Doors4house.ru

Дор Хаус
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Глиноземистый цемент

Сухой глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент – это высокопрочное вяжущее вещество, которое одинаково быстро твердеет, как на воздухе, так и в воде. Для производства данного вида цемента, используются смеси материалов с известняком или с известью, и эти материала очень богаты глиноземом. Эта смесь подвергается обжигу вплоть до спекания или полного расплавления, затем получившийся вследствие обжига продукт подвергается тонкому измельчению, это и будет глиноземистый цемент.

Отличие от популярного портландцемента состоит в том, что клинкер портландцемента состоит в основном из силикатов кальция, а глиноземистый цемент в свою очередь получают из шлака или клинкера, которые содержат в основном низкоосновные алюминаты кальция. Самым важным минералом глиноземистого цемента является моноалюминат кальция, кроме него в составе данного вяжущего вещества обычно так же содержатся минералы: 12СаОи 7А12Оэ (БСаО • ЗА1Й03), СаО • 2А1203.

О свойствах низкоосновных алюминатов кальция известно еще со времен 19-го века. Тогда же один из ученных высказал такую мысль, что цемент должен быть сульфатостойким, если в нем отношение суммы Al203 + Si02 к сумме CaO+MgO будет больше единицы.

При изучении способов получения сульфатостойкого цемента, во Франции был получен глиноземистый цемент, который обладал высокой сульфатостойкостью и при этом быстро твердел и набирал высокую прочность, которая была на порядок выше некоторых других видов цементов.

Из-за высоких технологических свойств данного вяжущего вещества, в 1912 году французы засекретили технологию производства глиноземистого цемента, а так же его химический состав. Затем военное ведомство Франции использовало данный цемент для того чтобы быстро возводить фундаменты для тяжелых орудий и строительства пулеметных точек, а так же для быстрого восстановления некоторых видов орудий. Все это было использовано еще в первой империалистической войне.

В Советском Союзе было разработано несколько способов получения глиноземистого цемента в результате собственных исследований. Затем в ходе производства и твердения были изучены все физико-химические процессы. Результатом данных работ и исследований было то, что ученные смогли организовать производство данного цемента способом доменной плавки. Так же эти исследования помогли более рационально применить данный вид цемента во многих областях строительства, где он был необходим.

Область применения

Прежде, чем более подробно рассматривать глиноземистый цемент, его свойства и области применения, необходимо понять, где и почему он актуален. Данный тип смеси больше востребован, все же, в промышленной сфере, так как в быту огнестойкость на уровне тысяч градусов не нужна, а приобретать столь дорогое сырье из-за его способности ускоренного твердения не актуально.

Применение глиноземистого цемента в промышленной сфере:

  • Ремонт и реконструкция мостов
  • Ускоренное строительство конструкций с высоким уровнем устойчивости – все работы занимают до 3 дней
  • Случаи, когда важно обеспечить монолиту стойкость к сульфатам
  • Фиксация и крепление анкерных болтов
  • Создание тары для эксплуатации с агрессивными веществами
  • Обустройство нефтяных скважин
  • Цемент глиноземистый ГЦ40 может использоваться как ускоритесь для схватывания бетона, компонент для огнеупорной смеси
  • Осуществление ремонта морских судов
  • Строительство железобетонных конструкций, подверженных особо серьезным нагрузкам
  • Сооружение морских и подземных конструкций
  • Введение в состав клеевых растворов, предназначенных для эксплуатации в области строительной химии
  • ГЦ 40 цемент является основным компонентом при приготовлении расширяющихся и водостойких растворов
  • Производство гидроизоляционной штукатурки также может осуществляться с использованием глиноземистого цемента – материал применяют в отделке водопроводных линий, метрополитенов, в стыках трубопроводов и т.д.
Читайте так же:
Как рассчитать количество цемента при стяжке

Применение глиноземистого цемента в индивидуальном строительстве:

  • Обустройство стяжки пола (в некоторых случаях, где есть особые требования к бетону)
  • Подготовительный этап работ с подоконниками
  • Строительство подвалов, цоколей зданий (редко)
  • Ремонт/реконструкция систем вентиляции, дымоходов в частных домах.
  • Часто при сооружении каминов и топок в домах, иных видов отопительных устройств используют именно цемент ГЦ 40, характеристики которого позволяют обеспечить нужные свойства конструкции

Какие виды цемента бывают, где их применяют?

В строительном производстве используются множество модификаций данного вяжущего вещества. Рассмотрим наиболее известные виды цемента.

Портландцемент – наиболее значимое и широко используемое вяжущее вещество. Используется во многих отраслях, применяется для изготовления тяжелых и легких бетонов, ячеистых бетонов, строительных растворов высоких марок, теплоизоляционных материалов. Конструкции и изделия, изготовленные на основе портландцемента, могут эксплуатироваться в различных условиях. Для хранения портландцемента используются закрытые склады. При этом, нельзя допускать смешивания цементов различных видов и марок.

В целях удовлетворения требований строительной индустрии к цементам, промышленность выпускает около десяти разновидностей портландцемента, отличающихся по своим свойствам от базового порошка. Среди них, наибольшее распространение получили цементы:

  • пластифицированные;
  • гидрофобные;
  • быстротвердеющие;
  • сульфатостойкие;
  • цветные.

Пластифицированный портландцемент (ППЦ) можно получить путем помола портландцементного клинкера, разбавленного гипсом и пластификаторами (концентрат сульфитно-спиртовой барды или кальциевая соль лигносульфоновой кислоты) в количестве, не превышающем 0,15-0,25% от общей массы цемента. Этот цемент выпускается 400 и 500 марки. Растворные и бетонные смеси на основе пластифицированного цемента отличаются повышенной подвижностью по отношению к обычному портландцементу при добавлении одинакового количества воды. Эффект пластификации состоит в уменьшении содержания воды в исходных продуктах, благодаря чему повышается плотность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона и раствора. ППЦ рекомендуется для производства бетона, используемого при монтаже дорожных, аэродромных и гидротехнических покрытий и сооружений.

Читайте так же:
Как ровняют стены цементом

Гидрофобный портландцемент получают введением в клинкер гидрофобирующих поверхностно-активных веществ (ПАВ). К ним относятся:

  • синтетические жирные кислоты;
  • окисленный петролатум;
  • асидол;
  • мылонафт и другие вещества.

Указанные вещества, адсорбируя на частицах цемента, служат в качестве мономолекулярной защитной оболочки, придающей новые свойства цементу по отношению его чувствительности к влаге. Гидрофобизация решает некоторые проблемы, в том числе, связанные с его коррозией и крошением при оттаивании. Гидрофобный цемент (марки 300 и 400) обладает многими преимуществами, в частности:

  • обладает увеличенной морозостойкостью (способен выдержать до 1000 циклов замораживания и оттаивания);
  • водопроницаемость и коррозийность ниже, чем для обычного цемента;
  • может храниться долго, даже при высокой влажности воздуха.

Гидрофобный цемент находит применение при строительстве гидротехнических, портовых, аэродромных и дорожных сооружений, а также
При выполнении наружной облицовки стен зданий.

Основное отличие быстротвердеющего цемента заключается в высоком показателе индекса затвердевания. Эту характеристику обозначают буквой «Б» в маркировке, например, М500 Д20Б. Цемент этого вида при смешивании с водой быстро набирает прочность, соответствующую марочной. Эта особенность делает его актуальным, когда технология производства железобетонных изделий не предусматривает специальных пропаривающих камер. Используется, как правило, для изготовления бетона и специальных цементных растворов.

Сульфатостойкий портландцемент отличается пониженной экзотермией (тепловыделением), благодаря повышенному уровню сульфатостойкости. Это качество позволяет использовать его для производства бетона, направляемого на гидротехнические постройки, эксплуатируемые в средах, где высока сульфатная агрессия.

Для производства белого портландцемента используется клинкер с низким содержанием железа. Цветной цемент получают в результате помола смеси белоцементного клинкера с различными пигментами: охрой, железным суриком, окисью хрома. Цветной и белый портландцемент находят применение в качестве материала для декоративной отделки зданий.

Расширяющийся цемент. Бетонные смеси, на основе обычного цемента, при застывании сопровождаются небольшой усадкой. Это явление вызывает определенные трудности при выполнении отделочных работ, в процессе производства и ремонта массивных изделий из бетона, при выполнении заделки и гидроизоляции стыков железобетонных конструкций и так далее. Для решения этих проблем, создан так называемый расширяющийся цемент. Его главное отличие от обычного – увеличение его объема на ранних сроках созревания, за счет чего происходит компенсация усадки.

В состав расширяющегося цемента входит: портландцемент или глиноземистый цемент (примерно 70% объема), гипс, гидроалюминат кальция и другие добавки. Благодаря наличию гипса в его составе, расширяющийся цемент относится к быстротвердеющим. Росту объема смеси в ходе набора прочности способствует образование кристаллов, которое вызвано реакцией компонентов на воду. Их рост, а следовательно увеличение объема цементного раствора длится до 3- суток.

Читайте так же:
Нормы потерь цемента при перевалке

К явным достоинствам расширяющегося цемента можно отнести: долговечность, высокую адгезию, устойчивость к природным и химическим воздействиям. В качестве основных недостатков этого материала называют высокую цену и узкопрофильность. Используется он, как правило, для решения узкого круга задач:

  • заполнения трещин и швов;
  • склейки железобетона;
  • наружной штукатурки ракушечных стен.

Глиноземистый цемент – относится к быстродействующим гидравлическим вяжущим материалам. Для получения этого материала нужно тонко измельчить обожженную до спекания или сплавления богатую глиноземом сырьевую смесь. Смесь составляют из известняка, извести или породы, в которой высокое содержание глинозема. Указанное вяжущее вещество может приобрести следующие цветовые оттенки: серо-зеленый, коричневый или черный.

Главная особенность глиноземистого цемента – высокая огнестойкость, по этому параметру он превосходит портландцемент. Достижение температурного режима до 1700 оС не оказывает заметного влияния на его свойства. При добавлении в смесь огнеупорных наполнителей (например, магнезита, хромитовой руды, шамота), из него можно получать гидравлически твердеющие огнеупорные растворы и бетоны.

Глиноземистый цемент используется в сфере промышленного строительства, в условиях, связанных с высокой температурой, агрессивной водной или газовой средой. Кроме того, он незаменим в аварийном и ремонтном строительстве (промышленные здания, мосты), даже для заделки пробоин в корпусах морских судов.

Пуццолановый цемент – является собирательным названием группы цементов, содержащих в своем составе активные минеральные добавки, доля которых не менее 20% от общей массы. Получают в результате совместного помола клинкера портландцемента (60-80%), добавки минеральной (20-40%) и гипса в небольшом количестве.

Пуццолановый цемент находит применение в основном для производства бетона, используемого в строительстве подводных и подземных сооружений. Главные отличия рассматриваемого цемента от обычного:

  • повышенная коррозионная стойкость;
  • меньшая скорость твердения;
  • пониженная морозостойкость.

Шлакопортландцемент – относится к вяжущим материалам, твердеющим, как в воде, так и в воздушной среде. Способ получения: тонкое измельчение смеси, в составе которой портландцементный клинкер, доменный гранулированный шлак, гипс. Или же, можно тщательно смешать заранее измельченные компоненты.

Шлакопортландцемент отличается от обычного портландцемента по некоторым своим характеристикам:

  • процесс его твердения протекает медленнее, что объясняется большим содержанием шлака;
  • прочность его несколько меньше;
  • тепловыделение при твердении умеренное;
  • объемные деформации в растворе и бетоне меньше.

Шлакопортландцемент (марки 300, 400, 500, 600) используется для производства бетона, применяемого для сооружения наземных, подземных, а также подводных конструкций.

Пропорции бетона

Для того чтобы получить качественный бетон, необходимо строгое соблюдение технологии его изготовления, а также выполнение общих рекомендаций по составу и пропорциям. Состав бетона во многом определяется назначением и прочностью планируемой конструкции. Поэтому, для каждой марки бетона нужно применять свои конкретные пропорции. Существуют специальные таблицы, в которых приведены эти пропорции.

Читайте так же:
Костный цемент операции с ним

Для изготовления бетона чаще всего применяют цемент марки М400 и М500. Рассмотрим в качестве примера пропорции для получения 1 м3 популярного в малоэтажном строительстве бетона марки М200. Для цемента марки М400, объемные пропорции цемента, песка, щебня равны, соответственно, 1 : 2,5 : 4,2. Если же взять за основу цемент марки М500, то пропорции будут 1 : 3,2 : 4,9. Оптимальным считается такое количество воды, численно равное половине использованного объема цемента, то есть коэффициент 0,5.

Добавки в цемент

Наличие огромного разнообразия марок цементов свидетельствует о значительном уровне вариативности их использования в разных строительных работах. Для выполнения каждой их этих работ требуется материал, обладающий соответствующими показателями. Обеспечение разнообразных свойств и параметров цемента осуществляется за счет специальных добавок.

Какие дополнительные свойства можно придать цементу с помощью добавок? Соединения, добавляемые в цемент, способны:

  • увеличить подвижность и пластичность раствора;
  • усилить образование пор внутри раствора;
  • помочь в удержании воды и уменьшить образование микротрещин;
  • снизить или увеличить скорость схватывания, твердения, время набора прочности;
  • оказать противоморозное действие, то есть позволить работу с раствором при пониженных температурах;
  • увеличить антикоррозийную стойкость;
  • увеличить или уменьшить объемную усадку растворов;
  • придать раствору определенный цвет;
  • увеличить гидроизоляционные свойства.

К самым распространенным добавкам можно отнести соединения, применяемые для пластификации, ускорения и замедления отвердения, оказания противоморозного действия и воздухововлекающие добавки.

Марка – главная характеристика любого вида цемента
. Она выражает количественно его прочность в состоянии отвердения, выражается в кг/см2. Марка цемента определяется на основе нормативов ГОСТ, в результате проводимых испытаний образцов, подвергаемых изгибу и сжатию, прошедших 28-суточную выдержку. Проверка быстротвердеющих видов цемента на прочность проводится после 3-суточной выдержки с момента приготовления раствора.

Применение глиноземистого цемента

Требование к качеству

Для глиноземистого цемента по ГОСТ установлены следующие требования:
тонкость помола: через сито № 0085 (с отверстиями 0,085 мм) должно пройти не менее 90%;
сроки схватывания: начало — не раньше 30 мин., конец — не позднее 12 час. после затворения водой, т. е. обычные;
цемент должен обладать равномерностью изменения объема.

Марки цемента

Глиноземистый цемент по результатам испытания в образцах из раствора жесткой консистенции делится на три марки: 300, 400 и 500. Эти марки в отличие от марок обыкновенного цемента определяются на основании трехдневных испытаний. Предел прочности при сжатии и растяжении в растворе состава 1:3 с нормальным вольским песком должен быть по стандарту не ниже величин. По новому методу при испытании в образцах из раствора пластичной консистенции этот цемент будет иметь марки 200—500. Предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не ниже величин.

Читайте так же:
Добавка до цементу мороз

Прочность

Прочность цемента при сжатии через 28 дней должна быть не ниже, чем через 3 дня, но прочности при растяжении и изгибе может быть ниже на 10%.
Глиноземистый цемент по прочности на сжатие через 3 дня не уступает высокопрочному портландцементу, но выгодно отличается от него быстрым твердением, приобретая уже через день высокую прочность. После 3 дней твердения прочность нарастает медленно: к 7 дням — примерно на 20%, к 28 дням — на 30 — 40%

Твердение

Твердение глиноземистого цемента сопровождается большим выделением тепла (60—90 ккал/кг). Это явление полезно при зимних бетонных работах, но нежелательно, а иногда даже опасно, при бетонировании массивных конструкций, особенно в летнее время. Вообще для бетонирования массивных сооружений глиноземистый цемент не предназначен.

Лучше всего этот цемент твердеет во влажной среде при температуре 15°. При повышении температуры прочность глиноземистого цемента значительно понижается. При температуре выше 40° вместо соединения 2СаО • Аl2О3 • 7Н2О начинает образовываться соединение ЗСаО • Аl2О3 • 6Н2О, имеющее низкую прочность. Поэтому глиноземистый цемент (в отличие от обыкновенного цемента, шлакового и др.) нельзя искусственно нагревать (пропаривать и т. п.).
Цемент придает более высокую (чем обыкновенный цемент) плотность и водонепроницаемость растворам и бетонам, что объясняется химическим связыванием большого количества воды.

Применение

бетонные столбы фото моста

Глиноземистый цемент следует применять в специальных сооружениях, при спешных дорожных, строительных и монтажные работах, при работах в зимнее время, в морских (немассивных) сооружениях и вообще в бетонных сооружениях, находящихся в минерализованных водах:

  • строительства транспортных магистралей, мостов;
  • аварийно-восстановительных работ, связанных с устранением последствий аварий, восстановлением строительных объектов, сооружений;
  • возведения оборонительных конструкций, транспортных сооружений;
  • выполнения гидротехнических объектов (плотин, дамб, набережных, портов);
  • осуществления зимой работ, связанных с возведением бетонных, железобетонных конструкций;
  • ускоренного строительства фундаментов;
  • оперативного выполнения монтажных и ремонтных мероприятий;
  • герметизации скважин, полостей, связанных с повышенным давлением жидкой среды;
  • изготовления жаростойкого бетона;
  • заделки пробоин в морских судах.

Применяется при выполнении работ, связанных с промышленным строительством, а также в других отраслях. Материал характеризуется способностью выдерживать повышенные температуры, сохраняя прочностные свойства, устойчивость к воздействию агрессивных факторов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector