Вид цемента: Виды цемента в России
Виды цемента в России
1. Портландцемент
2. Белый цемент
3. Быстротвердеющий цемент
4. Водонепроницаемый расширяющийся цемент
5. Гидрофобный цемент
6. Глинозёмистый цемент
7. Карбонатный цемент
8. Магнезиальный цемент
9. Напрягающий цемент
10. Песчанистый цемент
11. Пластифицированный цемент
12. Пуццолановый цемент
13. Расширяющийся цемент
14. Сульфатостойкий цемент
15. Тампонажный цемент
16. Шлаковый цемент
1. Портландцемент и его разновидности являются основными вяжущими веществами в строительстве. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцемнтного клинкера с гипсом, а также со специальными добавками.
Порталандцементный клинкер – продукт обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых материалов (мергеля, доменного шлака и прочие). При обжиге обеспечивается преимущественное содержание в клинкере высокоосновных силикатов кальция. Для регулирования сроков схватывания портландцемента в клинкер при помоле добавляют двуводный гипс в количестве 1,5-3,5% (по массе цемента в пересчете на SO3).
По составу различают: портландцемент без добавок; портландцемент с минеральными добавками; шлакопортландцемент и другие.
2. Белый портландцемент. Обыкновенный портландцемент имеет зеленовато-серый цвет из-за относительно высокого содержания в нем окрашивающих окислов: окиси железа и окиси марганца. Клинкер же, не содержащий этих окислов или содержащий их в незначительном количестве (Fe2O3 0,3-0,5%, MnO до 0,03%), имеет белый цвет. Это достигается применением соответствующего сырья – белых частиц глин, каолинов и известняков с минимальным содержанием указанных окислов.
Белый портландцемент в отличие от обыкновенного имеет повышенный силикатный модуль (3,0-3,8) и весьма высокий глиноземистый модуль (10 и более), а коэффициент насыщения ниже, чем у обыкновенного, – 0,80–0,87. в соответствии с этим клинкер белого портландцемента имеет следующий минералогический состав: C3S 38–44%; C2S 35–37%; C3A 15–16%; C4AF 1–2%, т. е. он практически не содержит алюмоферритов кальция. Обжиг клинкера белого портландцемента производится при более высокой температуре вследствие малого содержания плавней.
Для повышения белизны цемента клинкер при выходе из печи «отбеливают», резко охлаждая водой до температуры 500-6000 С, или воздействуют бескислородной восстановительной средой при температуре 800-10000 С с последующим охлаждением в бескислородной среде до 200-3000 С.
При резком охлаждении и в результате действия восстановительной среды увеличивается степень белизны клинкера за счет перехода части окисного железа в закисное а также вследствие образования алюмоферрита кальция, связывающего большее количество Fe2O3, C6AF2.
В соответствии с требованиями ГОСТ 965-66 белый портландцемент делится на марки 300,400 и 500, а по степени белизны подразделяется на три сорта: высший, БЦ-1 и БЦ-2, определяемые по коэффициенту яркости относительно BaSO4. Белый портландцемент должен содержать не более 6% белого диатомита и не более 10% инертной минеральной добавки (известняка, кварцевого песка). Окиси магния в клинкере должно быть не более 4%. Остальные требования те же, что и для обыкновенного портландцемента.
На основе белого цемента приготовляют цветные цементы, добавляя при помоле белого клинкера пигменты – тонкоизмельченные минеральные красители: мумию (красный пигмент), умбру (коричневый), охру (желтый), окись хрома (зеленый), сажу (черный), ультрамарин (синий).
3. Быстротвердеющий портландцемент отличается от обыкновенного более интенсивным нарастанием прочности в начальной период твердения.
Получить его можно либо путем более тонкого помола обычного клинкера, либо применением клинкера определенного минералогического состава. Однако повышать тонкость помола цемента невыгодно, так как это снижает производительность помольного оборудования и увеличивает расход электроэнергии. Поэтому более выгодный путь получения быстротвердеющего цемента – регулирование минералогического состава клинкера.
Цементы с высоким суммарным содержанием трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината (не менее 60%) оказываются, как правило, быстротвердеющими. При этом содержание C3S должно быть не менее 50-52%, а С3А – 8-10%. Ускорению твердения цемента в начальный период способствует также уменьшениељ содержания в нем активных минеральных добавок. Содержание последних в быстротвердеющем портландцементе не должно превышать 10%; исключение составляют доменные гранулированные шлаки, которые обладают некоторыми вяжущими свойствами, а потому их содержание в быстротвердеющем портландцементе допускается не более 15%.
По ГОСТ 10178-62 БТЦ через 3 суток твердения в стандартных условиях в растворе 1 : 3 должен иметь предел прочности при изгибе не менее 40 кгс/см2. 28-суточная прочность быстротвердеющего портландцемента не регламентированная и характеризуется примерной маркой 400. Тонкость помола БТЦ выше, чем у обычного портландцемента (2500-3000 см/г2), и составляет 3500-4000 см/г2.
Разновидностью быстротвердеющего портландцемента является особо быстротвердеющий портландцемент (ОБТЦ). Отличается он отљ БТЦ еще более интенсивным темпом нарастания прочности в начальной период твердения. Получают особо быстротвердеющий портландцемент так же, как и БТЦ. Минералогический состав клинкера особо быстротвердеющего портландцемента ОБТЦ должен быть таким, чтобы содержание трехкальциевого силиката в нем было 60% и более, а трехкальциевого алюмината – не более 8%. Особо быстротвердеющий портландцемент марки 600 должен в односуточном возрасте иметь предел прочности при сжатии 200-250 кгс/см2, а в трехсуточном – 300-350 кгс/см2. ОБТЦ измельчают до удельной поверхности 4000-4500 см/г2. При весьма тонком измельчении содержание гипса в этом цементе желательно довести до 4% (в расчете на SO3), т.е. несколько выше предела, допускаемого стандартом (3,5%). Добавка 5-8% трепела способствует равномерному росту прочности к 28-суточному возрасту, хотя при этом несколько снижается односуточная прочность.
4. Водонепроницаемый расширяющийся цемент представляет собой быстросхватывающее и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество получаемое путем совместного помола и тщательного смешивания измельченных глиноземистого цемента гипса и высокоосновного гидроалюмината кальция. Цемент характеризуется быстрым схватыванием: начало процесса-ранее 4 мин. конец не позднее 10 мин. с момента затворения.
Линейное расширение образцов из цементного теста твердеющих в воде в течении 1 сут. должно быть в пределах 0,3–1%.
ВРЦ применяют для зачеканки и гидроизоляции швов тюбингов раструбных соединений создания гидроизоляционных покрытий заделки стыков и трещин в железобетонных конструкциях и т.д.
Водонепроницаемый расширяющийся цемент представляет собой быстросхватывающее и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество получаемое путем совместного помола и тщательного смешивания измельченных глиноземистого цемента гипса и высокоосновного гидроалюмината кальция. Цемент характеризуется быстрым схватыванием: начало процесса-ранее 4 мин. конец не позднее 10 мин. с момента затворения.
Линейное расширение образцов из цементного теста твердеющих в воде в течении 1 сут. должно быть в пределах 0,3–1%.
ВРЦ применяют для зачеканки и гидроизоляции швов тюбингов раструбных соединений создания гидроизоляционных покрытий заделки стыков и трещин в железобетонных конструкциях и т. д.
5. Гидрофобный портландцемент получают введением при помоле обыкновенного портландцемента гидрофобизующей добавки. К таким добавкам относятся: асидол, асидол-мылонафт, мылонафт (ГОСТ 13302-67), олеиновая кислота или окисленный петролатум.
Добавки вводят в количестве 0,06–0,30% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Оптимальное содержание добавки устанавливается для каждого цемента опытным путем и зависит от вида добавки, тонкости помола и минералогического состава клинкера.
Требования стандарта к гидрофобному портландцементу остаются теми же, что и к обыкновенному, но, кроме того, гидрофобный цемент должен обладать специальным свойством – он не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин. Гидрофобный портландцемент отличается от обыкновенного пониженной гигроскопичностью. Пониженная гигроскопичность позволяет сохранять активность цемента при длительном транспортировании и хранении даже во влажной среде и предотвращает слипание в комья при кратковременном действии воды. Кроме того, гидрофобные цементы придают бетонам повышенную морозостойкость и водонепроницаемость. При использовании гидрофобного портландцемента несколько повышается подвижность и удобоукладываемость бетонных смесей.
6. Глинозёмистый цемент – быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество; продукт тонкого измельчения клинкера получаемого обжигом (до плавления или спекания) сырьевой смеси состоящей из бокситов и известняков. Обжиг и плавление сырьевой смеси производят в доменных электрических вращающихся печах или в вагранках. По содержанию Al2O3 в готовом продукте различают обычный глинозёмистый цемент (до 55%) и высокоглинозёмистый цемент (до 70%). температура плавления сырьевой шихты обычного глинозёмистого цемента 1450–1480 С высокоглинозёмистого цемента — 1700-1750 С.
Глинозёмистый цемент характеризуется быстрым нарастанием прочности высокой экзотермией при твердении повышенной стойкостью против коррозии в сульфатных средах и высокой огнеупорностью. По сравнению с портландцементом глинозёмистый цемент обеспечивает получение бетонов и растворов большей плотности и водонепроницаемости.
7. Карбонатный портландцемент представляет собой продукт совместного тонкого измельчения клинкера с 25–30% карбонатных пород. Карбонатный цемент характеризуется следующими основными показателями: тонкость помола должна соответствовать удельной поверхности не менее 3500 см2 /г, при этом остаток на сите – 02 должен не превышать 2%, а через сито – 008 должно проходить не менее 92% материала; начало схватывания должно наступать не ранее чем через 30 мин., а конец – не позднее чем через 5 ч. Для изготовления этого цемента желательно использовать клинкер с возможно более высоким содержанием C3А и C4AF.
При твердении карбонатного портландцемента выделяется меньшее количество тепла, чем при гидратации обычного портландцемента. Кроме того, он характеризуется повышенной стойкостью в углекислых средах вследствие защитного действия углекислого кальция.
8. Магнезиальный цемент. Для устройства магнезиальных полов используется магнезиальное вяжущее представляющее собой тонкодисперсный порошок активной частью которого является оксид магния. Оксид магния в свою очередь есть продукт умеренного обжига природных карбонатных пород магнезита или доломита. При затворении водой оксид магния гидратируется очень медленно проявляя при этом слабые вяжущие свойства. Однако при затворении водными растворами некоторых солей образуется прочный цементный камень. В частности при затворении хлористым магнием (бишофитом) получается вяжущее именуемое цементом Сореля.
Многие свойства магнезиальных цементов лучше чем у портландцемента: они обладают эластичностью стойкостью к действию масел смазок органических растворителей щелочей и солей не требуют влажного хранения в процессе твердения обеспечивают высокую огнестойкость и низкую теплопроводность хорошие износостойкость и прочность при сжатии и изгибе в раннем возрасте. Очень существенным является то обстоятельство что магнезиальные вяжущие вещества характеризуются повышенной прочностью сцепления с различными видами заполнителей как неорганических так и органических.
Все эти качества обусловливают их применение в абразивном производстве (жерноточильные круги) для изготовления теплоизоляционных изделий (пено- и газомагнезит) и перегородок подоконных плит лестничных ступеней реже – для облицовочных плиток внутренней части помещения и малых архитектурных форм. Однако главным их использованием было и остается устройство бесшовных монолитных полов.
Применять магнезиальные цементы для этих целей стали уже в конце XIX–начале XX века и изготавливались при этом так называемые ксилолитовые полы и плиты. Ксилолит – это бетон на магнезиальном вяжущем включающий в себя в качестве наполнителя древесные опилки. Позже появились изделия из фибролита в котором наполнителем служили различные волокна. Такие полы являлись беспыльными (в силу низкой истираемости) довольно хорошо циклевались их можно было натирать мастиками. Полы были гигиеничны негорючи и долговечны. Однако и в этом их существенный недостаток магнезиальные бетонные полы характеризовались низкой водостойкостью и требуют защиты от увлажнения особенно снизу от капиллярного подсоса воды через основание и сбоку через стены. В связи с этим а также с дефицитностью сырья (в первую очередь магнезиты используют для получения огнеупоров) перспектив у магнезиальных вяжущих не было. И только теперь с появлением новых месторождений а также с расширяющимися возможностями химии полимеров магнезиальные полы получили новый взлет. Используя различные полимеры производители полов имеют возможность таким образом отгрунтовать поверхность основания на которое укладывается магнезиальный бетон чтобы грунтовка одновременно служила и гидроизоляцией и была паропроницаемой. Полимерная пропитка верхнего слоя (на толщину 2-Змм) позволяет оградить от проникновения внутрь бетона влаги сверху. Кроме того используя новые технологии и материалы как органические так и неорганические можно получить водостойкое магнезиальное вяжущее. Такие материалы и технологии наша фирма имеет на вооружении и невозможности использует их на объектах.
9. Напрягающий цемент – разновидность расширяющегося цемента получаемая совместным помолом портландцементного клинкера (65%) глинозёмистого шлака (15%) гипсового камня и извести (5%).
Напрягающий цемент – быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее: прочность растворов (состава 1:1) через 1 сутки достигает 20-30 Мн/м2 (200-300 кгс/см2). Затвердевший напрягающий цемент обладает высокой водонепроницаемостью.
Расширяясь в процессе твердения напрягающий цемент развивает высокое давление – 3-4 Мн/м2 (30-40 кгс/см2) которое может быть использовано для получения предварительно напряжённых железобетонных конструкций с натяжением арматуры в одном или нескольких направлениях. Напрягающий цемент целесообразно применять для производства напорных труб возведения ёмкостных сооружений и некоторых тонкостенных железобетонных конструкций.
10. Песчанистый портландцемент получается путем совместного тонкого помола клинкера, добавки гипса и примерно 40% кварцевого песка.
Отличительной особенностью этого цемента является пониженное тепловыделение при гидратации.
11. Пластифицированный портландцемент получают введением при помоле обыкновенного портландцемента пластифицирующих поверхностно-активных добавок. В качестве поверхностно-активных добавок применяют концентраты сульфитно-спиртовой бражки (СДБ), удовлетворяющей требованиям МРТУ 13-04-35-66.
Добавка вводится в сухом виде или в виде водного раствора в количестве 0,15–0,25% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Оптимальное содержание добавки для данного цемента устанавливается опытным путем и зависит от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента и содержания в нем гидравлических добавок.
Основные свойства пластифицированного портландцемента и требования, предъявляемые к ним стандартом, те же, что и у обыкновенного портландцемента, за исключением требования к его пластичности. Раствор из смеси пластифицированного портландцемента с нормальным песком состава 1 : 3 при водоцементном отношении, равном 0,40, должен обладать такой пластичностью, при которой расплыв конуса из этого раствора после 30 встряхиваний составляет не менее 125 мм. Обыкновенный портландцемент при этих же условиях дает расплыв конуса 105–110 мм.
Пластифицированный портландцемент отличается от обыкновенного способностью придавать бетонным смесям повышенную подвижность (текучесть), что обеспечивает их более легкую укладку и уплотнение при формировании бетонных изделий. Так как подвижность бетонных смесей зависит в основном от содержания воды, то применение пластифицированного портландцемента позволяет уменьшить водосодержание смеси без изменения ее подвижности. Это в свою очередь позволяет сэкономить цемент, повысить прочность и морозостойкость бетона.
12. Пуццолановый цемент собирательное название группы цементов в состав которых входит не менее 20% активных минеральных добавок.
Термин «пуццолановый цемент» происходит от названия рыхлой вулканической породы- пуццоланы применявшейся ещё в Древнем Риме в качестве добавки к извести для получения гидравлического вяжущего т. н. известково-пуццоланового цемента.
В современном строительстве основной вид пуццоланового цемента – пуццолановый портландцемент получаемый совместным помолом портландцементного клинкера (60-80%) активной минеральной добавки (20-40%) и небольшого количества гипса. От обычного портландцемента он отличается повышенной коррозионной стойкостью (особенно в мягких и сульфатных водах) меньшей скоростью твердения и пониженной морозостойкостью. Пуццолановый цемент применяют в основном для получения бетонов используемых в подводных и подземных сооружениях.
13. Расширяющийся цемент – собирательное название группы цементов обладающих способностью увеличиваться в объёме в процессе твердения.
У большинства расширяющихся цементов расширение происходит в результате образования в среде гидратирующегося вяжущего вещества высокоосновных гидросульфоалюминатов кальция объём которых вследствие большого количества химически связанной воды значительно (в 15-25 раза) превышает объём исходных твердых компонентов.
Полное расширение расширяющегося цемента составляет 02-2%. Прочность расширяющегося цемента 30-50 Мн/м2. В РФ наибольшее распространение среди расширяющихся цементов получили водонепроницаемый расширяющийся цемент расширяющийся портландцемент гипсоглиноземистый расширяющийся портландцемент а также напрягающий цемент. Все расширяющиеся цементы лучше твердеют и показывают большее расширение во влажных условиях. Благодаря высокой водонепроницаемости расширяющиеся цементыприменяются для заделки стыков сборных железобетонных конструкций создания надёжной гидроизоляции при возведении некоторых гидротехнических сооружений производстве напорных железобетонных труб и т.п.
14. Сульфатостойкий портландцемент отличается от обыкновенного более высокой стойкостью в сульфатных водах. Причиной разрушения отвердевшего цемента в воде, содержащей растворенные сульфаты, является взаимодействие сернокислого кальция с трехкальциевым алюминатом по реакции
C3AH6+3CaSO4*2H2O+19H2OC3A*3CaSO4*31H2O.
Образующийся гидросульфоалюминат кальция, называемый из-за своего разрушающего действия «сульфоалюминатной бациллой», значительно увеличивается в объеме по сравнению с общим объемом исходных материалов — трехкальциевого алюмината и гипса – за счет присоединения большого количества воды. Это вызывает появление в цементном камне растягивающих напряжений и последующее его разрушение.
Одним из основных путей получения сульфатостойкого цемента является уменьшение содержания в клинкере трехкальциевого алюмината, на первом этапе взаимодействия которого с водой образуется при недостатке гипса трехкальциевый гидроалюминат.
Сульфатостойкость и водостойкость портландцемента снижаются при высоком содержании в клинкере трехкальциевого силиката, который при гидрации выделяет легкорастворимый гидрат окиси кальция. По указанном причинам клинкер сульфатостойкого портландцемента должен содержать трехкальциевого силиката не более 50%; трехкальциевого алюмината не более 5%, а сумма трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмоферрита должна составлять не более 22%. Сульфатостойкий портландцемент выпускают двух марок — 300 и 400. введение активных минеральных добавок в этот цемент не допускается, так как они снижают морозостойкость бетона.
15. Тампонажный цемент – разновидность портландцемента; предназначен для цементирования нефтяных и газовых скважин.
Тампонажный цемент изготовляют совместным тонким измельчением клинкера и гипса. В РФ выпускают тампонажный цемент двух видов: для так называемых холодных (с температурой до 40 С) и горячих (до 75 С) скважин. Тампонажный цемент применяют в виде цементного теста содержащего 40-50% воды.
16. Шлаковый цемент – общее название цементов получаемых совместным помолом гранулированных доменных шлаков с добавками-активизаторами (известь строительный гипс ангидрит и др.) или смешением этих раздельно измельченных компонентов.
Различают Ш. ц. известково-шлаковый с содержанием извести 10-30% и гипса до 5% от массы цемента и сульфатно-шлаковый с содержанием гипса или ангидрита 15-20% портландцемента до 5% или извести до 2%. Шлаковый цемент применяют для получения строительных растворов и бетонов используемых преимущественно в подземных и подводных сооружениях. Известково-шлаковый цемент наиболее эффективен в производстве автоклавных материалов и изделий.
Источник: cement.ru
Виды цемента
• Портландцемент
Портландцемент и его разновидности являются основными вяжущими веществами в строительстве. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцемнтного клинкера с гипсом, а также со специальными добавками.
Порталандцементный клинкер — продукт обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых материалов (мергеля, доменного шлака и прочие). При обжиге обеспечивается преимущественное содержание в клинкере высокоосновных силикатов кальция. Для регулирования сроков схватывания портландцемента в клинкер при помоле добавляют двуводный гипс в количестве 1,5-3,5% (по массе цемента в пересчете на SO3). По составу различают: портландцемент без добавок; портландцемент с минеральными добавками; шлакопортландцемент и другие.
• Белый цемент
Белый портландцемент. Обыкновенный портландцемент имеет зеленовато-серый цвет из-за относительно высокого содержания в нем окрашивающих окислов: окиси железа и окиси марганца. Клинкер же, не содержащий этих окислов или содержащий их в незначительном количестве (Fe2O3 0,3-0,5%, MnO до 0,03%), имеет белый цвет. Это достигается применением соответствующего сырья — белых частиц глин, каолинов и известняков с минимальным содержанием указанных окислов. Белый портландцемент в отличие от обыкновенного имеет повышенный силикатный модуль (3,0-3,8) и весьма высокий глиноземистый модуль (10 и более), а коэффициент насыщения ниже, чем у обыкновенного, — 0,80-0,87. в соответствии с этим клинкер белого портландцемента имеет следующий минералогический состав: C3S 38-44%; C2S 35-37%; C3A 15-16%; C4AF 1-2%, т.е. он практически не содержит алюмоферритов кальция. Обжиг клинкера белого портландцемента производится при более высокой температуре вследствие малого содержания плавней. Для повышения белизны цемента клинкер при выходе из печи «отбеливают», резко охлаждая водой до температуры 500-6000 С, или воздействуют бескислородной восстановительной средой при температуре 800-10000 С с последующим охлаждением в бескислородной среде до 200-3000 С. При резком охлаждении и в результате действия восстановительной среды увеличивается степень белизны клинкера за счет перехода части окисного железа в закисное а также вследствие образования алюмоферрита кальция, связывающего большее количество Fe2O3, C6AF2.
В соответствии с требованиями ГОСТ 965-66 белый портландцемент делится на марки 300,400 и 500, а по степени белизны подразделяется на три сорта: высший, БЦ-1 и БЦ-2, определяемые по коэффициенту яркости относительно BaSO4. Белый портландцемент должен содержать не более 6% белого диатомита и не более 10% инертной минеральной добавки (известняка, кварцевого песка). Окиси магния в клинкере должно быть не более 4%. Остальные требования те же, что и для обыкновенного портландцемента. На основе белого цемента приготовляют цветные цементы, добавляя при помоле белого клинкера пигменты — тонкоизмельченные минеральные красители: мумию (красный пигмент), умбру (коричневый), охру (желтый), окись хрома (зеленый), сажу (черный), ультрамарин (синий).
• Быстротвердеющий цемент
Быстротвердеющий портландцемент отличается от обыкновенного более интенсивным нарастанием прочности в начальной период твердения. Получить его можно либо путем более тонкого помола обычного клинкера, либо применением клинкера определенного минералогического состава. Однако повышать тонкость помола цемента невыгодно, так как это снижает производительность помольного оборудования и увеличивает расход электроэнергии. Поэтому более выгодный путь получения быстротвердеющего цемента — регулирование минералогического состава клинкера. Цементы с высоким суммарным содержанием трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината (не менее 60%) оказываются, как правило, быстротвердеющими. При этом содержание C3S должно быть не менее 50-52%, а С3А — 8-10%. Ускорению твердения цемента в начальный период способствует также уменьшениељ содержания в нем активных минеральных добавок. Содержание последних в быстротвердеющем портландцементе не должно превышать 10%; исключение составляют доменные гранулированные шлаки, которые обладают некоторыми вяжущими свойствами, а потому их содержание в быстротвердеющем портландцементе допускается не более 15%. По ГОСТ 10178-62 БТЦ через 3 суток твердения в стандартных условиях в растворе 1 : 3 должен иметь предел прочности при изгибе не менее 40 кгс/см2 .
28-суточная прочность быстротвердеющего портландцемента не регламентированная и характеризуется примерной маркой 400. Тонкость помола БТЦ выше, чем у обычного портландцемента (2500-3000 см/г2), и составляет 3500-4000 см/г2. Разновидностью быстротвердеющего портландцемента является особо быстротвердеющий портландцемент (ОБТЦ). Отличается он отљ БТЦ еще более интенсивным темпом нарастания прочности в начальной период твердения. Получают особо быстротвердеющий портландцемент так же, как и БТЦ. Минералогический состав клинкера особо быстротвердеющего портландцемента ОБТЦ должен быть таким, чтобы содержание трехкальциевого силиката в нем было 60% и более, а трехкальциевого алюмината — не более 8%. Особо быстротвердеющий портландцемент марки 600 должен в односуточном возрасте иметь предел прочности при сжатии 200-250 кгс/см2, а в трехсуточном — 300-350 кгс/см2. ОБТЦ измельчают до удельной поверхности 4000-4500 см/г2. При весьма тонком измельчении содержание гипса в этом цементе желательно довести до 4% (в расчете на SO3), т.
е. несколько выше предела, допускаемого стандартом (3,5%). Добавка 5-8% трепела способствует равномерному росту прочности к 28-суточному возрасту, хотя при этом несколько снижается односуточная прочность.
• Водонепроницаемый расширяющийся цемент
Водонепроницаемый расширяющийся цемент представляет собой быстросхватывающее и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество получаемое путем совместного помола и тщательного смешивания измельченных глиноземистого цемента гипса и высокоосновного гидроалюмината кальция. Цемент характеризуется быстрым схватыванием: начало процесса-ранее 4 мин. конец не позднее 10 мин. с момента затворения. Линейное расширение образцов из цементного теста твердеющих в воде в течении 1 сут. должно быть в пределах 03-1%. ВРЦ применяют для зачеканки и гидроизоляции швов тюбингов раструбных соединений создания гидроизоляционных покрытий заделки стыков и трещин в железобетонных конструкциях и т.д.
• Гидрофобный цемент
Гидрофобный портландцемент получают введением при помоле обыкновенного портландцемента гидрофобизующей добавки. К таким добавкам относятся: асидол, асидол-мылонафт, мылонафт (ГОСТ 13302-67), олеиновая кислота или окисленный петролатум. Добавки вводят в количестве 0,06-0,30% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Оптимальное содержание добавки устанавливается для каждого цемента опытным путем и зависит от вида добавки, тонкости помола и минералогического состава клинкера. Требования стандарта к гидрофобному портландцементу остаются теми же, что и к обыкновенному, но, кроме того, гидрофобный цемент должен обладать специальным свойством — он не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин. Гидрофобный портландцемент отличается от обыкновенного пониженной гигроскопичностью. Пониженная гигроскопичность позволяет сохранять активность цемента при длительном транспортировании и хранении даже во влажной среде и предотвращает слипание в комья при кратковременном действии воды. Кроме того, гидрофобные цементы придают бетонам повышенную морозостойкость и водонепроницаемость. При использовании гидрофобного портландцемента несколько повышается подвижность и удобоукладываемость бетонных смесей.
• Глинозёмистый цемент
Глинозёмистый цемент — быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество; продукт тонкого измельчения клинкера получаемого обжигом (до плавления или спекания) сырьевой смеси состоящей из бокситов и известняков. Обжиг и плавление сырьевой смеси производят в доменных электрических вращающихся печах или в вагранках. По содержанию Al2O3 в готовом продукте различают обычный глинозёмистый цемент (до 55%) и высокоглинозёмистый цемент (до 70%). температура плавления сырьевой шихты обычного глинозёмистого цемента 1450-1480 С высокоглинозёмистого цемента — 1700-1750 С. Глинозёмистый цемент характеризуется быстрым нарастанием прочности высокой экзотермией при твердении повышенной стойкостью против коррозии в сульфатных средах и высокой огнеупорностью. По сравнению с портландцементом глинозёмистый цемент обеспечивает получение бетонов и растворов большей плотности и водонепроницаемости.
• Карбонатный цемент
Карбонатный портландцемент представляет собой продукт совместного тонкого измельчения клинкера с 25-30% карбонатных пород. Карбонатный цемент характеризуется следующими основными показателями: тонкость помола должна соответствовать удельной поверхности не менее 3500 см2 /г, при этом остаток на сите — 02 должен не превышать 2%, а через сито — 008 должно проходить не менее 92% материала; начало схватывания должно наступать не ранее чем через 30 мин., а конец — не позднее чем через 5 ч. Для изготовления этого цемента желательно использовать клинкер с возможно более высоким содержанием C3А и C4AF. При твердении карбонатного портландцемента выделяется меньшее количество тепла, чем при гидратации обычного портландцемента. Кроме того, он характеризуется повышенной стойкостью в углекислых средах вследствие защитного действия углекислого кальция.
• Магнезиальный цемент
Магнезиальный цемент. Для устройства магнезиальных полов используется магнезиальное вяжущее представляющее собой тонкодисперсный порошок активной частью которого является оксид магния. Оксид магния в свою очередь есть продукт умеренного обжига природных карбонатных пород магнезита или доломита. При затворении водой оксид магния гидратируется очень медленно проявляя при этом слабые вяжущие свойства. Однако при затворении водными растворами некоторых солей образуется прочный цементный камень. В частности при затворении хлористым магнием (бишофитом) получается вяжущее именуемое цементом Сореля. Многие свойства магнезиальных цементов лучше чем у портландцемента: они обладают эластичностью стойкостью к действию масел смазок органических растворителей щелочей и солей не требуют влажного хранения в процессе твердения обеспечивают высокую огнестойкость и низкую теплопроводность хорошие износостойкость и прочность при сжатии и изгибе в раннем возрасте. Очень существенным является то обстоятельство что магнезиальные вяжущие вещества характеризуются повышенной прочностью сцепления с различными видами заполнителей как неорганических так и органических. Все эти качества обусловливают их применение в абразивном производстве (жерноточильные круги) для изготовления теплоизоляционных изделий (пено- и газомагнезит) и перегородок подоконных плит лестничных ступеней реже — для облицовочных плиток внутренней части помещения и малых архитектурных форм.
Однако главным их использованием было и остается устройство бесшовных монолитных полов. Применять магнезиальные цементы для этих целей стали уже в конце XIX-начале XX века и изготавливались при этом так называемые ксилолитовые полы и плиты. Ксилолит — это бетон на магнезиальном вяжущем включающий в себя в качестве наполнителя древесные опилки. Позже появились изделия из фибролита в котором наполнителем служили различные волокна. Такие полы являлись беспыльными (в силу низкой истираемости) довольно хорошо циклевались их можно было натирать мастиками. Полы были гигиеничны негорючи и долговечны. Однако и в этом их существенный недостаток магнезиальные бетонные полы характеризовались низкой водостойкостью и требуют защиты от увлажнения особенно снизу от капиллярного подсоса воды через основание и сбоку через стены. В связи с этим а также с дефицитностью сырья ( в первую очередь магнезиты используют для получения огнеупоров) перспектив у магнезиальных вяжущих не было. И только теперь с появлением новых месторождений а также с расширяющимися возможностями химии полимеров магнезиальные полы получили новый взлет.
Используя различные полимеры производители полов имеют возможность таким образом отгрунтовать поверхность основания на которое укладывается магнезиальный бетон чтобы грунтовка одновременно служила и гидроизоляцией и была паропроницаемой. Полимерная пропитка верхнего слоя ( на толщину 2-Змм) позволяет оградить от проникновения внутрь бетона влаги сверху. Кроме того используя новые технологии и материалы как органические так и неорганические можно получить водостойкое магнезиальное вяжущее. Такие материалы и технологии наша фирма имеет на вооружении и невозможности использует их на объектах.
• Напрягающий цемент
Напрягающий цемент — разновидность расширяющегося цемента получаемая совместным помолом портландцементного клинкера (65%) глинозёмистого шлака (15%) гипсового камня и извести (5%). Напрягающий цемент — быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее: прочность растворов (состава 1:1) через 1 сутки достигает 20-30 Мн/м2 (200-300 кгс/см2). Затвердевший напрягающий цемент обладает высокой водонепроницаемостью. Расширяясь в процессе твердения напрягающий цемент развивает высокое давление — 3-4 Мн/м2 (30-40 кгс/см2) которое может быть использовано для получения предварительно напряжённых железобетонных конструкций с натяжением арматуры в одном или нескольких направлениях. Напрягающий цемент целесообразно применять для производства напорных труб возведения ёмкостных сооружений и некоторых тонкостенных железобетонных конструкций.
• Песчанистый цемент
Песчанистый портландцемент получается путем совместного тонкого помола клинкера, добавки гипса и примерно 40% кварцевого песка. Отличительной особенностью этого цемента является пониженное тепловыделение при гидратации.
• Пластифицированный цемент
Пластифицированный портландцемент получают введением при помоле обыкновенного портландцемента пластифицирующих поверхностно-активных добавок. В качестве поверхностно-активных добавок применяют концентраты сульфитно-спиртовой бражки (СДБ), удовлетворяющей требованиям МРТУ 13-04-35-66. Добавка вводится в сухом виде или в виде водного раствора в количестве 0,15-0,25% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Оптимальное содержание добавки для данного цемента устанавливается опытным путем и зависит от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента и содержания в нем гидравлических добавок. Основные свойства пластифицированного портландцемента и требования, предъявляемые к ним стандартом, те же, что и у обыкновенного портландцемента, за исключением требования к его пластичности. Раствор из смеси пластифицированного портландцемента с нормальным песком состава 1 : 3 при водоцементном отношении, равном 0,40, должен обладать такой пластичностью, при которой расплыв конуса из этого раствора после 30 встряхиваний составляет не менее 125 мм. Обыкновенный портландцемент при этих же условиях дает расплыв конуса 105-110 мм. Пластифицированный портландцемент отличается от обыкновенного способностью придавать бетонным смесям повышенную подвижность (текучесть), что обеспечивает их более легкую укладку и уплотнение при формировании бетонных изделий.
Так как подвижность бетонных смесей зависит в основном от содержания воды, то применение пластифицированного портландцемента позволяет уменьшить водосодержание смеси без изменения ее подвижности. Это в свою очередь позволяет сэкономить цемент, повысить прочность и морозостойкость бетона.
• Пуццолановый цемент
Пуццолановый цемент собирательное название группы цементов в состав которых входит не менее 20% активных минеральных добавок. Термин «пуццолановый цемент» происходит от названия рыхлой вулканической породы- пуццоланы применявшейся ещё в Древнем Риме в качестве добавки к извести для получения гидравлического вяжущего т. н. известково-пуццоланового цемента. В современном строительстве основной вид пуццоланового цемента — пуццолановый портландцемент получаемый совместным помолом портландцементного клинкера (60-80%) активной минеральной добавки (20-40%) и небольшого количества гипса. От обычного портландцемента он отличается повышенной коррозионной стойкостью (особенно в мягких и сульфатных водах) меньшей скоростью твердения и пониженной морозостойкостью. Пуццолановый цемент применяют в основном для получения бетонов используемых в подводных и подземных сооружениях.
• Расширяющийся цемент
Расширяющийся цемент — собирательное название группы цементов обладающих способностью увеличиваться в объёме в процессе твердения. У большинства расширяющихся цементов расширение происходит в результате образования в среде гидратирующегося вяжущего вещества высокоосновных гидросульфоалюминатов кальция объём которых вследствие большого количества химически связанной воды значительно (в 15-25 раза) превышает объём исходных твёрдых компонентов. Полное расширение расширяющегося цемента составляет 02-2%. Прочность расширяющегося цемента 30-50 Мн/м2. В СССР наибольшее распространение среди расширяющихся цементов получили водонепроницаемый расширяющийся цемент расширяющийся портландцемент гипсоглинозёмистый расширяющийся портландцемент а также напрягающий цемент. Все расширяющиеся цементы лучше твердеют и показывают большее расширение во влажных условиях. Благодаря высокой водонепроницаемости расширяющиеся цементыприменяются для заделки стыков сборных железобетонных конструкций создания надёжной гидроизоляции при возведении некоторых гидротехнических сооружений производстве напорных железобетонных труб и т.п.
• Сульфатостойкий цемент
Сульфатостойкий портландцемент отличается от обыкновенного более высокой стойкостью в сульфатных водах. Причиной разрушения отвердевшего цемента в воде, содержащей растворенные сульфаты, является взаимодействие сернокислого кальция с трехкальциевым алюминатом по реакции C3AH6 + 3CaSO4 * 2h3O + 19h3OC3A * 3CaSO4 * 31h3O. Образующийся гидросульфоалюминат кальция, называемый из-за своего разрушающего действия «сульфоалюминатной бациллой», значительно увеличивается в объеме по сравнению с общим объемом исходных материалов — трехкальциевого алюмината и гипса — за счет присоединения большого количества воды. Это вызывает появление в цементном камне растягивающих напряжений и последующее его разрушение. Одним из основных путей получения сульфатостойкого цемента является уменьшение содержания в клинкере трехкальциевого алюмината, на первом этапе взаимодействия которого с водой образуется при недостатке гипса трехкальциевый гидроалюминат. Сульфатостойкость и водостойкость портландцемента снижаются при высоком содержании в клинкере трехкальциевого силиката, который при гидрации выделяет легкорастворимый гидрат окиси кальция. По указанном причинам клинкер сульфатостойкого портландцемента должен содержать трехкальциевого силиката не более 50%; трехкальциевого алюмината не более 5%, а сумма трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмоферрита должна составлять не более 22%. Сульфатостойкий портландцемент выпускают двух марок — 300 и 400. введение активных минеральных добавок в этот цемент не допускается, так как они снижают морозостойкость бетона.
• Тампонажный цемент
Тампонажный цемент — разновидность портландцемента; предназначен для цементирования нефтяных и газовых скважин. Тампонажный цемент изготовляют совместным тонким измельчением клинкера и гипса. В СССР выпускают тампонажный цемент двух видов: для так называемых холодных (с температурой до 40 С) и горячих (до 75 С) скважин. Тампонажный цемент применяют в виде цементного теста содержащего 40-50% воды.
• Шлаковый цемент
Шлаковый цемент — общее название цементов получаемых совместным помолом гранулированных доменных шлаков с добавками-активизаторами (известь строительный гипс ангидрит и др.) или смешением этих раздельно измельченных компонентов. Различают Ш. ц. известково-шлаковый с содержанием извести 10-30% и гипса до 5% от массы цемента и сульфатно-шлаковый с содержанием гипса или ангидрита 15-20% портландцемента до 5% или извести до 2%. Шлаковый цемент применяют для получения строительных растворов и бетонов используемых преимущественно в подземных и подводных сооружениях. Известково-шлаковый цемент наиболее эффективен в производстве автоклавных материалов иизделий.
15 видов цемента, о которых нужно знать
Цемент – вяжущий материал, который обеспечивает связь между заполнителями и армирующими материалами. С развитием технологий развивались и качество и виды цемента. Таким образом, существуют различные виды цемента для различных строительных работ.
Цемент в основном подразделяется на две категории в зависимости от механизма твердения и схватывания. Это:
- Гидравлический цемент
- Негидравлический цемент
Наряду с этими основными типами в зависимости от состава и характеристик существует множество видов цемента. Followings are the other cement types:
- Ordinary Portland Cement (OPC)
- Portland Pozzolana Cement (PPC)
- Rapid Hardening Cement
- Quick Setting Cement
- Low Heat Cement
- Sulphate Resisting Cement
- Blast Furnace Cement
- Цемент с высоким содержанием глинозема
- Белый цемент
- Цветной цемент
- Воздухововлекающий цемент
- Расширяющийся цемент
- Гидрофобный цемент
Краткое описание этих типов цемента и их применение приведены ниже.
Как следует из названия, гидравлический цемент – это цемент, затвердевающий в результате гидратации в присутствии воды. Известняк, глина и гипс являются основным сырьем для производства негидравлического цемента. Это сырье обжигают при очень высокой температуре для производства гидравлического цемента.
Негидравлический цементГидравлический цемент (цемент, который не только затвердевает при взаимодействии с водой, но и образует водостойкий продукт), получаемый путем измельчения клинкеров, состоящих в основном из гидравлических силикатов кальция, обычно содержащих одну или несколько форм сульфата кальция в качестве интермедиата. земляная добавка.
Негидравлический цемент не требует воды для затвердевания. Получается с помощью углекислого газа (CO 2 ) из воздуха. Этот тип цемента нуждается в сухих условиях для затвердевания. Известь, гипсовые штукатурки и оксихлорид являются необходимым сырьем для производства негидравлического цемента. Пример: гашеная известь является негидравлическим цементом.
В обычных строительных работах широко используется обычный портландцемент.
Портландцементный клинкер представляет собой гидравлический материал, который должен состоять не менее чем на две трети по массе из силикатов кальция (3 CaO·SiO2 и 2 CaO·SiO2), остальная часть должна состоять из алюминий- и железосодержащих клинкерных фаз и другие соединения. Отношение CaO к SiO2 должно быть не менее 2,0. Содержание оксида магния (MgO) не должно превышать 5,0% по массе.
Состав обычного портландцемента:
- Глинистый или силикаты глинозема (глина и сланец)
- Известняк или карбонат кальция (известняк, мел и мергель)
Применение обычного портландцемента
2 используется в общестроительных целях. Пуццоланы представляют собой натуральные или синтетические материалы, содержащие кремнезем в реакционноспособных формах. Он реагирует с гидроксидом кальция, образующимся при гидратации цемента, с образованием дополнительных цементирующих материалов, когда он тонко измельчается. Состав портланд-пуццоланового цемента:
- Клинкер OPC
- Гипс
- Пуццолановые материалы (зольная пыль, вулканический пепел и кальцинированная глина или микрокремнезем)
Использование портландпуццоланового цемента вблизи побережья, при строительстве плотин и т. д.
Подробнее:
- Разница между OPC и PPC
Когда мелкоизмельченный трикальциевый силикат с более высоким содержанием, чем у OPCs, набирает прочность, он быстро набирает прочность в OPCs (C3S) быстрее. ОПЦ. Этот тип OPC называется быстротвердеющим цементом. Начальное время схватывания 30 минут, окончательное время схватывания 600 минут.
Использование быстротвердеющего цемента
- Быстротвердеющий цемент в основном используется там, где необходимо быстрое строительство, например, при строительстве дорожного покрытия.
- Также придает высокую прочность.
На нашем сайте мы опубликовали три статьи о быстротвердеющем цементе. Если вы хотите узнать больше о RHC, вы можете перейти по следующей ссылке.
- Быстротвердеющий цемент — все, что вам нужно знать
- Применение быстротвердеющего цемента
- Преимущества и недостатки быстротвердеющего цемента
Быстротвердеющий цемент – это цемент, который схватывается за очень короткое время. Начальное время схватывания составляет 5 минут, а окончательное время схватывания – 30 минут. Состав быстросхватывающегося цемента:
- Клинкер
- Сульфат алюминия (от 1% до 3% по массе клинкера)
- Сульфат алюминия увеличивает скорость гидратации силиката.
Использование быстросхватывающегося цемента
- Используется в подводном строительстве.
- Также используется в дождливую и холодную погоду.
- Используется при более высокой температуре, при которой вода легко испаряется.
- Используется для анкеровки или анкеровки горных работ и проходки туннелей
Это пространственный тип цемента, который выделяет низкую теплоту гидратации во время схватывания. Некоторый химический состав обычного портландцемента изменен для уменьшения теплоты гидратации. Химический состав низкотемпературного цемента:
- Низкий процент (5%) трехкальциевого алюмината (C3A)
- Более высокий процент (46%) распадающегося силиката (C2S).
Использование низкотемпературного цемента
- Он используется для строительства больших фундаментов плотин, больших плотных плит и оснований ветряных турбин.
- Также используется для строительства химических заводов.
Цемент, устойчивый к сульфатам, используется для защиты бетона от воздействия сульфатов. Из-за более низкого процентного содержания алюмината трикальция производство сульфоалюминатов кальция снижается.
Использование сульфатостойкого цемента
- Строительство, контактирующее с почвой или грунтовыми водами, содержащими более 0,2% или 0,3% г/л сульфатных солей соответственно.
- Бетонные поверхности, подвергающиеся поочередному увлажнению и высыханию, такие как опоры мостов, бетонные поверхности в приливной зоне, перроны, здания на берегу моря.
- Планы очистки сточных вод, дымоходы, химическая промышленность, водохранилища, отстойники, дренажные работы, градирни, береговые защитные сооружения, такие как дамбы, волнорезы, четвероногие и т. д.
Портландцементный клинкер и гранулированный доменный шлак перерабатываются для производства доменного цемента. Максимум 65% смеси может состоять из доменного шлака.
Использование доменного цемента
- Обладает высокой стойкостью к сульфатам
- Часто используется в строительстве для морской воды.
Высокоглиноземистый цемент получают путем смешивания обжига боксита (это алюминиевая руда) и обычной извести с клинкером при производстве OPC. В котором общее содержание глинозема должно быть не менее 32%, а весовое соотношение глинозема и извести должно поддерживаться в пределах от 0,85 до 1,30.
Использование цемента с высоким содержанием глинозема
- Он используется там, где бетонные конструкции подвергаются воздействию высоких температур, например, в мастерских, огнеупорных, литейных цехах и т. д.
- Он также используется там, где бетон подвергается воздействию мороза и кислот.
Белый цемент очень похож на обычный портландцемент, за исключением цвета. Количество оксида железа и оксида марганца в белом цементе низкое. Это дороже, чем OPC, поэтому не экономично для обычной работы.
Использование белого цемента
- Обычно используется в декоративных работах.
- Его также можно использовать для дорожных ограждений, затирки плитки, бассейнов, материалов для ремонта черепицы и поверхностей терраццо.
Подробнее о белом цементе:
- Что такое белый портландцемент?
- Использование белого портландцемента
Для изготовления от 5 до 10 процентов подходящих пигментов измельчают с OPC. Типы пигментов подбираются в соответствии с желаемым цветом.
Использование цветного цемента
- Цветной цемент используется для различных декоративных работ.
Видно, что вовлечение воздуха или образование пузырьков газа при нанесении цемента повышает стойкость к морозу, огню, образованию окалины и другим подобным дефектам. Воздухововлекающий цемент — это особый тип цемента, который увлекает в бетон крошечные пузырьки воздуха.
Изготавливается путем измельчения мельчайших воздухопоглощающих материалов с клинкером с добавлением некоторых смолистых материалов, напр. винзоловой смолы к обычному портландцементу.
Когда вода в бетоне вспенивается из-за низкой температуры, она расширяется. При воздухововлекающем цементе воздушные пустоты в бетоне обеспечивают пространство для расширения воды без растрескивания бетона. Но этот вид цемента не обеспечивает высокой прочности бетона.
Использование воздухововлекающего цемента
- Особенно он используется в областях с очень низкой температурой.
- Он также сопротивляется атаке Sulfet.
- Используется там, где используется противогололедный химикат.
В процессе гидратации расширяющийся цемент увеличивает свой объем. Потерю усадки можно преодолеть с помощью расширяющегося цемента.
Существует три типа обширного цемента:
- K типа Expansive Cement
- M Type Expansive Cement
- S Обширный цемент
K Тип Expansive Cement
Сырой материалы из этих типов
- Portland Cement Cement Cemen
- Безводный триалюминат сульфат тетракальция (C4A3S)
- Сульфат кальция (CaSO4)
- Известь (CaO).
Расширяющийся цемент типа М
Сырье для этих типов цемента
- Клинкеры из портландцемента
- Сульфат кальция.
Расширяющийся цемент типа S
Сырье для этих типов цемента
- Портландцементные клинкеры
- Сульфат кальция (большое количество)
- Трехкальциевый алюминат (C3A) (большое количество)
Использование расширительного цемента
- Он используется в строительстве предварительно напряженного бетонного компонента.
- Также используется для герметизации швов и заливки анкерных болтов.
- При строительстве различных гидротехнических сооружений используется этот вид цемента.
Чтобы противостоять процессу гидратации на стадии транспортировки или хранения, клинкеры измельчают с помощью водоотталкивающих пленочных веществ, таких как олеиновая кислота или стеариновая кислота. Эти химические вещества образуют слой на частицах цемента и не позволяют воде смешиваться и запускать процесс гидратации. При тщательном перемешивании цемента и заполнителя в смесителе защитные слои разрушаются и начинается нормальная гидратация с некоторым воздухововлечением, что повышает удобоукладываемость.
Использование гидрофобного цемента
- Обычно он используется при строительстве водных сооружений, таких как плотины, водосбросы или другие подводные сооружения.
- Он также используется при строительстве подземных сооружений, таких как туннели и т. д.
19 Типы цемента. Свойства и применение в строительстве
что такое цемент? : Цемент является наиболее используемым строительным материалом в мире, который имеет клейкие и когезионные свойства, благодаря которым он может производить склеивание и связывать частицы твердого вещества в компактную прочную твердую массу. Его получают путем смешивания известняка и глины, их обжига и измельчения в мелкий порошок. Здесь мы обсуждаем различные виды цемента.
Гидравлический цемент обычно известен как портландцемент из-за его сходства после затвердевания с портландцементом, найденным недалеко от Дорсета, Англия. Таким образом, это имя было впервые использовано Джозефом Аспдином из Лидса, Англия, в 1824 году в его патенте.
Хранение мешков с цементомЗдесь подробно описан процесс производства цемента: производство цемента.
Следуя — 19 типов цемента:
- Обычный портлендский цемент
- Portland Pozzolana Cement
- Rapid Creatend Portland Cement
- Extra Rapid Cement Cement
- SLAG0008
- Low heat Portland cement
- Sulphate resisting Portland cement
- Quick setting Cement
- High alumina cement,
- Supersulphated cement
- Masonry cement
- Oil well cement
- White Portland cement
- Colored cement
- Water-proof цемент
- Расширяющийся цемент
- Песчаный цемент и
- Воздухововлекающий портландцемент.
В этом списке от 9 до 19 указаны цементы специального назначения.
Обычный портландцемент
Этот цемент также называется базовым портландцементом и лучше всего подходит для использования в обычных бетонных конструкциях, где нет воздействия сульфатов в почве или грунтовых водах.
Связанный: Высокопрочные свойства бетона, прочность, добавка и состав смеси
Этот цемент, очевидно, производится в максимальном количестве, чем другие цементы. Его получают путем помола портландклинкера с возможным добавлением небольшого количества гипса, воды или того и другого и не более 1 % воздухововлекающих добавок. Это очень полезные виды цемента.
Портландский клинкер состоит из силиката кальция и получается путем нагревания до начала плавления заданной и однородной смеси материалов, в основном содержащей 59–64 % извести (CaO) и 19–24 % кремнезема (SiO2) с 3 % – 6 % оксида алюминия (Al2O3) и 1–4 % оксида железа (Fe2O3).
Схватывание и твердение цемента после добавления в него воды происходит за счет растворения и реакции компонентов.
Первым схватывается и твердеет алюминат кальция, затем идет трисиликат кальция (3CaO.2SiO2.3h3O), ответственный за ранний набор прочности в течение первых 48 часов. Дисиликат кальция реагирует медленно и увеличивает прочность на более позднем этапе, обычно от 14 до 28 дней.
Типичные химические реакции следующие:
3CaO.Al2O3 + 6h30 → 3CaO.Al2O3.6h3O 2CaO.SiO2) + 6h3O → 3CaO.2SiO2.3h3O + 3 Ca(OH)2
Типы портландцемента рядового
- 33 марка портландцемент рядовой,
- 84-6 портландцемент рядовой 90, 04-6 портландцемент рядовой 90
- 53 марка портландцемент обыкновенный,
Портланд-пуццолановый цемент
Портланд-пуццолановый цемент получают либо путем измельчения клинкера и пуццолана, либо путем смешивания портландцемента и тонкого пуццолана. Доля пуццолана может варьироваться от 10% до 25% по массе цемента.
Цемент PPC подходит для следующих условий: Для набережных сооружений или морских сооружений , таких как плотин, опор мостов и толстый фундамент , где используется массивный бетон, также используется для санитарных систем , таких как канализация .
История создания PPC: Римляне и греки знали, что некоторые вулканические материалы, если их тонко измельчить и смешать с известью и песком, можно использовать в качестве строительных растворов с хорошей прочностью. Римские строители использовали красный или пурпурный вулканический туф, найденный недалеко от Неаполитанского залива, особенно в районе Поццуоли. Это был хороший строительный материал, который стал известен как пуццолан, название, которое теперь часто используется для описания ряда материалов, как натуральных, так и искусственных.
В основном пуццолан используется для замены части цемента в смеси, что может привести к значительной экономии, особенно если материалы доступны на месте.
Пуццолан, один из Кремнийсодержащий материал, поэтому не обладает вяжущими свойствами или менее вяжущими свойствами, но в тонкоизмельченной форме в присутствии воды может реагировать с гидроксидом кальция при подходящей температуре с образованием соединений, обладающих достаточными вяжущими свойствами . Другие природные вулканические материалы, обладающие пуццолановыми свойствами, такие как диатомовая земля, кальцинированная глина и летучая зола.
Преимущества ППК (портланд-пуццолановый цемент)
- Производство экономично, так как дорогостоящий клинкер заменяется более дешевым.
- Этот цемент снижает проницаемость , поэтому подходит для гидротехнических сооружений. Но требует очень быстрого отверждения, это утомительно.
- Очень медленно выделяет теплоту гидратации, а также снижает тепловыделение.
- Размер частиц PPC меньше, чем у OPC, поэтому он улучшает распределение пор по размерам , а также уменьшает микротрещины.
- Раствор PPC на больше по объему, чем раствор OPC.
- Предельная долговременная прочность PPC больше, чем OPC, если достаточно отверждения для пуццоланового действия.
Быстротвердеющий портландцемент
Цемент изготовлены путем тщательного смешивания известковых и глинистых и/или другие материалы, содержащие диоксид кремния, оксид алюминия или оксид железа.
Этот цемент имеет тот же химический состав, что и обычный портландцемент, но более тонкого помола. Его 24-часовая прочность почти равна силе достигается с помощью обычного портландцемента через 3 дня. Использование этого цемента позволяет раннее удаление опалубки, что напрямую влияет на экономию времени и денег.
В основном используется при дорожных работах и строительстве мостов, где фактор времени очень важен.
Сверхбыстротвердеющий цемент:
Сверхбыстротвердеющий цемент является соответствующей модификацией быстротвердеющего цемента. Изготавливается путем перетирания хлорида кальция с быстротвердеющим портландцементом. Обычно хлорид кальция смешивают с 2 массовыми процентами быстротвердеющего цемента. Поскольку сверхбыстротвердеющий цемент очень чувствителен, бетон следует транспортировать, укладывать, уплотнять и отделывать в течение 20 минут после смешивания. После добавления воды вместе с гидратацией за короткий промежуток времени выделяется очень большое количество тепла. Так, этот вид цемента прекрасно подходит для бетонирования в холодное время года.
Свойства сверхбыстротвердеющего цемента:
- В возрасте одного-двух дней прочность сверхбыстротвердеющего цемента на 25 % выше, чем у быстротвердеющего цемента, и только на 0-20 % выше через 7 суток, но через 90 дней оба цемента имеют почти одинаковую прочность.
- Применение сверхбыстротвердеющего цемента в предварительно напряженном бетоне запрещено.
Шлакопортландцемент
В шлакопортландцементе a Шлак доменный представляет собой неметаллический продукт, состоящий в основном из стекла, содержащего силикаты и алюмосиликаты извести и других оснований и вырабатываемый одновременно с чугуном в доменной печи или электропечи для чугуна. Молотый гранулированный шлак получают путем дальнейшей обработки расплавленного шлака путем его быстрого охлаждения или закалки водой или паром и воздухом.
Этот цемент получают путем тщательного измельчения портландцемента цементный клинкер и молотый гранулированный доменный шлак (ГДШ) с добавление гипса и разрешенных добавки. а доля шлака должна быть не менее 25 % и не более 65 % от Шлакопортландцемент. Шлак содержит оксиды извести, глинозема и кремнезема и легко заменяет глину или сланец, используемые в производство обычного портландцемента.
Шлакопортландцемент может использоваться для всех целей, для которых
используется обычный портландцемент.
Однако у первого есть определенные преимущества: выделение тепла и является более прочным.
Таким образом, его можно использовать в конструкциях из массивного бетона, таких как подпорные стены, фундамент и плотины.
Alo Read:- Отводная головка в ирригации- Устройство и функции компонента
Гидрофобный цемент
Гидрофобный цемент готовят из обычного портландцементного клинкера путем добавления определенных водоотталкивающие химикаты в процессе шлифовки. На каждой частице цемента образуется водоотталкивающее покрытие, препятствующее поглощению цементом воды или влаги из воздуха. Эта пленка разрушается во время замешивания бетона, и нормальный процесс гидратации происходит так же, как и с обычным портландцементом.
Этот цемент идеально подходит для длительного хранения в чрезвычайно влажных климатических условиях. Гидрофобизаторами могут быть олеиновая кислота, стеариновая кислота, нафтеновая кислота и т. д. Этот цемент отличается от гидроизоляционного цемента.
Сульфатоустойчивый цемент:
Так как обычный портландцемент подвержен воздействию сульфатов, сульфатостойкий цемент разработан для использования там, где почва заражена сульфатами.
Из-за воздействия сульфатов в O.P.C. цемента, есть вероятность расширения в рамках бетона и есть трещины и последующее разрушение.
Многие исследования показали, что для снижения воздействия сульфатов цемент с низким содержанием C3A дает лучшие результаты. Цемент, устойчивый к сульфатам, имеет высокое содержание силикатов с низким C3A и низким C4AF.
При следующих условиях применяется сульфатостойкий цемент:
- При бетонировании Морских сооружений в зоне приливно-отливных колебаний.
- Там, где почва фундамента заражена сульфатом.
- В болотистой или сульфатной почве.
- Бетонные конструкции, используемые для очистки сточных вод и т.д.
Быстросхватывающийся цемент:
Быстросхватывающийся цемент схватывается очень быстро. Этот цемент используется для агрессивного фундамента условий, например, когда требуется откачка или участок суши, пригодный для подводного плавания.
В быстросхватывающемся цементе свойство быстрого схватывания достигается за счет снижения содержания гипса во время помола клинкера. Быстросхватывающийся цемент также используется в некоторых типичных операциях по цементации.
Высокоглиноземистый цемент
Этот цемент получают измельчением высокоглиноземистого клинкера, состоящего из монокальциевых алюминатов . Высокоглиноземистый цементный клинкер получают путем полного или частичного сплавления заданной смеси материалов, в основном содержащих оксид алюминия (Al203) и известь (CaO) с меньшей долей оксидов железа, кремнезема (SiO2) и других оксидов. Высокая начальная прочность, высокая теплота гидратации и очень высокая устойчивость к химическому воздействию являются характеристиками высокоглиноземистого цемента. Он черного цвета. Его свойства быстрого затвердевания обусловлены более высоким процентным содержанием алюмината кальция вместо силиката кальция, как в обычном портландцементе.
Быстрое выделение тепла этим цементом имеет большое преимущество, когда бетонирование должно производиться в морозную погоду. Однако его использование в жаркую погоду очень ограничено из-за повышенной пористости и, следовательно, снижения прочности.
Цементный заводСуперсульфатный цемент
Представляет собой гидравлический цемент, имеющий содержание серного ангидрида (SO3) менее 5% и изготовленный путем межмолотой смеси не менее 7% гранулированного доменного шлака, сульфата кальция и небольшого количества извести или портлендский клинкер. Этот цемент используется в очень тяжелых условиях, таких как морские работы, массовые бетонные работы, чтобы противостоять воздействию агрессивных вод, железобетонные трубы в грунтовых водах, бетонные конструкции в сульфатосодержащих грунтах, а также в химических работах, подверженных воздействию высокой концентрации сульфатов слабой воды. растворы минеральной кислоты. Его также можно использовать для нижней части мостов через железные дороги и для канализационных труб.
Цемент с высоким содержанием глинозема и суперсульфатный цемент следует использовать только в особых случаях.
Кладочный цемент
Кладочный цемент получают путем интерградации смеси портландцементного клинкера с инертными материалами (непуццолановыми) , такими как известняк .
Конгломераты, доломит, известняк и гипс, и воздухововлекающий пластификатор в соответствующих пропорциях. Кладочный цемент медленный твердеет, обладает высокой удобоукладываемостью и высокой водоудерживающей способностью, что делает его особенно подходит для каменных работ.
Цемент для нефтяных скважин
Цемент для нефтяных скважин представляет собой цемент специального назначения для герметизации пространства между стальной обсадной трубой и пластами осадочной породы путем закачки пульпы в нефтяную скважину, пробуренную для поиска нефти. Этот цемент предотвращает утечку нефти или газа из нефтяной скважины. Этот цемент также защищает от газов серы или воды, содержащей растворенных солей . Все эти свойства тампонажного цемента достигаются за счет добавления в композицию цемента замедлителей схватывания, таких как крахмалы, целлюлозные продукты или кислоты.
В условиях высокого давления и температуры при герметизации водяных и газовых карманов и установке обсадных труб при бурении и ремонте нефтяных скважин Гидравлический цемент пригоден для использования, часто содержит замедлители схватывания для удовлетворения требований таких использование в дополнение к более грубому помолу и/или снижению содержания трехкальциевого алюмината (C3A) в клинкере.
Суспензии такого цемента должны оставаться способными к перекачиванию при высоких температурах и давлениях в течение достаточного времени, затем очень быстро затвердевает. Так что это очень полезный тип цемента.
Цветной цемент:
Цветной цемент производится путем добавления цветного пигмента с клинкером из портландцемента. Доза пигмента 5-10% портландцемента. Для достижения различных цветов используется либо белый цемент, либо серый портландцемент в качестве основного материала l. Белый портландцемент производится так же, как OPC.
Расширяющийся цемент:
Расширяющийся цемент — это тип цемента, не изменяющий свой объем при высыхании . Этот вид цемента также не дает усадки ни при затвердевании, ни после него. Этот тип цемента был разработан с использованием расширителя и стабилизатора.
Как правило, сульфоалюминированный клинкер смешивают с портландцементом со стабилизатором. Этот цемент используется для заливки анкерных болтов или заливки фундаментов машин , заливки цементом
