Состав и назначение неорганических цементов: 9. Стоматологические неорганические цементы на водной основе. Классификация. Химические и физико-химические свойства.

Зубные цементы — Специальные цементы

Зубные цементы

Основные виды материалов, применяемые в стоматологии, относятся к формуемым и самотвердеющим, что вызвано спецификой задач, которые решаются в этой области медицины.

Стоматологические материалы по назначению подразделяются на несколько групп: базисные материалы для изготовления основания и других составных частей при укреплении искусственных зубов и протезировании; вспомогательные материалы для получения оттисков с элементов полости рта; формовочные материалы для зуботехнических отливок; пломбировочные материалы для восстановления формы и функций зубов.

К основным стоматологическим материалам относятся: полимеры и пластмассы, металлы и сплавы, фарфор и металлокерамика, самотвердеющие неорганические материалы — вяжущие, цементы, амальгамы.

Самотвердеющие неорганические материалы используются в качестве пломбировочных, формовочных и вспомогательных.

Гипсовые вяжущие системы. Применяются для получения оттисков (зуботехнический гипс), моделей (высокопрочный гипс), а также в качестве формовочных смесей.

Зуботехнический гипс и высокопрочный гипс для моделей различаются назначением и условиями применения. При изготовлении оттисков масса контактирует с полостью рта, это вызывает необходимость точно выдерживать сроки схватывания, устанавливать определенный вкус и цвет материала. Требования к гипсу для моделей касаются только физико-механических характеристик: время схватывания в пределах 10—15 мин, минимальные деформации при твердении, максимальная твердость и прочность.

Высокопрочный гипс производят варкой гипсового камня под давлением 0,11 МПа для получения преимущественно а-модификации CaSC>4 • V2h3O. В этот гипс вводят добавки буры, Na2B407 • ЮН2О или тартрат KNaC4h5C>6 • 4Н2О для повышения прочности и обеспечения малых деформаций (не более 0,05%) при твердении через 1 сут.

Прочность при растяжении гипса для оттисков через 1 сут должна быть не менее 0,6 МПа, для моделей — не менее 0,8 МПа; прочность при сжатии гипса для моделей через 2 ч составляет 20 МПа.

Еще одной областью использования гипсовых вяжущих в стоматологии являются формовочные смеси. Основное их назначение — служить основой для получения форм под зуботех-нические отливки. В зависимости от температуры плавления металла, используемого в отливке, формовочные массы можно разделить на низкотемпературные (литье золота, серебра, меди и их сплавов) с температурой службы 900—1100 °С и высоко-температурные (литье стали нержавеющей, кобальтхромовых сплавов) с температурой службы 1200—1500 °С.

Основные требования к формовочным смесям:
время затвердевания 7—10 мин,
форма не должна сращиваться с отливкой и трескаться при нагреве;
форма должна иметь компенсационное расширение, так как отливка при остывании усаживается, и достаточную механическую прочность при температуре заливки;

твердеющая масса должна образовывать гладкую поверхность и пористую наружную оболочку для выхода газов при нагреве.

Гипсовые формовочные смеси применяются только для низкотемпературных отливок, так как гипс разлагается при температуре выше 1100 °С. В качестве жаропрочного инертного заполнителя в состав формовочных смесей, в том числе гипсовых, вводят кремнезем в кварцевой или кристобалитовой модификации. Необходимость такого вещественного состава связана с тем, что именно у этих модификаций существует а -переход, сопровождающийся увеличением объема, что служит основой компенсационного расширения формы при нагреве. У кварца а-»/J-переход происходит при 575 °С, у кристобалита — при 180—270 °С, поэтому для обеспечения компенсационного расширения формы ее предварительно прогревают: для кварцевого варианта смеси —до 700 °С, для кристобалитового — до 350 °С.

Время отвердевания, динамика процессов твердения, прочность регулируются соотношением гипс (вяжущая основа, активная часть) — кремнезем (инертная часть, наполнитель). Часто применяются регуляторы твердения, особенно борная кислота и NaCl, вводимые в смесь в количествах до 0,5%. Гипсовые формовочные смеси содержат от 25 до 45% гипса — полугидрата ненормированного модификационного состава.

-4%. Затворитель — вода.

Зубные цементы. Подразделяются на несколько видов: цинк-фосфатные, силикатные, эвгенольные, силикофосфатные и др.

Основное назначение зубных цементов — это применение их как пломбировочные материалы для: восстановления функций и формы зуба, а также для временного и лечебного пломбирования зубов.

История пломбирования насчитывает много веков. До XIV века в качестве пломбировочного материала использовалось листовое золото. Затем в этих целях стали применять свинец и олово. Первые пломбировочные материалы типа цементов содержали порошок белого коралла, а также камедь, позднее каучук, воск или легкоплавкий металл.

Цинк-фосфатный и силикатный цементы вошли в зубоврачебную практику с конца XIX в. Они и поныне продолжают оставаться главным пломбировочным материалом. Начиная с 20-х годов XX в. началось постепенное внедрение в стоматологию пластмассовых, прежде всего акрилатных, материалов.

Основными требованиями к зубным цементам являются: определенные сроки схватывания и твердения; устойчивость в среде полости рта; адгезия к тканям зуба, металлу, фарфору; коэффициент теплового расширения, близкий к КТР зубной эмали и дентина; малая теплопроводность; рН, близкий к 7; постоянство объема во времени; прочность и твердость, приближающиеся к этим свойствам у зубных эмалей.

В полном объеме удовлетворить всем этим требованиям невозможно, однако фосфатные цементы (цинк-фосфатный, силикофосфатный, силикатный) отвечают им в большей степени.

Цинк-фосфатный цемент является продуктом размола спека, получаемого обжигом до спекания сырьевой шихты из оксида цинка, карбонатов магния, щелочных элементов, кремнезема и иногда других компонентов, содержащих оксиды кальция, висмута, алюминия. Температура обжига такой шихты составляет 1300—1350 °С и может быть снижена на 100—150 °С за счет минерализаторов — криолита, фтористого кальция, борной кислоты.

Химический состав порошка цинк-фосфатного цемента: ZnO — 75ч-90%; MgO-5-ь13%; Si02-0,5-5-5%; R20-0,05-5-2,5%. Иногда в порошок вводят: СаО —до 3%; AI2O3 —до 1%; В20з — до 4%.

Жидкость затворения цинк-фосфатного цемента представляет собой ортофосфорную кислоту, предварительно нейтрализованную оксидами цинка и алюминия. Состав затворителя колеблется в следующих пределах: Р205 — 39-5-45%; ZnO —8-5-12%; А1203-3-5-6%.

В порошке, тонкость помола которого характеризуется полным прохождением через сито 10000 отв/см, оксид цинка является главным компонентом, обеспечивающим основные свойства, прежде всего прочность. Оксид магния, образуя при обжиге твердый раствор с оксидом цинка, удлиняет сроки схватывания цемента, увеличивает пластичность и липкость цементного теста. Кремнезем, образуя при обжиге силикат цинка Zn2Si04, улучшает спекаемость сырьевой смеси и также замедляет схватывание цемента. Оксид висмута, иногда вводимый в состав шихты, оказывает минерализующее действие при обжиге, увеличивает темпы нарастания прочности при твердении цемента, его стойкость в полости рта.

Предварительная нейтрализация ортофосфорной кислоты является необходимым условием соблюдения сроков схватывания, живучести теста, увеличивает его пластичность.

Цинк-фосфатный цемент твердеет в результате кислотно-основного взаимодействия основных оксидов порошка и ортофосфорной кислоты затворителя. Главными продуктами твердения являются фосфаты цинка —ZnHP04 • ЗН2О и Zn3(P04)2 +4Н20, гопеит, а также кислый фосфат магния MgHP04 • ЗН2О.

Требования стандартов (например, ИСО № 1566) распространяется на основные свойства цемента. Живучесть цементного теста стандартной консистенции при 37 °С должна находиться в пределах 5—9 мин, а прочность при сжатии стандартизованных образцов (0 6 мм, h=12 мм), твердевших в течение 1 сут в абсолютно влажной среде при 37 °С, быть не менее 70 МПа. Максимальная растворимость в воде в течение 1 сут не должна превышать 0,2%.

Стандартную консистенцию цинк-фосфатного цементного теста определяют по растеканию 0,5 мл цементной пасты под нагрузкой 120 г в течение 7 мин. Диаметр получающейся лепешки при этом должен быть 30±1 мм. Как правило, нормальная консистенция получается при Т:Ж = 1,8+2,2 на 0,5 мл затворителя.

В течение 7 сут цинк-фосфатный цемент набирает прочность до 150 МПа. Истираемость цементного камня находится в пределах 0,0022—0,0047 г/см2.

Силикатный цемент — по своей природе аналогичен цинк-фосфатному, также является фосфатным цементом. Его порошковая часть представляет собой тонкомолотое стекло, полученное путем плавления шихты, состоящей из кварца, глинозема, криолита, плавикового шпата и ряда других компонентов.

Химический состав стекла: Si02 — 29+47%; А1203 — 15+35%; СаО — 0,25+14%; Na20-2+9%; Р205-2+7%; F-5+15%.

Как уже указывалось, главным отличием технологии приготовления порошка силикатного цемента от цинк-фосфатного является замена процесса спекания шихты на плавление. Процесс плавления осуществляют в шамотных тиглях в газопламенных или электрических печах. Предварительно тигель нагревают до 1200 °С, затем в него загружают и после ее оседания догружают тигель. Шихта плавится при 1370— 1450 °С. Ее проваривают до равномерного состояния, после чего резко охлаждают стекло в проточной воде, гранулят, сушат при 70—80 °С и мелют в шаровой мельнице. В остальном приготовление порошка не отличается от технологии цинк-фосфатного цемента. Аналогично готовится и затвори-тель, состав которого находится в пределах: Р205~ 38-5-44%; ZnO-2+6%; A1203-0,5-4-7%; Н20-43+55%.

Взаимодействие силикатного стекла с ортофосфорной кислотой приводит к разложению стекла с образованием кремнегеля и аморфизированных фосфатов алюминия, которые являются продуктами твердения. Существенную роль в твердении силикатного цемента играет поликонденсация кремнегеля по схеме.

Силикатные цементы дают существенно более высокопрочные материалы, чем цинк-фосфатные, однако они менее водостойки. Согласно международному стандарту (ИСО № 1565), живучесть силикатного цемента должна находиться в пределах от 3 до 8 мин, прочность при сжатии через одни сутки быть не менее 170 МПа, максимальная растворимость в воде 1%.

Силикатные цементы отличаются от цинк-фосфатных повышенными эстетическими свойствами: образующиеся аморфизи-рованные структуры придают цементному камню прозрачность. Поэтому цинк-фосфатные зубные цементы чаще всего применяются в качестве изолирующих прокладок, фиксирующих элементов несъемных конструкций, временных пломб с удлиненными сроками службы и в меньшей степени используются для постоянных пломб.

Силикатные цементы успешно применяют для пломбирования фронтальных и боковых зубов.

Силикофосфатные цементы представляют собой смесь цинк-фосфатных и силикатных цементов. Порошок состоит из 60— 95% силикатного цемента и 5—40% цинк-фосфатного. Затво-ритель содержит: Р205 — 35+40%; ZnO — 3+9%; А1203- 3-4-6%; Н20- 58+60%.

Силикофосфатные цементы обладают высокими техническими свойствами: живучесть —3—10 мин, прочность при сжатии через 24 ч—не менее 110 МПа, истираемость через 24 ч —не более 0,007 г/см2, растворимость за 7 дней хранения в воде — не более 0,6%, линейная усадка через 7 дней хранения в воде— не более 0Д5%. Этот вид цемента применяется для всех видов пломб.

Цинк-эвгенольный цемент — особый вид цементов, используется в качестве материала для оттисков, временных пломб и облицовок полостей зубов. Порошок такого цемента состоит из оксида цинка, затворителем служит органическая жидкость эвгенол — главное соединение, входящее в состав гвоздичного масла.

Эвгенол — метиловый эфир гваякола содержит в своем составе фенольную и аллильную группы.

В отличие от цинк-фосфатного цемента, в котором температура обжига оксида цинка находится на уровне 1300 °С, цинк-эвгенольных цементах оксид цинка обжигается при температуре не выше 350—400 °С, при пережогах ZnO становится инертным по отношению к эвгенолу.

Эвгенольные цементы дают усадку при твердении 0,1— 0,15%, прочность на разрыв через 1 сут—0,8+1,0 МПа, прочность при сжатии через 1 сут —выше 50 МПа. Для интенсификации процессов твердения в качестве ускорителей используют соли цинка.

Амальгамы. Выполняют те же функции, что и зубные цементы. Амальгамы — металлические системы твердое — жидкое, в которых жидким компонентом является ртуть, а твердым — серебро, медь и сплавы на их основе. Отвердевание амальгам происходит в результате взаимодействия компонентов и испарения ртути. Ртутно-серебряная амальгама как зубной цемент была предложена в 1826 г.

Амальгамы твердеют за счет взаимодействия порошков металлических сплавов с жидкой ртутью с образованием интерметаллических соединений. Наиболее распространена серебряная амальгама, порошок ее имеет следующий состав: Ag— 66 ч-75%; Sn-25ч-27%; Си-3,6-5-5,0%; Zn-0+1,4%; Hg-0+3,0%. Основные фазы затвердевших амальгам: Ag3Sn«15%; Ag3Hg4~74%.

Амальгамы обладают рекордными прочностными характеристиками: прочность при сжатии через 1 ч — не менее 50 МПа, через 1 сут — 300—450 МПа, выдерживают высокие ударные нагрузки, имеют легко регулируемые сроки схватывания. Однако высокие значения истираемости и теплопроводности, существенное различие коэффициентов расширения амальгам и твердых тканей зуба, а также эстетические соображения приводят к постепенному вытеснению амальгам как пломбировочного материала.

Читать далее:
Кислотостойкие материалы
Применение связующих в производстве огнеупорных и жаростойких бетонов и масс
Применение связующих в электродно-флюсовом производстве
Применение связующих в литейном производстве
Защитно-декоративные покрытия на основе неорганических связующих
Связующие для укрепления грунтов
Связующие для безобжигового окускования руд и рудных концентратов
Золи кремнезема
Сухие щелочные силикатные связки (порошки)
Силикаты органических оснований


404 Cтраница не найдена

Мы используем файлы cookies для улучшения работы сайта МГТУ и большего удобства его использования. Более подробную информацию об использовании файлов cookies можно найти здесь. Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании файлов cookies сайтом ФГБОУ ВО «МГТУ» и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.

Размер:

AAA

Изображения Вкл. Выкл.

Обычная версия сайта

К сожалению запрашиваемая страница не найдена.

Но вы можете воспользоваться поиском или картой сайта ниже

  • Университет

    Майкопский государственный технологический университет – один из ведущих вузов юга России.

    • История университета
    • Анонсы
    • Объявления
    • Медиа
      • Представителям СМИ
      • Газета «Технолог»
      • О нас пишут
    • Ректорат
    • Структура
      • Филиал
      • Политехнический колледж
      • Медицинский институт
        • Лечебный факультет
        • Педиатрический факультет
        • Фармацевтический факультет
        • Стоматологический факультет
        • Факультет послевузовского профессионального образования
      • Факультеты
      • Кафедры
    • Ученый совет
    • Бережливый вуз – МГТУ
      • Новости
      • Объявления
      • Лист проблем
      • Лист предложений (Кайдзен)
      • Реализуемые проекты
      • Архив проектов
      • Фабрика процессов
      • Рабочая группа «Бережливый вуз-МГТУ»
    • Вакансии
    • Профсоюз
    • Противодействие терроризму и экстремизму
    • Дополнительное профессиональное образование
    • Противодействие коррупции
    • WorldSkills в МГТУ
    • Научная библиотека МГТУ
    • Реквизиты и контакты
    • Автошкола МГТУ
    • Опрос в целях выявления мнения граждан о качестве условий оказания образовательных услуг
    • Имущественный комплекс МГТУ
    • Работа МГТУ в условиях предотвращения COVID-19
    • Система менеджмента качества университета
    • Региональный центр финансовой грамотности
    • Аккредитационно-симуляционный центр
    • Документы, регламентирующие образовательную деятельность
  • Абитуриентам
    • Подача документов онлайн
    • Абитуриенту 2023
      • Для поступающих на обучение по программам бакалавриата, специалитета, магистратуры — Прием 2023
      • Для поступающих на обучение по программам среднего профессионального образования (колледж)
      • Для поступающих на обучение по договорам об оказании платных образовательных услуг
        • Образец договора
        • Образовательный кредит
        • Оплата материнским (семейным) капиталом
        • Банковские реквизиты для оплаты обучения
        • Приказ об установлении стоимости обучения для 1 курса набора 2022-2023 учебного года
      • Для поступающих на обучение по программам ординатуры
      • Для поступающих на обучение по программам аспирантуры
      • Часто задаваемые вопросы (бакалавриат, специалитет, магистратура)
      • Видеоматериалы для постуающих
      • Экран приема 2023
    • Экран приема 2023
    • Иностранным абитуриентам
      • Международная деятельность
      • Общие сведения
      • Кафедры
      • Центр международного образования
      • Академическая мобильность и международное сотрудничество
        • Академическая мобильность
        • Индивидуальная мобильность студентов и аспирантов
        • Как стать участником программ академической мобильности
    • Дни открытых дверей в МГТУ
      • День открытых дверей online
      • Университетские субботы
      • Дни открытых дверей на факультетах
    • Малая технологическая академия
      • Профильный класс
        • Социально-экономический профиль
        • Медико-фармацевтический профиль
        • Инженерно-технологический профиль
        • Эколого-биологический профиль
        • Агротехнологический профиль
      • Индивидуальный проект
      • Кружковое движение юных технологов
      • Олимпиады, конкурсы, фестивали
    • Подготовительные курсы
      • Подготовительное отделение
      • Курсы для выпускников СПО
      • Курсы подготовки к сдаче ОГЭ и ЕГЭ
      • Онлайн-курсы для подготовки к экзаменам
      • Подготовка школьников к участию в олимпиадах
    • Олимпиады для школьников
      • Отборочный этап
      • Заключительный этап
      • Итоги олимпиад
    • Профориентационная работа
    • Стоимость обучения
    • Веб-консультации для абитуриентов и их родителей
      • Веб-консультации для абитуриентов
      • Родительский университет
  • Студентам
    • Студенческая жизнь
      • Стипендии
      • Организация НИРС в МГТУ
      • Студенческое научное общество
      • Студенческие научные мероприятия
      • Конкурсы
      • Академическая мобильность и международное сотрудничество
    • Образовательные программы
    • Расписание занятий
    • Расписание звонков
    • Онлайн-сервисы
    • Социальная поддержка студентов
    • Общежития
    • Трудоустройство обучающихся и выпускников
      • Вакансии
    • Обеспеченность ПО
    • Инклюзивное образование
      • Условия обучения лиц с ограниченными возможностями
      • Доступная среда
    • Ассоциация выпускников МГТУ
    • Перевод из другого вуза
    • Вакантные места для перевода
    • Студенческое пространство
      • Студенческое пространство
      • Запись на мероприятия
    • Отдел по социально-бытовой и воспитательной работе
  • Наука и инновации
    • Научная инфраструктура
      • Проректор по научной работе и инновационному развитию
      • Научно-технический совет
      • Управление научной деятельностью
      • Управление послевузовского образования
      • Точка кипения МГТУ
        • О Точке кипения МГТУ
        • Руководитель и сотрудники
        • Документы
        • Контакты
      • Центр коллективного пользования
      • Центр народной дипломатии и межкультурных коммуникаций
      • Студенческое научное общество
    • Научные издания
      • Научный журнал «Новые технологии»
      • Научный журнал «Вестник МГТУ»
      • Научный журнал «Актуальные вопросы науки и образования»
    • Публикационная активность
    • Конкурсы, гранты
    • Научные направления и результаты научно-исследовательской деятельности
      • Основные научные направления университета
      • Отчет о научно-исследовательской деятельности в университете
      • Результативность научных исследований и разработок МГТУ
      • Финансируемые научно-исследовательские работы
      • Объекты интеллектуальной собственности МГТУ
      • Результативность научной деятельности организаций, подведомственных Минобрнауки России (Анкеты по референтным группам)
    • Студенческое научное общество
    • Инновационная инфраструктура
      • Федеральная инновационная площадка
      • Проблемные научно-исследовательские лаборатории
        • Научно-исследовательская лаборатория «Совершенствование системы управления региональной экономикой»
        • Научно-исследовательская лаборатория проблем развития региональной экономики
        • Научно-исследовательская лаборатория организации и технологии защиты информации
        • Научно-исследовательская лаборатория функциональной диагностики (НИЛФД) лечебного факультета медицинского института ФГБОУ ВПО «МГТУ»
        • Научно-исследовательская лаборатория «Инновационных проектов и нанотехнологий»
      • Научно-техническая и опытно-экспериментальная база
      • Центр коллективного пользования
      • Научная библиотека
    • Экспортный контроль
    • Локальный этический комитет
    • Конференции
      • Школа молодого врача
      • Международная научно-практическая конференция «Фундаментальные и прикладные аспекты геологии, геофизики и геоэкологии с использованием современных информационных технологий»
      • Международная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы науки и образования»
      • VI Международная научно-практическая онлайн-конференция
    • Наука и университеты
  • Международная деятельность
    • Иностранным студентам
    • Международные партнеры
    • Академические обмены, иностранные преподаватели
      • Академическая мобильность
      • Индивидуальная мобильность студентов и аспирантов
    • Факультет международного образования
      • Новости факультета
      • Информация о факультете
      • Международная деятельность
      • Кафедры
        • Кафедра русского языка как иностранного
        • Кафедра иностранных языков
      • Центр Международного образования
      • Центр обучения русскому языку иностранных граждан
        • Приказы и распоряжения
        • Курсы русского языка
        • Расписание
      • Академическая мобильность
      • Контактная информация
    • Контактная информация факультета международного образования
  • Сведения об образовательной организации
    • Основные сведения
    • Структура и органы управления образовательной организацией
    • Документы
    • Образование
    • Образовательные стандарты и требования
    • Руководство. Педагогический (научно-педагогический) состав
    • Материально-техническое обеспечение и оснащённость образовательного процесса
    • Стипендии и меры поддержки обучающихся
    • Платные образовательные услуги
    • Финансово-хозяйственная деятельность
    • Вакантные места для приёма (перевода)
    • Международное сотрудничество
    • Доступная среда
    • Организация питания в образовательной организации

Цемент: 2 типа, состав и функции

Содержание

Вяжущее, также известное как химическое вещество, которое схватывается, затвердевает и прикрепляется к другим материалам, чтобы связать их вместе, представляет собой цемент . Как правило, цемент используется для соединения песка и гравия, а не сам по себе. Он используется для различных целей, таких как плотины, строительство зданий, мостов и т. д., и имеет разный химический состав.

Рисунок: Цемент (строительный раствор)

Химический состав цемента

В цементе присутствуют различные типы ингредиентов, которые выполняют свои специфические функции. Они описаны ниже:

Химический состав цемента в процентах

Ингредиенты Проценты
Известь 60-65
кремнезем 17-25
глинозем 3-8
магнезия 1-3
оксид железа 0,5-6
кальций сульфат 0,1-0,5
триоксид серы 1-3
щелочной 0-1

Функция ингредиентов

Каждый ингредиент имеет свою особую функцию, которая важна для состава цемента.

  1. Известь: Известь также известна как оксид кальция или негашеная известь. Это способствует повышению прочностных свойств цемента. Дефицит извести приводит к слишком быстрому затвердеванию цемента. Известь в избытке ослабляет цемент. Цемент расширяется и разрушается, когда присутствует слишком много извести.
  2. Силикагель: с химической формулой SiO 2 диоксид кремния также известен как диоксид кремния. Цемент должен содержать достаточно кремнезема для образования двухкальциевого и трехкальциевого силиката. Цемент набирает прочность от кремнезема. Цемент обычно содержит примерно 30% кремнезема по объему.
  3. Глинозем: оксид алюминия представляет собой оксид алюминия. Al 2 O 3 — это химическая формула. Благодаря глинозему цемент приобретает быстротвердеющие свойства. Присутствует необходимое количество глинозема, что снижает температуру спекания. Избыток глинозема ослабляет цемент.
  4. Магнезия: MgO — химический символ. Цемент не должен содержать более 2% магния. Накопление магнезии ослабит прочность цемента.
  5. Оксид железа: Цемент приобретает цвет от оксида железа. Действуя как поток, это. Трехкальциевый алюмоферрит образуется при экстремально высоких температурах, когда он участвует в химической реакции с кальцием и алюминием. Трехкальциевый алюмоферрит в цементе придает ему твердость и прочность.
  6. Сульфат кальция: Гипс (CaSO 4 .2H 2 O), который является компонентом цемента, тормозит или замедляет процесс схватывания цемента.
  7. Он не должен составлять более 2% выборки. Избыток триоксида серы делает цемент нестабильным.
  8. Щелочной: его содержание не должно превышать 1%. Выцветание является результатом слишком большого количества щелочного материала.

Типы цемента

Как правило, цемент подразделяется на две категории на основе механизмов твердения и схватывания.

  1. Гидравлический
  2. Негидравлический

Гидравлический цемент : Слово «гидравлический цемент» относится к материалам, которые затвердевают в результате гидратации в присутствии воды. Основным сырьем для производства негидравлического цемента являются известняк, глина и гипс. Для создания гидравлического цемента этот сырьевой ингредиент обжигают при очень высокой температуре.

Негидравлический цемент : Для затвердевания негидравлического цемента вода не требуется. Углекислый газ (СО 2 ) из воздуха способствует его росту. Для того, чтобы этот вид цемента затвердел, необходимы сухие условия. Основные материалы, необходимые для изготовления негидравлического цемента, включают известь, гипсовые штукатурки и оксихлорид. Гашеная известь, например, не является гидравлическим цементом.

Как правило, мы обсудим два основных типа цемента:

Обычный портландцемент (OPC)

Портландцементный клинкер представляет собой гидравлический материал, который должен содержать не менее двух третей по массе силикатов кальция (3 CaOSiO 2 и 2 CaOSiO 2 ), а оставшаяся часть состоит из различных соединений и фаз клинкера, содержащих железо и алюминий. Отношение SiO 2 к CaO 2 должно быть меньше 2,0. Оксид магния (MgO) не может содержать более 5,0% масс.

Использование обычного портландцемента

  1. Используется для строительства зданий.
  2. Также используется в большинстве кладочных работ.

Портландцемент пуццолано (PPC)

Пуццоланы представляют собой вещества природного или искусственного происхождения, которые имеют реакционноспособные формы кремнезема. Когда он тонко расщеплен, он соединяется с гидроксидом кальция, образующимся при гидратации цемента, с образованием дополнительных цементирующих материалов. Портланд-пуццолановый цемент состоит из:

  • клинкера OPC
  • Гипс
  • Пуццолановые материалы (зольная пыль, вулканический пепел и кальцинированная глина или пары кремнезема.

Применение цемента ПФХ

  1. ПФХ часто используется при строительстве дамб, морских сооружений и гидротехнических сооружений.
  2. Кроме того, он используется в бетонных элементах с предварительным и последующим натяжением.
  3. Используется в декоративных и художественных конструкциях, так как обеспечивает лучшую полировку поверхности.
  4. Кроме того, он используется в производстве сборных канализационных труб.

Разница между цементом OPC и PPC

OPC PPC
На ранних стадиях сильнее, чем КПП. В долгосрочной перспективе сила PPC превосходит OPC. В долгосрочной перспективе сила PPC превосходит OPC.
Не подходит для массового бетонирования из-за высокой теплоты гидратации. Из-за более низкой скорости гидратации, чем OPC, во время гидратации выделяется меньше тепла. Поэтому подходит для массового бетонирования.
Сульфаты, щелочи, хлориды и т. д. более распространены и менее устойчивы, чем РРС. Бетон прочен, потому что он содержит мало сульфатов щелочей, хлоридов, магнезии и свободной извести.
Сезон дождей неблагоприятен для ОПЦ. Увеличьте свою способность противостоять суровым погодным условиям.
Предлагаются три сорта цемента OPC, включая 33, 43 и 53. Полипропилен предлагается в различных марках.
Чуть дороже КПП. дешевле, чем OPC.

Типы марок OPC

Обычно существует три марки обычного портландцемента.

Марки 33

Эта марка цемента обычно используется для строительства в нормальных условиях окружающей среды. Средняя прочность на сжатие не менее 3 кубов раствора.

Марки 43

Это самая популярная марка цемента, относящаяся к цементу OPC. Применяется для изготовления блоков, плитки, труб, листов, полов и т.д.

Марки 53

Применяется, когда нужен более прочный бетон и применяется при строительстве мостов, взлетно-посадочных полос, дорог и т.д.

MCQ/FAQ

Что такое полная форма цемента OPC И PPC?

Полная форма OPC и PPC представляет собой обычный портландцемент и пуццолановый портландцемент.

Какие существуют три сорта цемента OPC?

Существуют три марки цемента: 33, 43 и 53.

Что такое клинкер?

Основу производства цемента составляет клинкер. Это в первую очередь смесь минералов и известняка, которая была обожжена и изменена при нагревании в печи.

Что такое бетон?

Паста изготавливается путем смешивания портландцемента (10–15 %) с водой (15–20 %) для изготовления бетона. Затем эту пасту смешивают с заполнителями (65-75%), такими как щебень или песок и гравий. Цемент и вода объединяются, чтобы затвердеть и связать заполнители в твердую массу, напоминающую камень.

Что такое раствор?

Чтобы обеспечить плотное, однородное покрытие, которое будет надежно прилипать к поверхности материала, цементный раствор должен состоять из цемента, песка и воды, быть хорошо перемешанным и иметь правильную консистенцию.

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ЦЕМЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (только для ГРАЖДАНСКИХ)

Оставить комментарий / ГЛАВНАЯ / Автор: admin

Предыдущий пост

Следующий пост

Содержание

 

Q.No.1:  С помощью технологической схемы объясните производство портландцемента сухим и мокрым способом

Ответ: Производство цемента состоит из следующих этапов.

  1. Смешивание сырья или суспензии: Однородная смесь мелкоизмельченного известняка и глины (3:1) превращается в жидкую суспензию с водой любым из следующих способов.
    1. Сухой способ
    2. Мокрый способ

Сухой способ: Если известняк и глина твердые, то используется сухой способ. в этом процессе известняк сначала разбивается на мелкие кусочки. затем его смешивают с глиной в соответствующей пропорции (3:1) и, наконец, измельчают до такой тонкости, что 90-95% проходит через сито 100 меш. Затем сырьевая смесь подается во вращающуюся печь.

Мокрый способ: Если известняк и глина мягкие, предпочтительным является мокрый способ. В этом процессе глина промывается водой в промывочной мельнице для удаления посторонних материалов, органических веществ и т. д. Затем порошкообразный известняк смешивается с глиняной пастой в надлежащей пропорции (3: 1), а два ингредиента тонко измельчаются и гомогенизированный. в этом процессе суспензия содержит около 40% воды. Теперь суспензию можно подавать во вращающуюся печь.

 

  1. Сжигание: Сухая измельченная сырьевая смесь или шлам вводится во вращающуюся печь, которая состоит из наклонного стального вращающегося цилиндра. 150-200 футов в длину и 10 футов в диаметре, облицованные огнеупорным кирпичом. Вода испаряется в верхних концах печи с помощью горячих газов. Печь вращается вокруг своей оси со скоростью от ½ до 1 оборота в минуту. Когда печь вращается, загрузка медленно движется вниз из-за вращательного движения печи. В настоящее время допускается подогрев шихты дутьем воздуха, насыщенного угольной пылью. это дает диапазон температур от 1500 до 1700 0 C в ступенчатом процессе как:
  2. При 750 0 C влага полностью удаляется.
  3. При 1000 0 С известняк полностью разлагается до СаО.
  4. При температуре от 1500 до 1700 0 C смесь частично расплавляется и спекается, а химические соединения извести, глинозема, оксида железа и кремнезема.

Зарядка занимает от 2 до 3 часов. чтобы покрыть путешествие в печи.

Химические реакции: во вращающейся печи химические реакции можно разделить на следующие части.

  1. Зона сушки: В этой зоне температура поднимается до максимальной 750 0 C, так что вся влага в навозной жиже испаряется. Глина разбивается на Al 2 O 3 , SiO 2 и Fe 2 O 3 .

Al 2 O 3  2SiO 2 Fe 2 O 3 2H 2 O à Al 2 O 3 + 2SiO 2 + Fe 2 O 3 + 2H 2 O

  1. Зона прокаливания: При повышении температуры до 1000 0 С известняк полностью разлагается на СаО.

CaCO 3 à CaO + CO 2

  1. Реакционная зона (зона спекания): 9030 7 при достижении температуры около 1600 0 C смесь частично расплавляется и химически происходят сочетания извести, глинозема, оксида железа и кремнезема, приводящие к образованию алюминатов и силикатов кальция.

2CaO + SiO 2 à 2CaO.SiO 2 (дикальцийсиликат)

3CaO + SiO 2 à 3CaO.SiO 2 (трисиликат кальция)

2CaO + Al 2 O 3 по 2CaO. Al 2 O 3 (диалюминат кальция)

3CaO + Al 2 O 3 в 3CaO. Al 2 O 3 (триалюминат кальция)

4CaO + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 à 4CaO. Al 2 O 3 Fe 2 O 3 (тетраалюминат кальция)

Полученный продукт известен как цементный клинкер, поскольку он выходит в охладитель. Клинкеры очень горячие (1000 0 C. Клинкеры имеют вид мелких зеленовато-черных или серых пятен.

 

  1. Смешивание цементных клинкеров с гипсом: Охлажденный клинкер измельчают и к нему подмешивают почти 3% гипса для уменьшения скорости схватывания. После начального схватывания Al 2 O 3 , быстро схватывающийся компонент клинкера, реагирует с гипсом с образованием кристаллов сульфоалюмината кальция.

3CaO. Al 2 O 3 3(CaSO 4 .2H 2 O) + 2H 2 O в 3CaO. Al 2 O 3 3CaSO 4 2H 2 O + 6H 2 O

При начальном схватывании гипс удаляет быстросхватывающиеся элементы и, следовательно, процесс схватывания цемента замедляется, что приводит к повышению прочности схватывающейся массы.

Упаковка: Молотый цемент хранится в силосах, откуда подается на автоматические фасовочные машины. В каждом мешке обычно содержится 50 кг цемента.

 

Технологическая схема производства цемента:

 

Q.No.2: Напишите химический состав, схватывание и твердение цемента.

Ответ: Химический состав цемента: Основными компонентами являются известь, кремнезем и глинозем. Для хорошего качества цемента необходимо соблюдать следующее соотношение.

%SiO 2 = от 2,5 до 4,0

%Al 2 O 3

_____%CaO – %SO3____         = от 1,9 до 2.

%SiO 2 + %Al 2 O 3 + Fe 2 O 3

  1. Отношение кремнезема к глинозему составляет от 2,5 до 4.
  2. отношение оксида кальция к кремнезему + глинозем + оксид железа должно быть близко к 2,5 и 4.
  3. Общее процентное содержание магнезии должно быть < 6%
  4. Общее содержание серы не должно быть более 2,75%
  5. Соотношение глинозема к оксиду железа должно быть близко к 0,65·
  6. Общие потери при прокаливании не должны превышать 4%.

 

Схватывание и отверждение цемента:

Цемент имеет свойство схватываться в твердую массу после смешивания с водой, которая называется цементным тестом. После смешивания с водой начинается реакция гидратации и масса становится твердой и очень устойчивой к давлению. Это называется схватыванием цемента. Первая настройка происходит в течение 24 часов. Последующее затвердевание требует около двух недель. Схватывание определяется как затвердевание исходной пластической массы, а твердение — как увеличение прочности за счет кристаллизации. Оба эти процесса обусловлены реакциями гидратации и гидролиза.

  1. Исходное затвердевание: в первую очередь участвуют реакции гидратации алюминатов и силикатов кальция, которые превращаются в коллоидный гель. В то же время в результате гидролиза в виде осадков образуется некоторое количество гидроксида кальция и гидроксида алюминия.

3CaO Al 2 O 3 + 6H 2 O à 3CaO. Al 2 O 3 .6H 2 O + 880 кДж/кг

4CaO Al 2 O 3 Fe 2 O 3 + 7H 2 O à 3CaO. Al 2 O 3 .6H 2 O + 3CaO Fe 2 O 3 H 2 O + 420 кДж/кг

3CaO Al 2 O 3 + 3( CaSO 4 + 2H 2 O → 3CaO Al 2 O 3 3CaSO 4 2H 2 O 90 006

Добавление гипса удаляет быстротвердеющие элементы

  1. Реакция протекает от 1 до 7 дней:

Реакция гидролиза: 3CaOSiO 2 + H 2 à Ca (OH) 2 + 2CaOSiO 2

  1. Окончательное отверждение (от 7 до 28 дней): начинает гидратироваться и образует гидратированный коллоидный гель композиции.

2CaOSiO 2 + XH 2 O à 2CaOSiO 2 Xh3O + 500 кДж/кг

  1. Последовательность химических реакций при схватывании и твердении цемента: при добавлении воды в цемент различные его составляющие подвергаются гидратации и кристаллизации с разной скоростью.
    1. Сначала происходит гидратация трехкальциевого алюмината и тетракальциевого алюмоферрита.
    2. Далее гидратация трехкальциевого силиката начинается в течение 24 часов и завершается через 7 дней.
    3. Гель алюмината начинает кристаллизоваться, и в то же время двухкальциевый силикат начинает гидратироваться через 7-28 дней. Таким образом, начальное схватывание цемента происходит за счет гидратации алюмината. Развитие ранней прочности в период от 1 до 7 дней происходит за счет гидратации трехкальциевого силиката и дальнейшей гидратации алюмината. Увеличение прочности в период от 7 до 28 дней происходит за счет гидратации двухкальциевого силиката и продолжающейся гидратации трехкальциевых силикатов.

Q.No.3: а. Напишите краткую заметку о добавках для цемента.

  1. Напишите примечание о типе портландцемента.

Ответ: Добавки для цемента: Любой материал, входящий в состав бетона, кроме цемента, воды и заполнителя, называется добавкой. Любой материал, перемолотый с цементным клинкером, называется добавкой.

Добавки классифицируются как:

  1. Ускорители
  1. Воздухововлекающие добавки
  2. Замедлители
  3. Водоотталкивающие добавки
  4. Придающие удобоукладываемость
  5. Газообразующие добавки
  6. Пуццолановые материалы
  7. Натуральные вяжущие материалы
  8. Различные добавки

 

  1. . Ускорители: Они добавляются для увеличения раннего развития силы. Обычно используемые химические ускорители включают поваренную соль, CaCl 2 , некоторые органические вещества, такие как тританоламин, некоторые растворимые карбонаты, силикаты и фторсиликаты. CaCl 2 является наиболее широко используемым ускорителем.
  2. Воздухововлекающие вещества : Действие воздухововлекающих средств аналогично действию пены или стабилизаторов пены. Из-за положительного влияния вовлечения воздуха на обрабатываемость и другие конструкции, где долговечность не является серьезной проблемой. Смола Vinsol и Darex являются широко используемыми коммерческими воздухововлекающими агентами, которые вводятся в качестве «добавок» во время измельчения клинкеров.
  3. Замедлители схватывания: Они используются для компенсации ускоряющего эффекта температуры бетонирования в жаркую погоду или потоков горячей воды при заливке цементным раствором, для предотвращения преждевременного затвердевания некоторых видов цемента или для фактической задержки затвердевания в сложных условиях укладки.
  4. Водоотталкивающие вещества : используются в количестве от 0,1 до 0,2% от массы цемента и обычно присутствуют в водостойких портландцементах и ​​многих кладочных цементах. Обычно используемые водоотталкивающие агенты включают мыла или другие соединения жирных кислот, такие как стеараты или олеаты кальция, аммония, алюминия или натрия, а также нефтяные масла или воски.
  5. Агенты обрабатываемости: обычно используются для компенсации недостатков сортировки, которые приводят к жесткости или сегрегации и ставят под угрозу успешное размещение в труднодоступных сложных условиях. Бентонитовая глина и диатомит используются в количестве от 3 до 5% от массы цемента.
  6. Газообразующие вещества: Алюминиевая пудра является широко используемым газообразователем. Он реагирует с гидратирующим гидроксидом в бетоне, пропитывая массу мельчайшими пузырьками водорода.
  7. Пуццолановые материалы: Термин «пуццолановые» происходит от города Пуццолес недалеко от Неаполя, где добывают вулканический кремнисто-алюминатный кальциевый пепел. Мелкоизмельченные кремнистые и глиноземистые вещества, например летучая зола, вулканический пепел, термообработанные диатомовые земли, термообработанные сырые глины и сланцы, которые сами по себе не являются вяжущими, в сочетании с гашеной известью и водой образуют устойчивые вяжущие соединения.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *