Вибір цементу для бетону

Історія цементу

Купуючи цемент для бетону, люди навіть не замислюються про те, що будуть застосовувати в будівництві одну з найдавніших будівельних технологій.

Цементний бетон має історію в кілька тисячоліть.

Будівельники давно додумалися до того, що, додавши в бетон цемент, вони підвищать його вязкість, а найголовніше - міцність. Ще в 5600 до н.е. жителі колишньої Югославії заливали їм підлоги в хатинах. Єгиптяни будували з нього стіни гробниці Теве і галереї піраміди Німа в 950 р до н.е. Туристів, які побували в Римі, вражає зберігся до наших днів храм Пантеон. Саме цементний бетон, за допомогою якого в 126 р до н.е. був побудований цей приголомшливий памятник архітектури, забезпечив збереження основних конструкцій після безлічі землетрусів.

При будівництві, як показали розкопки, використовували природний і штучний цементний матеріал. В обох випадках використовували гіпс, вапно і глину в якості вяжучих речовин. У глинобетон додавали пісок і солому. Низька міцність древніх штучних бетонів штовхала будівельників на пошук інших вяжучих речовин. Вже в II столітті нашої ери римські будівельники навчилися створювати штучний матеріал, подібний каменю. Додаючи різні добавки до щебеню, вони помітили, що мінеральні речовини, привезені з району Пуцціуолі, в присутності води сприяють створенню монолітів великої твердості. Суміш з пуцолановому добавками, траси, що включають частки вулканічного попелу, була названа романцемент.

визначення терміна

З давніх-давен і до сьогоднішнього дня вищезгаданий термін позначає штучно створене речовина органічної природи, що володіє гідрофільними властивостями. Саме завдяки гідравлічним властивостям цей один з головних будівельних матеріалів здатний зєднуватися у водному середовищі з солями і надавати суміші пластичність. Від гіпсу, вапна, які тверднуть тільки на повітрі, цемент відрізняє здатність тверднути і перетворюватися в штучний камінь тільки в присутності вологи. В середині 19 століття, в результаті тривалих експериментів, було встановлено, що міцне зєднання оксидів з вапном може бути досягнуто тільки за умови тривалої високотемпературної обробки - близько 1500 °.

Сучасні технології отримання цементу також передбачають нагрівання сировини до температури 1450 °. Часткове плавлення глини і гашеного вапна призводить до утворення проміжного продукту - гранул клінкеру, що містять, як правило, 3% Fe₂O₃, 5% Al₂Про₃, 22% SiO₂, 67% СаО і 3% інших добавок. На другий технологічної стадії клінкер тонко подрібнюють і змішують з гіпсом або іншими зєднання сульфату кальцію.

Склад і властивості

Видова приналежність цього будівельного матеріалу обумовлена наявністю і співвідношенням в його складі мінеральних сполук. Змішані, тонкодисперсні порошки одержують шляхом змішування різних видів цементу з добавками і шлаками, що підвищують вязкість, повітряними і мінеральними. Гидратирующие властивостями в них мають і клінкери, і добавки, що містять кремнекіслие компоненти або аморфні алюмосилікати. Мінеральні добавки, наповнювачі не природного характеру: доменний шлак, сієніт шлам, сіштоф (відхід квасцовую виробництва).

Найпоширеніші природні добавки: пемза, туф, осадові породи (опоки, трепели, діатоміти). Всі види добавок містять оксид кремнію, здатний утримувати вологу. І, хоча введення в суміш наповнювачів дещо знижує міцність бетону, вони сульфатостійкого, виділяють мінімум тепла при затвердінні, добре переносять агресивні середовища. До плюсів можна віднести досить низьку ціну цього будівельного матеріалу через додавання 20-50% активних добавок.

кислототривкий цемент

Даний терпкий будівельний матеріал розроблений для використання при будівництві веж, травильних ванн, резервуарів, виготовлення кислототривких замазок. Він служить для створення кислотостійких покривів, заливки швів між виробами, футерування апаратів хімічної промисловості. Порошкоподібна суміш, що забезпечує кислототривкі властивості - підсумок зєднання кремнефтористого натрію і кварцового піску під час помелу клінкеру

Як водного розчину використовується розчинна скло (силікат натрію), яке забезпечує вязкість. Під впливом вуглекислоти при доступі повітря відбувається утворення гелю кремнекислоти, який заповнює простір між наповнювачами, потім його затвердіння. Залежно від мети використання вибирають суху суміш з різним розміром заповнювача. Для мастик, заливки щілин, чищення хімічної апаратури рекомендується застосовувати склад з дрібними заповнювачами - від 0,15 мм до 5 мм і більше. Додаючи шамот класу А і Б, базальт, андезит, хроміт, тальк, можна настільки збільшити експлуатаційні технічні характеристики бетонних виробів, що вони зможуть витримувати не тільки вплив хімічних сполук, а й температуру від 600 ° до 1400 °.

Використання суміші

При зберіганні і перевезенні сухої суміші для приготування кислотоупорного бетону слід памятати про його гігроскопічності і не допускати в звязку з цим впливу вологи. Складаючи суміш для будівельних робіт, слід дотримуватися такої пропорції: на 7 частин сухої суміші - 3 частини розчинного скла з модулем 2,5-3,0. Слід памятати, що температура, при якій планується проведення робіт, повинна бути понад 10 ° С, що є необхідною умовою для реакції переходу скла в гель, а потім нерозчинні сполуки. Через 20-40 хвилин цементне тісто має «схопитися», а через 8 годин - повністю ствердіти.

магнезійний цемент

Будівельний матеріал даної марки - вяжучий магнезиальное речовина, виготовлена на основі оксиду магнію і зачиняють хлоридом або сульфатом магнію. Оксид магнію виходить при прожаренні доломіту або магнезиту з подальшим отриманням каустического доломіту або каустичної магнезиту. Найчастіше в сировину тонкого помелу водять хлорид магнію, хоча сульфат магнію значно впливає на підвищення водостійких якостей бетону, і, як наслідок, на експлуатаційні характерістікі.Кроме того, бетон з цього будівельного матеріалу має низьку теплопровідність, високі вогнестійкість і зносостійкість.

Унікальні показники здатності до адгезії, тобто до зчеплення, дозволяють використовувати магнезійний цемент під час виробництва неорганічних і органічних наповнювачів і в роботі з деревиною, пластмасою, шкірою. Бетон, виготовлений з матеріалу даної марки, еластичний, на ранніх стадіях затвердіння володіє хорошими показниками на вигин і стиск, стійкий до впливу солей, лугів і масляних мастил. Крім того, до зберігання не предявляється особливих вимог. Можливе використання в якості дешевих органічних наповнювачів соломи, лушпиння, кори, тирси, текстилю. До недоліків слід, перш за все, віднести низьку водостійкість, що веде до корозійної активності прилеглих до бетону металевих елементів.

Застосування глиноземистого цементу

Від загальної кількості виробленого цементу глиноземний цемент складає всього 1%. Унікальні якості суміші використовуються у випадках, коли необхідно надати особливу міцність залізобетонним спорудам, забезпечити високу сульфатостойкость підземних і морських споруд, суден. Це вяжучий гідравлічне речовина - результат спільного випалу і розмелювання випалу суміші вапняків і бокситів. Залежно від вмісту окису алюмінію і температури випалу сировини розрізняють цемент високоглиноземний і звичайний. Звичайний продукт виходить при додаванні до 55% Al₂O₃ і переплавки при температурі до 1480 ° С. При додаванні 70% окису алюмінію і розгону температури в електродугових або доменних печі до 1700 1750 ° С виходить високоглиноземний цемент.

Порошок призначений для виготовлення жаростійкого і будівельного розчину і бетону. Швидко твердіє на повітрі і при взаємодії з водою при температурі не нижче -2 ° С. Затвердіння починається через 45 хвилин і через 10 годин тісто твердне в штучний камінь з втратою маси, завдяки гідратації зєднань однокальціевого алюмината при затворі водою. Витримує температуру до 1700 ° С. Час затвердіння можна скоротити шляхом додавання гіпсу, вапна. Зазвичай це роблять при закладенні пробоїн судів, відновленні мостів, заливці анкерних болтів. Якщо термін схоплювання слід відсунути, в суміш вводять буру, борну кислоту або хлористий кальцій.

Портладцементи

Портландцемент - чудове поєднання якості і ціни. Названий по імені англійського острова Портленд будівельний матеріал, що складається на 70-80% з силікатів кальцію, найбільш поширений у всіх країнах. Готовий для використання портланд виходить «мокрим» або «сухим» способом виробництва. Технологію «мокрого способу» відрізняє підвищення на 30-40% вартості палива на сушку і випалення.

Однак «мокрий» спосіб поширений через зручності перемішування сировинної суміші і підвищення у звязку з цим гомогенності шламу, зниження витрат електроенергії і полегшення транспортування сировини. В якості основного компонента (від загальної маси можуть становити до 78%) використовують вапняки: мармур, туф, крейда, черепашник. Решта компоненти - в основному, суглинки і сланці. У невеликих кількостях в порошок вводять коригувальні добавки: трепели, піритні недогарки, боксити, піски, колошниковий пил. Для зниження вартості і впливу на терміни затвердіння в цементи для бетонів додають до 3,5% гіпсу і до 15% - мінеральних добавок.

Доступність сировини дозволяє отримувати мільйони тонн різних цементів для бетону в рік. Всім відомий за зовнішнім виглядом даний вид будівельного матеріалу - зеленувато-сірий порошок з гідравлічними властивостями. При змішуванні з водою він перетворюється в пластичну масу, яка при висиханні стає незворотнім твердою і міцною. Сучасні виробники будівельних матеріалів пропонують кілька марок портландцементов: 200, 300, 400, 500, 550 600 і 700. Номінал марки - умовний, що позначає, що міцність бетонних виробів на стиск і вигин не повинна бути не нижче цифри, яка присвоєна марці після випробувань.

тривале зберіганні цементу сприяє зниженню міцності. Відомо, що вже через 3-4 місяці міцність може зменшитися на 10%. сульфатостійкий портландцемент Суха суміш марок 300, 400 і 500 виготовляється за технологією, яка передбачає нормування вмісту мінерального складу клінкеру. Зниження зміст трехкальциевого алюмината повязано із запобіганням сульфатної корозії бетону: він сприяє витісненню з бетону води і повітря, знижуючи тим самим внутрішню напругу речовини. Завдяки сульфостойкості даного матеріалу, він застосовується при необхідності робіт з мінералізованих ґрунтовими водами, морською водою. Зміст трехкальциевого силікату в клінкері обмежується 5% вмістом з метою зменшення тепловиділення цементу.

Вхідний в бетон цемент надає морозостійкість, забезпечує знижену екзотермії, сульфостойкость. Дані якості незамінні при зведенні підпірних стінок, гідроспоруд, фундаментів, незважаючи на технологічні складнощі виробництва і відносну дорожнечу. Пуцоллановий цемент для бетону є різновидом сульфастойкого. Портландцемент з помірною екзотермії Суміш зазвичай випускається з маркуванням М300 і М400, вважається битрозатвердевающей. Застосовують в бетонних масивних конструкціях, при будівництві гідротехнічних обєктів, в умовах частого поперемінного відтавання і заморожування, в мінералізованою і прісній воді. Завдяки 8% -ному кількості трехкальциевого алюмінату і 50% -ному змістом трехкальциевого силікату, матеріал має підвищену сульфатостойкость і середню екзотермії.

Якість і розмір наповнювачів сприяють затвердінню вже через 1-3 доби. Потім інтенсифікація наростання міцності змінюється уповільненням термінів затвердіння. Через 28 діб показники міцності стануть звичайними для високоякісних аналогічних сумішей. Особливий, бистротвердеющий складу досягається шляхом введення в клінкер при помелі ПАР, десятих часток відсотка милонафта, синтетичних жирних кислот, окисленого петролатума, асидолу. Ці сполуки утворюють найтоншу мономолекулярну оболонку на крупицях суміші шляхом адсорбції, надаючи їй гідрофобні властивості.

Гідрофобний (водовідштовхуючий) цемент Для зміни фізичних властивостей частинок портландцементу даного виду з метою надання гидрофобности вводять в клінкерну суміш під час помелу гидрофобную добавку в строго певних кількостях. Надлишковий вміст гідрофобних добавок сприяє підвищенню пористості розчину з подальшим ослабленням міцності. Вміщені в ньому поверхнево-активні речовини зменшують водопроникність, підвищують морозостійкість бетону і корозійну стійкість, що важливо для бетонного цементу. Гідрофобізований бетон, завдяки наявності поверхнево-активних речовин, стає високопластіфіцірованним.

Ці властивості дозволяють витримати більше 1000 циклів відтавання і заморожування, в той час як звичайний через 300 циклів розсипається. Чи не утворюється вигорівших на штукатурці зовнішньої поверхні будівель, зберігається облицювання навіть в умовах підвищеної вологості і різкої зміни температур. При зберіганні у вологих умовах, при перевезеннях цей вид цементу не псується, тому його застосовують при необхідності тривалого часу зберігання, транспортувань цементу для бетону на далекі відстані. По міцності розрізняють пять марок пластифицированного цементу - 300, 400, 500, 600, 700. Білий і кольорові портландцементи

При виробництві білого цементу роль мінеральної інертною добавки в вихідній сировині грають кварцовий пісок і вапняк. Колір сухої суміші обумовлений білим кольором клінкеру через незначну вмісту оксидів (до 0,3%). Крім того, сировина спеціально відбілюють, поміщаючи в безкисневі відновлювальні суміші або охолоджуючи клінкер при виході з печі до 500-600 °. В результаті високотехнологічного клінкерної випалу виходить самоуплотняющийся і високоміцний бетон. ГОСТом передбачено поділ білого портландцементу за ступенем міцності на три марки (М300, М400, М500). Розподіл на три сорти - БЦ-1, БЦ-2 і вищий здійснюється згідно з коефіцієнтом яскравості, що характеризує білизну.

Вводячи в портландцементний клінкер різні пігменти: окис хрому, залізний сурик, охру, - можна отримати кольорові цементні суміші. Доданий в бетон цементний пофарбований порошок робить його в деяких випадках незамінним, наприклад, для додання кольору дорожнім покриттям, монументальних споруд, внутрішньої і зовнішньої обробки будівель. З білого цементу виготовляється садова скульптура, елементи декору, балясини й щаблі, плити для облицювання вертикальних поверхонь і статі.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!