5 T C H T N G BETONPR 5 M ADe nieuwecementnorm NEN 3550Dit is een bijzondere aflevering. Met het vers.chijnen vandit nummer wordt namelijk 25 jaar Betoniekgereali-seerd. Het past niet direct in de formule van Betoniek omdaar uitvoerig bij stil te staan, toch is erbij de redactieenige trots en voldoening over dit feit.Toevallig gaat deze aflevering over hetzelfde onderwerpals de eerste aflevering van januari 1970. Toen werden deeigenschappen van portland- en hoogovencementbesproken. Deze aflevering gaat over de nieuwe cement-norm NEN3550 die in januari 1995 van kracht wordt.Deze cementnorm is gewijzigd naar aanleiding van hetverschijnen van de Europese cementnorm, deENV 197.Hoewel dit nog maar een voornorm is, is vooruitlopendop de definitieve Europese norm onze nationale normNEN 3550 alvast in de geest van de Europese normgewijzigd.In deze afleveringwordt de nieuwecementnorm besproken en wordt,waar nodig, achtergrondinformatiegegeven over de opgenomenbepalingen. Voor zover thansnovember 1994mogelijkworden ook debetontechnologische consequen-ties toegelicht.V 197Inde ENV 197deel I worden voorde normale cementen specificaties,eisen en keuringscriteria gegeven.Voor speciale cementen zoalsaluminiumcement en cement meteen hoge bestandheid tegensulfaten, worden aparte delen vande ENV 197 voorbereid.Bij het doorbladeren van de ENVvallentwee zaken op vergelekenmet de Nederlandse cementnorm.Ten eerste is het aantal grondstof-fen dat voor de fabricage vancement mag worden toegepast,aanzienlijkgroter dan thans hetgeval is. Dit heeft mede tot gevolgdat het aantal cementsoorten isuitgebreid. Ten tweede zijn desterkteklassen gewijzigd.Het eerste punt ishet gevolgvaneen internationale trend, namelijkhet verantwoord toepassen vangrondstoffen met latent-hydraulische of puzzolaneeigenschappen, maar ook hettoepassen van grondstoffen dieuitsluitend een vulstof-karakterdragen.Interieur vaneen cementmolen; de stalen maal/ichamen zijnduidelijk te zien.foto: Bob de RuiterlBetonPrismaBij het tweede punt valtonmiddellijk op dat de voor onsvertrouwde omschrijving van desterkteklassen, namelijk klasse A, Ben C, vervangen wordt door deklassen 32,5,42,5 en 52,5. Dat zaleven wennen zijn.N 3550Naast deze twee grote wijzigingenzijn er inde nieuwe norm nogtalrijke detailveranderingen. In diehoofdstukken waar belangrijkeverschillen met de oude normvoorkomen, zullen we dieaangeven en eventueel verduidelij-ken.Inhoofdstuk 3 worden definitiesvoor cement en een aantalbestanddelen gegeven. Dezewijken niet essentieel af van deoude norm. Verder worden, inafwijking van de ENV 197, in dithoofdstuk de cementen metspeciale eigenschappen genoemd,te weten:wit portlandcement;cement met lage hydratatie-warmte;cement met hoge bestandheidtegen sulfaten.Ook is aluminiumcement nadergedefinieerd.De eisen voor sulfaatbestandheiden lage hydratatiewarmte zijn nietveranderd ten opzichte van debestaande NEN 3550.Hoofdstuk 4, 'Samenstelling eneisen', begint met een aantalrandvoorwaarden over dehydrauliciteit en de verwerkbaar-heid. Het gehalte aan reactiefcalciumoxide (CaO) plussiliciumoxide (Si02) moet tenminste 50% zijn. Het maken vancement moet voldoen aanvoorwaarden om tot eenhomogeen mengsel te komen datde gewenste eigenschappenwaarborgt. Verder wordt gewezenop de noodzaak van gekwalificeerdpersoneel bijde produktie enkwaliteitsborging. De in dithoofdstuk opgenomen bepalingenzijn een algemene waarborg voorhet verkrijgen van een cement datzal kunnen voldoen aan de gesteldeeisen.Hoofdstuk 5 geeft de bestanddelenvan cement. In dit hoofdstuk isduidelijk de grote uitbreiding vande toegestane bestanddelen tezien. Naast de thans bekendebestanddelen:portlandcementklinker (K);gegranuleerde hoogovenslak (S);poederkoolvliegas (V);zijn ook nog opgenomen:natuurlijke puzzolanen (P);gebrande leisteen (T);kalksteen (L);fillers (F).De letters achter de bestanddelenworden gebruikt bijde coderingvan de cementsoorten. Van denatuurlijke puzzolanen was inNederland tras reeds bekend.Thans mogen ook andere stoffenvan vulkanische of sediment-oorsprong worden toegepast. Hetkenmerk van natuurlijke enkunstmatige puzzolanen(bijvoorbeeld vliegas) is dat hetgehalte aan reactief CaO zeer kleinis.Gebrande leisteen als bestanddeelvoor cement is minder bekend.Deze grondstof wordt verkregenna het branden van oliehoudendeleisteen. Hierbij ontstaanverbindingen die grote overeen-komst hebben met portlandce-mentklinker en met puzzolanebestanddelen. De hydrauliciteitmoet met proeven wordenaangetoond. Een kenmerk van ditcement is de bruinIrode kleur.Kalksteen is een, voor ons, nieuwbestanddeel van cement. Hetkalkgehalte (CaC03) moet groterzijn dan 75% en eventueleverontreinigingen met klei oforganische stoffen moeten wordenbeperkt.Kalksteen is een inerte stof enheeft dus uitsluitend een functie alsvulstof. De korrelopbouw is ookvan belang voor de reologischeeigenschappen van de cementpastaen dus ook van betonspecie.Fillers kunnen zowel inert alshydraulisch zijn; hieraan wordengeen eisen gesteld. Er geldt eenmaximale dosering van 5%.Fillersmogen de duurzaamheid nietverminderen en de waterbehoefteniet niet wezenlijk beïnvloeden.Met het expliciet noemen vanfillerslijkt het alsof dit een nieuwecomponent binnen de geWijzigdeNEN 3550 is geworden. Ook deoude cementnorm gaf echterreeds de mogelijkheid omvulstoffen tot maximaal 5%toe tepassen.Als bindtijdregelaar voor cement iscalciumsulfaat voorgeschreven. Ditkan zowel gips of anhydriet of eenmengsel van beide zijn.Als laatste worden in dit hoofdstukde zogenaamde toevoegingengenoemd. Dit zijnstoffen die nietonder de eerdergenoemdebestanddelen vallen en gebruiktworden tijdens de fabricage omeigenschappen te beïnvloeden.De maximaledosering isl %; bijhogere doseringen moet ditworden vermeld.Hoofdstuk 6 behandelt decementsoorten. Er worden vijf.De samengestelde portlandcemen-ten (type II-cementen) kunnen alsvolgt worden onderverdeeld:portlandslakcementportlandpuzzolaancementportlandvliegascementportlandleisteencementportlandkalksteencementportlandcomposietcementElktype II-cement wordt dusgenoemd naar het hoofdbestand-deel dat naast de portlandcement-klinker wordt toegevoegd. Alsmeerdere bestanddelen wordentoegevoegd, dan heet het cementportlandcomposietcement.Bij de samengestelde portlandce-menten (type 11), de hoogovence-menten (type 111), de puzzolaance-menten (type IV) en bijdecomposietcementen (type V)worden bijde aanduidingen deletters A, Bof C gebruikt. Metdeze letters wordt het gehalte aanportlandcementklinker aangege-ven. (Uiteraard volgt daaruittevens het gehalte aan anderebestanddelen)Waarden voor A, B en CVoor type 11 is: A: 80 -94% klinkerB: 65 - 79% klinkerVoor type 111 is:A: 35 - 64% klinkerB: 20 - 34% klinkerC: 5 19%klinkerVoor type IVis:A:65 - 89% klinkerB: 45 - 64% klinkerVoor type V is: A: 40 - 64% klinkerB: 20 39% klinkerIntabel I is het complete overzichtgegeven met daarbij ookaangegeven de gehalten voor dehoofdbestanddelen en de overigebestanddelen, zoals fillers.De letters A, B en C hebben nugeen enkele verwantschap meermet de cementklassen.Terugkerend bijtabel I zien wedat de aanduiding van decementsoorten isgebaseerd op:de hoofdsoort: type I,11, 111, IVen V;het gehalte aan portlandcement-klinker: A, Bof C;bijde samengestelde portland-cementen (type 11) een lettervan het andere hoofdbestand-deelS, P, V,T, L of, bij M,wanneer er behalve portlandce-mentklinker een mengsel vanmeerdere hoofdbestanddelen istoegepast.Als voorbeeld: CEM II/B-Sbetekent een portlandslakcementmet een klinkergehalte tussen 65%en 79%.CEM III/A is eenhoogovencement met eenklinkergehalte tussen 35%en 64%.CEMV/Bbetekent een composiet-cement met een klinkergehaltetussen 20%en 39%,een gehalteaan gegranuleerde hoogovenslak-ken tussen 3 I% en 50%en de restnaar keuze natuurlijke puzzolanenenlof vliegas(zie tabel I).Tabel ICementsoorten ensamenstelling* (hoofc/bestanc/c/eel K= portlanc/cementklinker)benaming aanduiding K(%) andere hoofdbestanddelen (%)portlandcement CEMI 95 -100portlandslakcement CEMII/A-S 80-94 6 - 20 S (hoogovenslak)portlandslakcement CEM II/B-S 65-79 21 - 35 S (hoogovenslak)portlandpuzzolaancement CEM II/A-P 80-94 6 - 20 P (puzzolaan)portlandpuzzolaancement CEM II/B-P 65-79 21 - 35 P (puzzolaan)portlandvliegascement CEM II/A-V 80-94 20 V (vliegas)portlandvliegascement CEM 79 21 - 35 V (vliegas)portlandlelsteencernent CEM 6 - 20 T (leisteen)portlandleisteencement CEM IIIB-T 65-79 21 35 T (leisteen)portlandkalksteencement CEM II/A-L 80-94 6 - 20 L(kalksteen)portlandcomposietcement CEM II/A-M 6 - 20 M 'mengsel'** SPVTLportlandcomposietcement CEM II/B-M 65-79 21 35 M 'mengsel' SPVTLhoogovencement CEMIII/A 36 - 65 S (hoogovenslak)hoogovencement CEM 20-34 66 - 80 S (hoogovenslak)hoogovencement CEM III/C 5- 19 81 95 S (hoogovenslak)puzzolaancement CEM IV/A 65-89 I I - 35 'mengsel' PVpuzzolaancement CEMIV/B 45-64 36 55 'mengsel' PVcomposietcement CEMV/A 40-64 18 30 SI8 - 30 'mengsel' PVcomposietcement CEM V/B 20-39 31 S 31 - 50 'mengsel' PV* Alle cementen mogen naast de hoofdbestanddelen 0 - 5%(m/m) overige bestanddelen bevatten (bijvoorbeeldvulstoffen).** Het woord mengsel duidt op twee of meerdere componentenBij de composietcementen (typeV)zijn dus drie componentenvastgelegd (K, S en een mengselvan P + V).Uit tabel I volgt verderdat het aantal toegelatencementsoortenl9 stuks is. Hetmerendeel hiervan valt in decategorie samengesteldeportlandcementen. Op de nadereeigenschappen en de toepasbaar-heid van deze cementen komen weterug bijde 'Praktische gevolgen'.Hoofdstuk van de normbehandelt de mechanische, fysischeen chemische eisen. Vooral bijdeeisen aan druksterkte is er eenaantal belangrijke wijzigingen. Decementen worden ingedeeld indrie sterkteklassen, namelijk 32,5,42,5 en 52,5. Hiermee wordtbedoeld de normdruksterkte inN/mm2, bepaald volgens NEN EN196-1, na 28 dagen verharden. Inelke sterkteklasse kan eenonderscheid worden gemaakt ineen normale of.een hogebeginsterkte. In het laatste gevalwordt de letter R gebruikt.Nogmaals: de letters A, en Cvoor aanduiding van eencementklasse komen hiermeevolledigte vervallen. De cementenzijn nu dus ingedeeld naar 28-daagse druksterkte (32,5, 42,5 en52,5) met een eventueleaanduiding van een hogebeginsterkte (R).Intabel 2 staan de eisen voor denormdruksterkten vermeld. Hierinis te zien dat de beginsterktewordt bepaald na 2 dagen (behalvebij klasse 32,5). Voorheen werdenin de norm de eisen voor debeginsterkte na I of 3 dagenvastgelegd. Dat is echter een detailmet weinig praktische betekenis.Druksterkte in N/mm2 BeginVormhou-Sterkte- Beginsterkte na Sterkte na van dedendheidklasse2 dagen 7 dagen 28 dagenbinding(mm)(min)32,5 -32,5 R32,5 52,542,5 -42,5 R -52,5 -52,5 R 30Tabel 2Mechanische en eisenophoofdlijnenIn tabel 2 valt op dat de eisen dieaan de drie sterkteklassen wordengesteld 2,5 N/mm2 lager zijn danthans voor de klasse A, B en Cgeldt.De fysische eisen: vormhoudend-heid, beginbinding en hydratatie-warmte, vermeld in hoofdstuk 8(tabel2) zijn niet wezenlijkveranderd.In klasse 52,5 is een beginbindingtoegestaan van 45 minuten inplaats van 60 minuten in de oudenorm.Tabel3Chemische eisenHoofdstuk 9 bevat de chemischeeisen die aan de gewone cementenen aan cementen met specialeeigenschappen worden gesteld.Tabel 3 geeft een overzicht. Deeisen zijn ongeveer gelijkaan dehuidige norm.Belangrijkzijnnatuurlijk ook deeisen die zijn vermeld voor debestandheid tegen sulfaten. Dezebestandheid speelt bij hoogovence-menten met een slakgehalte vanmeer dan 65%, dus bij eenCEM IIIIB en een CEM en bijportlandcement CEM I met eenC3A-gehalte 3%.speciale eigenschap wordtaangeduid met de letters HS (hogesulfaatbestandheid) achter deofflciêle naam.Bij het voldoen aan de eisen voorlage hydratatiewarmte 270 J/gna 7 dagen) worden de letters LH(lage hydratatiewarmte) gebruikt.In de nieuwe norm worden eisengesteld aan het chloridegehalte vanalle cementen.Tot zover is per hoofdstukaangegeven wat de belangrijkstewijzigingenzijn. De laatstehoofdstukken over keuring (10) enbepaling hydratatiewarmte (11)zijn ongewijzigd gebleven.aktische gevolgenWelke gevolgen heeft deze tochwel ingrijpende wijziging van denorm voor de praktijk? Om tebeginnen zal het wel even moetenwennen om in plaats vanportlandcement klasse A temoeten spreken van portlandce-ment klasse 32,5 R, maar dat gaatsnel en na enige tijd weet men nietanders meer.Cement- Sterkte-EigenschapEissoort klasse %CEM Ialle gloeiverlies 5,0CEM IIICEMIalleonoplosbare5,0CEM III restCEM I 32,5 sulfaatCEM II 32,5 R (als S03) s 3,5CEMIV 42,5CEMV 42,5R52,552,5 RCEM III allealle alle chlorideCEM IV allepuzzolaniteit moet de proefdoorstaanBelangrijker is de vraag of decementkwaliteiten zullen wijzigen.De boven- en ondergrenzen vande huidige norm liggen2,5 N/mm2hoger dan in de nieuwe norm. Inde praktijk passen de huidigeportland A-, B- en C-cementenzonder meer in de klassen 32,5,42,5 en 52,5. Dat is onder meerhet gevolg van het feit dat demeeste cementen ongeveermidden in de band lagen die denorm aangaf. De Nederlandseportlandcementen wordeningedeeld in respectievelijk deklassen 32,5 R, 42,5 Ren 52,5 R.Met cement alsgrondstofvoor betonkunnenspeaaculaire construaies warden gebouwd, zoalsde tuibrug overde WaalbijZaltbommel. foto: Flying Camera Eindhoven Airport..VOORBEELDPortlandvliegascement alsgelijkwaardige vervanger vanportlandcement klasse A komtdus ook in de klasse 32,5 R.Bij de Nederlandse hoogovence-menten ligt de zaak watingewikkelder. De normsterktevan deze slakrijke cementen ligtthans aan de bovenzijde van dehuidige norm. Een kwaliteitsverla-ging zou noodzakelijk zijn ombinnen de nieuwe norm in deklasse 32,5 te vallen. Om de'performance' van deze cementenin beton te handhaven, worden zijingedeeld in de klasse 42,5, dus alsCEM III/B-42,5. Om echter tekunnen voldoen aan hetsterktecriterium na 2 dagen, zal debeginsterkte iets wordenverhoogd. Het huidige hoogoven-cement klasse Bkomt ook in deklasse 42,5 en krijgt als onder-scheid de aanduidingPLUS (tabel4).Onder performance wordt hierverstaan de som van sterkte-ontwikkeling en 28-daagse sterkte,de verwerking en het gedrag onderklimatologische of andere veelvoorkomende omstandigheden.In de praktijk mag de technoloogervan uitgaan dat de prestaties vande Nederlandse portlandcementenin beton niet wezenlijk zalveranderen. Dat geldt ook voor dehoogovencementen die in de. sterkteklasse 42,5 zullen wordengeplaatst. De aanpassingen diehiervoor nodig zijn hebben eenpositieve invloed op de aanvangs-sterkte en op het watervasthou-dend vermogen, waardoor demengselstabiliteit en daarmee hetbleedinggedrag verbetert.Bij het overzicht van het groteaantal toegelatencementsoortenkomt automatisch de vraag naarvoren wat de verschillendetoepassingsmogelijkheden zijnaldie cementen. Zullen dezecementen nu direct in Nederlandworden geproduceerd ofgeïmporteerd? Dat zal zeker niethet geval zijn.De norm geeft uitsluitend hetaantal toegestane cementen weer.Bij een groot aantal van dezecementen is uitsluitend in het(verre) buitenland ervaring.Van de in Nederland gebruikelijkecementsoorten, portlandcement,hoogovencement, portlandslakce-ment en portlandvliegascement,zijn de eigenschappen enperformance in de praktijkgenoegzaam bekend. De nieuwecementen in de NEN 3550 zijngeklasseerd op grond van denormsterkte.Het kan echter voorkomen datverschillende cementsoorten metgelijke normsterkte toch eenverschil in druksterkte geven inbeton. Dit wordt onder meerveroorzaakt dooreen verschil inwaterbehoefte, temperatuurge-voeligheid enz. Met anderewoorden: de performance inbeton is anders.Als onvoldoende informatie overde duurzaamheidsaspecten van eencement bekend is, kan menhierover via proeven een indrukverkrijgen. Veelal zal menvergelijkende proeven uitvoerenmet een bekend cement. Bedachtmoet hierbij worden dat deresultaten slechts indicatiefzijn enin de praktijk bevestigd moetenworden.De nieuwe norm nogmaalsoverziend, kan men constaterendat de belangrijkste wijzigingenliggen in de andere naamgevingen,sterkteklassen en de groteuitbreiding van het aantalcementsoorten. Om deze zakenvoor de komende tijd vast tehouden, is bijgaande postergemaakt die alle belangrijke zakenin de NEN 3550 samengevat opeen rijtje zet.aTabel 4Nederlandse cementen binnen de nieuwe cementnorm NEN3550OUDE BENAMINGEnci Portlandcement klasse AEnci Portlandcement klasse BEnci Portlandcement klasse CEnci Portlandvliegascernent klasse AEnci Hoogovencement klasse AEnci Hoogovencement klasse BEnci MetselcementCemil Hoogovencement klasse ACemij Hsogovencement klasse BRobur Hoogovencement klasse ARobur Hoogovencement klasse ADaar maak je 't mee.NIEUWE BENAMINGPortlandcement CEM I 32,5 RPortlandcementCEM I 42,5 RPortlandcement CEMI 52.5 RPortlandvliegascement CEMIIIB - V32,5 RHoogovencement CEM III/B 42,5 LH HSHoogovencement CEM III/A 42.5ogovencement CEM III/B42.5 LH HSogovencement CEM III/B42,5 LH HS PLUSHoogovencement CEMIII/B 42.5 LHHSHoogovencement CEM III/B42,5 LH HS PLUSROEPNAAMPortlandcement 32.5RPortlandcement 42,5 RPortlandcement 52,5 RPortlandvllegascernent 32,5 REnci Hoogovencement 42,5Enci Hoogovencement 42.5 PLUSCemij Hoogovencement 42,5Cernil Hoogovencement42,5 PLUSRobur Hoogovencement 42,5Robur Hoogovencement42,5PLUSIn onze volgendeuitgave:Beton opSchipholBij de bouwactiviteiten opSchiphol wordt veelbetontoegepast. Aande handvanenkelewerken wordt gekekennaarbij:zonderheden opbetontechnologisch gebied inrelatie tot constructie.ColofonBETONlEK is een praktijkgerichtvoorlichtingsblad op het gebiedvan de betontechnolgie enverschijnt 10 keer per jaar.Redactie:tel. 073 -401 222Abonnementen:tel. 073 -401 231Uitgave:Stichting BetonPrisma,Postbus 3532,5203 DM 's-Hertogenbosch,De Stichting BetonPrisma is eeninitiatiefvan de VerenigingNederlandse Cementindustrie(VNC).Overname van artikelen enillustraties is toegestaan, ondervoorwaarde van bronvermelding.Abonnementsprijzen (1995):Nederland f 26,50Belgiëf 27,50 enandere landen f42,-Abonnementen lopen per kalen-derjaar. Aan het het eind van eenkalenderjaar wordt het abonne-ment automatisch verlengd, tenzijvoor I december schriftelijkwordt opgezegd.ISSN 0166-137x