Cement portlandzki

W związku z powyższym przy projektowaniu betonów drogowych należy zwrócić specjalną uwagę na jakość poszczególnych składników. Niemniej jednak ważne znaczenie mają również wszystkie podstawowe wymagania stawiane betonom konstrukcyjnym. Wymagania wytrzymałościowe stawiane betonom drogowym według PN-61/S-96015 (program uprawnienia budowlane na komputer). W skład betonu nawierzchniowego, podobnie jak i innych betonów konstrukcyjnych, wchodzą następujące materiały składowe: cement, kruszywo, woda, dodatki specjalne.

W celu zapewnienia betonowi nawierzchniowemu wysokich własności cement powinien wykazywać:
- wysoką wytrzymałość,
- mały skurcz, szczególnie w początkowym okresie,
- wydzielanie małej ilości ciepła przy wiązaniu.

Jakkolwiek drogowa nawierzchnia betonowa podzielona jest szczelinami na płyty, to jednak z uwagi na małą grubość tych płyt w stosunku do ich długości i szerokości, z powodu kurczenia się betonu narażona jest ona na znaczne naprężenia powodujące pęknięcia (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Liczbę pęknięć skurczowych można znacznie zmniejszyć, stosując np. cement o małym skurczu. W wyniku wielu wszechstronnych badań uznano, że najbardziej właściwy do budowy nawierzchni betonowych jest cement portlandzki w stanie zupełnie świeżym o wytrzymałości zaprawy na ściskanie po 28 dniach w granicach 300-H400 kG/cm2, o powolnym czasie wiązania (początek po upływie 2 godzin) i o średnim przemiale, tj. o pozostałości na sicie nr 80 (6400 oczek na cm2) w granicach od 5 do 15%. W związku z tym polskie przepisy nakazują stosować do nawierzchni betonowej cement portlandzki marki nie niższej niż 350, o początku wiązania nie wcześniej niż po upływie dwóch godzin (uprawnienia budowlane).

Inne cementy wysokiej jakości o przyspieszonym okresie twardnienia zarówno portlandzkie (przednie lub szybkotwardniejące), jak też o innym składzie chemicznym (glinowy) nie są zalecane i nie znajdują szerszego zastosowania przy budowie nawierzchni betonowych. W wielu krajach dopuszcza się użycie tych cementów w razie konieczności szybszego oddania drogi do ruchu.

Przyspieszony czas wiązania

Zdarza się to przy budowie odcinków końcowych, przy zbliżających się przymrozkach bądź przy naprawie lub pełnej wymianie zniszczonych płyt nawierzchni (program egzamin ustny). Należy przyjąć za zasadę, że cementów różnych rodzajów marek lub różnego pochodzenia nie powinno się mieszać i płyta betonowa nawierzchni wykonana jednym ciągiem od szczeliny do szczeliny dylatacyjnej powinna zawierać cement tej samej marki, z jednej fabryki i z tego samego transportu.

Dotyczy to zwłaszcza cementu glinowego, którego bezwzględnie nie wolno stosować w bezpośrednim zetknięciu z niezwiązanym jeszcze cementem portlandzkim (opinie o programie). Należy jednak stwierdzić, że sprawa produkcji specjalnych cementów drogowych, przeznaczonych do budowy nawierzchni betonowych na drogach lub lotniskach, nie jest jeszcze ostatecznie rozwiązana. W wielu krajach prowadzone są w tym kierunku studia technologiczne, zmierzające do ustalenia najbardziej właściwych parametrów chemicznych przy produkcji cementu, aby otrzymać produkty wysokiej wytrzymałości przy wolnym wiązaniu, małym skurczu i małym wydzielaniu ciepła przy hydratacji. Niezależnie od właściwości technicznych cementu, należy przestrzegać zużycia nadesłanego na budowę cementu w odpowiednim czasie.

Z jednej strony cement pochodzący wprost z produkcji i zawierający tzw. ciepło produkcyjne (gorący cement) nie powinien być bezpośrednio używany, gdyż często wykazuje przyspieszony czas wiązania i brak stałości objętości, które to wady z biegiem czasu zanikają (segregator aktów prawnych). Z tych względów cement po nadejściu na plac budowy powinien przeleżeć w zwykłych warunkach składowania co najmniej trzy do pięciu dni. Z drugiej strony cement dzięki swym właściwościom higroskopijnym, nawet w opakowaniu i właściwych warunkach składowania, z biegiem czasu ulega stopniowemu wietrzeniu, zatracając swe cechy wytrzymałościowe.

Zjawisko wietrzenia jest tym groźniejsze, im cement jest wyższej marki i drobniej zmielony (promocja 3 w 1). Zaleca się więc nieprzetrzymywanie cementu na placu budowy dłużej niż jeden miesiąc.