Setka42.ru

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

Глиноземистый цемент его особенности и применение

Этот цемент отличается стойкостью по отношению к действию минерализованных вод. Несмотря на способность быстро твердеть, сроки схватывания его нормальные.

Основным минералом, содержащим глинозем (Аl2O3), являются глины, идущие для производства глиноземистого цемента и применение его для получения различных керамических изделий.

По химической природе окислы алюминия представляют амфотерные образования, реагирующие как с кислотами, так и со щелочами. Это сказывается и на стойкости алюмосиликатов.

Все же в керамических изделиях, особенно в плотных видах их отмечается хорошая и отличная стойкость к кислотам и удовлетворительная к щелочам. В едких щелочах, например, обыкновенный глиняный кирпич разрушается весьма быстро.

мешок цемента

Вяжущим алюминатного типа является глиноземистый цемент; он получается путем обжига до сплавления богатого глиноземом сырья (бокситов) совместно с известняком. Путем последующего тонкого помола продукта обжига получают глиноземистый цемент.

По химическому составу полученный цемент содержит в %:

  • глинозема (Аl2O3) . 35—55
  • извести (СаО). 35—45
  • кремнезема (SiO2). 5—10
  • окислов железа (Fe2O3) . 0—15

Глиноземистый цемент содержит по преимуществу низкоосновные алюминаты кальция и в основном однокальциевый алюминат СаО • Аl2O3(СА), а также С5А3 и С3А5, присутствуют также C2S, C2SA и некоторые другие.

При твердении глиноземистого цемента происходит гидролиз СА:

Существенно отметить, что при повышенных температурах (более 30°С) вместо С2АН7 образуется С3АН6 со снижением прочности и последующей стойкости бетона.

Для улучшения свойств глиноземистого цемента иногда вводят в него 25—30% ангидрита, а цемент получает название гипсоглиноземи-стого или ангидритоглиноземистого.

бетоны глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент часто применяется в качестве одной из составляющих расширяющихся цементов.

В соответствии с амфотерной природой глинозема и гидроокиси алюминия глиноземистый цемент несколько лучше противостоит действию слабых кислот, чем портландцемент, но значительно менее стоек в щелочах, особенно едких.

Отмечается также повышенная стойкость этого цемента в сульфатных водах.

1 Химический состав цемента

Под цементом в строительстве понимают порошкообразный материал, в комбинации с которым вода и песок дают плотную жидкую консистенцию, получают вяжущие свойства, а при затвердевании превращается в камень.

Благодаря таким особенностям данного материала он применяется для создания кладки из кирпича, натурального, а также искусственного камня. Помимо того, цементные смеси очень часто применяют для выравнивания поверхностей, а также создания наличных полов (в комбинации с другими материалами).

Чаще всего для получения готовой смеси добавляют в цемент песок, реже – гравий, после чего получают различные блочные материалы, искусственные камни, особенности которых обусловлены только соотношениями цемента с песком и другими компонентами.

Химический состав компонентов цемента

Химический состав компонентов цемента

Состав цемента согласно ГОСТу предусматривает наличие в нем разнородных веществ. В частности, в него входят: клинкер, гипс, песок, различные минеральные добавки, содержание которых, собственно, обеспечивает наличие тех или иных технических характеристик готовой смеси.

Сухое сырье, получаемое на заводах, производителями фасуется в бумажные пакеты емкостью 30-40 килограмм, которые затем выставляются на продажу. Именно в таком виде состав цемента может максимально длительное время сохранять свои исходные свойства, если, конечно, в этот период не попадает на него вода, образуя своего рода молочко, после чего качества его теряются.

Читайте так же:
Расчет количества цемента для раствора калькулятор

По своему составу цемент разделяется на несколько крупных подгрупп, в которые входит:

  • портландцемент с химическими добавками;
  • портландцемент сульфатостойкий без добавок;
  • глиноземистый цемент;
  • шлаковый вид;
  • расширяющийся цемент.

Практически каждый тип материала вместе с песком затребован в большом количестве строительных отраслей благодаря своей невысокой стоимости, практичности в применении и простоте приготовления.

1.1 Какие компоненты дополнительно могут войти в состав цемента?

Помимо уже названных основных составляющих цемента в его состав могут войти и дополнительные добавки, несколько меняющие его свойства. К таким можно отнести:

  1. Активные минеральные добавки. Такие компоненты позволяют сократить количество клинкера, используемого для приготовления сухой смеси, помимо того, они обеспечивают готовому продукту водостойкость.
  2. Добавки-наполнители – материалы, используемые в поправляющем большинстве случаев в недорогих марках бетона с целью сокращения клинкерной части, а значит, снижения производственных затрат. В отличие от активных минеральных, не дают смеси преимуществ по водостойкости, либо же дают изменения столь слабые, что ними легко можно пренебречь.

Цемент готов к использовании

Цемент готов к использовании

Использование минеральных добавок дает возможность снизить стоимость готового продукта фактически без ухудшения его исходных характеристик. Именно потому такой прием является одним из наиболее популярных как среди производителей различных популярных марок материала, так и среди строительных компаний, нередко заказывающих подобные изделия.

В домашних условиях такие компоненты применяют гораздо реже, поскольку и пропорции цементного раствора такого для замешивания угадать достаточно сложно (особенно, если вы работаете с материалом в первый раз), да и в ходе приготовления они способны создать человеку массу неудобств.

Коротко

Многими начинающими застройщиками игнорируется изучение качественных свойств цементной смеси – их интересует только цена материала. Между тем некоторые недобросовестные производители не соблюдают технологию производства. Специалисты рекомендуют обходить стороной строительные компоненты, стоимость которых ниже рыночной на 15-20%. Это особо важно при организации цементно-песчаной стяжки в частном домостроительстве.

Также следует грамотно подобрать соответствующий вид материала, необходимый для проведения определенных работ. Не нужно стесняться требовать у продавца документацию на цементную продукцию, а также визуально проверять ее качество.

Виды и производство цемента

На данный момент изготавливается много разновидностей вяжущего материала. Каждому присуща своя степень твердости, которая указывается в марке.

К основным видам относятся:

  • Портландцемент (силикатный). Это основоположник всех видов. Любая марка использует его как фундамент. Отличием является количество и состав добавок, которые придают цементу необходимые свойства. Сам порошок имеет серо-зеленый цвет. При добавлении жидкости он твердеет и прочнеет. Не используется отдельно в строительстве, а идет как основа для создания композиционных материалов.
  • Пластифицированный состав снижает затраты, обладает способностью убирать подвижность раствора и отлично сопротивляется воздействию холода.
  • Шлаковый цемент. Это результат дробления клинкера, доменного шлака и добавления активных присадок. Используется в строительстве для приготовления растворов и бетона.
Читайте так же:
Прайс листы по цементу цемента

виды и производство цемента

  • Глиноземистый. Обладает высокой активностью, скоростью схватывания (45 минут) и затвердевания (полное происходит уже через 10 часов). Также отличительным свойством является повышенная сопротивляемость влаге.
  • Кислотоупорный. Образуется в результате смешивания кварцевого песка и кремнефтористого натрия. Для приготовления раствора добавляется натриевое жидкое стекло. Преимущество такого цемента – устойчивость к воздействию кислот. Недостаток – небольшой срок службы.
  • Цветной. Образуется при смешивании портландцемента и пигментных веществ. Необычный окрас используется для декоративных работ.

Производство цемента состоит из 4 этапов:

  • Добыча сырья и его приготовление.
  • Обжиг и получение клинкера.
  • Помол до состояния порошка.
  • Добавка необходимых примесей.

Приготовление сульфатостойкого цемента

Этот вид цемента получают из дробленого клинкера, к которому добавляют смесь трехкальциевых алюмината и силиката. Особое внимание уделяют дозировке. Так, алюминат не должен превышать 5%, а силикат 50 %. Такое соотношение составляющих не случайно. В природе много сульфатов, которые при взаимодействии с трёхкальцевым гидроалюминатом, приводят к сульфатной коррозии. Поэтому исходное сырье содержит минимальное количество железа.

Название цементаМинералогический состав клинкера, %
C2SC2SC2AC4AF
Сульфатостойкий портландцемент5827415

Рекомендуем ознакомится с информацией о марках цемента М800 и цемента М900.

Определение и описание шлакопортландцемента

Американское общество по испытанию материалов (ASTM C125) определяет доменный шлак как «неметаллический продукт, состоящий в основном из силикатов и алюминатов кальция, полученный вместе с чугуном в доменной печи в виде расплава».

При производстве чугуна в доменную печь загружают железную руду, флюсовый камень (известняк и/или доломит) и кокс. Получаемая на выходе из печи продукция — расплавленный чугун и шлак. Шлак состоит в основном из кварца и оксидов алюминия (от железной руды) и оксидов кальция и магния (от флюсового камня). Из печи шлак выходит в расплавленном состоянии, причем температура расплава может превышать 1480?C (2700?F). Существует четыре основных способа обработки расплавленного шлака: охлаждение воздухом, быстрое охлаждение холодной водой (вспучивание шлака), дробление и помол. При каждом из данных методов обработки получается уникальный шлаковый материал, обладающий отличительными свойствами.

Химические свойства шлакопортландцемента

Основные составляющие доменного шлака — кварц, оксиды алюминия, кальция и магния, на которые приходится 95% всего состава шлака. Остальные 15% — марганец, соединения железа и серы и следовое количество других элементов. Однако, следует отметить, что основные оксиды, входящие в состав шлака не встречаются в свободной форме. В доменном шлаке, охлажденном воздухом, оксиды объединяются в различные силикаты и алюмосиликатные минералы, такие как мелилит, мервинит, волластонит и др., которые также существуют в виде природных пород. В дробленом и молотом шлаках, данные элементы присутствуют в виде стекла. Химический состав шлаков варьируется в очень узких пределах, поскольку все сырье, загружаемое в доменную печь, очень тщательно отбирается и смешивается.

Типичный химический состав доменного шлака, %
кварц(SiO2)32-42
оксид алюминия(A12O3)7-16
оксид кальция (CaO)32-45
окись магния (MgO)5-15
сера (S)*1-2
оксид железа (Fe203)1-1,5
оксид марганца (MnO)0,2-1,0
Читайте так же:
Экологическая экспертиза цементного производства

* в основном в виде сульфида кальция

Физические свойства шлакопортландцемента

Физические характеристики шлака, такие как вес, размер частиц, структурные свойства и т.д. различаются в зависимости от метода обработки расплавленного шлака. Соответственно, конечное применение обработанного шлака также различается в зависимости от метода обработки.

В последнее время в России и других странах большое внимание уделяется проблеме использования вторичных ресурсов. Одним из наиболее перспективных направлений утилизации промышленных отходов является использование их в производстве строительных материалов.

Металлургия занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности. На основных технологических переделах производства черных и цветных металлов образуются побочные продукты – отходы, химико-минералогический состав и физико-механические свойства которых позволяют считать их ценным сырьем для производства строительных материалов. Основная масса отходов металлургических процессов образуется в виде шлаков.

Шлаки – продукты высокотемпературного взаимодействия компонентов исходных материалов – топлива, руды, плавней и газовой среды. Трудно, пожалуй, найти другое сырье, которое обладало бы таким множеством ценных качеств и при этом так долго пробивало бы путь к широкому применению в строительной промышленности, как шлак. Во многих районах страны из шлака построены многоэтажные дома, промышленные здания, возведены мосты и плотины, проложены ленты автострад. Из обременительного отхода он становится признанным сырьем строительной промышленности.

Самая ранняя попытка использования доменного шлака относится к 1589 г., когда в Германии из него отливали пушечные ядра. В строительстве шлак стали применять только в 18 веке. В Нижнем Тагиле из шлаковых расплавов начали отливать плиты для ступеней, брусчатку для дорог. В Швеции литые шлаковые камни применялись вместо кирпича для кладки верхней части шахт доменных печей. В России и других странах отвальный шлак использовали в качестве щебня при постройке дорог. В последующие годы ценные свойства шлаков еще больше привлекают внимание ученых и практиков во всем мире к проблеме применения шлаков в строительстве.

Для решения вопросов организации переработки шлаков, использования их, координации научных исследований и опытных работ, в Москве в 1933 г. была создана Всесоюзная контора по шлакопереработке. Во многих странах созданы специальные институты и организации, занимающиеся вопросами использования шлака в строительстве, иногда на базе металлургических заводов: в США – Национальная шлаковая ассоциация, во Франции – Техническая ассоциация по изучению и использованию доменных шлаков, в Канаде — Национальная шлаковая ассоциация, В Англии – Британская ассоциация шлака. Организация переработки шлаков в разных странах неодинакова, что объясняется специфическими условиями каждой страны. В Англии и Германии шлаковую продукцию, получают непосредственно на металлургических заводах, в других странах шлак в жидком состоянии или частично обработанный передают компаниям и специальным фирмам по производству строительных материалов. Необходимо отметить весьма результативные действия Национальной шлаковой ассоциации США, к заслугам которой относится создание шлакоперерабатывающей индустрии. Шлак признан минеральным сырьевым материалом. Переработка шлака в основном осуществляется фирмами, независимыми от металлургов, и только в немногих случаях металлургические компании перерабатывают шлак для своих нужд и продают его [3]. В США, Англии, Германии, Франции воздушно охлаждаемые металлургические шлаки в основном перерабатываются на щебень, применяемый в качестве балласта при строительстве железных дорог, а также используют как заполнитель при сооружении аэродромных покрытий и автомобильных дорог. Асфальтобетонные покрытия с применением шлакового заполнителя характеризуется высокой прочностью, устойчивостью к истиранию, большим коэффициентом сцепления, отсутствием сдвиговых деформаций. Вся продукция шлакопереработки экономически выгодна. Например, шлаковый щебень в 1,5-2 раза дешевле природного и требует в 4,5 раза меньше удельных капитальных вложений. Шлаковая пемза в 3 раза дешевле керамзита и требует в 1,5 раза меньше удельных капитальных вложений.

Читайте так же:
Цемент тампонажный для паронагнетательных скважин

Основным видом промышленной продукции, производимой на основе металлургических шлаков, является шлакопортландцемент. Впервые гранулированный шлак был применен как добавка при производстве цемента в Германии в 1892 г.

Шлакопортландцемент – это гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое совместным тонким измельчением портландцементного клинкера и гранулированного шлака. Содержание шлака в шлакопортландцементе по ГОСТ 10178-85 должно составлять не менее 21 и не более 60% массы цемента [5]. По американскому стандарту содержание шлака должно составлять от 25 до 65%, по английскому не больше 65%. В Германии стандартизованы два вида шлакопортландцемента: железопортландцемент, содержащий не более 35% шлака, и доменный цемент с содержанием шлака от 31 до 85%. Во Франции выпускаются 4 вида шлакопортландцемента: железопортландцемент с 20–30% шлака, смешанный металлургический цемент с 50% шлака, доменный цемент с 70% шлака и шлако-клинкерный цемент, содержащий не менее 80% шлака. Каждый из этих видов цемента делится на две марки по прочности. В Германии каждый вид шлакопортландцемента имеет три марки по прочности, а в Англии и США – только одну марку, как и обыкновенный портландцемент.

Шлакопортландцементы широко применяются в настоящее время во многих странах для общих строительных работ, для гидротехнических сооружений и для сборных железобетонных изделий (например, бетонные трубы). По прочности они не уступают портландцементу, но нуждаются в более тщательном уходе при повышенных и пониженных температурах.

Исторически сложилось так, что доменные гранулированные шлаки в России и некоторых европейских странах используются преимущественно для производства вяжущих материалов, особенно для производства шлакопортландцемента. В США и Японии они применяются в основном для производства заполнителя. Последнее направление позволяет вовлечь в строительный комплекс значительно большее количество шлака, чем в производство из него вяжущих веществ. Особенно эффективно производство шлакового щебня при использовании технологии придоменной переработки шлака. При этом используется та тепловая энергия, которая была аккумулирована шлаковым расплавом в процессе производства чугуна. Такая технология позволяет достичь значительную экономию топливно-энергетических ресурсов.

В последние годы наблюдается рост шлаковых отвалов вокруг металлургических заводов России. Одной из причин уменьшения использования доменных гранулированных шлаков цементной промышленностью является падение спроса на шлакопортландцемент. В этой связи приобретает большое значение расширение масштабов производства шлакового заполнителя, в том числе шлаковой пемзы, которая является заменителем керамзита, а также литого шлакового щебня для тяжелых бетонов.

Читайте так же:
Цемент 50 кг m400

Необходимо подчеркнуть, что бетоны с заполнителем из доменных гранулированных шлаков отличаются рядом преимуществ перед традиционными бетонами. Как было установлено в работах доменный шлак в составе портландцементного бетона выполняет функцию активного заполнителя, т.е. его поверхностный слой реагирует с гидроксидом кальция, выделяющимся при гидролизе алита. При этом образуется дополнительное количество гидросиликатов кальция, которые создают чрезвычайно прочную связь заполнителя с цементной матрицей, полностью исчезают капиллярные каналы, которые в результате усадки цементного камня образуются между ним и поверхностью заполнителя. Это приводит к значительному повышению коррозионной стойкости бетона с активным заполнителем по сравнению с традиционными составами в большинстве агрессивных сред, в том числе даже против такого грозного вида химической агрессии, как кислотная. Кроме того, благодаря специфической структуре и отсутствию микрозазоров на границе раздела вяжущего и заполнителя, такие бетоны обладают отличительными физико-механическими характеристиками. Именно этим обусловлено широкое применение бетонов на шлаковом заполнителе в США, Японии и других странах.

В России шлаковый заполнитель используется сравнительно редко, поэтому имеются огромные резервы расширения производства бетонов на шлаковом заполнителе, что позволит приостановить рост шлаковых отвалов в районах расположения металлургических заводов России.

Функции цемента

Как было отмечено выше, цементобласты — функциональные клетки, и именно благодаря им откладываются последующие слои цемента. Откладываются слои ткани на протяжении всей жизни человека, и за всю жизнь увеличение толщины происходит в 2-3 раза. Отложение цемента необходимо для поддержания нормальной длины зуба в процессе естественного стирания, и происходит «выталкивание» зуба. Эту компенсационную функцию, которая необходима для сохранения нормальных размеров клинической коронки при помощи наслоения тканей, называют пассивным прорезыванием зуба. В ряде случаев наслоение может усиливаться на верхушке корней зубов при утрате «противолежащего» зуба на противоположной зубной дуге.

Цемент зуба необходим для крепления к шейке зуба и корню периферических волокон периодонта.

Итак, функции:

Обеспечение крепления волокон периодонта к зубу. Цемент является значимой составляющей поддерживающего аппарата зуба.

Защита дентина от неблагоприятных факторов.

Участвует в восстановительных процессах при образовании резорбционных лакун.

Компенсирует длину зуба при естественном изнашивании эмали, «выталкивая» зуб.

Особо важное клиническое значение имеет соединение цемента и эмали. Цементно-эмалевая граница.

обнаженный дентин — у пожилых людей;

захождение цемента на эмаль.

Если, например, наличие полости между цементом и эмалью является причиной гиперчувствительности в области шейки зуба. Также причиной может послужить покрытие дентина небольшим слоем цемента. Боль возникает при высокой или низкой температуре употребляемой пищи, при прикосновении стоматологическими инструментами. Цемент — защита дентина.

Своевременное профилактическое посещение стоматологического кабинета поможет предупредить развитие серьезных заболеваний.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector