Setka42.ru

Сетка №42
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности пуццоланового портландцемента

Почему цемент называют портланд

Портландцементом называют вяжущее вещество, твердеющее в воде (лучше всего) или на воздухе, в составе которого преобладают силикаты кальция. Продукт тонкого помола клинкера, получаемого равномерным обжигом.

По масштабу производства и применения этот цемент занимает первое место среди всех вяжущих веществ.

Это продукт тонкого помола клинкера, получаемого равномерным обжигом до спекания тщательно-дозированной сырьевой смеси, содержащей углекислый кальций, и глину, или же естественного сырья соответствующего состава (известковых мергелей).

Допускается добавка к цементному клинкеру при помоле: до-15% гранулированных доменных шлаков или активных минеральных (кремнеземистых) добавок, либо до 10 % инертных добавок (известняка, песка).
Дли получения цемента высокого качества необходимо, чтобы, его химический состав, а следовательно, и состав сырьевой смеси были устойчивы. Обычные пределы колебания химическою состава этого цемента (клинкера) следующие:

Окись магния и ангидрид серной кислоты являются примесями, снижающими качество цемента; содержание их в цементе не должно превышать: MgO — 4,5 % и SO3—3%.

Поэтому в сырье для портландцемента не Должно быть значительных примесей MgCO3 и соединений серы.

Для производства силикатного цемента пригодно сырье, содержащее около 75—78%) СаСОз и 25—22%, SiOa+AI2Oa+Fe2O3.

Такой состав имеют некоторые природные известковые мергели.
Однако в природе не так часто встречаются горные породы, всем указанным требованиям. Поэтому приходится применять и искусственные сырьевые смеси двух, а иногда и трех различных горных пород.

Для приготовления такой смеси необходимо брать основное сырье с большим содержанием углекислого кальция (чистый известняк, мергелистый известняк, мел); другой составной частью должна быть глина или мергель, глинистый мергель, известковая глина.
При производстве портландцемента можно применять как плотный известняк, так и рыхлый мел; вид сырья отражается на выборе оборудования.
Вместо глины или для частичной ее замены можно использовать другие горные породы, тоже содержащие SiO2, Аl2О3 и Fe2O3 (например, глинистые сланцы, диатомит, трепел), а также отходы различных производств: доменные шлаки, золу горючих сланцев и т. п.

Предварительно добавку высушивают. Содержание ее составляет 20—50% от веса смеси.

Читайте так же:
Труба с цементным напылением

Для изготовления этого цемента следует применять клинкер повышенного качества. При помоле для регулирования схватывания цемента к нему добавляют, как и обычно, двуводный гипс. На производство этого цемента расходуется меньше топлива, и себестоимость его ниже, чем обыкновенного цемента.

Производство

Чтобы понимать, портландцемент – что это, стоит рассмотреть процесс его производства, который состоит из нескольких этапов:

  1. Добыча известняка зеленоватого или желтого цвета. Он залегает на глубине до 10 метров слоями, потому изымают его открытым способом в местах геологических разработок.
  2. Подготовка. Сначала сырье подвергают сушке и первичному помолу с применением некоторых добавок для получения рабочей смеси. Чтобы узнать, какой размер массовой доли примесей содержит вяжущее, достаточно посмотреть на маркировку: ПЦ400 Д20 имеет в своем объеме 20% улучшителей, а ПЦ500 Д0 не имеет их совсем. После первичного помола смесь подвергают обжигу в специальных мощных печах. Так получается цементный клинкер – основной компонент портландцемента.

портландцемент гост

Портландцемент с минеральными добавками (ПЦД)

Портландцемент с минеральными добавками (ПЦД). Описание свойств цемента

ПЦД состоит из клинкера, минеральных добавок и гипса, которые перемешивают вместе, предварительно измельчив. При этом количество минеральных добавок в составе ПЦД не должно превышать 20%, для того чтобы сохранить все основные свойства портландцемента.

При добавлении минеральных веществ в состав портландцемента, его свойства хоть и сохраняются, но претерпевают некоторые изменения:

  • морозостойкость – немного снижается;
  • водостойкость – улучшается;
  • сопротивляемость коррозии – улучшается;
  • тепловыделение – становится ниже.

Благодаря тому, что до 20% состава ПЦД занимают минеральные добавки, экономиться портландцементный клинкер, что и способствует снижению себестоимости конечного продукта. В итоге мы получаем экономически выгодный цемент с улучшенными качествами и сниженной себестоимостью.

ПЦД выпускают всего несколько марок, это: М400, М500, М550 и М600. На отдельных заводах выпускают ПЦД М300, но только согласно специальному разрешению на это.

Если при строительстве объекта не требуется высокая морозостойкость, то вместо обычного портландцемента, чаще всего применяют именно ПЦД, поэтому он и получил такое широкое распространение.

Что представляет собой компонент пуццолан?

Компонент пуццолан (Pozzolana), используемый в качестве добавки портландцемента, — это вулканический пепел, запасов которого достаточно много в Италии в районе расположения вулкана Везувий. Пуццолановый компонент содержит кремнезём и глинозём в реактивной форме.

Пуццолановый портландцемент и вулканический пепел Везувия

Действующий вулкан «Везувий» — место существенных запасов вулканического пепла – главного компонента под производство пуццоланового строительного раствора

Сам по себе материал не обладает какими-либо цементирующими свойствами. Однако если смешать пуццолан с водой или известью, получается реакция с гидроксидом кальция, сопровождаемая образованием соединений, наделённых свойствами связывающего материала.

Состав римской цементной смеси более 2000 лет не был доступен широким слоям строительного сообщества. Лишь в конце прошлого столетия в США впервые произвели пуццолановый цемент, который появился на рынке в качестве экологически чистой связывающей структуры.

Теперь существуют два типа упомянутого компонента пуццолан:

  1. Искусственный.
  2. Натуральный.

Состав первого типа включает летучую золу, кремнезём, рисовую шелуху, доменный шлак. Состав второго типа включает обожжённую глину, пумицит, диатомовую землю.

Как производят пуццолановый портландцемент?

Основными сырьевыми материалами производства пуццоланового портландцемента являются известняк (CaCO2) и глина (SiO2, AI2, O3, Fe2O3). Оба вида горных пород добывают, транспортируют к месту обработки, где измельчают специальными дробилками.

Измельчённую массу частиц глины с известняком загружают на воздушные шаровые мельницы, в желаемых пропорциях и в соответствии с требованиями. Загруженный состав тщательно перемешивают перед отправкой в накопительные бункеры.

Пуццолановый портландцемент - экологически чистый стройматериал

Приготовленный промышленным способом пуццолановый портландцемент – пример конкретного использования в строительной деятельности при заливке бетонного основания

На следующем этапе производства смесь в требуемом количестве извлекается из бункеров, предварительно нагревается до 800-1000°C. В результате прогрева получают из смеси CaCO3 химический элемент CaO (негашёная известь).

Предварительно нагретую смесь затем направляют в технологическую вращающуюся печь, где прогревают до 1450°C. Получаемый в процессе такого обжига клинкерный порошок охлаждают роторным охладителем. Охлаждённый клинкер смешивают с гипсом и пуццоланом в требуемой пропорции. Как результат — получается пуццолановый портландцемент.

Какими свойствами обладает пуццолановый портландцемент?

Свойства описываемого строительного продукта можно отметить следующими деталями:

  • время (минимум) начального схватывания — 30 минут,
  • время (максимум) окончательного схватывания — 600 минут,
  • упрочнение за 3 суток — 13МПа,
  • упрочнение за 7 дней — 22 МПа,
  • упрочнение за 28 дней — 33 МПа,
  • усадка при высыхании не превышает 0,15%,
  • крупность (тонкость) структуры не менее 300 м 2 /кг,

Начальная сила пуццоланового портландцемента меньше, чем для обычного портландцемента, но окончательная сила упрочнения равна 28-дневной силе упрочнения обычного портландцемента. Соответственно, пуццолановый портландцемент имеет несколько меньшую скорость наращивания силы упрочнения.

Где предпочтительно использовать пуццолановый портландцемент?

Предпочтительное использование стройматериала видится при строительстве гидротехнических сооружений, морских объектов, сооружаемых в зоне береговой линии моря, при строительстве плотин и т. п.

Гидротехническое сооружение на основе пуццоланового портландцемента

Портландцемент на основе пуццолана – это не просто экологически чистая конструкция, но также высоконадёжная для эксплуатации в «мокрых» условиях

Также очевидным является применение пуццоланового портландцемента при монтаже предварительно напряженных и постнапряженных бетонных элементов. Удачным применение видится в составе кладочных и штукатурных растворов, поскольку такой подход даёт лучшую отделку поверхности.

Явный пример — использование пуццоланового портландцемента в декоративных и художественных структурах. Также широкое использование раствора отмечается в производстве сборных канализационных труб в жёстких условиях бетонирования.

Преимущественные стороны экологически чистого раствора

Налицо экологически чистый цемент, учитывая, что компоненты, используемые в производстве, изготовлены на основе натуральных переработанных отходов. Стройматериал — очень «тонкий» цемент, следовательно, оптимально подходящий под исполнение штукатурных работ.

Пуццолан как материал относительно дешёвый по цене, следовательно, снижается общая стоимость цемента, что делает экономичным строительство в целом. Пуццолановый цемент отличается высокой степенью стойкости против сульфатного воздействия, поэтому подходит для гидротехнических сооружений широкого назначения.

Использование в предварительно напряженных и постнапряженных бетонных элементах снижает выбросы окиси углерода из бетона, что делает строительный объект экологически чистым. Поскольку пуццолан имеет тонкую структуру, качественно заполняются промежутки армирования. Таким образом, уменьшается усадка, образование ячеистых структур, трещин, что, в свою очередь, увеличивает прочность и долговечность бетона.

Недостатки строительного пуццоланового цемента

Уменьшенное значение начального упрочнения оказывает влияние на раннее снятие опалубки. Поскольку содержимое представляет более тонкий материал, подача бетона несколько затруднена.

По сравнению с обычным портландцементом время установки получается меньшим. Снижение уровня щёлочности снижает устойчивость по отношению к коррозии стальной арматуры.

Поскольку прочность этого вида бетона увеличивается медленно, процесс отверждения очень важен. Любая непреднамеренная ошибка в этом может вызвать проблемы долговечности конструкции.

Может ли цемент быть цветным?

Да, это возможно. Если в процессе строительства стены или пола необходимо получить пастельный цвет бетонных швов, в качестве основы для покраски можно использовать белый бетон. Кроме того, пигменты также могут быть добавлены в бетономешалку.

Сегодня существует широкий спектр цветов бетона. Например:

  • при добавлении в смесь оксидов железа могут быть получены желтый, красный, коричневый и черный оттенки;
  • с помощью оксида хрома — зеленый;
  • при добавлении диоксида титана — белый цвет.

Что такое белый цемент? Где и для чего его применяют?

При этом важно, чтобы пигменты не влияли отрицательно на прочность цемента или аэрацию. Например, стоит учитывать, что мелкие частички сажи увеличивают потребность раствора в воде и уменьшают содержание воздуха в смеси.

Смешивание цемента с пигментами пока что не является популярным решением, поскольку довольно трудно добиться равномерного окрашивания полученного бетона. Улучшение дисперсии пигмента может быть достигнуто с помощью суперпластификаторов. Желательно также проверить совместимость каждого пигмента с добавками. Если смесь содержит кремнеземный пар, светлый пигмент может недостаточно проявить себя, потому что очень мелкая зернистость кремнезема создаст маскирующий эффект.

Для булыжников перед чистовой обработкой иногда используется смесь сухого встряхивания пигмента, цемента и твердого мелкого заполнителя.

Цвет цемента или архитектурного бетона, получаемого на его основе, зависит от таких факторов, как:

  • тип и цвет цемента;
  • тип и доза красителя;
  • тип и дозировка примесей;
  • тип, градация, цвет и чистота мелких и крупных агрегатов;
  • водоцементное соотношение.

Управляя этими параметрами, вы можете производить бетон в широком диапазоне цветов. В дальнейшем его получают путем использования цветных заполнителей и окончательной обработки поверхности.

Что такое белый цемент? Где и для чего его применяют?

Ключевые свойства ШПЦ

Шлакопортландцемент делится на 2 типа:

  • Нормальнотвердеющий;
  • Быстротвердеющий (ШПЦ-Б) с присадками – ускорителями минерального и вулканического происхождения (пепел, пемза и другие). Прочность такого достигает проектного значения уже к 7-14 суткам.

Шлаковый портландцемент плохо переносит перепады температур, потому твердение в прохладных условиях значительно затягивается. Чтобы ускорить процесс, не обязательно использовать присадки – достаточно обработать конструкцию теплом (опалубка с электрическим подогревом, тепловые пушки). При повышенных температурах камень набирает прочность к концу 28 суток большую, чем обычный цемент в нормальный условиях.

  1. Чем больше в составе шлаков, тем дольше твердеет бетон и меньше тепла выделяется при гидратации.
  2. Шлаковый цемент дает аналогичную обычному портландцементу усадку. Примечательно, что с повышением тонкости помола и количества C2S (кальциево-кремневого соединения белита) увеличивается объемное расширение конструкции. По этой причине шлакопортландцемент не рекомендуется применять там, где усадочные деформации не допускаются (дорожное полотно, ответственные конструктивные элементы).
  3. Жаростойкость цемента на шлаке – 600…800°С благодаря свободному Са(ОН)2;
  4. Шлакопортландцемент в виду отсутствия активных элементов и плотной молекулярной структуре не вступает в реакцию с мягкой или сульфатной водой, поэтому подходит для обустройства конструкций во влажной среде.

Срок годности ШПЦ ниже, чем у обычного цемента – всего 45 суток после заводской отгрузки. В дальнейшем компоненты теряют свойства прочности, водонепроницаемости.

Производители материала

Пуццолановый цемент выпускает небольшое количество компаний, поскольку для его производства требуется специальное оборудование и доступ к особым компонентам. Самые известные фирмы-изготовители таковы:

  • «Кавказцемент»;
  • «Новоросцемент»;
  • «Белорусский цементный завод»;
  • «Красносельскстройматериалы»;
  • «Верхнебаканский цементный завод».

Состав с пуццоланой Верхнебаканского завода

Стоимость стандартного мешка цемента (40 кг) — 500-600 рублей. Покупка материала за рубежом будет экономически невыгодной, так как приведет к сильному удорожанию цены. Пуццолановый цемент — качественный, прочный и надежный материал, уникальные свойства которого сполна проявляются только при строгом соблюдении технологии, поэтому перед покупкой важно ознакомиться с правилами работы и нюансами его использования.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector