Ciment Portland ce este - unde se folosește, proporții. Care este diferența dintre cimentul obișnuit și cimentul Portland

Pentru fabricarea betonului se folosesc lianți anorganici care, amestecați cu apă, formează o soluție pastosă care capătă rezistență pe măsură ce se solidifică. O varietate a unei astfel de compoziții de liant este cimentul Portland.

Caracteristici și fabricație

Despre cimentul Portland se vorbeste des cand vine vorba de necesitatea unei durabile si rezistente la impacturi negative mediu de soluție. Cimentul Portland este un tip de liant pentru soluții de beton.

Este un amestec uscat care se diluează cu apă. Mai tarziu anumit timp produsul se fixează în contact cu aerul.

Cimentul Portland are la bază clincher măcinat fin, precum și gips, care accelerează priza amestecului. În funcție de tipul și marca produsului, formula acestuia poate include anumiți aditivi și impurități.

Amestecul a fost inventat în 1824 de un zidar american și își datorează numele asemănării cu calcarul din Portland, care a fost extras într-unul dintre comitatele engleze.

Calcar Portland

Pentru a obține această compoziție, carbonați stânci(calcar, cretă, alumină și silice), precum și marne (un amestec de roci carbonatice și argilă, o rocă de tranziție de la calcar la argilos). Procesul de producție începe cu măcinarea atentă a materiilor prime și amestecarea acestora în anumite proporții. Următoarea etapă este arderea materiilor prime în cuptoare la o temperatură de 1300-1400°C. Rezultatul refluxului este un material numit clincher.

Clinkerul se zdrobește din nou și se amestecă cu gips. Dacă este necesar, se adaugă și alte elemente pentru a crește caracteristici de performanta produs finit. Acest amestec trece controlul de calitate și, în conformitate cu standardele acceptate, primește un certificat de conformitate.

Există mai multe opțiuni pentru arderea materiilor prime:

• Umed. În primul rând, componentele sunt zdrobite, apoi argila este înmuiată până când indicele de umiditate atinge 70%. După aceea, se amestecă cu calcar în mori.

• Uscat. Procesul de măcinare și uscare a amestecului are loc simultan, ceea ce reduce costurile de muncă și de producție. În urma prelucrării în mori se obțin materii prime sub formă de pulbere.

• Combinate. Cu această tehnologie, sunt combinate 2 tipuri de producție - uscată și umedă. Saturația de umiditate a materiilor prime crește la 14%, după care produsele sunt zdrobite și uscate în mori speciale.

Umed

Uscat

Combinate

Compoziție și proprietăți

După cum sa menționat deja, cimentul Portland este format din clincher. În natură, granulele gata preparate sunt destul de rare, așa că așchiile de clincher sunt obținute artificial prin amestecarea și arderea amestecurilor de carbon și argilă.

Clinarul finit este amestecat cu gips, al cărui conținut în compoziție nu depășește 5%. Se introduce pentru a asigura mobilitatea solutiei timp de 45 de minute, ceea ce este necesar la turnarea produselor sau la efectuarea anumitor tipuri de lucrari.

Compoziția și procentul componentelor amestecului sunt reglementate de GOST 10178 85 „Ciment Portland și ciment Portland de zgură”. Respectarea cerințelor de stat în timpul producției garantează caracteristici tehnice și operaționale ridicate ale produsului.

Pe ambalajul său trebuie să existe o indicație de producție în conformitate cu GOST. În absența acestuia din urmă, înseamnă că cimentul Portland este realizat în conformitate cu specificațiile ( specificații), ceea ce înseamnă că proprietățile sale diferă de cele acceptate.

Pentru a da cimentul Portland sigur specificații, în compoziție se introduc aditivi minerali, al căror conținut nu depășește 20-25%.

Cele mai solicitate sunt următoarele:

• Aluminat crește timpul de priză a cimentului, dar are indicatori de rezistență scăzut (conținutul posibil în ciment Portland nu este mai mare de 15%).
• Aluminoferită are aceleași proprietăți ca aditivul anterior, totuși, conținutul său în produs finit scade la 10-18%.
• Belit are un efect astringent, crește timpul de întărire, cu toate acestea, conținutul excesiv poate afecta negativ caracteristicile de rezistență ale compoziției (conținut permis - nu mai mult de 15-37%).
• Alit este utilizat pe scară largă (procentul poate ajunge la 60%) în compozițiile de grade înalte, deoarece asigură întărirea rapidă a acestora.

Proprietățile cimentului Portland sunt determinate de compoziția sa. Principalele criterii după care se evaluează calitatea produsului sunt următoarele:

• perioada de stabilire. Setarea amestecului, în funcție de cerințele tehnice de diluare a acestuia, ar trebui să aibă loc după 40-45 de minute. Compoziția mineralogică, finețea măcinarii și temperatura la care se efectuează lucrul - aceștia sunt factorii care afectează în primul rând viteza de priză a produsului.

• Necesarul de apă. Acest termen se referă la cantitatea de apă necesară pentru a obține o pastă de ciment groasă și lucrabilă. De obicei, umiditatea nu trebuie să depășească 25% din compoziția amestecului. Pentru a reduce cantitatea necesară de apă, se utilizează piure de drojdie sulfit sau plastifianți.

• Separarea apei. Acest termen denotă extracția apei în soluția finită, a cărei apariție se datorează depunerii particulelor de ciment mai grele. Suplimentele minerale pot reduce această cifră.

• Rezistenta la inghet- capacitatea produsului de a suporta un anumit număr de cicluri de congelare și dezghețare fără a-și pierde caracteristicile de performanță.

Pentru a crește rezistența la îngheț, în compoziție se adaugă abietat de sodiu sau smoală spălată.

• Rezistență la coroziune. Această caracteristică este legata de finetea de macinare a amestecului si de gradul de porozitate al betonului finit.

• Disiparea căldurii. Aceasta se referă la capacitatea betonului de a elibera căldură în timpul procesului de întărire. Compoziția căldurii cu disipare rapidă este optimizată prin adăugarea de componente minerale active.

Caracteristici

Cimentul Portland are caracteristici de rezistență mai mari în comparație cu alte tipuri de ciment, datorită caracteristicilor compoziției. Anumiți aditivi pot reacționa, modificând proprietățile tehnice ale materialului. Acestea din urmă sunt asociate cu rezistenta mecanicași posibilități de operare.

Nu se poate spune că una dintre caracteristicile tehnice este prioritară. Deci, de exemplu, cimentul Portland puternic, dar care se întărește prea lent poate crește timpul de construcție. Rezistă la îngheț, dar susceptibilă la coroziune, compoziția poate fi folosită doar pentru a rezolva o gamă restrânsă de probleme.

Astăzi, producătorii încearcă să creeze formulări universale, în care cele mai importante proprietăți pentru ciment sunt la fel de pronunțate.

În același timp, există formulări specializate care au un scop special. Cimentul Portland puzzolanic poate fi considerat ca atare, având rezistență maximă la coroziune și rezistență la umezeală, dar mai degrabă rezistență scăzută la primele etape lucru (în primele zile de setare).

Tehnic

Dintre caracteristicile tehnice trebuie evidențiate:

• Gravitație specifică produs - 1100 kg/m³ pentru amestecuri vrac, 1600 kg/m³ pentru compactat.
• Finețea măcinarii are o medie de 40 de microni (determinată de capacitatea amestecului de a trece printr-o sită nr. 008), ceea ce asigură rezistența necesară a cimentului și timpul de întărire și afectează și performanța acestuia.
• Consum de apă, conținutul optim de lichid din compoziție nu trebuie să depășească 25-28%, deoarece acest indicator afectează rezistența compoziției (cu exces, are loc delaminarea aluatului de beton, cu o lipsă, apar fisuri pe produsul finit).

• Densitate depinde de marcă și de prezența anumitor aditivi în compoziție. În stare liberă, amestecul are o densitate de 1,1 t / m³, în stare compactată - 1,5-1,7 t / m³.

• Setarea timpului după amestecarea cu apă nu depășește 40-45 de minute, întărirea ulterioară depinde de caracteristicile compoziției și de condițiile de mediu (în timp de iarna procesul încetinește), dar nu depășește 10-12 ore (măsurat cu aparatul Vicat).
• Modificarea volumuluiîn timpul solidificării înseamnă o scădere a volumului corpului de ciment cu 0,5-1 mm / m de în aer liberși umflarea acestuia până la 0,5 mm/m în apă. Un punct important este uniformitatea modificărilor de-a lungul volumului soluției.

Fizic

• Rezistența la coroziune se realizează prin introducerea în compoziție a unor materiale hidroactive care împiedică activitatea chimică a sărurilor, precum și prin adăugarea de impurități care reduc porozitatea betonului.
• Durata de depozitare nu este mai mare de 12 luni, cu condiția păstrării ambalajului original (pungi de hârtie cu 3-4 straturi, închise ermetic), deoarece după 3 luni de păstrare se pierde până la 20% din activitatea compoziției, după un an - până la 40%. Este posibil să se readucă un astfel de ciment la calitățile anterioare numai prin măcinare secundară.
• Rezistenta la compresiune. În conformitate cu această caracteristică, se disting 4 clase de rezistență - 22,5; 42,5; 42,5; 52.5. Acest indicator este direct legat de viteza de setare a soluției.

Mecanic

Indicatori Putere mecanică Cimentul Portland nu are mai puțin de 42,5 MPa în a 28-a zi după turnare. Determinarea se efectuează în laborator folosind o probă ca exemplu. În conformitate cu rezultatele obținute, cimentul este marcat (de exemplu, M 500). Coeficientul în acest caz indică ce presiune poate rezista proba (măsurată în kg / cm³).

Cu cât acest coeficient este mai mare, cu atât sunt mai mari caracteristicile de rezistență ale compoziției. Caracteristicile de rezistență depind de gradul de măcinare (cu cât este mai fină, cu atât activitatea soluției este mai mare), prezența aditivilor și aditivilor.

Indicatorii de rezistență, la rândul lor, afectează gradul de fixare a soluției (determinat folosind un ac Vicat).

Diferențele față de cimentul obișnuit

Cimentul Portland este un tip de ciment care este cel mai des folosit la turnarea betonului. Acesta din urmă, la rândul său, este utilizat în construcții monolitice și din beton armat, în construcția de obiecte care necesită caracteristici de rezistență sporite.

Datorită prezenței granulelor de clincher și a altor aditivi, cimentul Portland are o marjă mare de siguranță, are rezistență mai mare la îngheț, rezistență la medii agresive. aceasta face cimentul Portland un material popular în construcția instalațiilor din industria petrolului și gazelor.

Este potrivit pentru construirea unei fundații pe soluri complexe instabile, caz în care se recomandă utilizarea unui amestec rezistent la sulfati. O astfel de compoziție aproape că nu micșorează clădirile, nu se formează fisuri pe suprafața ei.

Întrebarea diferențelor dintre ciment și ciment Portland este oarecum incorectă, deoarece acesta din urmă este un tip de ciment. Cu alte cuvinte, cimentul este denumirea comună, Cimentul Portland este varietatea sa cu un anumit set de rezistență.

Este mai logic să facem diferențe pe baza rezistenței gradate a cimenturilor. De exemplu, Cimentul Portland M 400 este inferioară ca rezistență față de cimentul M 600. În sine, cimentul Portland este puțin diferit de ciment (în funcție de metoda de instalare, tehnologia de priză, caracteristicile de utilizare), diferența dintre acestea sau cele caracteristici distinctive datorită prezenței aditivilor.

feluri

Toate tipurile de ciment sunt împărțite în fără aditivi și aditivi. Compoziție fără aditivi nu contine aditivi minerali altii decat gips. Este potrivit pentru obiecte supraterane, subterane și subacvatice de natură monolitică, precum și structuri prefabricate din beton și beton armat, care sunt operate în absența unui mediu agresiv.

Prezența aditivilor mineraliîmbunătățește proprietățile tehnice ale cimenturilor Portland, datorită cărora pot fi folosite in conditii agresive, cu contact prelungit al structurii cu apa. Printre cei mai des întâlniți aditivi de origine minerală se numără: zgura de furnal, aditivi minerali activi și aditivi minerali activi naturali.

Datorită introducerii unuia sau altui aditiv, indicatori precum rezistența la apă, rezistența la coroziune sunt îmbunătățite, dar prezența lor contribuie la scăderea rezistenței la îngheț.

În funcție de caracteristicile compoziției, se disting următoarele tipuri de ciment Portland:

• Uscare rapidă. Întărirea amestecului are loc deja în primele 3 zile de la turnare datorită zgurii și mineralelor speciale incluse în compoziție. Este important ca gradul de măcinare al amestecului să fie minim. Disponibil în mărcile M400 și M500. Utilizarea acestei compoziții permite reducerea timpului de expunere a amestecului în cofraj și creșterea semnificativă a ratei lucrari de constructie.

Este utilizat în principal pentru obiecte prefabricate și din beton armat.

• Întărire normală. Nu conține aditivi speciali, nu este atât de solicitant cu privire la gradul de măcinare a amestecului. Produs în conformitate cu GOST 31108-2003.

• Hidrofob varianta se caracterizează prin capacitatea de a nu absorbi umezeala și un timp de priză redus. Proprietăți similare sunt furnizate de nafții de săpun și asidolii incluși în soluție. Își găsește aplicație în construcția de instalații operate în condiții umiditate crescută, precum și situate în zone inundate.

• plastifiat. O trăsătură caracteristică a produsului este prezența plastifianților în el, care asigură mobilitatea necesară, reduc absorbția de apă și rezistența la căldură. Plastifianții sunt încorporați în timpul măcinarii amestecului, datorită căruia par să învelească particulele de ciment, împiedicându-le să se lipească între ele. Rezultatul este o compoziție mobilă, ușor de aplicat, care este utilizată pe scară largă pentru construcția de structuri arhitecturale complexe.

Hidrofob

plastifiat

• Conectare. Are capacitatea de a astupa, adică de a proteja puțurile de expunere panza freatica. Este utilizat pe scară largă în industria petrolului și gazelor, deoarece este independent de presiune și temperatură și ține în mod fiabil corzile în puțuri chiar și în etapele inițiale de solidificare. Există o altă varietate a acestui tip de ciment - ciment ușor Portland, care are aditivi „ușori” în compoziția sa.

• Extindere. Astfel de amestecuri pot avea o compoziție diferită, dar toate sunt unite de capacitatea de a crește în volum atunci când soluția este amestecată. Acest lucru se datorează faptului că între componentele principale și suplimentare începe reactie chimica, care dă o creștere a volumului.

De regulă, astfel de compuși sunt utilizați pentru a umple rosturile și fisurile de pe suprafețele expuse la umiditate ridicată.

• Rezistent la sulfati. Un astfel de beton rezistă la efectele apelor sulfatate, care provoacă dezvoltarea coroziunii. De regulă, cimentul rezistent la îngheț al mărcii M300,400 este fabricat rezistent la sulfat, uneori M 500.

Este folosit pentru a crea grămezi și alte tipuri de fundații pe soluri mlăștinoase și acide.

• Ciment Portland de zgură. Compoziția produsului conține zgură de furnal, ceea ce este motivul pentru conținutul ridicat de particule metalice din acesta. Amestecul este utilizat pentru obținerea betonului termorezistent, precum și în construcția de obiecte subterane, apă, la înălțime. Are rezistență scăzută la îngheț.

Rezistent la sulfati

Ciment Portland de zgură

• zgură-alcalină compozitia are caracteristici mai mari comparativ cu cimentul Portland. Este rezistent la medii agresive, temperaturi extreme, are rezistenta mare la inghet si absorbtie scazuta de umiditate. Abilități similare sunt obținute datorită includerii de zgură măcinată și alcaline, uneori argilă.

• ciment portland alb. Scopul amestecului este lucrările de finisare și arhitectură, de asemenea, acționează ca bază pentru cimenturile colorate. Nuanța albă ca zăpada se obține datorită fabricării produsului din calcare pure și argile albe, precum și prin răcirea suplimentară a clincherului cu apă.

zgură-alcalină

alb

• magnezian- compozitie pe baza de oxizi de magneziu (incalzit la o temperatura de 800C) si 30% soluție apoasă Clorura de magneziu. Datorită componentelor incluse în acesta și caracteristicilor tehnologiei de producție, se poate obține o masă albă puternică, care este ușor de prelucrat (ușor de lustruit, nu este susceptibilă la mucegai, ciuperci).

Materialul este folosit ca acoperire de finisare, precum și pentru a crea structuri complexe din punct de vedere al formei. Betonul pe bază de ciment de magnezie este, de fapt, un fel de piatră artificială.

• ciment portland colorat folosit si pentru lucrări decorative. Se obține prin amestecarea unei modificări albe și a unui pigment. Acesta din urmă poate fi plumb roșu, ocru, oxid de crom. Principalul lucru este că pigmenții sunt rezistenți la lumină și la alcali.

magnezian

Culoare

• ​​​​​​puzolanică. Amestecul conține ciment Portland colorat, gips și aditivi de origine vulcanică sau sedimentară. Soluția rezultată are rezistență crescută la apă, se întărește nu numai în condiții de umiditate ridicată, ci și sub apă. Acest lucru îi permite să fie utilizat în organizarea structurilor hidraulice, căptușirea piscinelor și a altor rezervoare pentru stocarea apei, a suprafețelor (inclusiv a celor înclinate) în contact cu apa de mare sau cu clor. suprafata inghetata caracterizat prin rezistență, inerție chimică, lipsă de eflorescență.
• Aluminos compozitia este un ciment cu intarire rapida si rezistenta pe baza de clincher si calcar topit. Amestecul finit conține cantități mari de aluminați de calciu cu conținut scăzut de bază.

Pentru a asigura o aderență de înaltă calitate și pentru a obține rezistența necesară, întărirea trebuie efectuată la o temperatură sub 25% C. LA in caz contrar se pierde până la 50% din rezistența betonului.

Ce este cimentul Portland?

Este imposibil să ne imaginăm producția de lucrări de construcții fără lianți, conectați în interior structură monolitică blocuri, plăci, cărămizi. Cimentul Portland este cel mai răspândit și solicitat în această categorie de materiale.

Amestecând cu apă sau cu soluții de diferite săruri, cimentul formează o masă elastică, care, în procesul de uscare, se transformă în piatra de ciment. Fără utilizarea de soluții pe bază de ciment Portland, este imposibil să se producă structuri din beton armat, structuri monolitice, amestecuri de înaltă calitate pentru zidărieși activități de finisare.

Cimentul Portland este produs prin combinarea clincherului fin măcinat cu o cantitate mică de gips, ceea ce accelerează procesul de întărire al amestecului. În timpul producției, în funcție de cerințele pentru amestec, se adaugă diverși aditivi care cresc rezistența materialului la efectele factorilor negativi.

Unul dintre cele mai comune tipuri de lianți pentru amestecurile de beton este cimentul Portland.

feluri

Pentru a conferi produsului finit anumite proprietăți, cimentul Portland este îmbogățit cu aditivi minerali - belit, alită, celită, brownmillerit. În funcție de componentele minerale utilizate, cimentul Portland este împărțit în următoarele tipuri:

• Caracterizat printr-o viteză medie de setare.
• Compus cu întărire rapidă.
• Plastificat.
• Rezistent la umiditate, hidrofob.
• Cu putere de căldură crescută.
• Deosebit de rezistent la substante chimice.
• Decorativ (culoare sau alb), utilizat în lucrările de finisare.

Clasele de ciment

Pe baza cerințelor documentatii normative impuse unui eșantion de ciment supus testelor de compresie și încovoiere, se pot distinge principalele clase de ciment Portland:

• M700- compoziție deosebit de durabilă. Domeniul de aplicare este limitat la producția de beton cu caracteristici de rezistență crescute pentru construcția structurilor solicitate. Prețul unui astfel de ciment este mare, ceea ce îl face neprofitabil pentru activitățile convenționale de construcții;

Orice tip de ciment Portland grad 400 este utilizat pentru a crea convenționale și modele standard nu sunt supuse la sarcini crescute

• M600- compoziția rezistenței crescute. Domeniul de aplicare - producția de responsabil produse din beton armatși structuri;
• M500- ciment, care are caracteristici de rezistență suficient de bune, ceea ce îi permite să fie utilizat în reconstrucția clădirilor și structurilor după accidente, construcția de instalații militaro-tehnice, așezarea suprafeței drumului;
• M400- marca cea mai accesibilă și utilizată pe scară largă. Acest lucru se explică prin faptul că indicatorii inerenți de rezistență la îngheț, rezistența la umiditate fac posibilă utilizarea acestuia în construcția de obiecte în orice scop.

Producătorii produc ciment Portland clase M200 și M300, dar în cantități destul de limitate. Această limitare este firească, deoarece cererea pentru aceste mărci este scăzută.

Indicele numeric indicat în marcajul cimentului Portland indică cantitatea de presiune pe care proba de referință a materialului o poate percepe. De exemplu, cimentul Portland, marcat M500, percepe o presiune mai mare de 500 kg/cm².

Principala materie primă utilizată

La fabricarea cimentului Portland se folosesc pietre de var și argilă o anumită proporție, asigurând compoziția chimică necesară pentru ardere.

Toate tipurile de ciment Portland (PC) sunt fabricate din diferite materii prime; numai clincherul de ciment este o componentă comună pentru toate

Dintre rocile de calcar, cele mai utilizate:

• Calcar care nu conține incluziuni de siliciu. Rocă densă cu structură cristalină fină.
• Marna este o rocă de tranziție de la calcar la argilos. Include particule mici de săruri de calciu cu un amestec de feldspat, dolomit etc.
• Creta este o rocă sedimentară maleabilă, ușor zdrobită.
• Calcar de coajă.

Componenta de argilă include:

• șisturi argiloase. Datorită structurii lor stratificate, ele se despart cu ușurință, ceea ce facilitează foarte mult prelucrarea.
• Loess. Rocă slăbită cu granulație fină care conține un numar mare de carbonat de calciu.
• Lut. Este un amestec de substanță argilă principală - hidroaluminosilicat cu compuși de fier, magneziu și alte elemente.
• Loamuri. Ele diferă de argilă prin conținutul crescut de nisip.

Pentru a economisi materii prime naturale și a reduce costul producției de ciment, deșeurile sunt din ce în ce mai folosite industria metalurgică(nămol, cenușă).

Componentele minerale ale clincherului

Pentru a obține componenta principală a cimentului Portland - clincher, se arde amestecul brut (calcar + argilă). În urma acestei operațiuni, se formează compuși minerali, al căror procent nu trebuie să depășească valorile admise.

În cele mai multe cazuri, clincherul se obține din amestecuri artificiale, deoarece în natură, materiile prime care conțin aproximativ 75% carbonat de calciu și 25% argilă sunt destul de rare.

Principalele minerale care determină proprietățile clincherului rezultat includ:

• alita cu intarire rapida. Această componentă este responsabilă de viteza de întărire a compoziției și de creșterea rezistenței operaționale. Cantitatea sa este reglementată în 45-60 la sută;
• înălbitor care se întărește încet. Prezența sa permite compozițiilor de ciment să atingă caracteristici de rezistență ridicate în timpul întăririi pe termen lung. Pentru ca belita să nu-și piardă proprietățile de legare, clincherul este răcit cât mai repede posibil. Cantitatea de mineral este menținută în 20-35 la sută, ceea ce face posibilă realizarea momentul optimîntărire;
• aluminatul tricalcic cu hidratare rapidă, accelerează procesul de hidratare, dar în același timp reduce caracteristicile de rezistență și crește posibilitatea de coroziune. Prin urmare, conținutul este limitat la 4-10 la sută;
• aluminoferita formată la o anumită fază de ardere nu afectează semnificativ procesele de întărire și degajare de căldură. Conținutul său în clincher este în intervalul 10-18 la sută.

Deoarece cimentul Portland este obținut din materii prime cu compoziții chimice și mineralogice diferite, rezultatul este ciment care diferă ca proprietăți. Folosind tehnologii de producție dovedite, respectând recomandările dezvoltate privind procentul de incluziuni minerale, întreprinderile producătoare vor primi un produs de înaltă calitate, care îndeplinește parametrii necesari.

Tehnologia de producție

Disputele privind metoda de producere a unei compoziții de ciment este mai bună nu s-au atenuat de mulți ani. Există opinia că, folosind materii prime cu umiditate ridicată, eterogene ca compoziție, este de preferat să se folosească mod umed. În paralel cu aceasta, se apără poziția cu privire la utilizarea metodei uscate, ca fiind mai fezabilă din punct de vedere economic, dacă taxa este pregătită în mod corespunzător în prealabil.

Amestecul de clincher este ars la temperaturi ridicate (până la 1500 ° C), obținându-se granule la ieșire, care sunt apoi zdrobite.

Să încercăm să înțelegem principalele diferențe metode existente producţia de clincher din care se obţine cimentul Portland. Există trei opțiuni pentru obținerea unui amestec pentru ardere:

• Umed. Inițial, componentele sunt zdrobite la dimensiunea dorită (calcar - dimensiunea particulelor 8-10 mm, argilă - bucăți de până la 10 cm). Argila este înmuiată până la 70% umiditate și trimisă la mori de calcar unde are loc amestecarea.
• Uscat. Tehnologia face posibilă producerea cimentului Portland folosind o metodă redusă la costuri reduse. Acest lucru se datorează combinației de etape tehnologice, care fac posibilă uscarea simultană a ingredientelor și măcinarea lor în mori speciale în care intră gazele fierbinți. Materialul de încărcare rezultat este caracterizat printr-o compoziție de pulbere.
• Semisescat (combinat). LA aceasta metoda elemente de uscat şi tehnologie umedă manufacturi folosite de producatorii de amestecuri de ciment. Este permisă reducerea umidității materialului de încărcare produs prin metoda umedă și obținerea unei compoziții de încărcare, al cărei conținut de umiditate nu depășește 18%. Conform celei de-a doua metode, se prepară un amestec uscat, care este saturat cu apă până la un conținut de umiditate de 14%, granulat și ars.

Proprietăți de compoziție

Cimentul Portland are un complex caracteristici pozitive oferind-o aplicare largăîn construcția de locuințe, în construcția de structuri industriale. Principalele caracteristici sunt:

• greutatea specifica, in functie de gradul de compactare al compozitiei. Pentru amestecurile vrac este de 1100 kg/m3, pentru amestecurile compactate ajunge la 1600 kg/m3;
• compoziție granulometrică care caracterizează finețea fracției de ciment și calitatea măcinarii. Parametrii afectează caracteristicile de performanță, intensitatea întăririi soluției. Dimensiunea medie a particulelor de ciment este de aproximativ 40 de microni, ceea ce asigură rezistența și timpul de întărire necesare;

• consumul de apă, care afectează capacitatea matricei de a absorbi o anumită cantitate de lichid. Lipsa umidității reduce rezistența, iar excesul provoacă delaminarea masei de ciment. Conform unei rețete dovedite, pentru frământare se introduce 25-28 la sută din apă din volumul total al amestecului;
• timp de priză, reglementat de standard, până la 45 de minute după amestecarea cu apă. Durata întăririi finale depinde de regim de temperaturăși încetinește iarna;
• caracteristici de înaltă rezistență, permițând perceperea sarcinilor de compresiune, ceea ce se reflectă în denumirea cimentului Portland.

Concluzie

Informațiile prezentate în articolul despre cimentul Portland, care este comun în industria construcțiilor, prezintă caracteristicile producției, proprietățile, marcarea și caracteristicile tehnologice ale producției. Dezvoltatorii confirmă că acesta este un material durabil care oferă o resursă mare pentru funcționarea structurilor și structurilor.

Performanța sporită oferă domeniu larg material popular.

Pentru amestecuri de beton - ciment Portland. Ce este, cum este utilizat, ce proprietăți are, vom lua în considerare aceste și alte întrebări în continuare.

Compus

Ca la oricare material de construcții, cerințe ridicateîmpingeți la componentele din care este produs cimentul Portland. GOST 10178-85 „Ciment Portland și ciment Portland de zgură” reglementează compoziția și calitatea ingredientelor pentru de acest tip liant:

• Clincher de ciment cu o fracție de masă de cel mult 5%.
• Gips, corespunzător GOST 4013-82. Prezența compușilor de fosfor, bor și fluor este permisă într-o cantitate care nu contravine documentației de reglementare.
• Aditivi minerali cu o anumită proprietate, necesari pentru a crea amestecuri de tipul dorit.

Toate componentele sunt măcinate împreună până la o stare omogenă.

Pentru tipuri diferite Cimentul Portland poate fi utilizat în diferite componente, care sunt, de asemenea, supuse unor anumite cerinte tehnice prescris în GOST.

La fabricile în care se realizează producția, toate componentele sunt supuse testelor necesare pentru conformitate, proporțiile pentru crearea amestecurilor uscate și de lucru sunt respectate cu strictețe.

GOST produs de ciment Portland și denumirea acestuia conține pe ambalaj și în documentația însoțitoare. Dacă nu există, atunci produsul este fabricat conform specificațiilor, proprietățile sale pot diferi de cele general acceptate.

Productie

Pentru a înțelege cimentul Portland - ce este, merită să luați în considerare procesul de producție, care constă din mai multe etape:

Caracteristici de fabricație

Toate tipurile de ciment Portland (PC) sunt fabricate din diferite materii prime; numai clincherul de ciment este o componentă comună pentru toți. Alte componente pot avea proprietăți diverse: umiditate, putere, compozitia minerala. Având în vedere acești factori, este imposibil să procesezi toate tipurile de materii prime într-un singur mod, așa că există mai multe modalități de implementare a celei de-a doua etape a producției:

Proprietăți

După cum sa menționat deja, betonul capătă anumite calități atunci când i se adaugă unul sau altul ciment Portland. Caracteristicile fiecăruia dintre ele sunt unice în felul lor, dar există parametri comuni tuturor:

• Densitatea absolută în intervalul 3050-3150 kg/m 3 , volumul pentru diferite tipuri de PC va fi diferit.
• Finețea de măcinare a cimentului Portland trebuie determinată de sita nr. 008 cu o capacitate de trecere a pulberii de cel puțin 85%.
• Suprafaţa specifică după cernuire 2500-3000 cm2/g.
• Timp de setare: început - 45 de minute, sfârșit - 12 ore. Determinat pe scara Vita.

Rezistenta se masoara prin testarea probelor cu dimensiunile 4x4x16 cm, realizate din mortar de ciment-nisipîn raport de 1:3 cu un raport de apă la ciment de 0,4, după 28 de zile de întărire. Prismele finite sunt supuse la îndoire și comprimare, determinându-și valoarea și conformitatea cu indicatorii de marcă.

feluri

În funcție de tipul de aditivi utilizați, cimentul Portland poate avea mai multe soiuri:

• întărire rapidă;
• rezistent la sulfat;
• hidrofob;
• plastifiat;
• cu exotermă moderată;
• zgură ciment Portland;
• rezistent la acid;
• aluminos;
• alb și culoare;
• puzolanic.

Fiecare dintre tipuri dotează piatra de beton cu anumite proprietăți necesare pentru utilizare într-un anumit loc sau zonă.

PC-ul cu întărire rapidă conține o cantitate mare de compuși de calciu și este capabil să mărească intens rezistența în timpul întăririi.

Contine aditivi care cresc rezistenta betonului la efectele substantelor chimice agresive.

Liantul de tip hidrofob conține aditivi care contribuie la evaporarea lentă a apei, ceea ce face ca utilizarea acesteia să fie adecvată în zonele aride unde este necesară solidificarea treptată a pietrei fără pierderea rezistenței.

Tipul de liant plastifiat introdus în amestecul de beton îi mărește plasticitatea și lucrabilitatea.

Cimentul Portland moderat exotermic eliberează relativ puțină căldură atunci când este hidratat.

Cimentul de zgură Portland are în compoziția sa, ceea ce îi reduce semnificativ costul.

PC-ul rezistent la acizi contine sodiu pur si silicofluorurat, rezistent la medii chimice agresive;

Cimentul Portland aluminos conține o concentrație mare de alumină, care favorizează întărirea rapidă.

PC-ul puzolanic este îmbogățit cu aditivi minerali de origine vulcanică și sedimentară (până la 40% din masa totală). Acestea cresc rezistența la apă și nu formează eflorescențe pe suprafața betonului finit.

Tipurile de lianți albe și colorate conțin diverse conexiuni metale care pot colora piatra în anumite culori.

Clasificarea puterii

Cimentul Portland este împărțit în grade pe baza indicatorului activității sale - rezistența la compresiune axială a jumătăților de probe în vârstă de 28 de zile. În consecință, se disting mărcile 400, 500, 550, 600.

Orice tip de ciment Portland grad 400 este utilizat pentru a crea structuri convenționale și standard, care nu sunt supuse unor sarcini crescute.

Valorile mai mari ale mărcilor sunt mult mai scumpe, sunt folosite pentru structurile critice și elementele acestora.

Aplicație

Cimentul Portland este un tip îmbunătățit de liant pentru beton. În consecință, în funcție de tipul de umplutură, piatra are anumite caracteristici îmbunătățite. De exemplu, cimentul Portland cu priză rapidă 500 și 600 sunt diferite de mare vitezăîntărire, de aceea se adaugă betonului pentru producerea de structuri responsabile și masive, atât subterane, cât și supraterane. De asemenea, este adesea folosit în cazurile în care este nevoie de un set rapid de rezistență, de exemplu, pentru turnarea cofrajelor de fundație.

Cel mai comun este cimentul Portland 400. Este universal în aplicare: pentru crearea de elemente monolitice și prefabricate din beton cu cerințe crescute rezistență, deși nu este semnificativ inferioară caracteristicilor lui PC500, dar are un cost mai mic.

Un tip de liant rezistent la sulfat este utilizat pentru a prepara amestecuri care sunt implicate în crearea structurilor subacvatice. Acestea sunt cele mai susceptibile la efectele dăunătoare ale apelor sulfatate agresive.

Cimentul Portland plastificat gradul 300-600 îmbunătățește semnificativ proprietățile plastice ale soluției, caracteristicile sale de rezistență, economisește 5-8% din liant, comparativ cu cimentul convențional.

Tipuri speciale de PC-uri sunt rareori utilizate în construcțiile la scară mică, deoarece astfel de materii prime sunt de mare cost și nu toți neprofesioniștii știu despre acest tip. substanta activa. Mai des, cimenturile Portland sunt folosite pentru amestecurile de beton utilizate în instalații deosebit de mari și critice.

Când nu trebuie folosit

Cimentul Portland este o componentă activă care conferă betonului proprietăți speciale. Dar niciuna dintre speciile sale nu trebuie folosită în albiile râurilor cu curgere puternică, în rezervoare sărate, în ape cu conținut ridicat de minerale. Specia rezistentă la sulfat nu își face față funcțiilor în aceste condiții; este concepută pentru a funcționa în ape temperate statice. Pentru construcția de baraje, baraje, structuri hidraulice care servesc în mediul cu presiunea apei, utilizați tipuri speciale cimenturi.

Cum să alegi și să cumperi

Când cumpărați, ar trebui să înțelegeți cimentul Portland - ce este? În primul rând, un liant de creat amestec de beton. Ca ciment convențional, se vinde în saci de ambalare, pungi de hârtie 50 kg, uneori 30, 40.

Atunci când alegeți, acordați atenție denumirilor de pe ambalaj. Trebuie indicate tipul (ciment Portland, ciment de zgură Portland etc.), conformitatea cu GOST sau TU și cantitatea de aditivi minerali. De asemenea, trebuie să acordați atenție datei de fabricație: cu cât materia primă este mai proaspătă, cu atât este mai bună calitatea acesteia.

Costul cimentului special poate fi influențat atât de producător, cât și de revânzător. Aceeași tehnologie de fabricație nu implică o mare diferență de preț. Prin urmare, alege materialul fabricii în care ai încredere, care are cea mai bună reputație.

Cât costă cimentul Portland? Prețul pentru cel mai popular P 400 pentru un sac de 50 kg începe de la 200 de ruble, PC500 (50 kg) - de la 230 de ruble. S-ar părea că diferența este mică, dar pentru a crea structuri este necesară o cantitate mare de amestec, a cărui bază este un liant. Drept urmare, o greșeală în alegere poate costa mulți bani.

Alexander, Sankt Petersburg pune o întrebare:

Explicați, vă rog, care este diferența dintre cimentul Portland și cimentul? În vorbirea de zi cu zi, toată lumea spune ciment, constructorii folosesc cuvântul ciment Portland. Este corect că diferențele dintre denumirile de ciment Portland și ciment sunt nesemnificative, că sunt în esență același lucru?

Expertul raspunde:

Nu este în întregime adevărat, există diferențe între cimentul Portland și ciment. Ele constau în diferitele lor materii prime și compoziția chimică diferită. amestec gata. Cimentul este un grup de amestecuri de întărire pentru clădiri. Tradus literal din latină, acest termen înseamnă „piatră spartă”. Cuvântul ne-a venit de la constructorii Romei Antice, care au folosit pietre zdrobite și cărămizi pentru a amesteca mortar de zidărie. Celelalte componente au fost var stins si praf puzolanic (cenusa vulcanica). Cimentul aluminos poate fi un exemplu de tipuri moderne de amestecuri de întărire. Se obține din rocă arsă care conține alumină (oxid de aluminiu) și oxid de calciu.

Cimentul Portland este un tip de ciment cu o compoziție chimică specifică, brevetat în 1824 de un inginer civil din orașul englez Portland. Portland se obține prin măcinarea în comun a clincherului (materii prime), a sulfatului de calciu și a aditivilor. Cum se prepară clincherul?

Pentru obtinerea clincherului se amesteca mai multe materii prime: calcar, creta, argila, ardezie. Compoziție chimică Materiile prime primare pentru cimentul Portland sunt reglementate de următorii oxizi: oxid de calciu 60% sau mai mult, oxid de siliciu până la 25%, oxid de aluminiu până la 8% și oxid de fier 1-3%. Amestecul se arde până la sinterizare sau topire. Compoziția chimică a materiei prime determină proprietățile viitorului ciment. Când sunt încălzite puternic, oxizii bruti reacționează și se formează substanțe chimice numite minerale clincher. În același timp, conținutul rezidual de oxizi bruti din clincher este sever limitat. Compoziția clincherului finit conține aluminați și silicați de calciu. Ca rezultat, se obțin granule de formă rotunjită sau neregulată.

Popularitatea cimentului Portland se datorează performanței sale ridicate după întărire. Sunt produse mai multe tipuri de ciment Portland, care sunt denumite în mod obișnuit pur și simplu cimenturi. ShPTs - Ciment Portland cu adaos de zgură. PZT-uri - cu adaos de puzolană. KC - compozit, cu doi sau mai mulți aditivi (cu excepția calcarului). SSPC este rezistent la sulfat, conținând aditivi care asigură rezistență la coroziune în structurile din beton armat. BTC este un mix Portland cu setare rapidă pentru construcții de mare viteză. Conectarea portland-urilor - pentru oprirea rapidă a uleiului și puţuri de gaze din apele subterane.

Domeniul de aplicare al cimentului este foarte extins: de la amestecarea soluțiilor poroase de ipsos până la betonarea structurilor cu încărcare specială. O nuanță importantă tehnologia este definirea unui brand cu parametrii și caracteristicile necesari, o alegere eronată duce la cheltuiala excesivă, încălcarea proporțiilor, zidăria sau turnarea se dovedește a fi de proastă calitate și prin mic decalaj timpul de lucru va trebui repetat. Principalele linii directoare sunt rezistența la compresiune, prezența impurităților, materiile prime utilizate pentru preparare și finețea măcinarii. Sunt de asemenea luate în considerare condițiile de lucru și funcționare, timpul de întărire, necesitatea de a spori proprietățile hidrofobe și rezistența la îngheț a betonului.

Pe ambalajul cu ciment este indicată o abreviere alfabetică și numerică, inclusiv informații despre compoziția și principalele caracteristici. Marcarea conform vechiului GOST 101785 a început cu tipul de amestec (PC - ciment Portland, SPC - ciment de zgură Portland), apoi sub formă număr din trei cifre era putere. Al treilea element în decodificarea mărcii a fost un element care indică prezența aditivilor minerali în procent(nu mai mult de 20%), după care au fost indicate proprietăți suplimentare. Următoarele abrevieri sunt adesea folosite:

• B - ciment cu întărire rapidă.
• SS - rezistent la sulfat (necesar pentru construcția structurilor hidraulice).
• WRC - rezistent la apa extensibil.
• PL - ciment cu plastifianti (recomandat pentru cresterea rezistentei la inghet a structurilor din beton).
• BC - pentru placari decorative.
• H - normalizat (cu adăugarea de clincher, care garantează rata de rezistență).

Din 2003, un nou GOST 31108 a fost în vigoare, decodificarea marcajului de ciment este puțin neobișnuită. În primul rând, este indicată compoziția (I - fără aditivi, II - cu ei). Ultimul grup este împărțit în amestecuri cu un procent de impurități de la 6 la 20% (marcate cu litera A) și între 21-35% (respectiv CEM II B).

Cifrele romane indică tipul de impuritate: puzolană, zgură granulară sau compoziție compozită. Abia apoi vine un indicator digital - clasa de rezistență, în intervalul 22,5–52,5, după care sunt indicate ratele de compresie a materialului - de la 2 la 7 zile: H - întărire în mod normal (până la 22,5), C - medie și B - întărire rapidă (de la 32,5–53,5). De obicei, pachetul conține atât noul marcaj, cât și cel vechi corespunzător acestuia.

Caracteristicile și proprietățile cimentului

Cel mai important parametru este presiunea de rezistență în timpul compresiei, în funcție de care gradele sunt determinate de rezistență. Tabelul arată relația dintre denumirile vechi și actuale ale acestui indicator:

Cea mai populară marcă pentru uz privat este cimentul Portland cu o clasă de rezistență de 32,5, ca fiind cel mai bun raport preț/calitate. M500 este considerat potrivit pentru clădirile mai critice: industriale, cu cerințe speciale de fiabilitate și durabilitate.

Spre deosebire de beton, gradul de rezistență la îngheț nu este indicat pe ambalajul de ciment, această caracteristică este determinată de raportul W/C, de condițiile de întărire a mortarului și de prezența impurităților care antrenează aer în acesta. Pentru construcția elementelor care pot rezista la diferențe de temperatură scăzute, cimentul Portland este considerat optim nu mai mic de M500 D0 (adică fără impurități), în special cazuri dificile este necesar să se utilizeze soiuri cu marcaj suplimentar PL (cu plastifianți).

Alte proprietăți importante și caracteristici de performanță sunt enumerate în tabel:

Sunt evaluate și proprietățile cimentului precum rezistența la sulfați și coroziune, rezistența la apă. Toți acești indicatori sunt marcați separat.

Aplicarea unor mărci specifice

Pentru mai multe scopuri este potrivit cimentul Portland, realizat din materii prime cu un continut ridicat de silicati, care garanteaza o buna rezistenta, rezistenta la inghet si o contractie minima. Scopul exact depinde de tipul și măcinarea clincherului și a altor componente incluse în compoziție. Pentru determinare marca dorita cimentul ar trebui să ia în considerare nu numai proprietățile sale, ci și conditii externe munca si operarea. Compozițiile fără aditivi se caracterizează prin rate mai mari de întărire, în funcție de rezistență, se recomandă utilizarea PC-D0:

• M400 - pentru beton monolit și prefabricat.
• M500 - în producția de structuri hidraulice și plăci situate în zona de nivel variabil al apei, produse din azbociment, trotuare și borduri de turnare, masive de beton, fundații de toate tipurile.
• M600 - pentru betonarea structurilor prefabricate de înaltă calitate.
• M700 - pentru a crea beton cu o clasă de rezistență B35 și pentru a lucra cu clădiri cu stres ridicat.

Cimenturile Portland cu impurități minerale de până la 5% au aproape aceleași caracteristici ca D0, în timp ce PC D20 este inferioară în proprietăți utile. Nu este permisă utilizarea celei mai recente mărci la amestecarea betonului cu anumite cerințe de rezistență la îngheț (de la F200 și mai sus), conform macar- fără aditivi care antrenează aer. Un alt tip de ciment Portland este cu întărire rapidă, recomandat pentru construcții cu viteză mare (de exemplu, folosind cofraje glisante). În acest caz, vindecarea la starea dorită are loc în 3 zile, nu în 28.

• compuși de zgură.

Aceste tipuri de ciment sunt un amestec de clincher de ciment Portland măcinat fin și zgură granulară (până la 30-35%). Sunt mai ieftine, dar inferioare ca rezistență și timp de întărire, scopul lor optim sunt structurile hidraulice (nu se umflă în apă) și prefabricate. structuri din beton armat. De asemenea, pe baza lor, este indicat sa framantati tencuiala si mortare. Dar o proporție semnificativă de impurități afectează negativ rezistența la îngheț, ca urmare, cimenturile de zgură nu pot fi utilizate pentru betonarea structurilor cu cerințe mai mari de F100 (adică pentru fundații). O excepție fac soluțiile cu aditivi care antrenează aer, cu condiția ca lucrările să se efectueze în modul de umezire alternativă și întărire pe termen lung a betonului.

• compuși de alumină.

Caracteristicile caracteristice ale acestor clase de ciment sunt rata mare de întărire, rezistența la intemperii și rezistența la sulfat. Pe baza lor, se amestecă betoanele rezistente la căldură și se produc amestecuri de construcție în expansiune cu adaos de gips. În practica privată, utilizarea lor este rară, sunt sensibile la condițiile de preparare a soluției și de funcționare. Cea mai populară opțiune este hidroizolarea rosturilor, puțurilor, buiandrugurile plăcilor.

• Ciment expansiv și tensionat.

Aceste calități se caracterizează prin expansiune liniară pozitivă în timpul întăririi și viteze mari de priză. Nu sunt viabile din punct de vedere economic de utilizat pentru standard structuri din beton, prepararea solutiilor pe baza acestora se realizeaza in situatii de urgenta. De asemenea, sunt recomandate atunci când este necesar să se creeze structuri impermeabile la umiditate, abur sau gaz. Acest grup cimenturile sunt reprezentate de diferite mărci cu proprietăți diferite, fiecare are propriile caracteristici și caracteristici de performanță, ar trebui să le cumpărați în scopuri individuale după ce ați studiat cu atenție certificatul atașat.