Portlandski cement, kaj je - kje se uporablja, razmerja. Kakšna je razlika med navadnim cementom in portlandskim cementom

Za izdelavo betona se uporabljajo anorganska veziva, ki ob mešanju z vodo tvorijo pastozno raztopino, ki pridobi moč, ko se strdi. Raznolikost takšne vezivne sestave je portlandski cement.

Lastnosti in izdelava

O portlandskem cementu se pogosto govori, ko gre za potrebo po trajnem in odpornem na negativni vplivi rešitev. Portland cement je vrsta veziva za betonske raztopine.

Je suha mešanica, ki jo razredčimo z vodo. kasneje določen čas izdelek strdi v stiku z zrakom.

Portland cement temelji na fino mletem klinkerju, pa tudi na mavcu, ki pospešuje strjevanje mešanice. Glede na vrsto in blagovno znamko izdelka lahko njegova formula vključuje določene dodatke in nečistoče.

Mešanico je leta 1824 izumil ameriški zidar, svoje ime pa dolguje podobnosti s portlandskim apnencem, ki so ga kopali v eni od angleških grofij.

Apnenec Portland

Za pridobitev te sestave karbonat skale(apnenec, kreda, aluminijev oksid in silicijev dioksid), pa tudi lapor (mešanica karbonatnih kamnin in gline, prehodna kamnina iz apnenca v glino). Proizvodni proces se začne s skrbnim mletjem surovin in njihovim mešanjem v določenih razmerjih. Naslednja faza je žganje surovin v pečeh pri temperaturi 1300-1400°C. Rezultat reflow je material, imenovan klinker.

Klinker ponovno zdrobimo in pomešamo z mavcem. Po potrebi se za povečanje dodajo drugi elementi značilnosti delovanja končan izdelek. Ta mešanica prestane kontrolo kakovosti in v skladu s sprejetimi standardi prejme certifikat o skladnosti.

Obstaja več možnosti za žganje surovin:

• Mokra. Najprej se komponente zdrobijo, nato se glina namoči, dokler indeks vlage ne doseže 70%. Nato se v mlinih meša z apnencem.

• Suha. Proces mletja in sušenja mešanice poteka hkrati, kar zmanjša stroške dela in proizvodnje. Kot rezultat predelave v mlinih dobimo surovine v prahu.

• Kombinirano. S to tehnologijo sta združeni 2 vrsti proizvodnje - suha in mokra. Nasičenost surovin z vlago naraste na 14%, nato se izdelki zdrobijo in posušijo v posebnih mlinih.

Mokra

Suha

Kombinirano

Sestava in lastnosti

Kot smo že omenili, je portlandski cement sestavljen iz klinkerja. V naravi so že pripravljene granule precej redke, zato se klinker čips pridobiva umetno z mešanjem in žganjem mešanic ogljika in gline.

Končni klinker se zmeša z mavcem, katerega vsebnost v sestavi ne presega 5%. Uveden je, da se zagotovi mobilnost raztopine 45 minut, kar je potrebno pri oblikovanju izdelkov ali opravljanju določenih vrst dela.

Sestavo in odstotek sestavin mešanice ureja GOST 10178 85 "Portlandski cement in žlindra Portland cement". Prav skladnost z državnimi zahtevami med proizvodnjo zagotavlja visoke tehnične in obratovalne lastnosti izdelka.

Na embalaži mora biti navedba proizvodnje v skladu z GOST. Če slednjega ni, to pomeni, da je portlandski cement izdelan v skladu s specifikacijami ( specifikacije), kar pomeni, da se njegove lastnosti razlikujejo od sprejetih.

Da bi zagotovili portlandski cement specifikacije, v sestavo se vnesejo mineralni dodatki, katerih vsebnost ne presega 20-25%.

Najbolj zahtevani so naslednji:

• Aluminat poveča čas strjevanja cementa, vendar ima nizke kazalnike trdnosti (možna vsebnost v portlandskem cementu ni večja od 15%).
• Aluminoferit ima enake lastnosti kot prejšnji aditiv, vendar je njegova vsebnost v končan izdelek zmanjša na 10-18%.
• Belit ima adstrigentni učinek, poveča čas strjevanja, vendar lahko prekomerna vsebnost negativno vpliva na trdnostne lastnosti sestave (dovoljena vsebnost - ne več kot 15-37%).
• Alit se pogosto uporablja (odstotek lahko doseže 60%) v sestavah visokih razredov, saj zagotavlja njihovo hitro strjevanje.

Lastnosti portlandskega cementa določa njegova sestava. Glavna merila, po katerih se ocenjuje kakovost izdelka, so naslednja:

• obdobje nastavitve. Mešanica se strdi, ob upoštevanju tehničnih zahtev njenega redčenja, po 40-45 minutah. Mineraloška sestava, finost mletja in temperatura, pri kateri poteka delo - to so dejavniki, ki v prvi vrsti vplivajo na hitrost strjevanja izdelka.

• Potreba po vodi. Ta izraz se nanaša na količino vode, ki je potrebna za pridobitev goste, uporabne cementne paste. Običajno vlaga ne sme presegati 25% sestave mešanice. Za zmanjšanje potrebne količine vode se uporablja sulfitno-kvasova drozga ali mehčalci.

• Ločevanje vode. Ta pogoj označuje ekstrakcijo vode v končni raztopini, katere pojav je posledica usedanja težjih delcev cementa. Mineralni dodatki lahko zmanjšajo to številko.

• Odpornost proti zmrzali- sposobnost izdelka, da prenese določeno število ciklov zamrzovanja in odmrzovanja, ne da bi pri tem izgubili svoje lastnosti delovanja.

Za povečanje odpornosti proti zmrzali se sestavi doda natrijev abietat ali oprana lesna smola.

• Odpornost proti koroziji. Ta lastnost je povezana s finostjo mletja mešanice in stopnjo poroznosti končnega betona.

• Odvajanje toplote. To se nanaša na sposobnost betona, da sprošča toploto med postopkom strjevanja. Hitro odvajajoča toplotna sestava je optimizirana z dodajanjem aktivnih mineralnih komponent.

Značilnosti

Portland cement ima zaradi značilnosti sestave višje trdnostne lastnosti v primerjavi z drugimi vrstami cementa. Nekateri dodatki lahko reagirajo in spremenijo tehnične lastnosti materiala. Slednji so povezani z mehanska odpornost in možnosti delovanja.

Ne moremo reči, da je ena od tehničnih lastnosti prednostna. Tako lahko na primer močan, a prepočasi strjen portlandski cement podaljša čas gradnje. Sestavek, odporen proti zmrzali, vendar občutljiv na korozijo, se lahko uporablja le za reševanje ozkega spektra težav.

Danes se proizvajalci trudijo ustvarjati univerzalne formulacije, pri katerem so enako izrazite najpomembnejše lastnosti za cement.

Hkrati obstajajo specializirane formulacije, ki imajo poseben namen. Kot takega lahko štejemo pucolanski portlandski cement, ki ima največjo odpornost proti koroziji in mokro trdnost, vendar precej nizko trdnost za zgodnjih fazah delo (v prvih dneh postavitve).

Tehnični

Med tehničnimi značilnostmi je treba izpostaviti:

• Specifična težnost izdelek - 1100 kg / m³ za mešanice v razsutem stanju, 1600 kg / m³ za stisnjene.
• Finost mletja povprečno 40 mikronov (določeno glede na sposobnost mešanice, da prehaja skozi sito št. 008), kar zagotavlja potrebno trdnost cementa in čas strjevanja ter vpliva tudi na njegovo zmogljivost.
• Poraba vode, optimalna vsebnost tekočine v sestavi ne sme presegati 25-28%, saj ta indikator vpliva na trdnost sestave (s presežkom pride do razslojevanja betonskega testa, s pomanjkanjem se na končnem izdelku pojavijo razpoke).

• Gostota odvisno od blagovne znamke in prisotnosti določenih dodatkov v sestavi. V ohlapnem stanju ima mešanica gostoto 1,1 t / m³, v stisnjenem stanju - 1,5-1,7 t / m³.

• Nastavitev časa po mešanju z vodo ne presega 40-45 minut, nadaljnje strjevanje je odvisno od značilnosti sestave in okoljskih pogojev (v zimski čas proces se upočasni), vendar ne presega 10-12 ur (merjeno z napravo Vicat).
• Sprememba glasnosti med strjevanjem pomeni zmanjšanje volumna cementnega telesa za 0,5-1 mm / m na prostem in njegovo nabrekanje do 0,5 mm/m v vodi. Pomembna točka je enakomernost sprememb po celotnem volumnu raztopine.

fizično

• Korozijska odpornost se doseže z vnosom hidroaktivnih materialov v sestavo, ki preprečujejo kemično aktivnost soli, pa tudi z dodatkom nečistoč, ki zmanjšujejo poroznost betona.
• Trajanje skladiščenja ni daljše od 12 mesecev, pod pogojem, da je originalna embalaža ohranjena (3-4-slojne, hermetično zaprte papirnate vrečke), saj se po 3 mesecih skladiščenja izgubi do 20% aktivnosti sestavka, po enem letu - do 40%. Takemu cementu je mogoče vrniti prejšnje lastnosti le s sekundarnim mletjem.
• Kompresijska trdnost. V skladu s to značilnostjo se razlikujejo 4 razredi trdnosti - 22,5; 42,5; 42,5; 52.5. Ta indikator je neposredno povezan s hitrostjo nastavitve raztopine.

Mehanski

Kazalniki mehanska trdnost Portland cement ni manjši od 42,5 MPa 28. dan po vlivanju. Določanje se izvaja v laboratoriju z uporabo vzorca kot primera. V skladu z dobljenimi rezultati je cement označen (na primer M 500). Koeficient v tem primeru kaže, kakšen tlak lahko prenese vzorec (merjeno v kg / cm³).

Višji kot je ta koeficient, večje so trdnostne lastnosti sestave. Lastnosti trdnosti so odvisne od stopnje mletja (bolj fino je, večja je aktivnost raztopine), prisotnosti dodatkov in dodatkov.

Indikatorji moči pa vplivajo na stopnjo nastavitve raztopine (določeno z iglo Vicat).

Razlike od navadnega cementa

Portland cement je vrsta cementa, ki se najpogosteje uporablja pri vlivanju betona. Slednji se po drugi strani uporablja pri monolitni in armiranobetonski konstrukciji, pri gradnji objektov, ki zahtevajo povečane trdnostne lastnosti.

Portland cement ima zaradi prisotnosti granul klinkerja in drugih dodatkov veliko mejo varnosti, ima večjo odpornost proti zmrzali, odpornost na agresivna okolja. to naredi portlandski cement priljubljen material pri gradnji objektov naftne in plinske industrije.

Primeren je za gradnjo temeljev na kompleksnih nestabilnih tleh, v tem primeru je priporočljivo uporabiti mešanico, odporno na sulfat. Takšna sestava skoraj ne krči zgradb, na njeni površini se ne tvorijo razpoke.

Vprašanje o razlikah med cementom in portlandskim cementom je nekoliko napačno, saj je slednji vrsta cementa. Z drugimi besedami, cement je pogosto ime, Portland cement je njegova sorta z določeno trdnostjo.

Bolj logično je delati razlike na podlagi stopnje trdnosti cementov. na primer Portland cement M 400 je po trdnosti slabši od cementa M 600. Portland cement se sam po sebi malo razlikuje od cementa (glede na način vgradnje, tehnologijo postavljanja, značilnosti uporabe), razlika med temi ali tistimi značilne značilnosti zaradi prisotnosti dodatkov.

Vrste

Vse vrste cementa delimo na brezaditivne in aditivne. Sestava brez dodatkov ne vsebuje mineralnih dodatkov razen mavca. Primeren je za nadzemne, podzemne in podvodne objekte monolitne narave, pa tudi za montažne betonske in armiranobetonske konstrukcije, ki se uporabljajo v odsotnosti agresivnega okolja.

Prisotnost mineralnih dodatkov izboljša tehnične lastnosti portlandskih cementov, zaradi česar se lahko uporabljajo v agresivnih pogojih, pri dolgotrajnem stiku strukture z vodo. Med najpogostejšimi dodatki mineralnega izvora so: plavžna žlindra, aktivni mineralni dodatki in naravni aktivni mineralni dodatki.

Zaradi uvedbe enega ali drugega aditiva se izboljšajo kazalniki, kot so vodoodpornost, odpornost proti koroziji, vendar njihova prisotnost prispeva k zmanjšanju odpornosti proti zmrzali.

Glede na značilnosti sestave se razlikujejo naslednje vrste portlandskega cementa:

• Hitro sušenje. Utrjevanje mešanice se pojavi že v prvih 3 dneh prelivanja zaradi žlindre in posebnih mineralov, vključenih v sestavo. Pomembno je, da je stopnja mletja mešanice minimalna. Proizvedeno v znamki M400 in M500. Uporaba te sestave omogoča zmanjšanje časa izpostavljenosti mešanice v opažu in znatno povečanje stopnje gradbena dela.

Uporablja se predvsem za montažne in armiranobetonske objekte.

• Normalno utrjevanje. Ne vsebuje posebnih dodatkov, ni tako zahteven za stopnjo mletja mešanice. Proizvedeno v skladu z GOST 31108-2003.

• Hidrofobna za varianto je značilna sposobnost, da ne absorbira vlage in zmanjšan čas strjevanja. Podobne lastnosti zagotavljajo milna nafta in asidoli, vključeni v raztopino. Uporablja se pri gradnji objektov, ki delujejo v razmerah visoka vlažnost, pa tudi na poplavljenih območjih.

• plastificiran. Značilna lastnost izdelka je prisotnost mehčalcev v njem, ki zagotavljajo potrebno mobilnost, zmanjšujejo absorpcijo vode in toplotno odpornost. Med mletjem zmesi se vgradijo plastifikatorji, zaradi katerih se zdi, da ovijejo delce cementa in preprečujejo, da bi se zlepili. Rezultat je mobilna, enostavna za uporabo kompozicija, ki se pogosto uporablja za gradnjo kompleksnih arhitekturnih struktur.

Hidrofobna

plastificiran

• Priklop. Ima sposobnost zamašitve, to je, da zaščiti vrtine pred izpostavljenostjo podtalnica. Široko se uporablja v naftni in plinski industriji, saj je neodvisen od tlaka in temperature ter zanesljivo drži strune v vrtinah tudi v začetnih fazah strjevanja. Obstaja še ena sorta te vrste cementa - cementni lahki portlandski cement, ki ima v svoji sestavi "lahke" dodatke.

• Razširitev. Takšne zmesi imajo lahko drugačno sestavo, vendar jih vse združuje sposobnost povečanja volumna, ko se raztopina meša. To je posledica dejstva, da se med glavnimi in dodatnimi komponentami začne kemijska reakcija, kar daje povečanje prostornine.

Praviloma se takšne spojine uporabljajo za zapolnitev fug in razpok na površinah, izpostavljenih visoki vlažnosti.

• Odporna na sulfate. Takšen beton je odporen na učinke sulfatnih voda, ki povzročajo razvoj korozije. Praviloma je cement, odporen proti zmrzali znamke M300,400, odporen na sulfate, včasih M 500.

Uporablja se za izdelavo pilotskih in drugih vrst temeljev na močvirnih in kislih tleh.

• Žlindra Portland cement. Sestava izdelka vsebuje plavžne žlindre, kar je razlog za visoko vsebnost kovinskih delcev v njem. Mešanica se uporablja za pridobivanje toplotno odpornega betona, pa tudi pri gradnji objektov pod zemljo, vodo, na višini. Ima nizko odpornost proti zmrzali.

Odporna na sulfate

Žlindra Portland cement

• žlindra-alkalna sestava ima višje lastnosti v primerjavi s portlandskim cementom. Odporen je na agresivna okolja, temperaturne ekstreme, ima visoko odpornost proti zmrzali in nizko absorpcijo vlage. Podobne sposobnosti se dosežejo z vključitvijo mlete žlindre in alkalij, včasih gline.

• beli portlandski cement. Obseg mešanice so zaključna in arhitekturna dela, deluje tudi kot osnova za barvne cemente. Snežno bel odtenek dobimo z izdelavo izdelka iz čistih apnencev in belih glin, pa tudi z dodatnim hlajenjem klinkerja z vodo.

žlindra-alkalna

Bela

• Magnezij- sestava na osnovi magnezijevih oksidov (segretih na temperaturo 800C) in 30% vodna raztopina magnezijev klorid. Zahvaljujoč komponentam, ki so v njem, in značilnostih proizvodne tehnologije je mogoče dobiti močno belo maso, ki je enostavna za obdelavo (enostavna za poliranje, ni dovzetna za plesen, glive).

Material se uporablja kot zaključni premaz, pa tudi za ustvarjanje struktur, ki so kompleksne glede na obliko. Beton na osnovi magnezijevega cementa je pravzaprav vrsta umetnega kamna.

• barvni portland cement uporablja se tudi za dekorativna dela. Dobimo ga z mešanjem bele modifikacije in pigmenta. Slednji je lahko rdeči svinec, oker, kromov oksid. Glavna stvar je, da so pigmenti lahki in odporni na alkalije.

Magnezij

Barva

• ​​​​​​Pozzolanic. Mešanica vsebuje obarvan portlandski cement, mavec in dodatke vulkanskega ali sedimentnega izvora. Nastala raztopina ima povečano vodoodpornost, strdi se ne le v pogojih visoke vlažnosti, ampak tudi pod vodo. To omogoča uporabo pri organizaciji hidravličnih konstrukcij, obloge bazenov in drugih rezervoarjev za vodo, površin (vključno s poševnimi) v stiku z morsko ali klorirano vodo. zamrznjena površina za katero je značilna moč, kemična inertnost, pomanjkanje eflorescence.
• Aluminijev sestava je hitro trdeč ​​in trpežen cement na osnovi klinkerja in staljenega apnenca. Končna mešanica vsebuje velike količine nizkobazičnih kalcijevih aluminatov.

Za zagotovitev visokokakovostnega oprijema in pridobitev potrebne trdnosti je treba utrjevanje izvesti pri temperaturi pod 25% C. AT drugače izgubi se do 50 % trdnosti betona.

Kaj je portlandski cement?

Nemogoče si je predstavljati izdelavo gradbenih del brez veziv, povezovalnih v monolitna struktura bloki, plošče, opeke. Portland cement je najpogostejši in v povpraševanju v tej kategoriji materialov.

Z mešanjem z vodo ali raztopinami različnih soli cement tvori elastično maso, ki se v procesu sušenja pretvori v cementni kamen. Brez uporabe raztopin na osnovi portlandskega cementa je nemogoče izdelati armiranobetonske konstrukcije, monolitne strukture, visokokakovostne mešanice za zidane in zaključne dejavnosti.

Portland cement se proizvaja s kombinacijo fino mletega klinkerja z majhno količino mavca, kar pospeši proces strjevanja mešanice. Med proizvodnjo se, odvisno od zahtev za mešanico, dodajo različni dodatki, ki povečujejo odpornost materiala na učinke negativnih dejavnikov.

Ena najpogostejših vrst veziva za betonske mešanice je portlandski cement.

Vrste

Da bi končnemu izdelku dali določene lastnosti, je portlandski cement obogaten z mineralnimi dodatki - belitom, alitom, celitom, rjavim milleritom. Glede na uporabljene mineralne sestavine je portlandski cement razdeljen na naslednje vrste:

• Zanj je značilna povprečna hitrost nastavitve.
• Hitro strjujoča spojina.
• Plastificiran.
• Odporen na vlago, hidrofoben.
• S povečano toplotno močjo.
• Posebej odporen na kemikalije.
• Dekorativni (barvni ali beli), ki se uporablja pri zaključnih delih.

Stopnje cementa

Na podlagi zahtev normativno dokumentacijo Nanesemo na vzorec cementa, ki je bil podvržen preskusom stiskanja in upogibanja, lahko ločimo glavne stopnje portlandskega cementa:

• M700- posebej obstojna sestava. Področje uporabe je omejeno na proizvodnjo betona s povečanimi trdnostnimi lastnostmi za konstrukcijo obremenjenih konstrukcij. Cena takega cementa je visoka, zaradi česar je nedonosna za konvencionalne gradbene dejavnosti;

Vsaka vrsta portlandskega cementa razreda 400 se uporablja za ustvarjanje običajnih in standardne zasnove ni izpostavljen povečanim obremenitvam

• M600- sestava povečane trdnosti. Obseg - proizvodnja odgovornih izdelki iz armiranega betona in strukture;
• M500- cement, ki ima dovolj dobre trdnostne lastnosti, kar omogoča uporabo pri rekonstrukciji stavb in objektov po nesrečah, gradnji vojaško-tehničnih objektov, polaganju cestne površine;
• M400- najbolj dostopna in pogosto uporabljena blagovna znamka. To je razloženo z dejstvom, da inherentni kazalniki odpornosti proti zmrzali, odpornosti na vlago omogočajo uporabo pri gradnji predmetov za kateri koli namen.

Proizvajalci proizvajajo portland cement razreda M200 in M300, vendar v precej omejenih količinah. Ta omejitev je naravna, saj je povpraševanje po teh blagovnih znamkah majhno.

Številčni indeks, naveden v oznaki portlandskega cementa, označuje količino tlaka, ki ga referenčni vzorec materiala lahko zazna. Na primer, portlandski cement z oznako M500 zaznava pritisk, ki presega 500 kg / cm².

Glavna uporabljena surovina

Pri izdelavi portlandskega cementa se uporabljajo apnene in glinene kamnine določen delež, ki zagotavlja potrebno kemično sestavo za žganje.

Vse vrste portlandskega cementa (PC) so izdelane iz različnih surovin; le cementni klinker je skupna sestavina za vse

Od apnenčastih kamnin se najpogosteje uporabljajo:

• Apnenec, ki ne vsebuje vključkov silicija. Gosta kamnina s fino kristalno strukturo.
• Lapor je prehodna kamnina iz apnenca v glino. Vključuje majhne delce kalcijevih soli s primesjo glinenca, dolomita itd.
• Kreda je upogljiva, zlahka zdrobljena sedimentna kamnina.
• Lupinski apnenec.

Sestava gline vključuje:

• Glineni skrilavci. Zaradi svoje plastne strukture se zlahka cepijo, kar močno olajša obdelavo.
• Loess. Vsebuje ohlapno drobnozrnate kamnine veliko število kalcijev karbonat.
• Glina. Je mešanica glavne glinene snovi - hidroaluminosilikata s spojinami železa, magnezija in drugih elementov.
• Ilovice. Od gline se razlikujejo po povečani vsebnosti peska.

Da bi prihranili naravne surovine in zmanjšali stroške proizvodnje cementa, se odpadki vse pogosteje uporabljajo metalurško industrijo(mulj, pepel).

Mineralne sestavine klinkerja

Za pridobitev glavne sestavine portlandskega cementa - klinkerja se žgana surova mešanica (apnenec + glina). Kot rezultat te operacije nastanejo mineralne spojine, katerih odstotek ne sme presegati dovoljenih vrednosti.

V večini primerov se klinker pridobiva iz umetnih mešanic, saj so v naravi surovine, ki vsebujejo približno 75% kalcijevega karbonata in 25% gline, precej redke.

Glavni minerali, ki določajo lastnosti nastalega klinkerja, vključujejo:

• hitro strjevanje alite. Ta komponenta je odgovorna za hitrost strjevanja sestave in povečanje obratovalne trdnosti. Njegova količina je regulirana znotraj 45-60 odstotkov;
• počasi strjejoče belilo. Njegova prisotnost omogoča cementnim sestavkom, da dosežejo visoke trdnostne lastnosti med dolgotrajnim strjevanjem. Da belit ne izgubi vezivnih lastnosti, klinker čim hitreje ohladimo. Količina minerala se ohranja znotraj 20-35 odstotkov, kar omogoča doseganje optimalen čas utrjevanje;
• hitro hidrirajoči trikalcijev aluminat, pospešuje proces hidratacije, hkrati pa zmanjšuje trdnostne lastnosti in povečuje možnost korozije. Zato je vsebina omejena na 4-10 odstotkov;
• aluminoferit, ki nastane v določeni fazi žganja, ne vpliva bistveno na procese strjevanja in sproščanja toplote. Njegova vsebnost v klinkerju je v območju 10-18 odstotkov.

Ker se portlandski cement pridobiva iz surovin različnih kemičnih in mineraloških sestav, je proizvodnja cementa, ki se razlikuje po lastnostih. Z uporabo preizkušenih proizvodnih tehnologij, ob upoštevanju razvitih priporočil o odstotku mineralnih vključkov, bodo proizvodna podjetja prejela visokokakovosten izdelek, ki ustreza zahtevanim parametrom.

Proizvodna tehnologija

Spori o tem, kateri način izdelave cementne sestave je boljši, se že vrsto let ne umirijo. Obstaja mnenje, da je pri uporabi surovin z visoko vlažnostjo, heterogene sestave, bolje uporabiti mokra pot. Vzporedno s tem se zagovarja stališče o uporabi suhe metode, ki je ekonomsko bolj izvedljiva, če je naboj ustrezno pripravljen vnaprej.

Zmes klinkerja žgamo pri visokih temperaturah (do 1500 ° C), pri čemer na izhodu dobimo zrnca, ki jih nato zdrobimo

Poskusimo razumeti glavne razlike obstoječih načinov proizvodnja klinkerja, iz katerega se pridobiva portlandski cement. Obstajajo tri možnosti za pridobitev mešanice za žganje:

• Mokra. Sprva se komponente zdrobijo do želene velikosti (apnenec - velikost delcev 8-10 mm, glina - kosi do 10 cm). Glino namočimo do 70% vlage in pošljemo v mline za apnenec, kjer poteka mešanje.
• Suha. Tehnologija omogoča proizvodnjo portlandskega cementa z zmanjšano metodo z nižjimi stroški. To je posledica kombinacije tehnoloških stopenj, ki omogočajo hkratno sušenje sestavin in njihovo mletje v posebnih mlinih, v katere vstopajo vroči plini. Za nastali polnilni material je značilna praškasta sestava.
• Polsuha (kombinirana). AT ta metoda elementi suhega in mokra tehnologija proizvajalci, ki jih uporabljajo proizvajalci cementnih mešanic. Dovoljeno je zmanjšati vlažnost materiala polnjenja, proizvedenega z mokro metodo, in pridobiti sestavo polnjenja, katere vsebnost vlage ne presega 18%. Po drugi metodi pripravimo suho zmes, ki jo nasičimo z vodo do 14 % vsebnosti vlage, granuliramo in žgamo.

Lastnosti sestave

Portland cement ima kompleks pozitivne lastnosti zagotavljanje široka uporaba v stanovanjski gradnji, pri gradnji industrijskih objektov. Glavne značilnosti so:

• specifična teža, odvisno od stopnje zbitosti sestave. Za mešanice v razsutem stanju je 1100 kg/m3, za stisnjene mešanice doseže 1600 kg/m3;
• granulometrijska sestava, ki označuje finost cementne frakcije in kakovost mletja. Parametri vplivajo na lastnosti delovanja, intenzivnost utrjevanja raztopine. Povprečna velikost delcev cementa je približno 40 mikronov, kar zagotavlja potrebno trdnost in čas strjevanja;

• poraba vode, kar vpliva na sposobnost niza, da absorbira določeno količino tekočine. Pomanjkanje vlage zmanjša trdnost, presežek pa povzroči razslojevanje cementne mase. Po preizkušenem receptu se za gnetenje celotne prostornine mešanice vnese 25-28 odstotkov vode;
• čas strjevanja, urejen s standardom, do 45 minut po mešanju z vodo. Trajanje končnega strjevanja je odvisno od temperaturni režim in pozimi upočasni;
• visoke trdnostne lastnosti, ki omogočajo zaznavanje tlačnih obremenitev, kar se odraža v oznaki portlandskega cementa.

Zaključek

Podatki, predstavljeni v članku o portlandskem cementu, ki je pogost v gradbeništvu, predstavlja značilnosti proizvodnje, lastnosti, označevanje in tehnološke značilnosti izdelave. Razvijalci potrjujejo, da je to trpežen material, ki zagotavlja visok vir za delovanje struktur in struktur.

Zagotavlja povečano zmogljivost širok obseg priljubljeno gradivo.

Za betonske mešanice - Portland cement. Kaj je, kako se uporablja, kakšne lastnosti ima, bomo ta in druga vprašanja obravnavali naprej.

Sestavljen

Kot pri vsakem gradbeni material, visoke zahteve potisnite do komponent, iz katerih se proizvaja portlandski cement. GOST 10178-85 "Portlandski cement in žlindra Portland cement" ureja sestavo in kakovost sestavin za te vrste vezivo:

• Cementni klinker z masnim deležem ne več kot 5%.
• Mavec, ki ustreza GOST 4013-82. Prisotnost spojin fosforja, bora in fluora je dovoljena v količini, ki ni v nasprotju z regulativno dokumentacijo.
• Mineralni dodatki določene lastnosti, potrebni za ustvarjanje mešanic želene vrste.

Vse komponente se zmeljejo skupaj do homogenega stanja.

Za različni tipi Portland cement se lahko uporablja v različnih komponentah, ki so prav tako predmet določenih tehnične zahteve predpisano v GOST.

V tovarnah, kjer poteka proizvodnja, so vse komponente podvržene potrebnim preskusom za skladnost, dosledno se upoštevajo razmerja za ustvarjanje suhih in delovnih mešanic.

Proizveden portlandski cement GOST in njegova oznaka vsebujeta na embalaži in v spremni dokumentaciji. Če ga ni, je izdelek izdelan v skladu s specifikacijami, njegove lastnosti se lahko razlikujejo od splošno sprejetih.

Proizvodnja

Da bi razumeli portlandski cement - kaj je, je vredno razmisliti o procesu njegove proizvodnje, ki je sestavljen iz več stopenj:

Lastnosti izdelave

Vse vrste portlandskega cementa (PC) so izdelane iz različnih surovin, le cementni klinker je skupna sestavina za vse. Druge komponente imajo lahko različne lastnosti: vlažnost, moč, mineralna sestava. Glede na te dejavnike je nemogoče obdelati vse vrste surovin na en način, zato obstaja več načinov za izvedbo druge faze proizvodnje:

Lastnosti

Kot smo že omenili, beton pridobi določene lastnosti, ko mu dodamo enega ali drugega portlandskega cementa. Značilnosti vsakega od njih so edinstvene na svoj način, vendar obstajajo parametri, ki so skupni vsem:

• Absolutna gostota v razponu od 3050-3150 kg/m 3 , v razsutem stanju za različne vrste osebnih računalnikov bo različna.
• Finočnost mletja portlandskega cementa je treba določiti s sitom št. 008 s prepustnostjo prahu najmanj 85 %.
• Specifična površina po presejanju 2500-3000 cm 2 /g.
• Čas nastavitve: začetek - 45 minut, konec - 12 ur. Določeno na lestvici Vita.

Trdnost se meri s preskušanjem vzorcev dimenzij 4x4x16 cm, narejenih iz cementno-peščena malta v razmerju 1:3 z razmerjem vode in cementa 0,4, po 28 dneh strjevanja. Končane prizme so podvržene upogibanju in stiskanju, kar določa njihovo vrednost in skladnost z kazalniki blagovne znamke.

Vrste

Glede na vrsto uporabljenih dodatkov ima lahko portlandski cement več različic:

• hitro utrjevanje;
• odporen na sulfate;
• hidrofobna;
• plastificiran;
• z zmerno eksotermnostjo;
• žlindra Portland cement;
• odporen na kisline;
• aluminijev;
• bela in barvna;
• pucolanski.

Vsaka od vrst daje betonskemu kamnu določene lastnosti, potrebne za uporabo na določenem mestu ali območju.

PC, ki se hitro strdi, vsebuje veliko količino kalcijevih spojin in lahko med utrjevanjem intenzivno poveča trdnost.

Vsebuje dodatke, ki povečujejo odpornost betona na učinke kemično agresivnih snovi.

Hidrofobni tip veziva vsebuje dodatke, ki prispevajo k počasnemu izhlapevanju vode, zaradi česar je njegova uporaba primerna na sušnih območjih, kjer je potrebno postopno strjevanje kamna brez izgube trdnosti.

Plastificirana vrsta veziva, ki se vnese v betonsko mešanico, poveča njeno plastičnost in obdelovalnost.

Zmerno eksotermni portlandski cement pri hidrataciji sprosti relativno malo toplote.

Portlandski žlindreni cement ima v svoji sestavi, kar znatno zmanjša njegove stroške.

Na kisline odporen PC vsebuje čisti in silikofluorid natrij, odporen na agresivna kemična okolja;

Aluminozni portlandski cement vsebuje visoko koncentracijo glinice, ki spodbuja hitro strjevanje.

Pucolanic PC je obogaten z mineralnimi dodatki vulkanskega in sedimentnega izvora (do 40 % celotne mase). Povečajo vodoodpornost in ne tvorijo eflorescence na površini končnega betona.

Bele in barvne vrste veziva vsebujejo različne povezave kovine, ki lahko obarvajo kamen v določene barve.

Razvrstitev moči

Portland cement je razdeljen na razrede na podlagi kazalnika njegove aktivnosti - aksialne tlačne trdnosti polovice vzorcev, starih 28 dni. V skladu s tem se razlikujejo blagovne znamke 400, 500, 550, 600.

Za ustvarjanje običajnih in standardnih struktur, ki niso izpostavljene povečanim obremenitvam, se uporablja katera koli vrsta portlandskega cementa 400.

Višje vrednosti ​​znamk so veliko dražje, uporabljajo se za kritične strukture in njihove elemente.

Aplikacija

Portland cement je izboljšana vrsta veziva za beton. V skladu s tem ima kamen, odvisno od vrste polnila, določene izboljšane lastnosti. Na primer, hitro vezni portlandski cement 500 in 600 se razlikujeta visoka hitrost utrjevanje, zato se dodaja betonu za izdelavo odgovornih in masivnih konstrukcij, tako podzemnih kot nadzemnih objektov. Pogosto se uporablja tudi v primerih, ko je potrebna hitra moč, na primer za vlivanje temeljnih opažev.

Najpogostejši je Portland cement 400. Je univerzalen v uporabi: za izdelavo monolitnih in montažnih betonskih elementov z povečane zahteve moč, čeprav ni bistveno slabša od lastnosti PC500, vendar ima nižje stroške.

Za pripravo mešanic, ki sodelujejo pri ustvarjanju podvodnih struktur, se uporablja vrsta veziva, odporna na sulfat. Te so najbolj občutljive na škodljive učinke agresivnih sulfatnih voda.

Plastificirani portlandski cement razreda 300-600 znatno izboljša plastične lastnosti raztopine, njegove trdnostne lastnosti, prihrani 5-8% veziva v primerjavi s konvencionalnim cementom.

Posebne vrste osebnih računalnikov se redko uporabljajo v majhni gradnji, saj so takšne surovine visoke cene in vsak laik ne ve za to vrsto. učinkovina. Pogosteje se portlandski cementi uporabljajo za betonske mešanice, ki se uporabljajo v posebej velikih in kritičnih objektih.

Kdaj se ne sme uporabljati

Portland cement je aktivna sestavina, ki daje betonu posebne lastnosti. Toda nobena od njegovih vrst se ne sme uporabljati v močno tekočih strugah, v slanih rezervoarjih, v vodi z visoko vsebnostjo mineralov. Vrsta, odporna na sulfate, v teh pogojih ne obvlada svojih funkcij, zasnovana je za delovanje v statičnih zmernih vodah. Za gradnjo jezov, jezov, hidravličnih konstrukcij, ki služijo v okolju vodnega tlaka, uporabite posebne vrste cementi.

Kako izbrati in kupiti

Pri nakupu morate razumeti portlandski cement - kaj je to? Predvsem vezivo za ustvarjanje betonska mešanica. Všeč mi je običajni cement, se prodaja v embalaži, papirnate vrečke 50 kg, včasih 30, 40.

Pri izbiri bodite pozorni na oznake na embalaži. Navesti je treba vrsto (portlandski cement, portlandski žlindre itd.), skladnost z GOST ali TU in količino mineralnih dodatkov. Prav tako morate biti pozorni na datum izdelave: bolj sveža je surovina, boljša je njena kakovost.

Na stroške posebnega cementa lahko vplivata tako proizvajalec kot preprodajalec. Ista proizvodna tehnologija ne pomeni velike razlike v ceni. Zato izberite material tovarne, ki ji zaupate, ki ima najboljši ugled.

Koliko stane portlandski cement? Cena za najbolj priljubljen P 400 za vrečo 50 kg se začne od 200 rubljev, PC500 (50 kg) - od 230 rubljev. Zdi se, da je razlika majhna, toda za ustvarjanje struktur je potrebna velika količina mešanice, katere osnova je vezivo. Posledično lahko napaka pri izbiri stane veliko denarja.

Alexander, St. Petersburg postavlja vprašanje:

Pojasnite, prosim, kakšna je razlika med portlandskim cementom in cementom? V vsakdanjem govoru vsi rečejo cement, gradbeniki uporabljajo besedo portlandski cement. Ali je res, da so razlike med imeni portlandski cement in cement nepomembne, da sta v bistvu ista stvar?

Strokovnjak odgovarja:

Ni povsem res, obstajajo razlike med portlandskim cementom in cementom. Sestavljajo jih različne surovine in drugačna kemična sestava. pripravljena mešanica. Cement je skupina gradbenih utrjevalnih mešanic. Ta izraz v dobesednem prevodu iz latinščine pomeni "zlomljen kamen". Beseda je prišla do nas od graditeljev starega Rima, ki so za mešanje zidarske malte uporabljali drobljen kamen in opeko. Druge komponente so bile gašeno apno in pucolanski prah (vulkanski pepel). Aluminozni cement je lahko primer sodobnih vrst utrjevalnih mešanic. Pridobiva se iz žgane kamnine, ki vsebuje aluminijev oksid (aluminijev oksid) in kalcijev oksid.

Portlandski cement je vrsta cementa s specifično kemično sestavo, ki jo je leta 1824 patentiral gradbeni inženir iz angleškega mesta Portland. Portland se pridobi s skupnim mletjem klinkerja (surovine), kalcijevega sulfata in dodatkov. Kako se pripravi klinker?

Za pridobitev klinkerja se meša več surovin: apnenec, kreda, glina, skrilavec. Kemična sestava Primarne surovine za portlandski cement urejajo naslednji oksidi: kalcijev oksid 60% ali več, silicijev oksid do 25%, aluminijev oksid do 8% in železov oksid 1-3%. Mešanica se žga, dokler se ne sintra ali stopi. Kemična sestava surovine določa lastnosti prihodnjega cementa. Pri močnem segrevanju surovi oksidi reagirajo in nastanejo kemične snovi imenovani minerali klinkerja. Hkrati je vsebnost preostalih surovih oksidov v klinkerju močno omejena. Sestava končnega klinkerja vsebuje aluminate in kalcijeve silikate. Kot rezultat dobimo granule zaobljene ali nepravilno zaobljene oblike.

Priljubljenost portlandskega cementa je posledica njegove visoke učinkovitosti po strjevanju. Proizvaja se več vrst portlandskega cementa, ki jih običajno imenujemo preprosto cementi. ShPTs - Portland cement z dodatkom žlindre. PZT - z dodatkom pucolane. KC - kompozit, z dvema ali več dodatki (razen apnenca). SSPC je sulfatno odporen, vsebuje dodatke, ki zagotavljajo korozijsko odpornost v armiranobetonskih konstrukcijah. BTC je hitro utrjena mešanica Portlanda za hitro gradnjo. Zamašitev portlandov - za hitro zaustavitev olja in plinske vrtine iz podzemne vode.

Obseg cementa je zelo širok: od mešanja poroznih ometnih raztopin do betoniranja posebej obremenjenih konstrukcij. Pomemben odtenek tehnologija je opredelitev blagovne znamke s potrebnimi parametri in značilnostmi, napačna izbira vodi v prekomerno porabo, kršitev razmerij, zidanje ali prelivanje se izkaže za slabe kakovosti in majhna vrzel delovni čas bo treba ponoviti. Glavna vodila so tlačna trdnost, prisotnost nečistoč, uporabljene surovine za pripravo in finost mletja. Upoštevajo se tudi pogoji dela in delovanja, čas strjevanja, potreba po izboljšanju hidrofobnih lastnosti in odpornosti proti zmrzovanju betona.

Na embalaži s cementom je navedena abecedna in številčna okrajšava, vključno s podatki o sestavi in ​​glavnih značilnostih. Označevanje po starem GOST 101785 se je začelo z vrsto mešanice (PC - Portland cement, SPC - Portland žlindre), nato v obliki trimestno število bila je moč. Tretji element pri dekodiranju blagovne znamke je bil element, ki kaže na prisotnost mineralnih dodatkov odstotek(ne več kot 20%), za tem so bile navedene dodatne lastnosti. Pogosto se uporabljajo naslednje okrajšave:

• B - hitro strjevalni cement.
• SS - odporen na sulfate (potreben za gradnjo hidravličnih konstrukcij).
• WRC - vodoodporen razširljiv.
• PL - cement z mehčalci (priporočljivo za povečanje odpornosti proti zmrzovanju betonskih konstrukcij).
• BC - za dekorativne obloge.
• H - normaliziran (z dodatkom klinkerja, ki zagotavlja stopnjo trdnosti).

Od leta 2003 je v veljavi nov GOST 31108, dekodiranje cementne oznake je nekoliko nenavadno. Najprej je navedena sestava (I - brez dodatkov, II - z njimi). Zadnja skupina je razdeljena na zmesi z deležem nečistoč od 6 do 20 % (označeno s črko A) in znotraj 21–35 % (CEM II B).

Rimske številke označujejo vrsto nečistoče: pucolan, zrnata žlindra ali sestavljena sestava. Šele nato pride digitalni indikator - razred trdnosti, v območju 22,5–52,5, po katerem so navedene stopnje stiskanja materiala - od 2 do 7 dni: H - normalno strjevanje (do 22,5), C - srednje in B - hitro strjevanje (od 32,5–53,5). Običajno paket vsebuje tako novo oznako kot staro, ki ji ustreza.

Lastnosti in lastnosti cementa

Najpomembnejši parameter je vzdržljivost tlaka med stiskanjem, v skladu s katerim se stopnje določajo glede na trdnost. Tabela prikazuje razmerje med starimi in trenutnimi oznakami tega indikatorja:

Najbolj priljubljena blagovna znamka za zasebno uporabo je portlandski cement z razredom trdnosti 32,5, kot najboljše razmerje med ceno in kakovostjo. M500 velja za primernega za bolj kritične zgradbe: industrijske, s posebnimi zahtevami glede zanesljivosti in vzdržljivosti.

Za razliko od betona stopnja odpornosti proti zmrzovanju ni navedena na embalaži cementa, ta lastnost je določena z razmerjem W / C, pogoji za strjevanje malte in prisotnostjo v njej nečistoč, ki zajemajo zrak. Za konstrukcijo elementov, ki lahko prenesejo nizke temperaturne razlike, se šteje, da je portlandski cement najmanj M500 D0 (to je brez nečistoč), zlasti težki primeri je treba uporabiti sorte z dodatno oznako PL (z mehčalci).

Druge pomembne lastnosti in značilnosti delovanja so navedene v tabeli:

Ocenjene so tudi lastnosti cementa, kot so odpornost na sulfate in korozijo, vodoodpornost. Vsi ti kazalniki so označeni ločeno.

Uporaba posebnih blagovnih znamk

Za številne namene je primeren portlandski cement, izdelan iz surovin z visoko vsebnostjo silikatov, kar zagotavlja dobro trdnost, odpornost proti zmrzovanju in minimalno krčenje. Natančen namen je odvisen od vrste in mletja klinkerja in drugih sestavin, vključenih v sestavo. Za določitev želeno znamko cement je treba upoštevati ne le njegove lastnosti, ampak tudi zunanji pogoji delo in delovanje. Za sestavke brez dodatkov so značilne višje stopnje strjevanja, odvisno od trdnosti je priporočljiva uporaba PC-D0:

• M400 - za monolitni in montažni beton.
• M500 - v proizvodnji hidravličnih konstrukcij in plošč, ki se nahajajo v coni variabilnega vodostaja, azbestno-cementnih izdelkov, vlivanja pločnikov in robnikov, betonskih masivov, temeljev vseh vrst.
• M600 - za visokokakovostno betoniranje montažnih konstrukcij.
• M700 - za ustvarjanje betona z razredom trdnosti B35 in delo z visoko obremenjenimi zgradbami.

Portlandski cementi z mineralnimi nečistočami do 5% imajo skoraj enake lastnosti kot D0, medtem ko je PC D20 slabši po uporabnih lastnostih. Pri mešanju betona z določenimi zahtevami glede odpornosti proti zmrzali (od F200 in več) ni dovoljeno uporabljati najnovejše blagovne znamke. vsaj- brez dodatkov za vnašanje zraka. Druga vrsta portlandskega cementa je hitro strjevalna, priporočljiva za hitro gradnjo (na primer z uporabo drsnih opažev). V tem primeru se utrjevanje do želenega stanja pojavi v 3 dneh, ne v 28.

• spojine žlindre.

Te vrste cementa so mešanica fino mletega klinkerja portlandskega cementa in zrnate žlindre (do 30–35 %). So cenejši, vendar slabši po trdnosti in času strjevanja, njihov optimalni obseg so hidravlične konstrukcije (ne nabreknejo v vodi) in montažne. armiranobetonske konstrukcije. Tudi na njihovi podlagi je priporočljivo gneteti omet in možnarji. Toda znaten delež nečistoč negativno vpliva na odpornost proti zmrzovanju, zato žlindre cementa ni mogoče uporabiti za betoniranje konstrukcij z zahtevami, višjimi od F100 (to je za temelje). Izjema so rešitve z dodatki za zajem zraka, pod pogojem, da se dela izvajajo v načinu izmeničnega vlaženja in dolgotrajnega utrjevanja betona.

• spojine aluminijevega oksida.

Značilnosti teh razredov cementa so visoka stopnja strjevanja, vremenska odpornost in odpornost na sulfate. Na njihovi podlagi se mešajo toplotno odporni betoni in proizvajajo ekspanzijske gradbene mešanice z dodatkom mavca. V zasebni praksi je njihova uporaba redka, občutljivi so na pogoje priprave raztopine in delovanja. Najbolj priljubljena možnost je hidroizolacija spojev, vodnjakov, ploščnih preklad.

• Cement za raztezanje in napetost.

Za te razrede je značilna pozitivna linearna ekspanzija med utrjevanjem in visoka stopnja strjevanja. Za standardno uporabo niso ekonomsko upravičene betonske konstrukcije, priprava rešitev na njihovi podlagi se izvaja v izrednih razmerah. Priporočljivi so tudi, kadar je treba ustvariti strukture, ki so neprepustne za vlago, paro ali plin. Ta skupina cemente predstavljajo različne blagovne znamke z različnimi lastnostmi, vsaka ima svoje značilnosti in značilnosti delovanja, kupite jih za posamezne namene po skrbnem preučevanju priloženega certifikata.