Portlandský cement, čo to je - kde sa používa, proporcie. Aký je rozdiel medzi obyčajným cementom a portlandským cementom

Na výrobu betónu sa používajú anorganické spojivá, ktoré po zmiešaní s vodou vytvárajú pastovitý roztok, ktorý tuhnutím získava pevnosť. Rôzne takéto spojivové kompozície sú portlandský cement.

Vlastnosti a výroba

O portlandskom cemente sa často hovorí, pokiaľ ide o potrebu trvanlivého a odolného voči negatívnych dopadov prostredie riešenia. Portlandský cement je typ spojiva pre betónové roztoky.

Ide o suchú zmes, ktorá sa riedi vodou. Neskôr určitý čas produkt tuhne pri kontakte so vzduchom.

Portlandský cement je založený na jemne mletom slinku, ako aj na sadre, čo urýchľuje tuhnutie zmesi. V závislosti od typu a značky produktu môže jeho zloženie obsahovať určité prísady a nečistoty.

Zmes bola vynájdená už v roku 1824 americkým murárom a za svoj názov vďačí svojej podobnosti s portlandským vápencom, ktorý sa ťažil v jednom z anglických grófstiev.

Portlandský vápenec

Ak chcete získať túto kompozíciu, uhličitan skaly(vápenec, krieda, oxid hlinitý a oxid kremičitý), ako aj slieň (zmes karbonátových hornín a ílu, prechodná hornina od vápenca k ílu). Výrobný proces začína starostlivým mletím surovín a ich zmiešaním v určitých pomeroch. Ďalšou etapou je výpal surovín v peciach pri teplote 1300-1400°C. Výsledkom pretavenia je materiál nazývaný slinok.

Slinka sa opäť rozdrví a zmieša so sadrou. V prípade potreby sa na zvýšenie pridávajú ďalšie prvky výkonnostné charakteristiky hotový výrobok. Táto zmes prechádza kontrolou kvality a v súlade s prijatými normami dostáva osvedčenie o zhode.

Existuje niekoľko možností na spaľovanie surovín:

• Mokrý. Najprv sa komponenty rozdrvia, potom sa hlina namočí, kým index vlhkosti nedosiahne 70%. Potom sa v mlynoch mieša s vápencom.

• Suché. Proces mletia a sušenia zmesi prebieha súčasne, čo znižuje náklady na prácu a výrobu. V dôsledku spracovania v mlynoch sa získajú práškové suroviny.

• Kombinované. Pri tejto technológii sa kombinujú 2 druhy výroby - suchá a mokrá. Nasýtenie surovín vlhkosťou stúpne na 14%, potom sa produkty rozdrvia a sušia v špeciálnych mlynoch.

Mokrý

Suché

Kombinované

Zloženie a vlastnosti

Ako už bolo spomenuté, portlandský cement pozostáva zo slinku. V prírode sú hotové granule pomerne zriedkavé, takže slinkové štiepky sa získavajú umelo miešaním a vypaľovaním uhlíkových a ílových zmesí.

Hotový slinok sa zmieša so sadrou, ktorej obsah v kompozícii nepresahuje 5%. Zavádza sa, aby sa zabezpečila mobilita roztoku po dobu 45 minút, čo je potrebné pri formovaní výrobkov alebo pri vykonávaní určitých typov prác.

Zloženie a percento zložiek zmesi upravuje GOST 10178 85 "Portlandský cement a troska portlandský cement". Práve dodržiavanie štátnych požiadaviek pri výrobe zaručuje vysoké technické a prevádzkové vlastnosti výrobku.

Na jeho obale musí byť označenie výroby v súlade s GOST. V prípade, že neexistuje, znamená to, že portlandský cement je vyrobený v súlade so špecifikáciami ( technické údaje), čo znamená, že jeho vlastnosti sa líšia od akceptovaných.

Aby bol portlandský cement istý technické údaje, do kompozície sa zavádzajú minerálne prísady, ktorých obsah nepresahuje 20-25%.

Najžiadanejšie sú nasledovné:

• hlinitan zvyšuje čas tuhnutia cementu, ale má nízke ukazovatele pevnosti (možný obsah v portlandskom cemente nie je väčší ako 15%).
• Aluminoferit má rovnaké vlastnosti ako predchádzajúca prísada, avšak jej obsah v hotový výrobok klesá na 10-18%.
• Belit má adstringentný účinok, zvyšuje čas tvrdnutia, avšak nadmerný obsah môže nepriaznivo ovplyvniť pevnostné charakteristiky kompozície (prípustný obsah - nie viac ako 15-37%).
• Alit je široko používaný (percento môže dosiahnuť 60%) v kompozíciách vysokej kvality, pretože zabezpečuje ich rýchle tvrdnutie.

Vlastnosti portlandského cementu sú určené jeho zložením. Hlavné kritériá, podľa ktorých sa kvalita produktu hodnotí, sú:

• nastavovacie obdobie. Tuhnutie zmesi v súlade s technickými požiadavkami na jej riedenie by malo nastať po 40-45 minútach. Mineralogické zloženie, jemnosť mletia a teplota, pri ktorej sa pracuje - to sú faktory, ktoré ovplyvňujú predovšetkým rýchlosť tuhnutia produktu.

• Potreba vody. Tento výraz sa vzťahuje na množstvo vody potrebné na získanie hustej, spracovateľnej cementovej pasty. Typicky by vlhkosť nemala presiahnuť 25 % zloženia zmesi. Na zníženie potrebného množstva vody sa používa sulfitovo-drožďová kaša alebo zmäkčovadlá.

• Separácia vody. Tento termín označuje extrakciu vody v hotovom roztoku, ktorej výskyt je spôsobený usadzovaním ťažších častíc cementu. Minerálne doplnky môžu toto číslo znížiť.

• Mrazuvzdornosť- schopnosť produktu vydržať určitý počet cyklov zmrazovania a rozmrazovania bez straty svojich výkonnostných charakteristík.

Na zvýšenie mrazuvzdornosti sa do kompozície pridáva abietát sodný alebo premytá drevná smola.

• Odolnosť proti korózii. Táto vlastnosť súvisí s jemnosťou mletia zmesi a stupňom pórovitosti hotového betónu.

• Odvod tepla. To sa týka schopnosti betónu uvoľňovať teplo počas procesu tvrdnutia. Zloženie rýchlo odvádzajúceho tepla je optimalizované pridaním aktívnych minerálnych zložiek.

Charakteristika

Portlandský cement má vyššie pevnostné charakteristiky v porovnaní s inými typmi cementu v dôsledku charakteristík zloženia. Niektoré prísady môžu reagovať a meniť technické vlastnosti materiálu. Posledne menované sú spojené s mechanická odolnosť a prevádzkové možnosti.

Nedá sa povedať, že jedna z technických charakteristík je prioritou. Takže napríklad silný, ale príliš pomaly tvrdnúci portlandský cement môže predĺžiť čas výstavby. Kompozícia je mrazuvzdorná, ale náchylná na koróziu, môže byť použitá len na vyriešenie úzkeho okruhu problémov.

Dnes sa výrobcovia snažia vytvárať univerzálne formulácie, v ktorom sú najdôležitejšie vlastnosti pre cement rovnako výrazné.

Súčasne existujú špecializované formulácie, ktoré majú špeciálny účel. Pucolánový portlandský cement možno považovať za taký, ktorý má maximálnu odolnosť proti korózii a pevnosť za mokra, ale skôr nízku pevnosť skoré štádia práce (v prvých dňoch tuhnutia).

Technická

Medzi technické vlastnosti je potrebné zdôrazniť:

• Špecifická hmotnosť produkt - 1100 kg / m³ pre sypké zmesi, 1600 kg / m³ pre zhutňované.
• Jemnosť brúsenia v priemere 40 mikrónov (určené schopnosťou zmesi prejsť cez sito č. 008), čo zabezpečuje potrebnú pevnosť cementu a dobu jeho vytvrdzovania a tiež ovplyvňuje jeho vlastnosti.
• Spotreba vody optimálny obsah kvapaliny v kompozícii by nemal presiahnuť 25-28%, pretože tento indikátor ovplyvňuje pevnosť kompozície (pri prebytku dochádza k delaminácii betónového cesta, pri nedostatku sa na hotovom výrobku objavujú trhliny).

• Hustota závisí od značky a prítomnosti určitých prísad v kompozícii. V sypkom stave má zmes hustotu 1,1 t / m³, v zhutnenom stave - 1,5-1,7 t / m³.

• Nastavovať čas po zmiešaní s vodou nepresiahne 40-45 minút, ďalšie vytvrdzovanie závisí od vlastností zloženia a podmienok prostredia (v zimný čas proces sa spomalí), ale nepresiahne 10-12 hodín (merané pomocou prístroja Vicat).
• Zmena hlasitosti počas tuhnutia znamená zmenšenie objemu cementového telesa o 0,5-1 mm/m o vonku a jeho napučiavanie do 0,5 mm/m vo vode. Dôležitý bod je rovnomernosť zmien v celom objeme roztoku.

Fyzické

• Odolnosť proti korózii sa dosahuje zavedením hydroaktívnych materiálov do kompozície, ktoré zabraňujú chemickej aktivite solí, ako aj pridaním nečistôt, ktoré znižujú pórovitosť betónu.
• Doba skladovania nie je dlhšia ako 12 mesiacov za predpokladu, že je zachovaný pôvodný obal (3-4-vrstvové, hermeticky uzavreté papierové vrecká), pretože po 3 mesiacoch skladovania sa stratí až 20% aktivity kompozície, po roku - až 40%. Vrátiť takému cementu jeho bývalé kvality je možné iba sekundárnym mletím.
• Tlaková sila. V súlade s touto charakteristikou sa rozlišujú 4 triedy pevnosti - 22,5; 42,5; 42,5; 52,5. Tento indikátor priamo súvisí s rýchlosťou nastavenia riešenia.

Mechanický

Ukazovatele mechanická pevnosť Portlandský cement nie je nižší ako 42,5 MPa na 28. deň po naliatí. Stanovenie sa vykonáva v laboratóriu s použitím vzorky ako príkladu. V súlade so získanými výsledkami je cement označený (napríklad M 500). Koeficient v tomto prípade udáva, aký tlak môže vzorka vydržať (merané v kg / cm³).

Čím vyšší je tento koeficient, tým väčšie sú pevnostné charakteristiky kompozície. Pevnostné charakteristiky závisia od stupňa mletia (čím je jemnejšie, tým väčšia je aktivita roztoku), prítomnosti prísad a prísad.

Indikátory sily zase ovplyvňujú stupeň tuhnutia roztoku (určený pomocou ihly Vicata).

Rozdiely od bežného cementu

Portlandský cement je typ cementu, ktorý sa najčastejšie používa na liatie betónu. Ten sa zase používa v monolitických a železobetónových konštrukciách, pri stavbe objektov, ktoré vyžadujú zvýšené pevnostné charakteristiky.

Vďaka prítomnosti granúl slinku a iných prísad má portlandský cement veľkú mieru bezpečnosti, má vyššiu mrazuvzdornosť, odolnosť voči agresívnemu prostrediu. to robí z portlandského cementu obľúbený materiál pri stavbe zariadení ropného a plynárenského priemyslu.

Je vhodný na stavbu základov na zložitých nestabilných pôdach, v takom prípade sa odporúča použiť zmes odolnú voči síranom. Takáto kompozícia takmer nezmršťuje budovy, na jej povrchu sa netvoria trhliny.

Otázka rozdielov medzi cementom a portlandským cementom je trochu nesprávna, pretože portlandský cement je typ cementu. Inými slovami, cement je spoločný názov, Portlandský cement je jeho odroda s určitou sadou pevnosti.

Je logickejšie robiť rozdiely na základe odstupňovanej pevnosti cementov. Napríklad, Portlandský cement M 400 má nižšiu pevnosť ako cement M 600. Portlandský cement sa sám o sebe málo líši od cementu (podľa spôsobu inštalácie, technológie tuhnutia, vlastností použitia), rozdiel medzi týmito alebo tými charakteristické vlastnosti kvôli prítomnosti aditív.

Druhy

Všetky druhy cementu sú rozdelené na bez prísad a prísad. Zloženie bez aditív neobsahuje iné minerálne prísady ako sadru. Je vhodný pre nadzemné, podzemné a podvodné objekty monolitického charakteru, ako aj prefabrikované betónové a železobetónové konštrukcie, ktoré sú prevádzkované v neprítomnosti agresívneho prostredia.

Prítomnosť minerálnych prísad zlepšuje technické vlastnosti portlandských cementov, vďaka čomu môžu byť použité v agresívnych podmienkach, pri dlhšom kontakte konštrukcie s vodou. Medzi najčastejšie prísady minerálneho pôvodu patria: vysokopecná troska, aktívne minerálne prísady a prírodné aktívne minerálne prísady.

V dôsledku zavedenia jednej alebo druhej prísady sa zlepšujú také ukazovatele, ako je odolnosť proti vode, odolnosť proti korózii, ale ich prítomnosť prispieva k zníženiu mrazuvzdornosti.

V závislosti od charakteristík zloženia sa rozlišujú tieto typy portlandského cementu:

• Rýchloschnúci. K vytvrdzovaniu zmesi dochádza už v prvých 3 dňoch nalievania v dôsledku trosiek a špeciálnych minerálov zahrnutých v kompozícii. Je dôležité, aby stupeň mletia zmesi bol minimálny. Dostupné v značke M400 a M500. Použitie tohto zloženia umožňuje skrátiť čas expozície zmesi v debnení a výrazne zvýšiť rýchlosť stavebné práce.

Používa sa najmä na prefabrikované a železobetónové objekty.

• Normálne vytvrdzovanie. Neobsahuje špeciálne prísady, nie je taký náročný na stupeň mletia zmesi. Vyrobené v súlade s GOST 31108-2003.

• Hydrofóbne variant sa vyznačuje schopnosťou neabsorbovať vlhkosť a skráteným časom tuhnutia. Podobné vlastnosti poskytujú mydlové nafty a asidoly obsiahnuté v roztoku. Uplatnenie nachádza pri výstavbe zariadení prevádzkovaných v podmienkach vysoká vlhkosť, ako aj umiestnené v záplavových oblastiach.

• plastifikovaný. Charakteristickým znakom produktu je prítomnosť zmäkčovadiel, ktoré poskytujú potrebnú mobilitu, znižujú absorpciu vody a tepelnú odolnosť. Zmäkčovadlá sa pridávajú pri mletí zmesi, čím sa zdá, že obaľujú častice cementu a bránia ich zlepeniu. Výsledkom je mobilná, ľahko aplikovateľná kompozícia, ktorá sa široko používa na stavbu zložitých architektonických štruktúr.

Hydrofóbne

plastifikovaný

• Zapojenie. Má schopnosť upchať, to znamená chrániť studne pred vystavením podzemná voda. Je široko používaný v ropnom a plynárenskom priemysle, pretože je nezávislý od tlaku a teploty a spoľahlivo drží struny vo vrtoch aj v počiatočných fázach tuhnutia. Existuje ďalšia odroda tohto typu cementu - cementový ľahký portlandský cement, ktorý má vo svojom zložení „ľahké“ prísady.

• Rozširujúce sa. Takéto zmesi môžu mať odlišné zloženie, ale všetky sú spojené schopnosťou zväčšiť objem, keď sa roztok zmieša. Je to spôsobené tým, že medzi hlavnými a doplnkovými komponentmi začína chemická reakcia, čo dáva zvýšenie objemu.

Takéto zlúčeniny sa spravidla používajú na vyplnenie škár a trhlín na povrchoch vystavených vysokej vlhkosti.

• Odolný voči sulfátom. Takýto betón odoláva účinkom síranových vôd, ktoré spôsobujú rozvoj korózie. Mrazuvzdorný cement značky M300 400 sa spravidla vyrába ako sulfátový, niekedy M 500.

Používa sa na vytváranie pilótových a iných typov základov na močaristých a kyslých pôdach.

• Troskový portlandský cement. Zloženie produktu obsahuje vysokopecné trosky, čo je dôvodom vysokého obsahu kovových častíc v ňom. Zmes sa používa na získanie žiaruvzdorného betónu, ako aj pri stavbe objektov pod zemou, vodou, vo výške. Má nízku mrazuvzdornosť.

Odolný voči sulfátom

Troskový portlandský cement

• trosko-alkalická zloženie má vyššie vlastnosti v porovnaní s portlandským cementom. Je odolný voči agresívnemu prostrediu, teplotným extrémom, má vysokú mrazuvzdornosť a nízku absorpciu vlhkosti. Podobné schopnosti sa dosahujú vďaka zahrnutiu mletej trosky a alkálie, niekedy hliny.

• biely portlandský cement. Náplňou zmesi sú dokončovacie a architektonické práce, pôsobí aj ako základ pre farebné tmely. Snehovo biely odtieň sa získava vďaka výrobe produktu z čistých vápencov a bielych ílov, ako aj dodatočným chladením slinku vodou.

trosko-alkalická

biely

• Magnesian- zloženie na báze oxidov horčíka (zahriate na teplotu 800C) a 30% vodný roztok chlorid horečnatý. Vďaka komponentom, ktoré sú v ňom obsiahnuté, a vlastnostiam výrobnej technológie je možné získať silnú bielu hmotu, ktorá sa ľahko spracováva (ľahko sa leští, nie je ovplyvnená plesňou, hubou).

Materiál sa používa ako dokončovací náter, ako aj na vytváranie tvarovo zložitých štruktúr. Betón na báze magnéziového cementu je v skutočnosti druh umelého kameňa.

• farebný portlandský cement používa sa aj na dekoratívne práce. Získava sa zmiešaním bielej modifikácie a pigmentu. Ten môže byť červený olovo, okr, oxid chrómu. Hlavná vec je, že pigmenty sú odolné voči svetlu a zásadám.

Magnesian

Farba

• ​​​​​​pucolánový. Zmes obsahuje farebný portlandský cement, sadru a prísady vulkanického alebo sedimentárneho pôvodu. Výsledný roztok má zvýšenú odolnosť voči vode, vytvrdzuje nielen v podmienkach vysokej vlhkosti, ale aj pod vodou. To umožňuje jeho použitie pri organizácii hydraulických stavieb, obložení bazénov a iných nádrží na vodu, povrchov (vrátane šikmých) v kontakte s morskou alebo chlórovanou vodou. zamrznutý povrch charakterizované pevnosťou, chemickou inertnosťou, nedostatkom výkvetov.
• Hliníkové zloženie je rýchlo tvrdnúci a odolný cement na báze slinku a roztaveného vápenca. Hotová zmes obsahuje veľké množstvo nízkozásaditých hlinitanov vápenatých.

Aby sa zabezpečila kvalitná priľnavosť a získala sa potrebná pevnosť, vytvrdzovanie by sa malo vykonávať pri teplote pod 25% C. AT inak stratí sa až 50 % pevnosti betónu.

Čo je portlandský cement?

Výrobu stavebných prác si nemožno predstaviť bez spojív, spájajúcich v monolitickú štruktúru bloky, dosky, tehly. Portlandský cement je najbežnejším a najžiadanejším v tejto kategórii materiálov.

Zmiešaním s vodou alebo roztokmi rôznych solí cement vytvára elastickú hmotu, ktorá sa v procese sušenia premieňa na cementový kameň. Bez použitia riešení na báze portlandského cementu nie je možné vyrábať železobetónové konštrukcie, monolitické konštrukcie, kvalitné zmesi pre murivo a dokončovacie činnosti.

Portlandský cement sa vyrába spojením jemne mletého slinku s malým množstvom sadry, čo urýchľuje proces tuhnutia zmesi. Pri výrobe sa v závislosti od požiadaviek na zmes pridávajú rôzne prísady, ktoré zvyšujú odolnosť materiálu voči pôsobeniu negatívnych faktorov.

Jedným z najbežnejších typov spojív pre betónové zmesi je portlandský cement.

Druhy

Aby mal hotový výrobok určité vlastnosti, je portlandský cement obohatený o minerálne prísady - belit, alit, celit, brownmillerit. V závislosti od použitých minerálnych zložiek sa portlandský cement delí na tieto typy:

• Vyznačuje sa priemernou rýchlosťou tuhnutia.
• Rýchlo vytvrdzujúca zmes.
• Plastifikované.
• Odolný voči vlhkosti, hydrofóbny.
• So zvýšeným tepelným výkonom.
• Zvlášť odolný voči chemikáliám.
• Dekoratívne (farebné alebo biele), používané pri dokončovacích prácach.

Druhy cementu

Na základe požiadaviek normatívnu dokumentáciu nanesené na vzorku cementu podrobenú skúške tlakom a ohybom, možno rozlíšiť hlavné druhy portlandského cementu:

• M700- obzvlášť odolné zloženie. Rozsah je obmedzený na výrobu betónu so zvýšenými pevnostnými charakteristikami na výstavbu namáhaných konštrukcií. Cena takéhoto cementu je vysoká, čo ho robí nerentabilným pre bežné stavebné činnosti;

Akýkoľvek typ portlandského cementu triedy 400 sa používa na vytvorenie konvenčných a štandardné prevedenia nie je vystavený zvýšenému zaťaženiu

• M600- zloženie so zvýšenou pevnosťou. Rozsah - produkcia zodpovedn železobetónové výrobky a štruktúry;
• M500- cement, ktorý má dostatočne dobré pevnostné vlastnosti, čo umožňuje jeho použitie pri rekonštrukciách budov a stavieb po nehodách, výstavbe vojensko-technických zariadení, pokládke povrchu vozovky;
• M400- cenovo najdostupnejšia a široko používaná značka. Vysvetľuje to skutočnosť, že inherentné ukazovatele mrazuvzdornosti a odolnosti proti vlhkosti umožňujú jeho použitie pri stavbe objektov na akýkoľvek účel.

Výrobcovia vyrábajú portlandský cement triedy M200 a M300, ale v dosť obmedzených množstvách. Toto obmedzenie je prirodzené, keďže dopyt po týchto značkách je nízky.

Číselný index uvedený v označení portlandského cementu udáva veľkosť tlaku, ktorý je referenčná vzorka materiálu schopná vnímať. Napríklad portlandský cement s označením M500 vníma tlak presahujúci 500 kg / cm².

Hlavná použitá surovina

Pri výrobe portlandského cementu sa používa vápno a ílovité horniny určitý podiel, poskytujúce požadované chemické zloženie na vypaľovanie.

Všetky druhy portlandského cementu (PC) sa vyrábajú z rôznych surovín, len cementový slinok je spoločnou zložkou pre všetky

Z vápencových hornín sa najčastejšie používajú:

• Vápenec, ktorý neobsahuje inklúzie kremíka. Hustá hornina s jemnou kryštalickou štruktúrou.
• Marl je prechodná hornina od vápenca po íl. Zahŕňa drobné čiastočky vápenatých solí s prímesou živca, dolomitu a pod.
• Krieda je kujná, ľahko rozdrvená sedimentárna hornina.
• Mušľový vápenec.

Hlinená zložka obsahuje:

• Hlinené bridlice. Vďaka vrstvenej štruktúre sa ľahko štiepia, čo značne uľahčuje spracovanie.
• Loess. Voľná ​​jemnozrnná hornina obsahujúca veľké množstvo uhličitan vápenatý.
• Hlina. Ide o zmes hlavnej ílovej látky – hydrohlinitokremičitanu so zlúčeninami železa, horčíka a ďalších prvkov.
• Hliny. Od hliny sa líšia zvýšeným obsahom piesku.

Na šetrenie prírodných surovín a zníženie nákladov na výrobu cementu sa čoraz viac využíva odpad hutnícky priemysel(kal, popol).

Minerálne zložky slinku

Na získanie hlavnej zložky portlandského cementu - slinku sa surová zmes (vápenec + hlina) vypáli. V dôsledku tejto operácie sa vytvárajú minerálne zlúčeniny, ktorých percento by nemalo prekročiť prípustné hodnoty.

Vo väčšine prípadov sa slinok získava z umelých zmesí, pretože v prírode sú suroviny obsahujúce približne 75 % uhličitanu vápenatého a 25 % ílu dosť zriedkavé.

Medzi hlavné minerály, ktoré určujú vlastnosti výsledného slinku, patria:

• rýchlo tvrdnúci alit. Táto zložka je zodpovedná za rýchlosť tvrdnutia kompozície a zvýšenie prevádzkovej pevnosti. Jeho množstvo je regulované v rozmedzí 45-60 percent;
• pomaly tvrdnúce bielidlo. Jeho prítomnosť umožňuje cementovým kompozíciám dosiahnuť vysoké pevnostné charakteristiky počas dlhodobého tvrdnutia. Aby belit nestratil svoje väzbové vlastnosti, slinok sa ochladí čo najrýchlejšie. Množstvo minerálu sa udržiava v rozmedzí 20-35 percent, čo umožňuje dosiahnuť optimálne načasovanie kalenie;
• rýchlo hydratujúci trikalciumhlinitan, urýchľuje proces hydratácie, no zároveň znižuje pevnostné charakteristiky a zvyšuje možnosť korózie. Preto je obsah obmedzený na 4-10 percent;
• aluminoferit vytvorený v určitej fáze vypaľovania významne neovplyvňuje procesy tvrdnutia a uvoľňovania tepla. Jeho obsah v slinku sa pohybuje v rozmedzí 10-18 percent.

Keďže portlandský cement sa získava zo surovín rôzneho chemického a mineralogického zloženia, výstupom je cement, ktorý sa líši vlastnosťami. Použitím osvedčených výrobných technológií, dodržaním vyvinutých odporúčaní o percentách minerálnych inklúzií, výrobcovia dostanú vysoko kvalitný produkt, ktorý spĺňa požadované parametre.

Technológia výroby

Spory o to, ktorý spôsob výroby cementovej kompozície je lepší, neustupujú už mnoho rokov. Existuje názor, že pri použití surovín s vysokou vlhkosťou, ktoré sú heterogénne v zložení, je vhodnejšie použiť mokrou cestou. Paralelne s tým sa obhajuje stanovisko k použitiu suchého spôsobu, ako ekonomicky výhodnejšieho, ak je vsádzka vopred riadne pripravená.

Zmes slinku sa vypaľuje pri vysokých teplotách (až 1 500 ° C), pričom na výstupe sa získajú granule, ktoré sa potom rozdrvia

Pokúsme sa pochopiť hlavné rozdiely existujúce metódy výroba slinku, z ktorého sa získava portlandský cement. Existujú tri možnosti na získanie zmesi na vypaľovanie:

• Mokrý. Najprv sa komponenty rozdrvia na požadovanú veľkosť (vápenec - veľkosť častíc 8-10 mm, hlina - kusy do 10 cm). Hlina je namočená na 70% vlhkosť a posielaná do vápencových mlynov, kde prebieha miešanie.
• Suché. Technológia umožňuje vyrábať portlandský cement redukovanou metódou pri znížených nákladoch. Je to spôsobené kombináciou technologických stupňov, ktoré umožňujú súčasne sušiť suroviny a mlieť ich v špeciálnych mlynoch, do ktorých vstupujú horúce plyny. Výsledný nábojový materiál sa vyznačuje práškovým zložením.
• Polosuché (kombinované). AT túto metódu prvky suchého a mokrá technológia výrobky používané výrobcami cementových zmesí. Je dovolené znížiť vlhkosť vsádzkového materiálu vyrobeného mokrým spôsobom a získať kompozíciu vsádzky, ktorej obsah vlhkosti nepresahuje 18 %. Podľa druhého spôsobu sa pripraví suchá zmes, ktorá sa nasýti vodou na vlhkosť 14 %, granuluje a vypáli.

Vlastnosti kompozície

Portlandský cement má komplex pozitívne vlastnosti poskytovanie široké uplatnenie v bytovej výstavbe, pri výstavbe priemyselných stavieb. Hlavné charakteristiky sú:

• špecifická hmotnosť v závislosti od stupňa zhutnenia kompozície. Pre sypké zmesi je to 1100 kg/m3, pre hutnené zmesi dosahuje 1600 kg/m3;
• granulometrické zloženie charakterizujúce jemnosť cementovej frakcie a kvalitu mletia. Parametre ovplyvňujú výkonové charakteristiky, intenzitu vytvrdzovania roztoku. Priemerná veľkosť častíc cementu je asi 40 mikrónov, čo poskytuje potrebnú pevnosť a čas tvrdnutia;

• spotreba vody, ktorá ovplyvňuje schopnosť poľa absorbovať určité množstvo tekutiny. Nedostatok vlhkosti znižuje pevnosť a prebytok spôsobuje delamináciu cementovej hmoty. Podľa osvedčeného receptu sa na miesenie z celkového objemu zmesi pridáva 25-28 percent vody;
• doba tuhnutia, regulovaná normou, do 45 minút po zmiešaní s vodou. Trvanie konečného vytvrdzovania závisí od teplotný režim a v zime spomaľuje;
• vysoké pevnostné charakteristiky, umožňujúce vnímať tlakové zaťaženie, čo sa odráža v označení portlandského cementu.

Záver

Informácie uvedené v článku o portlandskom cemente, ktorý je bežný v stavebníctve, predstavujú vlastnosti výroby, vlastnosti, označovanie a technologické vlastnosti výroby. Vývojári potvrdzujú, že ide o odolný materiál, ktorý poskytuje vysoký zdroj pre prevádzku konštrukcií a konštrukcií.

Poskytuje zvýšený výkon široký záber obľúbený materiál.

Pre betónové zmesi - portlandský cement. Čo to je, ako sa používa, aké vlastnosti má, tieto a ďalšie otázky zvážime ďalej.

Zlúčenina

Ako s každým stavebný materiál, vysoké požiadavky tlačiť na komponenty, z ktorých sa vyrába portlandský cement. GOST 10178-85 „Portlandský cement a troska portlandský cement“ upravuje zloženie a kvalitu prísad pre tohto typu spojivo:

• Cementový slinok s hmotnostným podielom najviac 5 %.
• Sadra, zodpovedajúca GOST 4013-82. Prítomnosť zlúčenín fosforu, bóru a fluóru je povolená v množstve, ktoré nie je v rozpore s regulačnou dokumentáciou.
• Minerálne prísady určitej vlastnosti, potrebné na vytvorenie zmesí požadovaného typu.

Všetky zložky sú spolu rozomleté ​​do homogénneho stavu.

Pre odlišné typy Portlandský cement môže byť použitý v rôznych komponentoch, ktoré tiež podliehajú určitým technické požiadavky predpísané v GOST.

V továrňach, kde sa vykonáva výroba, sa všetky komponenty podrobujú potrebným testom na zhodu, prísne sa dodržiavajú proporcie na vytváranie suchých a pracovných zmesí.

Vyrobený portlandský cement GOST a jeho označenie obsahuje na obale a v sprievodnej dokumentácii. Ak nie je, potom je výrobok vyrobený podľa špecifikácií, jeho vlastnosti sa môžu líšiť od všeobecne akceptovaných.

Výroba

Aby sme pochopili portlandský cement - čo to je, stojí za to zvážiť proces jeho výroby, ktorý pozostáva z niekoľkých etáp:

Výrobné vlastnosti

Všetky druhy portlandského cementu (PC) sa vyrábajú z rôznych surovín, len cementový slinok je spoločnou zložkou pre všetky. Ostatné komponenty môžu mať rôzne vlastnosti: vlhkosť, pevnosť, minerálne zloženie. Vzhľadom na tieto faktory nie je možné spracovať všetky druhy surovín jedným spôsobom, preto existuje niekoľko spôsobov, ako implementovať druhú fázu výroby:

Vlastnosti

Ako už bolo spomenuté, betón získava určité vlastnosti, keď sa k nemu pridá jeden alebo druhý portlandský cement. Charakteristiky každého z nich sú jedinečné svojím vlastným spôsobom, existujú však parametre spoločné pre všetky:

• Absolútna hustota v rozmedzí 3050-3150 kg/m 3, objem pre rôzne typy PC sa bude líšiť.
• Jemnosť mletia portlandského cementu by mala byť určená sitom č. 008 s priechodnosťou prášku minimálne 85 %.
• Špecifický povrch po preosievaní 2500-3000 cm2/g.
• Čas tuhnutia: začiatok - 45 minút, koniec - 12 hodín. Určené na stupnici Vita.

Pevnosť sa meria skúšobnými vzorkami s rozmermi 4x4x16 cm, vyrobených z cementovo-piesková malta v pomere 1:3 s pomerom vody k cementu 0,4, po 28 dňoch tuhnutia. Hotové hranoly sa ohýbajú a stláčajú, čím sa určuje ich hodnota a súlad s ukazovateľmi značky.

Druhy

V závislosti od typu použitých prísad môže mať portlandský cement niekoľko odrôd:

• rýchle tvrdnutie;
• odolné voči síranom;
• hydrofóbne;
• plastifikované;
• so strednou exotermou;
• troska portlandský cement;
• odolný voči kyselinám;
• hlinité;
• biela a farba;
• pucolánový.

Každý z typov dodáva betónovému kameňu určité vlastnosti potrebné na použitie v určitom mieste alebo oblasti.

Rýchlotvrdnúci PC obsahuje veľké množstvo vápenatých zlúčenín a je schopný intenzívne zvyšovať pevnosť pri vytvrdzovaní.

Obsahuje prísady, ktoré zvyšujú odolnosť betónu voči účinkom chemických agresívnych látok.

Hydrofóbny typ spojiva obsahuje prísady, ktoré prispievajú k pomalému odparovaniu vody, čo predurčuje jeho použitie v suchých oblastiach, kde je potrebné postupné tuhnutie kameňa bez straty pevnosti.

Plastifikovaný typ spojiva zavedený do betónovej zmesi zvyšuje jej plasticitu a spracovateľnosť.

Stredne exotermický portlandský cement pri hydratácii uvoľňuje relatívne málo tepla.

Portlandský troskový cement má vo svojom zložení, čo výrazne znižuje jeho náklady.

Kyselinovzdorný PC obsahuje čistý a silikofluorid sodný, odolný voči agresívnemu chemickému prostrediu;

Hliníkový portlandský cement obsahuje vysokú koncentráciu oxidu hlinitého, ktorý podporuje rýchle tvrdnutie.

Puzolánový PC je obohatený o minerálne prísady vulkanického a sedimentárneho pôvodu (až 40% z celkovej hmoty). Zvyšujú vodeodolnosť a netvoria výkvety na povrchu hotového betónu.

Biele a farebné typy spojiva obsahujú rôzne spojenia kovy, ktoré dokážu zafarbiť kameň do určitých farieb.

Klasifikácia pevnosti

Portlandský cement sa delí na triedy na základe ukazovateľa jeho aktivity - pevnosti v axiálnom tlaku polovíc vzoriek starých 28 dní. Podľa toho sa rozlišujú značky 400, 500, 550, 600.

Akýkoľvek typ portlandského cementu triedy 400 sa používa na vytvorenie konvenčných a štandardných štruktúr, ktoré nie sú vystavené zvýšenému zaťaženiu.

Vyššie hodnoty sú oveľa drahšie, používajú sa na kritické konštrukcie a ich prvky.

Aplikácia

Portlandský cement je vylepšený typ spojiva pre betón. V závislosti od typu plniva má kameň určité vylepšené vlastnosti. Napríklad rýchlo tuhnúci portlandský cement 500 a 600 sú odlišné vysoká rýchlosť tvrdnutie, preto sa pridáva do betónu na výrobu zodpovedných a masívnych konštrukcií, podzemných aj nadzemných. Často sa používa aj v prípadoch, keď je potrebné rýchle nastavenie sily, napríklad na liatie základového debnenia.

Najbežnejší je portlandský cement 400. Je univerzálny v použití: na vytváranie monolitických a prefabrikovaných betónových prvkov s zvýšené požiadavky pevnosť, aj keď nie je výrazne horšia ako charakteristiky PC500, ale má nižšie náklady.

Na prípravu zmesí, ktoré sa podieľajú na vytváraní podvodných štruktúr, sa používa typ spojiva odolný voči síranom. Tie sú najviac náchylné na škodlivé účinky agresívnych síranových vôd.

Plastifikovaný portlandský cement triedy 300-600 výrazne zlepšuje plastické vlastnosti roztoku, jeho pevnostné charakteristiky, šetrí 5-8% spojiva v porovnaní s konvenčným cementom.

Špeciálne typy počítačov sa zriedka používajú v malom meradle, pretože takéto suroviny sú drahé a nie každý laik o tomto type vie. účinná látka. Portlandské cementy sa častejšie používajú na betónové zmesi používané v obzvlášť veľkých a kritických zariadeniach.

Kedy nepoužívať

Portlandský cement je aktívna zložka, ktorá dáva betónu špeciálne vlastnosti. Ale žiadny z jeho druhov by sa nemal používať v silne prúdiacich korytách riek, v slaných nádržiach, vo vode s vysokým obsahom minerálov. Druh odolný voči síranom za týchto podmienok nezvláda svoje funkcie, je určený na prácu v statických miernych vodách. Na stavbu priehrad, priehrad, vodných stavieb, ktoré slúžia v prostredí tlaku vody, využitie špeciálne typy cementy.

Ako si vybrať a kúpiť

Pri nákupe by ste mali pochopiť portlandský cement - čo to je? Primárne spojivo na vytvorenie betónová zmes. Páči sa mi to konvenčný cement, predáva sa v baliacich vreciach, papierové tašky 50 kg, niekedy 30, 40.

Pri výbere venujte pozornosť označeniam na obale. Musí sa uviesť typ (portlandský cement, portlandský troskový cement atď.), súlad s GOST alebo TU a množstvo minerálnych prísad. Musíte tiež venovať pozornosť dátumu výroby: čím je surovina čerstvejšia, tým lepšia je jej kvalita.

Náklady na špeciálny cement môže ovplyvniť výrobca aj predajca. Rovnaká výrobná technológia neznamená veľký rozdiel v cene. Preto si vyberte materiál továrne, ktorému dôverujete, ktorý má najlepšiu povesť.

Koľko stojí portlandský cement? Cena za najobľúbenejšie P 400 za vrece s hmotnosťou 50 kg začína od 200 rubľov, PC500 (50 kg) - od 230 rubľov. Zdá sa, že rozdiel je malý, ale na vytvorenie štruktúr je potrebné veľké množstvo zmesi, ktorej základom je spojivo. V dôsledku toho môže chyba vo výbere stáť veľa peňazí.

Alexander, Petrohrad kladie otázku:

Vysvetlite, prosím, aký je rozdiel medzi portlandským cementom a cementom? V bežnej reči každý hovorí cement, stavitelia používajú slovo portlandský cement. Je správne, že rozdiely medzi názvami portlandský cement a cement sú nepatrné, že ide v podstate o to isté?

Odborník odpovedá:

Nie je to úplne pravda, existujú rozdiely medzi portlandským cementom a cementom. Pozostávajú z ich rôznych surovín a rôzneho chemického zloženia. hotová zmes. Cement je skupina stavebných vytvrdzovacích zmesí. V doslovnom preklade z latinčiny tento výraz znamená „zlomený kameň“. Slovo k nám prišlo od staviteľov starovekého Ríma, ktorí používali drvené kamene a tehly na miešanie murovacej malty. Ostatné zložky boli hasené vápno a pucolánový prach (vulkanický popol). Príkladom moderných typov vytvrdzovacích zmesí môže byť hlinitý cement. Získava sa z pálenej horniny obsahujúcej oxid hlinitý (oxid hlinitý) a oxid vápenatý.

Portlandský cement je druh cementu so špecifickým chemickým zložením, patentovaný v roku 1824 stavebným inžinierom z anglického mesta Portland. Portland sa získava spoločným mletím slinku (suroviny), síranu vápenatého a prísad. Ako sa pripravuje slinka?

Na získanie slinku sa zmieša niekoľko surovín: vápenec, krieda, hlina, bridlica. Chemické zloženie Primárne suroviny pre portlandský cement sú regulované nasledujúcimi oxidmi: oxid vápenatý 60% alebo viac, oxid kremičitý do 25%, oxid hlinitý do 8% a oxid železa 1-3%. Zmes sa vypáli, kým sa nespeká alebo neroztopí. Chemické zloženie suroviny určuje vlastnosti budúceho cementu. Pri silnom zahriatí surové oxidy reagujú a tvoria sa chemických látok nazývané slinkové minerály. Súčasne je reziduálny obsah surových oxidov v slinku výrazne obmedzený. Zloženie hotového slinku obsahuje hlinitany a kremičitany vápenaté. V dôsledku toho sa získajú granule zaobleného alebo nepravidelne zaobleného tvaru.

Obľúbenosť portlandského cementu je spôsobená jeho vysokým výkonom po vytvrdnutí. Vyrába sa niekoľko druhov portlandského cementu, ktoré sa bežne označujú jednoducho ako cementy. ShPTs - Portlandský cement s prídavkom trosky. PZT - s prídavkom pucolánu. KC - kompozit, s dvoma alebo viacerými prísadami (okrem vápenca). SSPC je odolný voči síranom, obsahuje prísady, ktoré poskytujú odolnosť voči korózii v železobetónových konštrukciách. BTC je rýchlo tuhnúca portlandská zmes pre vysokorýchlostnú výstavbu. Plugging portlands - pre rýchle odstavenie oleja a plynové studne z podzemnej vody.

Rozsah cementu je veľmi rozsiahly: od miešania roztokov poréznych omietok až po betónovanie obzvlášť zaťažených konštrukcií. Dôležitá nuansa technológia je definícia značky s potrebnými parametrami a charakteristikami, nesprávny výber vedie k nadmerným výdavkom, porušeniu proporcií, murivo alebo liatie sa ukáže ako nekvalitné a cez malá medzera pracovný čas sa bude musieť opakovať. Hlavnými usmerneniami sú pevnosť v tlaku, prítomnosť nečistôt, suroviny použité na prípravu a jemnosť mletia. Zohľadňujú sa aj podmienky práce a prevádzky, doba tvrdnutia, potreba zvýšenia hydrofóbnych vlastností a mrazuvzdornosti betónu.

Na obale s cementom je uvedená abecedná a číselná skratka vrátane informácií o zložení a hlavných charakteristikách. Označovanie podľa starej GOST 101785 začínalo typom zmesi (PC - portlandský cement, SPC - portlandský troskový cement), potom vo forme trojciferné číslo bola tam sila. Tretím prvkom v dekódovaní značky bol prvok označujúci prítomnosť minerálnych prísad v percentá(nie viac ako 20 %), potom boli uvedené ďalšie vlastnosti. Často sa používajú tieto skratky:

• B - rýchlo tvrdnúci cement.
• SS - odolný voči síranom (potrebný na stavbu hydraulických konštrukcií).
• WRC - vodotesný roztiahnuteľný.
• PL - cement s plastifikátormi (odporúča sa na zvýšenie mrazuvzdornosti betónových konštrukcií).
• BC - na dekoratívny obklad.
• H - normalizované (s prídavkom slinku, ktorý zaručuje mieru pevnosti).

Od roku 2003 je v platnosti nový GOST 31108, dekódovanie cementového označenia je trochu nezvyčajné. Najprv je uvedené zloženie (I - bez prísad, II - s nimi). Posledná skupina je rozdelená na zmesi s percentom nečistôt od 6 do 20 % (označené písmenom A) a do 21 – 35 % (CEM II B, resp.).

Rímske číslice označujú typ nečistoty: pucolán, granulovaná troska alebo kompozitné zloženie. Až potom prichádza digitálny indikátor - trieda pevnosti, v rozsahu 22,5–52,5, po ktorom sú uvedené miery kompresie materiálu - od 2 do 7 dní: H - normálne tvrdnutie (do 22,5), C - stredné a B - rýchle tvrdnutie (od 32,5 do 53,5). Balenie zvyčajne obsahuje nové označenie aj staré, ktoré mu zodpovedá.

Charakteristika a vlastnosti cementu

Najdôležitejším parametrom je únosný tlak pri stlačení, podľa ktorého sa triedy určujú podľa pevnosti. Tabuľka ukazuje vzťah medzi starým a súčasným označením tohto ukazovateľa:

Najobľúbenejšou značkou pre súkromné ​​použitie je portlandský cement s triedou pevnosti 32,5, ako najlepší pomer cena / kvalita. M500 sa považuje za vhodný pre kritickejšie budovy: priemyselné, so špeciálnymi požiadavkami na spoľahlivosť a odolnosť.

Na rozdiel od betónu nie je na obale cementu uvedený stupeň mrazuvzdornosti, táto charakteristika je určená pomerom W / C, podmienkami tvrdnutia malty a prítomnosťou nečistôt, ktoré prenášajú vzduch v nej. Pre konštrukciu prvkov, ktoré znesú nízke teplotné rozdiely, sa portlandský cement považuje za optimálny nie nižší ako M500 D0 (to znamená bez nečistôt), najmä ťažké prípady je potrebné použiť odrody s dodatočným označením PL (s plastifikátormi).

Ďalšie dôležité vlastnosti a výkonové charakteristiky sú uvedené v tabuľke:

Hodnotia sa aj vlastnosti cementu ako odolnosť voči síranom a korózii, vodeodolnosť. Všetky tieto ukazovatele sú označené samostatne.

Aplikácia konkrétnych značiek

Na mnohé účely je vhodný portlandský cement vyrobený zo surovín s vysokým obsahom silikátov, ktorý zaručuje dobrú pevnosť, mrazuvzdornosť a minimálne zmršťovanie. Presný účel závisí od typu a mletia slinku a ďalších zložiek obsiahnutých v kompozícii. Na určenie požadovaná značka cement by mal brať do úvahy nielen jeho vlastnosti, ale aj vonkajších podmienok prácu a prevádzku. Kompozície bez prísad sa vyznačujú vyššou rýchlosťou tvrdnutia, v závislosti od pevnosti sa odporúča použitie PC-D0:

• M400 - pre monolitický a prefabrikovaný betón.
• M500 - pri výrobe hydraulických konštrukcií a dosiek nachádzajúcich sa v zóne premenlivej hladiny vody, azbestocementových výrobkov, liatych chodníkov a obrubníkov, betónových masívov, základov všetkých typov.
• M600 - na betónovanie prefabrikovaných konštrukcií s vysokou kvalitou.
• M700 - na vytváranie betónu s triedou pevnosti B35 a prácu s vysoko namáhanými budovami.

Portlandské cementy s minerálnymi nečistotami do 5% majú takmer rovnaké vlastnosti ako D0, zatiaľ čo PC D20 má horšie úžitkové vlastnosti. Nie je dovolené používať najnovšiu značku pri miešaní betónu s určitými požiadavkami na mrazuvzdornosť (od F200 a vyššie), podľa najmenej- bez prevzdušňujúcich prísad. Iný typ portlandského cementu je rýchlo tvrdnúci, odporúčaný pre vysokorýchlostnú výstavbu (napríklad pomocou posuvného debnenia). V tomto prípade dôjde k vytvrdnutiu do požadovaného stavu do 3 dní, nie do 28.

• troskové zlúčeniny.

Tieto druhy cementu sú zmesou jemne mletého portlandského cementového slinku a granulovanej trosky (do 30 – 35 %). Sú lacnejšie, ale majú horšiu pevnosť a čas tvrdnutia, ich optimálny rozsah sú hydraulické konštrukcie (nenapučiavajú vo vode) a prefabrikáty železobetónové konštrukcie. Tiež na ich základe je vhodné miesiť omietku a mínomety. Ale značný podiel nečistôt nepriaznivo ovplyvňuje mrazuvzdornosť, v dôsledku čoho nie je možné použiť troskové cementy na betónovanie konštrukcií s požiadavkami vyššími ako F100 (teda na základy). Výnimku tvoria roztoky s prevzdušňovacími prísadami za predpokladu, že sa pracuje v režime striedavého vlhčenia a dlhodobého tvrdnutia betónu.

• zlúčeniny oxidu hlinitého.

Charakteristické vlastnosti týchto druhov cementu sú vysoká rýchlosť tvrdnutia, odolnosť voči poveternostným vplyvom a odolnosť voči síranom. Na ich základe sa miešajú žiaruvzdorné betóny a vyrábajú sa expandujúce stavebné zmesi s prídavkom sadry. V súkromnej praxi je ich použitie zriedkavé, sú citlivé na podmienky prípravy roztoku a prevádzky. Najobľúbenejšou možnosťou je hydroizolácia škár, studní, doskových prekladov.

• Rozpínavý a napínajúci cement.

Tieto druhy sa vyznačujú pozitívnou lineárnou expanziou počas kalenia a vysokou rýchlosťou tuhnutia. Ich štandardné použitie nie je ekonomicky výhodné betónové konštrukcie, príprava riešení na ich základe sa vykonáva v núdzových situáciách. Odporúčajú sa aj vtedy, keď je potrebné vytvoriť konštrukcie, ktoré sú nepriepustné pre vlhkosť, paru alebo plyn. Táto skupina cementy sú zastúpené rôznymi značkami s rôznymi vlastnosťami, každý má svoje vlastné charakteristiky a výkonové charakteristiky, mali by ste si ich kúpiť na individuálne účely po dôkladnom preštudovaní priloženého certifikátu.