Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое портландцемент, его характеристики и производство

Что такое портландцемент, его характеристики и производство

Портландцемент – это разновидность цемента, который представляет собой гидравлическое вяжущее вещество. Он состоит в большей степени из силиката кальция (белита и алита). Этот компонент достигает около 70-80% от общего состава. Этот вид цемента наиболее популярен во всем мире. Свое название он получил от острова, находящегося на территории Великобритании, поскольку каменные породы с Портланда имеют идентичный цвет.

Общее описание

Цемент портланд часто называют материалом общестроительного назначения, но на самом деле это не совсем так. Имеется несколько его разновидностей, которые отличаются по составу и характеристикам.

Это гидравлическое вяжущее вещество, в основе лежит силикат кальция, а также производные от него. Основной особенностью, является способность раствора к быстрому застыванию. Сейчас такая разновидность цемента наиболее популярна.

Этапы образования цементного камня

После смешивания портландцемента с водой его твердение происходит в течение нескольких часов. Первоначальное упрочнение осуществляется за счет реакции воды с гипсовым компонентом и трехкальциевым алюминатом. В ходе этого процесса формируется кристаллическая структура моносульфата, алюмината кальция гидрата, эттрингита. На следующих этапах твердения происходит развитие сил натяжения, благодаря медленному протеканию реакции H2O с трехкальциевым силикатом. В результате процесса образуется силикат кальция (CSH гель), главное отличие которого – аморфная структура. На всех стадиях твердения происходит обволакивание и связывание в единый искусственный камень мелких и крупных заполнителей раствора.

Минеральные составляющие клинкера

Для получения основного компонента портландцемента – клинкера, проводится обжиг сырьевой смеси (известняк + глина). В результате этой операции образуются минеральные соединения, процентное содержание которых не должно превышать допустимые значения.

В большинстве случаев клинкер получают из искусственных смесей, потому что в природе сырье, содержащее примерно 75% карбоната кальция и 25% глины, встречается довольно редко

К основным минералам, определяющим свойства получаемого клинкера относятся:

  • быстро твердеющий алит. Этот компонент отвечает за скорость твердения состава и нарастание эксплуатационной прочности. Его количество регламентировано в пределах 45-60 процентов;
  • медленно твердеющий белит. Его присутствие позволяет цементным составам достигать высоких прочностных показателей при длительном твердении. Чтобы белит не потерял вяжущих свойств, клинкер максимально быстро охлаждают. Количество минерала выдерживается в рамках 20-35 процентов, что позволяет достичь оптимальных сроков твердения;
  • быстро гидратирующий трехкальциевый алюминат, ускоряет процесс гидратации, но параллельно с этим снижает прочностные характеристики и увеличивает возможность появления коррозии. Поэтому содержание ограничено 4-10 процентами;
  • образующийся на определенной фазе обжига алюмоферрит, значительно не влияет на процессы твердения и тепловыделения. Его содержание в клинкере находится в пределе 10-18 процентов.

Поскольку портланд цемент получают из разного по химическому и минералогическому составу сырья, то на выходе получают цемент, отличающийся свойствами. Используя испытанные технологии производства, придерживаясь разработанных рекомендаций по процентному содержанию минеральных включений, предприятия-изготовители получат на выходе качественный продукт, отвечающий требуемым параметрам.

Особенности производства

Изготовление портландцемента происходит в три стадии:

  • Приготовление сырьевой смеси. Минералогический состав сырьевой смеси для изготовления портландцемента – карбонатные горные породы (мел, известняк, глинозем, кремнезем) и мергелий, содержащие оксиды кальция, кремния, железа, алюминия, магния. Сырье измельчают и смешивают в оптимальных пропорциях.
  • Производство клинкера. Его получают обжигом подготовленной сырьевой массы в высокотемпературных печах при +1300…+1400°C.
  • Приготовление портландцемента для поставки потребителям. Клинкер измельчают и смешивают с гипсом. При необходимости в материал добавляют другие компоненты, позволяющие получить определенные свойства готового продукта.
Читать еще:  Правила создания качественной полусухой цементно-песчаной стяжки

Что такое портландцемент

Портландцемент — это вяжущее вещество, для изготовления которого применяется измельчённый клинкер, строительный гипс и специальные добавки. Клинкер для изготовления портландцемента представляет собой сырьевую массу, получаемую путем обжига глины, известняка, мергеля, доменного шлака, нефелинового шлама и других веществ.

Клинкер является основным компонентом портландцемента. От соотношения содержащихся в нём всех вышеуказанных компонентов, зависит прочность и стойкость цемента к различному роду воздействиям. Портландцемент может выпускаться как в чистом виде, без добавок, так и с различного рода минеральными включениями, которые в той или иной мере влияют на его эксплуатационные характеристики.

Свойства портландцемента

Основными свойствами портландцемента являются:

  1. Прочность;
  2. Плотность;
  3. Водопотребность и водоотделение;
  4. Морозостойкость;
  5. Фракция (тонкость помола);
  6. Сроки схватывания;
  7. Тепловыделение;
  8. Степень сцепления с металлопрокатом.

По степени механической прочности портландцемент подразделяется на четыре следующих марки: 400, 500, 550, 600. Марка портландцемента определяет предел прочности материала на изгиб и сжатие, и выражается в кгс/см 2 . Сроки схватывания портландцемента определяют способность материала затвердевать за определённый отрезок времени.

Нормальными сроками затвердевания портландцемента считается время не более 10 ч после его затворения водой, и не ранее чем 45 мин, за которые мастер должен успеть выработать строительную смесь. Скорость схватывания портландцемента всецело зависит от его минералогического состава, а также качества применяемого клинкера.

Изготавливают цемент из гипса и молотого клинкера. Клинкер обожженная смесь глины и извести. Полученные гранулы клинкера, перемалывают и добавляют гипсовый порошок.

Это состав самого простого ПЦ, продающийся в отечественных магазинах под марками М400/500/600 (ГОСТ 10178). Цифра в маркировке означает прочность получаемого монолита на вертикальную нагрузку. В продаже можно найти цементы по ТУ М200, М300 и М700. Есть варианты М800 и М900.

Читать еще:  Шлифованные полы: шлифовка бетона, шлифовка мрамора

Однако, для получения специальных свойств производители могут добавлять в клинкер добавки в виде оксида железа, оксида магния, алюминаты, оксиды кремния и кальция, силикаты.

Также некоторые производители добавляют в цемент минеральные добавки в виде, пемзы, вулканического туфа, кремнеземистых отходов, а также современные пластификаторы.

Разновидности

Существует несколько типов ПЦ. Наиболее известная классификация основывается на показателе прочности. Данный показатель определяется осевым сжатием образцов раствора после выдержки в течение 28 суток.

Разновидности портландцемента по прочности обозначаются его маркой. Наиболее распространенные марки таковы: 400, 500, 550, 600.

Для большинства работ достаточно ПЦ400. Более высокие марки являются более прочными и более дорогими. Их используют только на специфических объектах с повышенными требованиями.

Есть и другая классификация, которая основывается на применяемых добавках. Состав портландцемента может быть разным. Единственное, общее у любого типа – цементный клинкер.

Итак, самые распространенные варианты ПЦ в зависимости от добавок:

  • Быстротвердеющий. Отличается высоким содержанием кальция и, как ни странно, высокой скоростью набора прочности при затвердевании.
  • Сульфатостойкий. Характеризуется наличием добавок, усиливающих устойчивость к агрессивным химикатам.
  • Кислотоупорный. Дополнен кварцевым песком и кремнефтористым натрием. В результате обретает повышенную устойчивость к кислотам.
  • Гидрофобный. Лучше удерживает воду, а потому сохнет медленнее и равномернее. Использование такого состава актуально в засушливых регионах или при проведении работ в очень жаркую погоду (при отсутствии возможности увлажнять уложенный раствор).
  • Шлакопртландцемент. Имеет в составе доменный шлак, что приводит к некоторому ухудшению его свойств и существенному снижению цены.
  • Пластифицированный. Характеризуется повышенной пластичностью, что облегчает укладку раствора.
  • Глиноземистый. Содержит оксид алюминия, который обеспечивает быстрое твердение.

Кроме того, выделяют белый и цветной ПЦ, отличающиеся добавками подкрашивающих компонентов.

Применение разных марок

Область применения цемента зависит от его марки и характеристик обуславливающих его свойства. К основным видам относят:

  • М300 – самая дешевая марка, используемая в одноэтажном, частном строительстве.
  • М400 – применим для изготовления железобетонных конструкций, приготовления стандартных бетонов, штукатурных растворов, кладки кирпича, бетонирования наземных и подземных конструкций.
  • М500 используется в мостовых опорах в воде или на суше, поскольку обеспечивает повышенную прочность, применяется при возведении коммуникаций и сооружений, выполнения ремонтных работ.
  • М600 предназначен для производства высококачественных сборных конструкций с высокими требованиями по прочности, морозостойкости.
  • М700 применяется для бетонов с классом прочности от В35, применяемых в конструкциях с высоким механическим напряжением.
Читать еще:  Как вбить гвоздь, если стена бетонная?

Различные марки портландцемента могут изменять свои свойства за счет добавок, повышающих скорость схватывания, морозостойкость, заливки при повышенной влажности.

Применение цементов зависит от его разновидности, состава и свойств:

  • Портландцемент – бетонные монолиты, железобетонные конструкции.
  • Шлакопортландцемент – монолиты, в том числе подземные, подводные.
  • Пуццолановые составы – сборные конструкции, подводные и подземные монолиты.
  • Глиноземные – применяются при ремонтах, устранении повреждений благодаря высокой скорости схватывания. С повышением концентрации глинозема повышаются жаростойкие свойства получаемых материалов.
  • Гипсоглиноземные – используются для водонепроницаемых бетонов, расширяющихся и безусадочных материалов.
  • Цветные и белые материалы – применяются при внутренних и внешних отделочных работах.

Правильный подбор марки цемента позволит получить строительный материал с заданными характеристиками. Сочетание компонентов смеси, в соответствии с которыми произведен продукт, даст возможность изготовить бетон необходимого класса прочности, скорости затвердевания. Дополнительные параметры обеспечивают свойства состава для его применения в особых условиях – высоких и низких температурах, повышенной влажности, вибрации, других негативных воздействиях. Маркировка и другие свойства вяжущего отражаются его упаковке.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×