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:  Как выбрать виброрейку для укладки бетона. Видео

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:  Смесь цементная КЕРАМЗИТОБЕТОН РУСЕАН, облегченная, мешок 30 кг

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:  Инструмент для расшивки швов кирпичной кладки: назначение, виды, формы

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