Beton-zavod-ivanteevka.ru

БЕТОННЫЙ ЗАВОД "РБУ ИВАНТЕЕВКА"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое портландцемент и для чего он нужен

Что такое портландцемент и для чего он нужен

Состав портландцемента запатентован в 1824 году, с тех пор изменения претерпела лишь технология производства смеси. Материал содержит строго определенные пропорции определенных химических веществ. За счет этого его свойства существенно отличаются от обычного цемента, что определяет сферы применения этого материала.

Состав и свойства портландцемента

Основа состава портландцемента – окиси. Больше всего в нем содержится окиси кальция – до 66%. Далее следуют: окись кремнезема в количестве до 25%, глинозема от 4 до 8% и железа до 5%. Обязательный этап в изготовлении смеси – обжиг.

Название портландцемент получил за счет схожести с известняком Портленда в Америке.

Изготовление портландцемента начинается с отбора и измельчения сырья. Затем его смешивают в заданных пропорциях и обжигают в промышленной печи при температуре 1300-1400 градусов. Получается основа – клинкер. Затем его измельчают и смешивают с гипсом для улучшения характеристик продукта.

При производстве применяют несколько способов обжига:

  • Сухой. Смесь сушат и измельчают в одно время, что ускоряет и удешевляет изготовление. Сырье получается порошкообразным.
  • Мокрый. На первой стадии сырье измельчают. Затем замачивают глину до 70% влажности и смешивают с известняком.
  • Комбинированный. В процессе влажность сырья доводят до 14%, а затем измельчают его и сушат в мельницах.

Состав карбоновых и глинистых смесей, а также количество добавок регулируется ГОСТом «Портландцемент и шлакопортландцемент».

Среди распространенных добавок, применяемых в составе, выделяют:

  • алит – до 60%, используется для ускорения отверждения смеси;
  • алюминат – до 15%, снижает скорость затвердевания, но может влиять на прочность;
  • алюмоферрит – до 10-18%, также используется для замедления отверждения;
  • белит – от 15 до 37%, увеличивает время затвердевания.

Остальные минеральные добавки используются в гораздо меньше процентном соотношении.

Характеристики портландцемента

Современные составы портландцемента ориентированы на универсализацию смесей. Однако есть и специализированные порошки, свойства которых могут сильно отличаться от стандартных. К традиционным техническим, физическим и механическим свойствам портландцемента относят:

  • удельный вес – 1100 кг/м³ для насыпных и 1600 кг/м³ для уплотненных составов;
  • влажность – от 25 до 28%;
  • средняя тонкость помола – 40 мкм;
  • изменение объема при застывании – на 0,5-1 мм/м на свежем воздухе и набухание до 0,5 мм/м в воде;
  • плотность – 1,1 т/м³ в рыхлом состоянии и до 1,7 т/м³ в уплотненном;
  • схватывание после смешивания – 40-45 минут минимум, но до 12 часов;
  • подавляет химическую активность солей и защищен от коррозии;
  • хранение – до 12 месяцев в закрытых бумажных мешках;
  • 4 класса прочности на сжатие – 22,5, 32,5, 42,5, 52,5;
  • механическая прочность не менее 42,5 мПа после 28 суток заливки.

Точные технические свойства портландцемента от разных производителей можно уточнить в сертификатах и на упаковках.

Валера

Валера

Сферы применения

Вяжущий раствор выпускается под разными марками и делится на несколько групп. Каждая из них предназначена для использования в той или иной сфере – для подземных, подводных и наземных работ. Портландцемент применяют:

  • при строительстве монолитных зданий и конструкций;
  • при возведении крупногабаритных сооружений промышленного и гражданского строительства;
  • при изготовлении ЖБИ-деталей повышенной прочности;
  • при сооружении подводных конструкций;
  • при изготовлении конструкций, рассчитанных на эксплуатацию в горячей среде – до нескольких тысяч градусов по Цельсию;
  • при изготовлении сухих смесей для отделки полов и штукатурки поверхностей.

При выборе портландцемента для отделочных работ очень важно изучать состав и сертификаты. В нем не должны присутствовать вредные добавки. Применение портландцемента недопустимо в случае комбинирования добавок для улучшения морозостойкости и водонепроницаемости. Эти вещества противоречат друг другу и ухудшают качество цемента.

Морозостойкие смеси чаще всего изготавливаются без использования добавок. А для влажных климатов можно использовать только шлакопортландцемент.

Для монолитного строительства, при возведении мостов и высоковольтных линий нельзя использовать марку М400, так как она недостаточно прочна.

Использовать портландцемент можно только в статичных умеренных водах. В остальных случаях применяют специализированные марки.

Виды портландцемента

Существует 2 категории материала – с добавками и без них. Бездобавочные смеси используются преимущественно при строительстве монолитных объектов, ЖБИ-конструкций, предназначенных для использования в обычных средах.

Смеси с минеральными добавками повышают качество портландцемента. Такие составы можно использовать в водной среде, а также при контакте с агрессивными химическими факторами.

Добавление того или иного вещества определяет разновидность портландцемента:

  • Нормальноотвердевающий. Не содержит добавки. Нет строгих указаний по степени помола.
  • Быстросохнущий. Начинает твердеть в первые 3 суток после заливки. Содержит шлаки и минералы, должны быть минимальной степени помола. Чаще всего выпускается под марками М 400 и М 500. Используется для бетона в опалубках, когда нужно ускорить темпы строительства.
  • Гидрофобный. Не впитывает воду и быстро схватывается, содержит мылонафты и асидолы. Используется во влажных климатах, а также при строительстве подтопляемых участков.
  • Пластифицированный. Содержит вещества, обеспечивающие подвижность и термостойкость конструкции. Используется при строительстве сложных архитектурных объектов.
  • Расширяющийся. Состав сильно увеличивается в объеме при приготовлении раствора. Используется для заполнения трещин и швов на объектах, подвергающихся действию влажности.
  • Тампонажный. Используется при строительстве скважин для защиты от грунтовых вод. В 90% случаев применяется в газовой и нефтяной сферах.
  • Сульфатостойкий. Состав защищает от коррозии и обладает высокой морозоустойчивостью. Часто используется на кислых и болотистых почвах в качестве свайного фундамента.
  • Шлакощелочной. Усиленный по отношению к агрессивным средам и перепадам температур состав. Плохо поглощает воду и устойчив к морозам.
Читайте так же:
Пескобетон 500 или цемент что лучше

Выделяют несколько разновидностей портландцемента по цвету. Например, белый, подходит для отделочных и архитектурных работ. Его можно смешивать с другими цветами. В составе такого цемента отсутствуют вредные добавки.

Цветной портландцемент также используется для создания полов и покрытий стен. В качестве пигментов используется охра, сурик, окись хрома.

Магнезиальный состав с оксидом натрия – уникальная белая смесь, которая пластична и легко поддается обработке. Нередко используется в помещениях с повышенной влажностью, так как не боится грибка и плесени. Служит основой для создания искусственного камня.

Пуццолановый цемент с добавлением гипса и вулканических пород обладает высокой гидростойкостью и может использоваться под водой. Его нередко применяют для возведения гидротехнических сооружений, при облицовке бассейнов и резервуаров.

Марки составов

Разделяют смеси и по маркам, которые определяют прочность цемента на сжатие и изгиб. К наиболее распространенным маркам портландцемента относят:

  • М 400. Универсальный состав, который подходит для частного строительства и стандартных бетонных конструкций.
  • М 500. Смесь обладает увеличенным запасом прочности. Нередко используется для восстановления поврежденных объектов, дорог, а также для строительства военно-технических сооружений.
  • М 600. Состав с большой прочностью для производства инженерных соединений и ЖБИ.
  • М 700. Портландцемент используется для изготовления бетона для крупногабаритных конструкций с колоссальной нагрузкой. В обычном строительстве не применяется из-за высокой стоимости.
  • М 900. Ультрапрочный цемент для военных объектов.

Иногда используются добавочные марки, например, М550 или М450. Они приближены к классическим составам, но отличаются повышенной прочностью.

Рекомендации по работе с материалом

При использовании портландцемента важно учитывать его специфические свойства и помнить об отличии от обычного цемента. Соблюдение некоторых условий облегчит работу с материалом:

  • для надежного строительства на сложных грунтах мастера рекомендуют покупать сульфатостойкий портландцемент;
  • для стяжки полов можно выбрать белый или цветной состав;
  • при работе с цементом важно помнить, что схватываться он начинает в зависимости от выбранного состава, но не ранее чем через 30-40 минут;
  • если в составе есть добавки для улучшения устойчивости к воде, морозостойкость уменьшается;
  • при выборе смеси рекомендуется ознакомиться с сертификатами качества, так как подделки – не редкость;

При добавлении воды нужно руководствоваться пропорциями: от 1,4 до 2,1 л на 10 кг.

Чем портландцемент отличается от цемента?

Не только новички, но и более опытные строители часто не могут ответить на вопрос «Чем отличается портландцемент от обычного цемента?». Тут в ход идут общие фразы вроде «‎Чем-чем? Составом!». А кто-то и вовсе скажет, что ничем таким они не отличаются, а производитель по своему усмотрению либо дописывает на упаковке «‎портланд», либо нет. То есть по сути это одно и то же?

Так ли это? В нашей статье разберем все по полочкам и дадим верный ответ.

Разбираемся в терминологии

На самом деле сравнивать понятия «портландцемент» и «цемент» не совсем правильно. Заглянем в толковый словарь.

ЦЕМЕНТ — порошкообразный вяжущий материал, входящий в состав бетона, железобетона и строительных растворов.

По словарю Ожегова

ЦЕМЕНТ — порошкообразный строительный вяжущий материал, который обладает гидравлическими свойствами, состоит из клинкера и, при необходимости, гипса или его производных и добавок.

По словарю строительной терминологии

Таким образом, цементом называется сыпучее вещество, имеющее свойство затвердевать и скреплять между собой конструкции.

Обозначение «цемент» является общим термином для всех разновидностей строительных смесей, обладающих данными свойствами. Портландцемент — это разновидность цемента!

Цемент цементу рознь: посмотрим на состав

В настоящее время различают 6 основных разновидностей цемента в соответствии с преобладающим в его составе веществом или существенными различиями в технологии производства:

  • романцемент (основное вещество — белит);
  • магнезиальный цемент (основное вещество — магнезит);
  • глинозёмистый цемент (основное вещество — алюминатная фаза);
  • кислотоупорный цемент (основное вещество — гидросиликат натрия);
  • биоцемент (производится с использованием биотехнологий);
  • портландцемент (основное вещество — алит).
Читайте так же:
Потеря активности цемента от времени хранения

Последний благодаря своей прочности, скорости затвердевания и ценовой доступности является самым известным и востребованным видом цемента во всем мире.

Именно добавление алита — главное отличие портландцемента от других разновидностей.

Портландцемент настолько популярен, что этот термин в народе стал синонимом к общему понятию «цемент».

Немного истории

Портландцемент был изобретен и в 1824 г. запатентован английским каменщиком Джозефом Аспдином. Он обнаружил, что смесь получаемая путем обжига извести и глины, с последующим добавлением гипса, имеет отличные показатели прочности пластичности. Смесь получила название «портландцемент» за сходство по цвету (в твердом состоянии) с породой, добываемой на острове Портленд (Англия).

В настоящее время ведутся дискуссии по поводу первенства Д. Аспдина, так как было найдено множество подтверждений, что подобную смесь на тот момент уже использовали при строительстве различных сооружений в России. Военный техник Е.Г.Челиев в 1817-1825 г. вел исследования в этой области, результаты которых в 1825 году описал в своей книге. В ней же привел состав знакомого нам портландцемента и технологию его изготовления.

Так или иначе, мы благодарны обоим изобретателям за то, что можем сегодня пользоваться плодами их трудов.

Такой знакомый и такой особенный: в чем преимущества портландцемента

Чем же портландцемент так завоевал расположение строителей во всем мире? Для ответа на этот вопрос нам нужно рассмотреть состав смеси и ее характеристики.

Состав портландцемента

Основным материалом для изготовления портландцемента являются, как и 200 лет назад, известняк (мел, мергель) и глина. Для уравновешивания химического состава к этим компонентам добавляют песок, шлак, сланцы, бокситы, золу, пирит, железную руду.

Все компоненты смешиваются в строгих пропорциях для приобретения смесью нужных физических свойств.

Далее все минералы измельчаются и отправляются в печь. Здесь при температуре в 1450 С⁰ происходит плавление руды и образование гранул клинкера (по сути, клинкер — это сплав исходных минералов).

Именно полученные клинкерные гранулы обуславливают те самые особые свойства:

  • трехкальциевый и двухкальциевый силикат (алит) — основной материал портландцемента, обеспечивает прочность материала;
  • трехкальциевый алюминат (целит) — формирует устойчивость к деформации и коррозии;
  • четырехкальциевый алюмоферрит — придает смеси определенный цвет (чем больше алюмоферрита в составе, тем цвет насыщеннее).

На следующем этапе клинкер охлаждается и измельчается, после чего смешивается в нужных пропорциях с гипсом. Гипс необходим для регулирования сроков схватывания цемента. Трехкальциевый алюминат — очень активный компонент, при взаимодействии с водой затвердевает в считанные минуты. Гипс обволакивает молекулы алюмината и не дает смеси так быстро схватываться.

Портландцемент готов к использованию!

В зависимости от различных добавок к основным компонентам различают несколько видов портландцемента: шлаковый портландцемент, пуццолановый, сульфатостойкий, гидрофобный, белый, цветной и другие.

Преимущества и области применения

Портландцемент обладает целым рядом положительных качеств:

  • высокая прочность (от 30 до 60 МПа);
  • скорость схватывания (от 30 до 45 минут);
  • устойчивость к коррозии;
  • морозостойкость.

Так как по сравнению с другими видами в составе портландцемента преобладает алит, он является наиболее прочным из всех цементных смесей.

В целом портландцемент имеет оптимальный набор качеств для проведения строительных работ различного уровня сложности:

  • отделочно-строительных работ;
  • установки несущих конструкций;
  • возведении фундамента;
  • укладки плитки и возведении кирпичных и железобетонных перекрытий;
  • гидротехнического и дорожного строительства;
  • изготовления железобетонных изделий;
  • строительства дорог и мостов и других видах строительных работ.

Еще одним неоспоримым преимуществом портландцемента является стоимость смеси. В производстве используются недорогие материалы, что положительно сказывается на ценообразовании.

Заключение

Портландцемент — одна из 6 разновидностей цемента, имеющая в своем составе наибольшее количество алита. Это один из самых прочных, практичных и недорогих видов цементной смеси. Удобство в использовании и широта применения по праву делают портландцемент самым востребованным в мире.

Сульфатостойкий портландцемент и бетон, ГОСТ, применение и свойства

Разновидности сульфатостойкого цемента. Особенности состава. Область применения. Всю эту информацию можно прочитать в статье.

Что это такое?

Сульфатостойкий цемент или портландцемент – это специальный строительный материал, который отличается от привычного аналога и является устойчивым к негативным воздействиям химических соединений и переменчивым капризам природы. Основная область применения портландцемента включает в себя постройку насосных станций, водосбросных и водовыпускных сооружений. Бетон и сваи из цинк-сульфатного стройматериала используются для постройки большинства промышленных конструкций.

Сульфатостойкий цемент достаточно медленно застывает, но в затвердевшем состоянии имеет очень высокую плотность. Последний фактор является его основным достоинством среди других строительных материалов.

Что это такое

Сульфатостойкий бетон, называемый иначе портландцементом, — это материал, содержащий клинкер, алюминат кальция, силикат. Такие строительные смеси используют при сооружении гидротехнических построек. Материал противостоит негативному влияют дождевых вод, содержащих сульфаты.

Читайте так же:
Песчано цементная смесь добавки

Опасность сульфатов для бетона

Сульфаты – соли серной кислоты (H2SO4), широко распространённые в природе и в избытке имеющиеся в морской воде, грунтовых водах и других минеральных источниках. Они способствуют развитию III типа коррозии бетона. Такой тип разрушения происходит при образовании в теле бетона — в порах и капиллярах малорастворимых солей. Такое образование приводит к давлению на бетонный камень и его разрушению. Сульфаты, попадая в бетон, взаимодействуют с продуктами гидратации цемента и образуют комплексные различные соли, самой опасной из которых является гидросульфоалюминат кальция (ГСАК).

Опасность ГСАКа заключается в том, что он, взаимодействуя с водой, присоединяет 30-32 её молекулы и расширяется в объёме и разрывает структуру камня. Это образование (ГСАК) возникает как результат реакции гидроалюминатов цементного камня с гипсом, который поступил в бетон в виде растворов или образовался от реакции сульфатов и гашёной извести Ca(OH)2.

Высокая концентрация двухвалентных анионов SO42- в воде и C3A (трёхкальциевый алюминат) в цементе, непременно будут приводить к образованию гидросульфоалюмината кальция.

Воды, с содержанием сульфатов, находятся везде и в этом заключается их опасность для бетонов.

Особенно высока концентрация сульфатов в морской воде, достигающая 2500-2700 мг/л.

Образующийся ГСАК расширяется и ломает структуру бетонного камня, потому что, связывая молекулы H2O, он увеличивается в объёме в 1.63 раза, а когда взаимодействует ещё и с C3A и Ca(OH)2, то увеличение объёма ещё больше – в 2.27 раза. Расширенный состав ГСАКа может вымываться водой и будут образовываться разрывы сплошности в теле бетона. Так происходит коррозия бетона III типа, когда продукты коррозии, иначе говоря, образование гидросульфоната кальция и гашёная известь вымываются водами, которые контактируют с конструкциями.

Пуццолановый цемент

Тонкость помола

Характеризуется остатком на сите с сеткой № 008 ( размер отверстий 0,08 мм) – не более 6-10% и удельной поверхностью – для обычного портландцемента 2000 – 3000 см2/г, для быстротвердеющего 3500 – 5000 см2/г.

Уменьшение тонкости помола, с сохранением вещественного состава портландцемента, приводит к повышению прочности цемента.

galocshka.png

По своему составу сульфатостойкий цемент разделяется на следующие разновидности:

  • пуццолановый портландцемент;
  • сульфатостойкий шлакопортландцемент;
  • сульфатостойкий портландцемент;
  • сульфатостойкий портландцемент с добавлением минеральных веществ.

Теперь рассмотрим вкратце каждый из этих строительных материалов:

  • Пуццолановый портландцемент содержит смесь из гранулированного доменного шлака и пуццоланов. Под последними подразумеваются продукты вулканического происхождения в виде пепла, туфа и пемзы. Пуццоланы являются активными минеральными добавками при изготовлении портландцемента. Этот строительный материал сравнительно плохо переносит режим попеременного увлажнения и высыхания, а также оттаивания и резкого замораживания.
  • Сульфатостойкий шлакопортландцемент изготавливается путем смешивания клинкера с доменным шлаком в гранулированном виде (примерно 50-60%) и незначительным количеством гипса. Шлак, который используют для производства, должен содержать ограниченное количество оксида алюминия (приблизительно до 10-12%). Сульфатостойкому шлакопортландцементу присваиваются марки М300 и М400. Он относительно устойчив по отношению к воздействию сульфатов, однако плохо переносит сильные морозы.
  • Сульфатостойкий портландцемент имеет марку М400. Он склонен к медленному затвердеванию и низкому тепловыделению. Является универсальным и выдерживает любые виды температурных режимов и влажности.
  • В сульфатостойкий цемент с минералами добавляется около 15-20% от общей цементной смеси доменного шлака в гранулах или 5-10% минеральных веществ. Этот вид стройматериала выпускается с марками М400 и М500. Сульфатостойкий цемент с минеральными добавками отлично подходит для сооружения различных конструкций, имеет повышенную морозостойкость и устойчивость к сильной влажности и засухе.

Маркировка сульфатостойкого цемента

Обозначение вида цемента наносят на боковую поверхность каждого мешка. Если материал расфасован в мягкие контейнеры, то используют несмываемую краску или вкладывают заполненную этикетку в специальный карман.

Где применяют сульфатостойкий цемент

Цемент, упакованный в небольшие прозрачные пакеты, маркируют обычным способом или помещают этикетку между слоями полиэтилена. Если пакетов много и они уложены в общую тару, то надписи наносят и на нее, дополнительно указывая количество упаковок.

Маркировка цемента состоит из его наименования, типа, вида добавки, класса и подкласса прочности. Для материала с повышенной устойчивостью к воздействию солей серной кислоты в конце ставят СС — сульфатостойкий. Завершают маркировку обозначением стандарта, по которому изготовлен цемент.

Пример: сульфатостойкий портландцемент ЦЕМ II/A-П 32,5Н СС ГОСТ 22266-2013. Расшифровка: материал на основе портландцемента, с добавлением до 20% пуццоланы, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий, сульфатостойкий, характеристики соответствуют требованиям ГОСТ 22266-2013.

Дополнительно могут быть отражены особые свойства материала, приобретенные за счет внесения специальных добавок или снижения содержания некоторых компонентов:

  • ПЛ — пластифицированный;
  • ГФ — гидрофобизированный;
  • НЩ — низкощелочной.

Указанные свойства могут дополнять друг друга — например: низкощелочной пластифицированный (НЩ ПЛ).

Читайте так же:
Почему цементный раствор садиться

Твердение цемента состоит из тёх этапов:

  1. Процесс растворения, когда все компоненты цемента, участвующие в реакции растворяются и переходят в раствор, обнажающие слои цементных зерен, которые и взаимодействуют с водой. Этот процесс длиться до полного насыщения этих зёрен водой.
  2. Процесс схватывания (коллоидация), в течение которого твердые продукты уже не растворяются и образуют коллоидную систему, похожую на гель. Цементное тесто теряет свою подвижность, то есть схватывается.
  3. Процесс кристаллизации, который характеризуется тем, что образовавшийся в процессе схватывания гель, превращается в менее растворимые и укрупненные кристаллы, дающие кристаллический сросток. Высокие механические свойства затвердевшего цемента обеспечиваются за счёт тесного переплетение таких кристаллов.

Характеристики ССПЦ 400-Д0

сульфатостойкий портландцемент

Сульфатостойкий цемент ССПЦ 400 ДО представляет собой разновидность портландцемента. Он отличается устойчивостью к сульфатным водам. Даже обычные подземные воды имеют в составе большое количество сульфатов. Они способствуют разрушению бетона. Для защиты конструкций из бетона от сульфатной агрессии применяется ССПЦ.

Цемент нашел широкое распространение при строительстве фундаментов, опор мостов при высоком уровне подземных вод. Наряду с определенными преимуществами, этот вид портландцемента обладает всеми основными характеристиками ПЦ 400-Д0. Марка по прочности при сжатии упомянута в маркировке и составляют 400 на 28-е сутки. Скорость твердения – нормально твердеющий. Изготавливается этот материал по ГОСТ 22266-94. Прочность на сжатие на третьи сутки не нормируется. В возрасте 28 суток прочность на сжатие составляет 39,2 МПа. Предел прочности при изгибе на 28-е сутки составляет 5,4 МПа. Начало схватывание происходит на 45-ой минуте, не ранее. Минеральных добавок в этом цементе нет.

Свойства сульфатостойких цементов

Сульфатостойкие цементы являются быстросохнущими.

  • Сроки схватывания – от 45 мин до 10 часов.
  • Водопотребность 22-28%. Это важная характеристика, которая используется для правильного разведения исходной смеси с водой, чтобы получить раствор нужной консистенции.
  • Тонкость помола. Для цементов с содержанием минеральных добавок осадочного происхождения остаток на сите с ячейками 80 мкм – не более 15%

Производители сульфатостойкого цемента в России

Перечень российских цементных заводов, выпускающих сульфатостойкий портландцемент и шлакопортландцемент (по состоянию на июль 2019 г):

  • Подольский;
  • Вольский — АО «ХайдельбергЦемент Волга», находится в Саратовской области;
  • Мордовцемент — входит в состав холдинга «ЕВРОЦЕМЕНТ груп»;
  • Красноярский;
  • Магнитогорский;
  • Новотроицкий — Оренбургская область;
  • Серебряковский — Волгоградская область;
  • Теплоозерский — г. Владивосток;
  • Тимлюйский — Бурятия;
  • Якутский.

Необходимо уточнять — производят ли это вид цемента на ближайшем к конкретной стройплощадке заводе.

История цемента

Слово «цемент» происходит от латинского caementum, что переводится как «дробленый, битый камень». Это вещество стало результатом поиска способов справиться с низкой водостойкостью гипсовых и известняковых пород. С этой целью в их состав вводились водостойкие минеральные вещества. В самом начале ими выступали остатки кирпичей из обожженной глины и вулканические породы. Древние римляне применяли отложения пепла знаменитого вулкана Везувия – пуццоланы.

Оптимальная технология производства цемента была выработана много лет спустя, когда потребность в большом количестве недорого и прочного вяжущего не стала наиболее острой. Наибольший вклад в исследования внесли:

  1. Каменщик Джон Аспинд, который в 1824 г. получил патент на портландцемент.
  2. Русский строитель Егор Челиев, написавший в 1825 г. книгу о цементе для подводных работ.

Название портландцемент происходит от английского острова Портленд, состоящего из известковых пород. В Англии камни с этого острова считались самым престижным строительным материалом. Аспинду удалось получить искусственный камень, который по прочности и цвету был очень похож на указанный материал.

Но он изготавливался без обжига исходного сырья. Большее соответствие технологии тому, что сегодня является портландцементом, отмечается именно в процессе производства Челиева.

Рекомендации

Стоит отметить, что сульфатостойкие цементы являются важной частью в постройке конструкций, подвергающихся суровым испытаниям климатическими условиями, такими как переменчивая влажность и скачки температур.

Необходимо с должной ответственностью относиться к выбору материалов, ведь для разных условий сульфатостойкие цементы подбираются индивидуально.

В большинстве случаев важным критерием выбора является тип почвы, ее кислотность и плотность. Но также стоит при выборе обращать внимание на то, чтобы приобретаемая продукция соответствовала государственным стандартам качества (ГОСТ).

О том, как выбрать цемент, смотрите в следующем видео.

Сульфатостойкий бетон

На сегодняшний день такой бетон можно получить двумя способами. Первый заключается в добавлении цемента со специальными модифицирующими веществами. 2-ая технология выражена в приготовлении раствора с использованием сульфатостойкого цемента. Данная методика более предпочтительна и надежна. Ведь описываемый выше цемент, ГОСТ которого был упомянут в статье, способен защитить материал на всех стадиях жизни конструкции.

Бетон, изготовленный по первой технологии, тоже будет защищен от негативных факторов, но подобную защиту можно сравнить с обработкой обуви водоотталкивающим составом. Что касается сульфатостойкого раствора, то он является аналогом резиновых сапог. Разница здесь существенна. Помимо прочего, существует еще градация по прочности сжатия на 28-е сутки.

Читайте так же:
Плотность цементной стяжки м 100

Портландцемент

Портландцемент (англ.  Portland cement ) — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путём совместного помола цементного клинкера, гипса и добавок, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80 %). Это вид цемента, наиболее широко применяемый во всех странах.

Впервые получен англичанином Джозефом Аспдином (Joseph Aspdin) в 1824 году; 21 октября 1824 года он запатентовал портлендский цемент.
Название получил по имени острова Портленд в Англии, так как получаемый с его добавками искусственный камень (бетон) по цвету похож на добываемый там природный камень.

Основой портландцемента является силикат (алит и белит).

Содержание

Процесс производства [ править | править код ]

Портландцемент получают тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция (3СаО∙SiO2 и 2СаО∙SiO2 70-80 %).

Самые распространённые методы производства портландцемента — так называемые «сухой» и «мокрый». Всё зависит от того, каким способом смешивается сырьевая смесь — в виде водных растворов или в виде сухих смесей.

При измельчении клинкера вводят добавки: 1,5…3,5 % гипса СaSO4∙2H2O (в перерасчёте на ангидрид серной кислоты SO3) для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок — для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

Сырьём для производства портландцемента служат смеси, состоящие из 75…78 % известняка (мела, ракушечника, известнякового туфа, мрамора) и 22…25 % глин (глинистых сланцев, суглинков) либо известняковые мергели, использование которых упрощает технологию. Для получения требуемого химического состава сырья используют корректирующие добавки: пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески, опоки, трепелы.

При мокром способе производства уменьшается расход электроэнергии на измельчение сырьевых материалов, облегчается транспортирование и перемешивание сырьевой смеси, выше гомогенность шлама и качество цемента, однако расход топлива на обжиг и сушку на 30-40 % больше чем при сухом способе.

Обжиг сырьевой смеси проводится при температуре 1470 °C в течение 2—4 часов в длинных вращающихся печах (3,6×127 м, 4×150 м и 4,5×170 м) с внутренними теплообменными устройствами, для упрощения синтеза необходимых минералов цементного клинкера. В обжигаемом материале происходят сложные физико-химические процессы. Вращающуюся печь мокрого способа условно можно поделить на зоны:

  • сушки (температура материала 100…200 °C — здесь происходит частичное испарение воды);
  • подогрева (200…650 °C — выгорают органические примеси и начинаются процессы дегидратации и разложения глинистого компонента). Например, разложение каолинита происходит по следующей формуле: Al2O3∙2SiO2∙2H2O → Al2O3∙2SiO2 + 2H2O; далее при температурах 600…1000 °C происходит распад алюмосиликатов на оксиды и метапродукты.
  • декарбонизации (900…1200 °C). В этой зоне происходит декарбонизация известнякового компонента: СаСО3 → СаО + СО2, одновременно продолжается распад глинистых минералов на оксиды. В результате взаимодействия основных (СаО, MgO) и кислотных оксидов (Al2O3, SiO2) в этой же зоне начинаются процессы твердофазового синтеза новых соединений (СаО∙ Al2O3 — сокращённая запись СА, который при более высоких температурах реагирует с СаО и в конце жидкофазового синтеза образуется С3А), протекающих ступенчато;
  • экзотермических реакций (1200…1350 °C). В этой зоне завершается процесс твёрдофазового спекания материалов, здесь полностью завершается процесс образования таких минералов как С3А, С4АF (F — Fe2O3) и C2S (S — SiO2) — 3 из 4-х основных минералов клинкера;
  • спекания (1300→1470→1300 °C). В этой зоне происходит частичное плавление материала, в расплав переходят клинкерные минералы кроме C2S, который взаимодействуя с оставшимся в расплаве СаО образует минерал АЛИТ (С3S);
  • охлаждения (1300…1000 °C). Здесь температура медленно понижается. Часть жидкой фазы кристаллизуется с выделением кристаллов клинкерных минералов, а часть застывает в виде стекла.

Узнать данный вид цемента можно по внешнему виду — это зеленовато-серый порошок. Как и все цементы, если к нему добавить воду, он при высыхании принимает камнеобразное состояние и не имеет существенных отличий по своему составу и физико-химическим свойствам от обычного цемента.

ПДК в воздухе (согласно ГОСТ 12.1.005-88): 6 мг/м3

Существуют следующие виды портландцемента:

  • быстротвердеющий;
  • нормальнотвердеющий;
  • пластифицированный; ;
  • сульфатостойкий;
  • дорожный;
  • белый и цветной;
  • с умеренной экзотермией;
  • с поверхностноактивными органическими добавками.

Объём производства [ править | править код ]

По данным ROIF Expert, в 2019 году в России было произведено 57,3 млн. тонн портландцемента. По сравнению с 2018 годом продажи портландцемента в России выросли на 29,7 млрд рублей. [2] Основной объём потребляемой в России продукции производится внутри страны. Доля импорта в потреблении в последние годы колеблется в районе 2,5-3,5%. [3]

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector