kell tárolni.
A bázikus pernye duzzadása (térfogat-állandóság) az MSZ EN 196-3 szerint, 30 m/m% a már említett őrölt pernyéből és 70 m/m% az MSZ EN 197-1-nek megfelelő CEM I cementből álló keveréken meghatározva,
legfeljebb 10 mm.

Égetett pala (T)
Az égetett pala speciálisan égetett olajpala, amelyet kb. 800 ºC hőmérsékleten állítanak elő különleges kemencében. Az égetett pala a természetes kiindulási anyag összetétele és a gyártási eljárás miatt klinkerásványokat, főként dikalcium-szilikátot és monokalcium-aluminátot tartalmaz. Kis mennyiségű szabad kalcium-oxid és kalcium-szulfát mellett nagyobb mennyiségű puccolánosan aktív oxidokat, főként
szilícium-dioxidot is tartalmaz. Ennek megfelelően a finomra őrölt, égetett pala határozott, a portlandcementhez hasonló hidraulikus tulajdonságokat és emellett még puccolános tulajdonságokat is mutat.
A megfelelően őrölt, égetett pala nyomószilárdsága 28 napos korban az MSZ EN 196-1 szerint meghatározva legalább 25,0 MPa legyen. A vizsgálathoz olyan habarcsot kell készíteni, amely cement helyett finomra őrölt, égetett palát tartalmaz. A habarcspróbatesteket a készítéstől számított 48 óra után kell kizsaluzni, és a vizsgálat megkezdéséig legalább 90% relatív nedvességtartalmú térben kell tárolni.
Az égetett pala duzzadása (térfogat-állandóság) az MSZ EN 196-3 szerint, 30 m/m% őrölt, égetett palából és 70 m/m% az MSZ EN 197-1-nek megfelelő CEM I cementből álló keveréken meghatározva, legfeljebb 10 mm.

Mészkő (L, LL)
A mészkő a következő követelményeknek feleljen meg:
a. A kalcium-oxid-tartalomból számított kalcium-karbonát (CaCO3) mennyisége legalább 75 m/m% legyen.
b. Az MSZ EN 933-9 szerinti metilénkékpróbával meghatározott agyagtartalom legfeljebb 1,20 g/100 g legyen.
A vizsgálathoz a mészkövet kb. 5000 cm2/g fajlagos felületre kell őrölni, amelyet az MSZ EN 196-6 szerint kell meghatározni.
c. Az összes szervesszén-tartalom (TOC), a MSZ EN 13639 szerint meghatározva, feleljen meg a következő feltételek egyikének:
LL: legfeljebb 0,20 m/m%;
L: legfeljebb 0,50 m/m%.

Szilikapor (D)
A szilikapor a szilícium- és a ferro-szilícium-ötvözetek előállítása során elektromos ívkemencékben keletkezik nagy tisztaságú kvarcnak szénnel való redukciója révén, és nagyon finom gömbszerű részecskékből
áll, amelyek legalább 85 m/m% amorf szilícium-dioxidot tartalmaznak. Az elemi szilícium (Si) mennyisége nem lehet több 0,4 m/m%-nál az ISO 9286 szerint meghatározva.
A szilikapor feleljen meg a következő követelményeknek:
a. izzítási veszteség az MSZ EN 196-2 szerint meghatározva, de 1 órás időtartamot alkalmazva, legfeljebb 4,0 m/m% legyen,
b. a kezeletlen szilikapor fajlagos felülete (BET) az ISO 9277 szerint meghatározva legalább 15,0 m2/g legyen.
(A BET-elmélet (Brunauer-Emmett-Teller) a felület beborításához szükséges gázmennyiségből (pl. N2, He) következtet a fajlagos felületre, ahol a nyílt pórusok belső felülete is meghatározásra kerül).

Mellékalkotók
A mellékalkotórészek különlegesen válogatott, szervetlen, természetes ásványi anyagok, a klinkergyártásból származó szervetlen ásványi anyagok, vagy az előzőekben tárgyalt alkotórészek, amennyiben nem főalkotórészek a
cementben.
A mellékalkotórészek megfelelő előkészítés után és szemcseméret-eloszlásuk következtében javítják a cement fizikai tulajdonságait (pl. a bedolgozhatóságot vagy a vízmegtartó képességet). Lehetnek inert, gyengén hidraulikus, rejtett hidraulikus vagy puccolános tulajdonságú anyagok. Erre vonatkozóan azonban követelmény nincs előírva.

Kalcium-szulfát
A kalcium-szulfátot a kötés szabályozása céljából a gyártás során kell a cement többi alkotóihoz adni. A kalcium- szulfát lehet gipszkő (kalcium-szulfát-dihidrát CaSO4·2H2O), félhidrát (CaSO4·1/2H2O), anhidrit (vízmentes kalcium-szulfát, CaSO4) vagy ezek keveréke. A gipszkő és az anhidrit természetes anyagok. A kalcium-szulfát bizonyos ipari folyamatok melléktermékeként is keletkezhet. Ilyen például a füstgáz-kéntelenítésből származó ún. REA-gipsz, ami nagy tisztaságú (> 95 m/m%) kalcium-szulfát-dihidrát.

Adalékok
Az MSZ EN 197-1 céljára alkalmazott adalékok olyan alkotórészek, amelyeket a korábban leírt szakaszok nem tartalmaznak, és azért adagolják, hogy javítsák a gyártási eljárást vagy a cement tulajdonságait.
Az adalékok összes mennyisége legfeljebb a cement 1,0 m/m%-a legyen (kivéve a színezőanyagokat). A szerves adalékok mennyisége száraz állapotban legfeljebb a cement 0,2 m/m%-a legyen. Nagyobb mennyiség is adagolható a cementekhez, ebben az esetben a legnagyobb mennyiséget, %-ban, fel kell tüntetni a csomagoláson és/vagy a szállítási dokumentumon.
Ha a cement az MSZ EN 934 szabványsorozat szerinti, a betonhoz, habarcshoz vagy injektált habarcshoz használt adalékszert tartalmaz, akkor az adalékszer szabványos megnevezését fel kell tüntetni a cement csomagolásán vagy a szállítási dokumentáción.