Главное меню

Портландцемент общестроительного назначения бездобавочный


ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия»

На главную | База 1 | База 2 | База 3
Поиск по реквизитамПоиск по номеру документаПоиск по названию документаПоиск по тексту документа
Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭПУГПУЭПЦСНПЭУРР ГазпромР НОПРИЗР НОСТРОЙР НОСТРОЙ/НОПР РСКР СМНР-НП СРО ССКРазъяснениеРаспоряжениеРАФРБРГРДРД БГЕИРД БТРД ГМРД НИИКраностроенияРД РОСЭКРД РСКРД РТМРД СМАРД СМНРД ЭОРД-АПКРДИРДМРДМУРДПРДСРДТПРегламентРекомендацииРекомендацияРешениеРешение коллегииРКРМРМГРМДРМКРНДРНиПРПРРТОП ТЭРС ГАРСНРСТ РСФСРРСТ РСФСР ЭД1РТРТМРТПРУРуководствоРУЭСТОП ГАРЭГА РФРЭСНрСАСанитарные нормыСанитарные правилаСанПиНСборникСборник НТД к СНиПСборники ПВРСборники РСН МОСборники РСН ПНРСборники РСН ССРСборники ценСБЦПСДАСДАЭСДОССерияСЗКСНСН-РФСНиПСНиРСНККСНОРСНПСОСоглашениеСПСП АССП АЭССправочникСправочное пособие к ВСНСправочное пособие к СНиПСправочное пособие к СПСправочное пособие к ТЕРСправочное пособие к ТЕРрСРПССНССЦСТ ССФЖТСТ СЭВСТ ЦКБАСТ-НП СРОСТАСТКСТМСТНСТН ЦЭСТОСТО 030 НОСТРОЙСТО АСЧМСТО БДПСТО ВНИИСТСТО ГазпромСТО Газпром РДСТО ГГИСТО ГУ ГГИСТО ДД ХМАОСТО ДОКТОР БЕТОНСТО МАДИСТО МВИСТО МИСТО НААГСТО НАКССТО НКССТО НОПСТО НОСТРОЙСТО НОСТРОЙ/НОПСТО РЖДСТО РосГеоСТО РОСТЕХЭКСПЕРТИЗАСТО САСТО СМКСТО ФЦССТО ЦКТИСТО-ГК "Трансстрой"СТО-НСОПБСТПСТП ВНИИГСТП НИИЭССтП РМПСУПСССУРСУСНСЦНПРТВТЕТелеграммаТелетайпограммаТематическая подборкаТЕРТЕР Алтайский крайТЕР Белгородская областьТЕР Калининградской областиТЕР Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕР Краснодарского краяТЕР Мурманская областьТЕР Новосибирской областиТЕР Орловской областиТЕР Республика ДагестанТЕР Республика КарелияТЕР Ростовской областиТЕР Самарской областиТЕР Смоленской обл.ТЕР Ямало-Ненецкий автономный округТЕР Ярославской областиТЕРмТЕРм Алтайский крайТЕРм Белгородская областьТЕРм Воронежской областиТЕРм Калининградской областиТЕРм Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРм Мурманская областьТЕРм Республика ДагестанТЕРм Республика КарелияТЕРм Ямало-Ненецкий автономный округТЕРмрТЕРмр Алтайский крайТЕРмр Белгородская областьТЕРмр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРмр Краснодарского краяТЕРмр Республика ДагестанТЕРмр Республика КарелияТЕРмр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРпТЕРп Алтайский крайТЕРп Белгородская областьТЕРп Калининградской областиТЕРп Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРп Краснодарского краяТЕРп Республика КарелияТЕРп Ямало-Ненецкий автономный округТЕРп Ярославской областиТЕРрТЕРр Алтайский крайТЕРр Белгородская областьТЕРр Калининградской областиТЕРр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРр Краснодарского краяТЕРр Новосибирской областиТЕРр Омской областиТЕРр Орловской областиТЕРр Республика ДагестанТЕРр Республика КарелияТЕРр Ростовской областиТЕРр Рязанской областиТЕРр Самарской областиТЕРр Смоленской областиТЕРр Удмуртской РеспубликиТЕРр Ульяновской областиТЕРр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРррТЕРрр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРс Ямало-Ненецкий автономный округТЕРтр Ямало-Ненецкий автономный округТехнический каталогТехнический регламентТехнический регламент Таможенного союзаТехнический циркулярТехнологическая инструкцияТехнологическая картаТехнологические картыТехнологический регламентТИТИ РТИ РОТиповая инструкцияТиповая технологическая инструкцияТиповое положениеТиповой проектТиповые конструкцииТиповые материалы для проектированияТиповые проектные решенияТКТКБЯТМД Санкт-ПетербургТНПБТОИТОИ-РДТПТПРТРТР АВОКТР ЕАЭСТР ТСТРДТСНТСН МУТСН ПМСТСН РКТСН ЭКТСН ЭОТСНэ и ТЕРэТССЦТССЦ Алтайский крайТССЦ Белгородская областьТССЦ Воронежской областиТССЦ Карачаево-Черкесская РеспубликаТССЦ Ямало-Ненецкий автономный округТССЦпгТССЦпг Белгородская областьТСЦТСЦ Белгородская областьТСЦ Краснодарского краяТСЦ Орловской областиТСЦ Республика ДагестанТСЦ Республика КарелияТСЦ Ростовской областиТСЦ Ульяновской областиТСЦмТСЦО Ямало-Ненецкий автономный округТСЦп Калининградской областиТСЦПГ Ямало-Ненецкий автономный округТСЦэ Калининградской областиТСЭМТСЭМ Алтайский крайТСЭМ Белгородская областьТСЭМ Карачаево-Черкесская РеспубликаТСЭМ Ямало-Ненецкий автономный округТТТТКТТПТУТУ-газТУКТЭСНиЕР Воронежской областиТЭСНиЕРм Воронежской областиТЭСНиЕРрТЭСНиТЕРэУУ-СТУказУказаниеУказанияУКНУНУОУРврУРкрУРррУРСНУСНУТП БГЕИФАПФедеральный законФедеральный стандарт оценкиФЕРФЕРмФЕРмрФЕРпФЕРрФормаФорма ИГАСНФРФСНФССЦФССЦпгФСЭМФТС ЖТЦВЦенникЦИРВЦиркулярЦПИШифрЭксплуатационный циркулярЭРД
Показать все найденныеПоказать действующиеПоказать частично действующиеПоказать не действующиеПоказать проектыПоказать документы с неизвестным статусом
Упорядочить по номеру документаУпорядочить по дате введения

что это такое, состав и свойства, разновидности и марки по ГОСТ, сульфатостойкий пуццолановый портландцемент

Для изготовления бетона применяются неорганические вяжущие вещества, которые при смешивании с водой образуют тестообразный раствор, набирающий прочность по мере застывания. Разновидностью такого вяжущего состава является портландцемент.

Особенности и изготовление

О портландцементе нередко ведут разговор, когда речь заходит о необходимости прочного и устойчивого к негативным воздействиям среды раствора. Портландцемент представляет собой разновидность вяжущего вещества для бетонных растворов.

Он является сухой смесью, которую разводят водой. Спустя определенное время происходит схватывание продукта при взаимодействии с воздухом.

Портландцемент в основе имеет мелко смолотый клинкер, а также гипс, ускоряющий схватывание смеси. В зависимости от вида и марки изделия его формула может включать те или иные добавки и примеси.

Смесь была изобретена еще в 1824 году американским каменщиком, а своим названием обязана внешнему сходству с известняком Портленда, который добывался в одном из английских графств.

Для получения данного состава используются карбонатные горные породы (известняк, мел, глинозем и кремнезем), а также мергелий (смесь карбонатных пород и глины, переходная порода от известняковых к глинистым). Процесс производства начинается с тщательного измельчения сырья и смешивания его в определенных пропорциях. Следующий этап – обжиг сырья в печах при температуре 1300-1400°С. Результатом оплавления становится материал, называемый клинкером.

Клинкер вновь измельчается и смешивается с гипсом. При необходимости добавляются прочие элементы, повышающие эксплуатационные характеристики готового продукта. Данная смесь проходит контроль качества и при соответствии принятым стандартам получает сертификат соответствия.

Существует несколько вариантов обжига сырья:

Состав и свойства

Как уже говорилось, портландцемент состоит из клинкера. В природе готовые гранулы встречаются достаточно редко, поэтому клинкерную крошку получают искусственным методом путем смешивания и обжига карбоновых и глинистых смесей.

Готовый клинкер смешивают с гипсом, содержание которого в составе не превышает 5%. Его вводят для того, чтобы обеспечить подвижность раствора в течение 45 минут, что необходимо при формовке изделий или выполнении некоторых видов работ.

Состав и процентное содержание компонентов смеси регулирует ГОСТ 10178 85 «Портландцемент и шлакопортландцемент». Именно соблюдение гостребований при производстве гарантирует высокие технические и эксплуатационные характеристики продукта.

На его упаковке обязательно должно быть указание на производство по ГОСТу. При отсутствии последнего имеется ввиду, что портландцемент изготовлен в соответствии с ТУ (технические условия), а это значит, что его свойства отличаются от принятых.

Для придания портландцементу определенных технических характеристик, в состав вводят минеральные добавки, содержание которых не превышает 20-25%.

Наиболее востребованными являются следующие:

Свойства портландцемента определяются его составом. Основными критериями, по которым производится оценка качества продукта, являются следующие:

Для повышения морозостойкости в состав добавляют абиетат натрия или смыленный древесный пек.

Характеристики

Портландцемент имеет более высокие прочностные характеристики по сравнению с другими видами цемента, что обусловлено особенностями состава. Те или иные добавки могут вступать в реакции, изменяя технические свойства материала. Последние же связаны с его механической стойкостью и возможностями эксплуатации.

Нельзя говорить о том, что одна из технических характеристик является более приоритетной. Так, например, прочный, но слишком медленно застывающий портландцемент может увеличить сроки строительства. А морозостойкий, но подверженный коррозии состав может применяться лишь для решения узкого круга задач.

Сегодня производители стремятся создавать универсальные составы, в которых одинаково сильно проявляются наиболее важные для цемента свойства.

В то же время существуют специализированные составы, имеющие особое назначение. Таковым можно считать пуццолановый портландцемент, имеющий максимальные показатели коррозийной стойкости и влагопрочности, но достаточно низкие показатели прочности на начальных этапах работы (в первые дни схватывания).

Технические

Среди технических характеристик следует выделить:

Физические

Механические

Показатели механической прочности портландцемента составляют не менее 42,5 мПа на 28 сутки после заливки. Определение проводится в лабораторных условиях на примере образца. В соответствии с полученными результатами цемент маркируется (например, М 500). Коэффициент при этом указывает на то, какое давление способен выдержать образец (измеряется в кг/см³).

Чем выше данный коэффициент, тем больше прочностные показатели состава. Прочностные характеристики зависят от степени помола (чем она мельче, тем большей активностью обладает раствор), наличия присадок и добавок.

Показатели прочности, в свою очередь, влияют на степень схватывания раствора (определяется с помощью иглы Вика).

Отличия от простого цемента

Портландцементом считается разновидность цемента, который чаще всего используется при заливке бетона. Последний, в свою очередь, используется в монолитном и железобетонном строительстве, при возведении объектов, к которым предъявляются повышенные прочностные характеристики.

Благодаря наличию клинкерных гранул и прочих добавок, портландцемент обладает большим запасом прочности, имеет более высокие показатели морозостойкости, устойчивости к воздействию агрессивных сред. Это делает портландцемент востребованным материалом при строительстве объектов нефтяной и газовой отраслей.

Он подходит для возведения фундамента на сложных неустойчивых грунтах, в таком случае рекомендуется применять сульфатостойкую смесь. Такой состав почти не дает усадки зданий, на его поверхности не образуются трещины.

Вопрос о различиях между цементом и портландцементом несколько некорректен, поскольку последний является разновидностью цемента. Иначе говоря, цемент – это общее название, портландцемент является его разновидностью с определенным набором прочности.

Различия логичнее проводить, опираясь на марочную прочность цементов. Так, например, портландцемент М 400 уступает в своей прочности цементу М 600. Сам по себе портландцемент мало отличим от цемента (по способу монтажа, технологии схватывания, особенностям использования), разница тех или иных отличительных характеристик обусловлена присутствием добавок.

Виды

Все виды цемента делятся на бездобавочные и добавочные. Бездобавочный состав не содержит минеральных добавок, помимо гипса. Он подходит для надземных, подземных и подводных объектов монолитного характера, а также сборных бетонных и железобетонных конструкций, которые эксплуатируются в условиях отсутствия агрессивной среды.

Наличие минеральных добавок улучшает технические свойства портландцементов, благодаря чему их можно применять в агрессивных условиях, при длительном контакте конструкции с водой. Среди наиболее распространенных добавок минерального происхождения выделяют: доменный шлак, активные минеральные добавки и природные активные миндобавки.

За счет введения той или иной добавки происходит улучшение таких показателей, как водонепроницаемость, коррозийная стойкость, однако их присутствие способствует снижению морозостойкости.

В зависимости от особенностей состава выделяют следующие разновидности портландцемента:

Применяется в основном для быстровозводимых и железобетонных объектов.

Как правило, такие составы применяются для заполнения швов и трещин на поверхностях, подверженных воздействию повышенной влажности.

Применяется для создания свайного и других типов фундамента на болотистых и кислых почвах.

Материал применяется в качестве отделочного покрытия, а также для создания сложных с точки зрения форм конструкций. Бетон на основе магнезиального цемента, по сути, является разновидностью искусственного камня.

Для обеспечения качественного сцепления и набора необходимой прочности застывание должно вестись при температуре ниже 25%С. В противном случае теряется до 50% прочности бетона.

Еще одной особенностью глинозёма является недопустимость его смешивания с другими цементами и известью, составами, даже в небольшом количестве содержащими щелочи. Глинозёмный портландцемент подходит для изготовления кислостойких бетонных растворов, заполнения кислостойких пород (гранита, бештаунита). Скорость схватывания – около 8 дней.

Марки

Марка определяется как прочность образца при испытании его на изгиб и сжатие. Для изготовления образца применяются портландцемент и песок, взятые в пропорции 1: 3. Из данного раствора изготавливается образец размером 4х4х16 см, который застывает в течение 28 суток, твердение происходит в условиях повышенной влажности. Для ускорения застывания разрешается прибегать к технике пропаривания образца.

Наиболее распространенными сегодня являются марки портландцемента М 400, 500, 600:

Существуют также «промежуточные» марки цемента, например М 550 (по своим техническим характеристикам близки к М500, но отличаются чуть большей прочностью).

В каких случаях не подходит?

Благодаря многообразию составов портландцемента он подходит практически для любого типа строений. Главное – верно определить наиболее важное свойство цемента и подобрать соответствующую добавку. Некоторые из них при совместном использовании нивелируют свойства друг друга. Так происходит, например, при одновременном добавлении компонентов для улучшения влагостойкости и морозоустойчивости. Первые (повышающие влагостойкость) ощутимо снижают морозостойкость состава.

Иначе говоря, портландцементы с добавками не подходят для условий, в которых происходит значительное снижение температуры эксплуатации. В данном случае должны применяться портландцементы без добавок. Для влажных климатов не подходит стандартная смесь портландцементов, лучше выбрать шлакопортландцемент.

Немаловажно учитывать и назначение материала. Так, для возведения монолитных объектов и конструкций гражданского назначения (например, мостов, высоковольтных линий) не подходит портландцемент М400. Для решения указанных задач допустимо применять смесь с марочной прочностью не менее М 500.

Ни один из видов портландцемента не подходит для использования в текучих водах, соленых водоемах, проточных руслах рек, водах с высоким содержанием минералов.

Даже сульфатостойкая разновидность портландцемента, обладающая повышенными показателями влагопрочности, применяется только в статичных умеренных водах. В остальных случаях (например, для организации плотин, дамб и прочих инженерных сооружений) применяют особые виды цемента.

Приставка «портланд» обозначает присутствие в смеси большого количества силикатов кальция, поэтому она не рекомендована для блоков и конструкций специального назначения. Пуццолановый цемент не подходит для эксплуатации в условиях значительного снижения температуры.

О том, как происходит получение портландцемента смотрите в следующем видео.

Цемент портланд (портландцемент) - что это такое ?

Цемент портланд – современный ремонтно-строительный материал общего назначения, который используется в самых разных сферах и работах. Разновидностей цемента существует огромное множество, все они отличаются по характеристикам и свойствам, обусловленным особенностями производства и входящими в состав компонентами.

Портландцемент представляет собой гидравлическое вяжущее, произведенное на базе силиката кальция и его производных. Основная особенность материала – быстрое застывание, а также хорошие эксплуатационные свойства и параметры. Для выполнения тех или иных работ подбирают цемент с нужным составом и показателями, предварительно тщательно изучив все характеристики и выполнив расчеты.

Раствор портландцемента – это эластичная масса, в процессе высыхания превращающаяся в цементный камень. В современном строительстве без применения таких растворов невозможно создание монолитных зданий/конструкций, железобетонных изделий, качественных кладочных и отделочных смесей.

Особенности и изготовление

Портландцемент используют там, где нужно приготовить прочный и стойкий к различным воздействиям раствор. Это один из видов вяжущего, применяемый для замеса бетона.

Портландцемент – это сухой порошок, который необходимо затворять водой. Через некоторое время он схватывается, застывает и превращается в прочный и способный противодействовать немалым нагрузкам монолит. В зависимости от состава и их пропорций портландцемент бывает разных видов, демонстрируя соответствующие параметры.

В основе сухого порошка работает клинкер мелкого помола с добавлением гипса, призванного ускорить схватывание раствора. Марки и виды материала предполагают введение в состав различных добавок, примесей, присадок.

Название цемент («портландцемент») получил от места производства. Впервые смесь создали в далеком 1824 году при участии американского каменщика, а внешний вид материала схож с известняком Портленда, добываемого в английском графстве.

Чтобы получить состав, используют разные карбонатные породы горного происхождения (кремнезем, глинозем, мел, известняк) и мергелий (специальная смесь глины и карбонатных пород, представляющая собой переходную породу от известнякового типа к глинистому).

Процесс производства портландцемента:
  • Тщательное измельчение сырья, создание смеси из разных компонентов, взятых в определенных пропорциях.
  • Обжиг сырья в специальных печах при очень высокой температуре (около +1400 градусов) – получение клинкера.
  • Тщательное измельчение клинкера, смешивание его с гипсом.
  • Добавление различных элементов для повышения эксплуатационных характеристик и свойств, установленных ГОСТом и подтверждаемых соответствующими сертификатами.
Методы обжига сырья для портландцемента:
  • Сухой – смесь мелется и сушится одновременно, что существенно сокращает расходы производства и труда. Мельницы выдают готовый порошок.
  • Мокрый – сначала компоненты мелют, потом замачивают глину до повышения уровня влажности, равного 70%. Далее глину смешивают с известняком в мельнице.
  • Комбинированный – способы производства совмещены: сырье насыщают влагой до 14% и измельчают, сушат в мельницах.

ГОСТ

Виды и марки портландцемента могут быть разными. Производство и параметры материала регламентируются нормативными документами:

  • ГОСТ Р 31108-2003
  • ГОСТ 10178-85

Свойства портландцемента по маркам указаны также тут. Но нужно учитывать, что более свежий документ указывает еще и марку 900, в ГОСТе 1985 года ее нет. Правда, этот нюанс интересен больше проектировщикам и инженерам, выполняющим обоснование возведения военных объектов, так как в других сферах материал не применяют.

Состав и свойства

Портландцемент производят из клинкера. Ввиду того, что в природе готовые гранулы практически невозможно найти, клинкерная крошка создается искусственно из смеси глинистых и карбоновых смесей. Готовым клинкер смешивается с гипсом (его доля не превышает 5%), чтобы сделать раствор подвижным.

Высокие эксплуатационные и технические характеристики определяются пропорцией и типом вводимых в состав портландцемента компонентов. Данный аспект регулируется ГОСТом 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент». На упаковке с порошком обязательно указывают особенности производства, соответствие ГОСТу.

Если на таре указано ТУ (технические условия) вместо ГОСТа, это говорит о том, что свойства материала могут отличаться от регламентированных.

Чтобы придать цементу те или иные свойства, в порошок добавляют разнообразные минеральные добавки (в объеме, равном максимум 20-25% общего веса). Их взаимодействие влияет на химический состав портландцемента, во многом определяет характеристики и параметры.

Самые популярные минеральные добавки:
  • Алюминат – продлевает время схватывания, но демонстрирует низкую прочность, в связи с чем вводится в смесь в объеме, не превышающем 15%.
  • Алюмоферрит – обладает идентичными свойствами алюминату, но его в составе не должно быть больше 10-18%.
  • Белит – вяжет, продлевает время затвердевания, но в больших объемах понижает прочность (добавляют не более 37%).
  • Алит – чаще всего вводится в составы жидких марок для ускорения твердения (до 60%).

Основные свойства портландцемента определяются его составом. При выборе порошка для приготовления раствора необходимо сразу определиться со сферой применения и требуемыми (желаемыми) характеристиками, оптимальными параметрами.

Основные критерии при выборе портландцемента:
  • Скорость схватывания – стандартным считается время в 40-45 минут. На данный показатель влияют тонкость помола, состав минеральных добавок, температура на объекте.
  • Водопотребность – нужный для затворения объем воды (обычно не больше 25% общей массы раствора). Для понижения нужного объема воды могут применяться пластификаторы, сульфитно-дрожжевая бражка.
  • Морозостойкость – определяется количеством циклов замораживания/оттаивания, которые способен перенести камень без потери качеств и деформаций. С целью повышения уровня морозостойкости часто в смесь вводят смыленный древесный пек или абиетат натрия, специальные присадки.
  • Водоотделение – отжим воды в замешанном растворе, который появляется из-за оседания тяжелых частиц цемента. Для понижения показателя используют минеральные добавки.
  • Тепловыделение – в процессе гидратации (затвердения). Если состав очень быстро отдает тепло, он может деформироваться. Чтобы этого избежать, используют активные минеральные добавки.
  • Стойкость к коррозии – определяется степенью пористости застывшего монолита (тонкостью помола смеси).

Характеристики

Портландцемент характеристики предполагает более высокие в сравнении с другими типами цемента. Но многое зависит от добавок. При выборе вяжущего обращают внимание на все основные показатели и цифры, важные при выполнении расчетов. Редко какая-то одна характеристика становится основополагающей и влияет на выбор цемента – как правило, для выполнения тех или иных работ важен комплекс параметров.

Современные производители все чаще предлагают составы универсального типа, по максимуму улучшая свойства материала. Но есть и специализированные порошки, актуальные для тех или иных задач: например, пуццолановый цемент демонстрирует наилучшие показатели стойкости ко влаге и коррозии, но не слишком прочный в первые дни после заливки. Также могут отличаться и другие разновидности портландцемента.

Технические

Именно на эти свойства обращают внимание в первую очередь. Они определяют эксплуатационные качества готового раствора. Во многом влияет на то, какие качества проявляет портландцемент, марка. Многие показатели указаны на упаковке.

Основные технические характеристики портландцемента:
  • Удельный вес – около 1100 кг/м3 (насыпной) и 1600 кг/м3 (уплотненный).
  • Потребление воды – максимум 25-28%, в противном случае бетон будет расслаиваться, покрываться трещинами в процессе застывания.
  • Тонкость помола – стандартное значение равно 40 микронам (проходит сквозь сито №008), что дает нужную прочность и скорость твердения.
  • Плотность – напрямую зависит от марки цемента и добавок в составе: плотность цемента в рыхлом виде составляет 1.1 т/м3, в уплотненном виде около 1.6 т/м3.
  • Скорость схватывания – от 45 минут до 12 часов.
  • Изменение объема в процессе застывания – когда цементное тело уменьшается на 0.5-1 мм/м на свежем воздухе и набухает до 0.5 мм/м в водной среде. Изменения должны быть равномерными по текстуре раствора.

Физические

Применение портландцемента во многом обусловлено его физическими свойствами.

Важные физические параметры цемента портланд:
  • Стойкость к коррозии – за счет добавок для уменьшения пористости и гидроактивных материалов, не позволяющих солям химически взаимодействовать.
  • Срок хранения – максимум 12 месяцев без нарушения заводской тары (бумажные мешки с 3-4 слоями), но нужно помнить, что через 3 месяца порошок теряет около 20% активности, через 12 – все 40%.
  • Прочность на сжатие – определяется маркой, может соответствовать одному из четырех показателей (22.5 и 32.5, 42.5 и 52.5), зависит от скорости схватывания смеси.

Механические

Механическая прочность портландцемента равна минимум 42.5 мПа через 28 суток после замеса. Определяют параметр обычно в условиях лаборатории, после чего выдают сертификат с указанием марки. Коэффициент марки (М500, М600) говорит о том, какое давление свободно выдерживает образец (измерения производятся в кг/м3). Прочность зависит от тонкости помола и присадок в составе.

Отличия от простого цемента

Портландцемент – это вид цемента, который считается наиболее подходящим и оправданным для заливки бетона. Бетон используют в монолитном/железобетонном строительстве, в процессе возведения разных объектов, предполагающих повышенные требования по прочности и способности противостоять нагрузкам.

Гранулы клинкера и другие добавки в составе портландцемента делают его более прочным, стойким к морозу, воздействию внешних негативных факторов и агрессивных сред. Нужно отметить, что такое описание подходит практически ко всем видам портландцемента, что делает его востребованным в процессе строительства объектов газовой, нефтяной промышленности.

Также данный тип вяжущего подходит для заливки фундамента на неустойчивых сложных почвах – обычно выбирают сульфатостойкий портландцемент, который исключает усадку и распространение трещин по монолиту.

Пытаясь определить, чем отличается цемент от портландцемента, нужно помнить, что они соотносятся как общий класс вяжущего и один из его видов. Портландцемент – более прочный тип цемента. И явные отличия можно определить, рассматривая конкретные марки и виды портландцемента по составу. Такие же аспекты, как технология схватывания, особенности замеса, способ монтажа, применение и т.д. схожи.

Виды

Портландцемент бывает чистым и с добавками. Вяжущее без добавок не включает в состав минеральных веществ, только гипс. Такой материал используют в монтаже подземных/наземных и подводных монолитных объектов, сборных бетонных/железобетонных конструкций, эксплуатируемых при отсутствии явно выраженной агрессивной среды.

Минеральные добавки способны значительно улучшить определенные свойства материала, который может применяться в воде, агрессивных условиях. Самые популярные добавки: активные минеральные вещества, доменный шлак. Они улучшают стойкость к коррозии, воде, морозу, химии и т.д.

Виды портландцемента по добавкам (из чего сделано вяжущее):
  • Нормально твердеющий – без добавок.
  • Быстросохнущий – твердеет в течение 3 суток после заливки за счет вхождения в состав миндобавок и шлака. Помол смеси должен быть минимальным, есть марки М400 и М500. Благодаря применению вещества можно ускорить выполнение работ, актуально для быстровозводимых и ЖБ объектов.
  • Пластифицированный – в составе есть специальные добавки для уменьшения водопоглощения, повышения подвижности и термостойкости. Пластификаторы вводятся в порошок на этапе помола, они обволакивают частицы цемента, не позволяя им склеиваться. Состав получается комфортным в работе, актуален для работы со сложными архитектурными конструкциями.
  • Гидрофобный – не впитывает влагу, быстро схватывается благодаря наличию в составе асидолов, мылонафт. Используется в условиях повышенной влажности, на объектах с риском подтопления.
  • Портландцемент тампонажный – защищает скважины от грунтовых вод, актуален в газовой/нефтяной сферах, так как не боится температуры и давления, держит конструкцию даже в начале застывания. Есть тампонажный облегченный состав, содержащий соответствующие добавки.

  • Расширяющийся – увеличивается в объеме при замесе. Используется при заполнении трещин и швов, в разного типа ремонтных работах.
  • Портландцемент со шлаком – с добавлением доменных шлаков, повышающих объем частиц металла в составе и делающих застывший камень стойким к огню. Так получают жаропрочный бетон, который используется при создании объектов под водой, землей, на значительной высоте. А вот морозостойкость у состава невысокая.
  • Сульфатостойкий – не боится сульфатных вод, провоцирующих коррозию. Чаще всего данный тип цемента также обладает стойкостью к морозу и выполняется в марках М300-М500.
  • Белый портландцемент – используется в декоративных целях при проведении архитектурных и отделочных работ, часто окрашивается разными пигментами. Белый цемент производитель получает за счет использования белых глин, чистых известняков, а также охлаждения клинкера водой.
  • Шлакощелочной цемент – демонстрирует еще более высокие показатели и свойства в сравнении с обычным портландцементом. Стоек к агрессивным воздействиям, средам, температурным перепадам, жаре и морозу, влаге. Такие характеристики удается получить благодаря введению в состав щелочи и молотого шлака, реже – глины.
  • Цветной – актуален для декоративных работ, получают путем добавления к белому портландцементу пигментов (охра, железный сурик, оксид хрома и т.д.).
  • Магнезиальный – производится на базе нагрева оксидов магния до высокой температуры и добавления водного раствора хлорида магния 30%. Технология создания и компоненты делают цемент прочным и хорошо поддающимся отделке (полировка, противодействие микроорганизмам и т.д.). Часто применяют для отделки, выполнения сложных конструкций.

  • Пуццолановый портландцемент – создают из цветного цемента, гипса, добавок осадочного либо вулканического происхождения. Раствор стоек к воде, застывает даже под водой, поэтому применяется в сооружении гидротехнических конструкций, для облицовки разного типа резервуаров, поверхностей, пребывающих в контакте с хлорированной либо морской водой. Застывший камень получается прочным, стойким к воде и химикатам, не дающим высолов.
  • Глиноземистый – прочный, быстро твердеющий цемент на базе клинкера и известняков в расплавленном виде. В порошке содержится много алюминатов кальция (низкоосновных). Застывает при +25С и ниже, иначе теряет половину прочности. Материал с другими видами цемента и добавками смешивать запрещено. Обычно порошок используют для создания стойких к кислоте растворов, заполнения гранита, бештаунита и иных кислостойких пород. Схватывается такая смесь в течение 8 суток.

Марки

Марка портландцемента базируется на показателе прочности опытного образца при исследовании его на сжатие и изгиб. Образец делают из цемента и песка в соотношении 1:3, размер тестового камня составляет 4х4х16 сантиметров. Ему дают застыть за 28 суток при высокой влажности, могут пропаривать, а потом проводят исследования.

Самыми популярными сегодня считаются марки от М400 до М600, но в Москве и регионах можно найти и иные виды материала.

Марки портландцемента:
  • М400 – самая востребованная смесь с актуальными показателями.
  • М500 – смесь с большим запасом прочности, применяется в ремонтно-дорожных работах, реконструкции, ремонте, строительстве военно-технических объектов и т.д.
  • М600 – прочность повышена, раствор актуален для создания ответственных ЖБИ, инженерных сооружений, конструкций.
  • М700 – максимальная прочность, смеси для напряженных конструкций. В индивидуальном строительстве не применяется из-за высокой цены и неактуальности высоких показателей.
  • М900 – цемент сверхпрочного типа, его выбирают исключительно для создания сложных военных объектов (бункеров, к примеру).

Что касается промежуточных марок (М550, к примеру), то они не очень сильно отличаются от ближайших (в данном случае это М500 и М600) и не предполагают уникальных свойств. Обычно такие марки близки по параметрам к меньшему коэффициенту (М500), но с повышенным запасом прочности.

В каких случаях не подходит

Портландцемент на рынке представлен в большом ассортименте, поэтому подходит практически для всех задач, объектов, зданий, конструкций. Самое важное при расчетах – точно определить предполагаемые нагрузки и ожидаемые свойства, а потом в соответствии с ними приобретать материал.

Но нужно помнить, что разные добавки могут взаимоисключать одна другую и просто сводить к нулю полезные свойства.

К примеру, если одновременно вводить присадки для стойкости ко влаге и морозу, первые ухудшат второе качество. То есть, цемент с добавками лучше не использовать в условиях существенно пониженной температуры окружающей среды. А вот пуццолановый цемент не стоит эксплуатировать при сильном морозе.

Применение материала определяется и его назначением. Для создания монолитных конструкций и объектов гражданского назначения (мосты, высоковольтные линии и т.д.) лучше брать цемент минимум М500, а вот для возведения частного дома нет смысла применять М600 или М700 – это будет пустая трата финансов.

Все виды портландцемента нельзя использовать в соленых водоемах, текучих водах, руслах рек проточного типа, водах с повышенным содержанием разных минералов. Так, даже сульфатостойкий цемент может эксплуатироваться лишь в умеренных статичных водах, а вот для плотин, дамб и других подобных сооружений выбирают специальные виды цемента.

Ввиду того, что в портландцементе содержится много силикатов кальция, не стоит выбирать данный тип смеси для создания конструкций и блоков специального назначения.

Цемент портланд – качественный и прочный материал, позволяющий создавать бетонные растворы с различными характеристиками для реализации тех или иных задач. При условии верного выбора и использования в соответствии с технологией портландцемент обеспечит наилучший результат.

полная расшифровка новых марок цемента

Уникальный строительный материал – цемент в соответствии с назначением выпускается в огромном разнообразии типов, видов и подвидов. При этом о назначении, составе и других основных потребительских характеристиках говорит маркировка цемента.

СодержаниеСвернуть

Маркировка наносится типографским способом на поверхность упаковки (бумажный мешок или биг-бег) либо указывается в сопроводительной документации на партию цемента поставляемого «навалом».

Маркировка цемента в мешках, биг-бегах и навалом должна соответствовать требованиям ГОСТ, в противном случае покупатель материала приобретает поддельный цемент со всеми вытекающими «неприятностями».

Маркировка цемента в РФ

В Российской Федерации «законными» считаются новые маркировки цемента, составленные и нанесенные в соответствии с требованиями нормативного документа ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные», введенным в действие 1 сентября 2004 года. В то же время в старых документах и интернете можно встретить старые маркировки цементов общестроительного назначения по ГОСТ 10178-85.

В связи с этим, неспециалисту бывает трудно разобраться какой строительный материал заказывать для самостоятельного возведения здания или бетонной конструкции. Поэтому в рамках этой статьи будет рассмотрена новая маркировка цемента ГОСТ 31108-2003 и старый вариант – обозначение по ГОСТ 10178-85.

Расшифровка марок цемента по новому ГОСТу 31108-2003

В соответствии с действующим нормативным документом, обозначение связующего общего назначения состоит из следующих «компонентов»:

  • Вид продукта. Например: «Портландцемент», «Шлакопортландцемент», «Композиционный цемент» и пр.
  • Тип цемента. Представляет собой комбинацию из заглавных букв и римских цифр. Для удобства работы сведем обозначение и расшифровку типа цемента в следующую таблицу:
Обозначение типа цементаВид продуктаПримечание
ЦЕМ IПортландцементНе содержит минеральных присадок
ЦЕМ IIПортландцемент с присадкамиДобавляют обозначение подтипа А или В и обозначение вида минеральных присадок. Подтип А или В характеризует вещественный состав продукта в % от массы
ЦЕМ IIIШлакопортландцемент
ЦЕМ IVПуццолановый
ЦЕМ VКомпозитный
  • Обозначение вида присадок, следующее за обозначением подтипа вещественного состава продукта сводим в следующую таблицу:
Обозначение вида присадкиНаименование вида присадки
ШОтходы металлургической промышленности – шлак
ИИзвестняк
ЗОтходы производства энергии – зола уноса
МКМикрокремнезем
ППуццолана

Также в маркировке цемента можно обнаружить букву “Н”, что означает, что цемент приготовлен с применением нормированного состава клинкера.

  • Класс прочности: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5. Маркировка цемента по прочности самый важный показатель для потребителя. Данная группа цифр, идентифицирует прочность бетона на сжатии через 28 суток после затворения. Например группа цифр 32,5 соответствует старому обозначению прочности на сжатие 400 кгс/см2 (портландцемент М400), цифры 42,5 – 500 кгс/см2 (портландцемент М500) и т.п.
  • Прочность на сжатие при схватывании цемента в течение двух-семи суток (кроме цемента класса прочности 22,5)характеризуется буквами Н или Б, нормально твердеющий и быстротвердеющий соответственно.
  • Нормативный документ в соответствии с которым произведен продукт – ГОСТ 31108-2003.

Пример маркировки: Портландцемент с добавкой шлака ЦЕМ III/В-Ш 42,5Б ГОСТ 31108-2003. Расшифровка маркировка цемента: портландцемент с присадками, подтипа В, с добавкой гранулированного шлака, класса прочности на 28 сутки 42,5, быстротвердеющий, соответствующий требованиям ГОСТ 31108-2003.

Маркировка цемента ГОСТ 10178-85

Обозначение цементов по данному нормативному документу представляет собой комбинацию из заглавных букв и арабских цифр. В соответствии с требованиями Госта обозначение цемента должно состоять из следующих «компонентов»:

Полное или сокращенное называние вида продукта (см. таблицу ниже).

  • Группа цифр обозначающая прочность на сжатие бетона или раствора через 28 суток после затворения (марку) кгс/см2: 300, 400, 500, 600.
  • Комбинация заглавной буквы «Д» с группой цифр обозначающая содержание присадок в процентах к единице массы продукта: Д0 (содержание присадок 0%), Д20 (содержание присадок 20%) и т.п.
  • Заглавная буква или группа заглавных букв, сообщающая о специальных свойствах цемента: «Б» (быстротвердеющий), «Н» (цемент с нормированным содержанием клинкера), «ПЛ» (цемент с пластифицирующими свойствами), «ГФ» (цемент гидрофобизирующими свойствами).
  • Нормативный документ в соответствии с которым произведен продукт – ГОСТ 10178-85.

Пример маркировки: ПЦ 500-Д0-Б – ГФ ГОСТ 10178-85. Расшифровка: Портландцемент, марки М500, быстротвердеющий, без присадок, гидрофобизированный, изготовленный по ГОСТ 10178-85.

Заключение

В публикациях строительной и ремонтной тематики, которыми наполнен интернет можно встретить упрощенное обозначение цемента, состоящее из буквы «М» и группы цифр 400 или 500: М400 и М500.

В соответствии с требованиями ГОСТ 31108-2003 упрощенным обозначениям соответствуют маркировки: Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2003 (М400), Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2003 (500).

В соответствии с требованиями ГОСТ 10178-85 упрощенным обозначениям соответствуют маркировки: ПЦ400-Д0-Н ГОСТ 10178-85 (М400), ПЦ500-Д0-Н ГОСТ 10178-85 (М500).

Что такое портландцемент и его особенности - Статьи

Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и в воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса. Портландцементный клинкер - продукт спекания сырьевой смеси необходимого химического состава, обеспечивающего преобладание после обжига силикатов кальция.
Основными сырьевыми материалами для получения портландцемента являются известняки и глинистые породы или их природные смеси - мергели. Применяют также разнообразные отходы промышленности: золы, шлаки, нефелиновый шлам и др.

Производство портландцемента складывается из двух стадий: получения клинкера и его измельчения с добавками. Основными технологическими операциями производства цементного клинкера являются: разработка и подготовка сырьевых материалов, включающие добычу, измельчение и при необходимости их сушку; получение однородной сырьевой смеси при совместном измельчении и смешении компонентов; обжиг сырьевой смеси РР спекания, обеспечивающего прохождение физико-химических ПРОЦЕССОВ клинкерообразования, и охлаждение.

Состав и свойства портландцемента.
Свойства портладцемента зависят от состава и особенностей строения клинкера. Повышенное содержание в клинкере оксида кальция, связанного в минералы, позволяет получить цемент с высокой активностью и скоростью роста прочности во времени. Содержание свободного СаО в клинкере колеблется от 0 до 2%, обычно стремятся свести его до минимума за счет полного прохождения реакций клинкерообразования. Свободный оксид кальция, оставшийся в клинкере, вызывает неравномерность изменения объема и снижает
прочность цементного камня.
Оксид магния также отрицательно сказывается на свойствах цемента. Содержание МgО в портландцементе должно быть не более 5%. Вредное влияние свободных оксидов кальция и магния обусловлено их способностью к медленному гашению и развитию внутренних напряжений в затвердевших бетонах и растворах.
Наиболее значительные по содержанию клинкерные минералы называют алитом и белитом. Алит - это твердый раствор трехк-альциевого силиката С38 и небольшого количества А12О3, МgО и др. Твердый раствор в данном случае является результатом внедрения указанных оксидов в кристаллическую решетку трехкальциевого силиката. Алит в значительной степени определяет свойства портландцемента, его высокую прочность и скорость роста ее во времени.
Белит является вторым по содержанию клинкерным минералом и представляет собой твердый раствор бета-двухкальциевого силиката (Р-С25) и др. Он твердеет медленно, однако неуклонно наращивает прочность во времени.
При просмотре клинкера под микроскопом четко различаются призматические кристаллы алита и округлые – белита.
В состав находящегося между ними промежуточного вещества входят алюминатная и алюмоферритная фазы. Алюминаты в клинкере представлены трехкалыдиевым алюминатом быстросхватывающимся минералом, затвердевающим в первые сроки с большим тепловыделением. Алюмоферритная фаза представляет собой твердый растворразличных алюмоферритов и в большинстве клинкеров близка по составу к четырехкалыдиевому алюмоферриту.
Для некоторых специальных видов портландцемента минералогический состав может не укладываться в указанные пределы. Повышение содержания минералов силикатов (особенно алита) улучшает прочностные и другие свойства цемента, однако затрудняет обжиг клинкера.
При производстве цемента выбирают рациональные составы клинкера, обеспечивающие как высокое качество продукции, так и оптимальные условия работы вращающихся печей.
Высокая тонкость измельчения цементного клинкера является Ю необходимым Условием проявления его вяжущих свойств. При просеивании цемента, через сито с сеткой № 008 должно проходить нежнее 85% массы пробы.
Ряд свойств цемента и прежде всего прочность в ранние сроки твердения, пропорциональны удельной поверхности, которая для заводских цементов равна 2500-3500 см2/г при определении ее по скорости прохождения воздуха через слой цементного порошка.
Истинная плотность портландцемента колеблется в диапазоне 3-3 2 г/см3. Насыпная плотность цемента зависит от степени уплотнения порошка: в рыхлом состоянии она составляет 960-1300, в уплотненном достигает 1600-840 кг/м3.
Цемент, затворенный водой, образует пластичное цементное тесто. Водопотребность цементов оценивают количеством воды затворения в процентах массы цемента, необходимым для образования теста нормальной густоты. Понятие нормальной густоты является условным и определяется погружением в цементное тесто пестика прибора Вика (пестик не должен доходить на 5-7 мм до пластинки, на которой установлено кольцо, заполненное цементным тестом). Портландцемент характеризуется сравнительно невысокой водопотребностью. Нормальная густота его колеблется от 24 до 29%. Увеличивают водопотребность цемента повышенное содержание алюминатов, минеральные добавки осадочного происхождения (опока, трепел, диатомит и др.), большая тонкость измельчения, снижают - добавки-пластификаторы. Повышение водопотребности неблагоприятно отражается на свойствах цемента: прочности, усадочных деформациях, морозостойкости и др. Это объясняется увеличением избытка воды по сравнению с теоретически необходимым для его твердения и, как следствие, возрастанием пористости цементного камня.
Первой стадией твердения цементного камня является схватывание. Весь период схватывания условно делится на начало и конец. Началом схватывания цементного теста считается время, пошедшее от момента затворения до того момента, когда игла прибора Вика не будет доходить до пластинки, на которой установлено кольцо, на 1 -2 мм. Концом схватывания считается время от начала затворения до момента, когда игла будет опускаться в тесто не более чем на 1 мм. Начало и конец схватывания цементов нормируются в пределах, удобных для изготовления растворов и бетонов. Начало схватывания Должно наступать не ранее чем через 60 мин, для цементов марок 300,400 и 500 и 45 мин для марок 550 и 600. Обычно оно наблюдается через 2-4 ч от момента затворения. Конец схватывания для цемента должен наступать не позднее 10 ч. Указанные требования обеспечивают за счет введения в портландцемент добавки гипса.
Двуводный гипс замедляет схватывание портландцемента. Замедляющее действие гипса связано с образованием на поверхности зерен С3А (наиболее быстротвердеющей фазы цемента) защитных оболочек нового соединения - гидросульфоалюмината. Это соединение является продуктом взаимодействия гипса, трехкальциевого алюмината и воды.
Добавки - регуляторы сроков схватывания цемента - разделяют на две группы: замедлители и ускорители. Замедлителями сроков схватывания портландцемента являются борная кислота, фосфаты и нитраты калия, натрия и аммония, которые увеличивают концентрацию ионов кальция в твердеющей системе, замедляющих процесс гидролиза С35. Замедляют схватывание цемента также органические поверхностно-активные вещества, адсорбирующиеся на частицах цемента и тормозящие гидратацию. Ускорить схватывание портландцемента можно введением добавок - электролитов, а также веществ, являющихся центрами кристаллизации гидратных новообразований.
Так, ускорение схватывания добавкой СаС12 объясняется ее взаимодействием с алюминатными и ферритными фазами цемента с образованием гидрохлоралюмината кальция, а также поверхностной адсорбцией ионов, которая вызывает повышение растворимости клинкерных минералов.
Равномерность изменения объема при стандартных испытаниях цемента оценивают визуально по деформации образцов - лепешек (диаметром 70-80 и толщиной 10 мм) из цементного теста нормальной густоты, подвергнутых кипячению после 24 ч твердения в нормальных влажностных условиях. Основной причиной неравномерного изменения объема цементного камня является гашение в нем свободных СаО и МдО (периклаза). В некоторых случаях такая неравномерность связана с образованием в уже затвердевшей структуре гидросульфоалюмината кальция при повышенной дозе добавки гипса. Основным показателем качества цемента является прочность, наибольшее значение имеет прочность при сжатии и изгибе. В зависимости от величины этих показателей установлены марки М300, М400, М500, М550, М600.
Цементный завод должен определять активность цемента и при пропаривании в возрасте 1 сут. и указывать ее в паспорте на отгружаемый цемент.
Для ориентировочного определения прочности цементов используются различные ускоренные методы.
Прочность цементов находится в сложной зависимости от большого комплекса факторов. Одним из основных является состав цемента. На прочностные показатели цемента влияют не только содержание отдельных минералов, но и их микроструктура. В последние годы большое внимание отводится изучению легирующих добавок, повышающих прочность цемента.
Прочность цемента, особенно в раннем возрасте, повышается с увеличением удельной поверхности и уменьшением предельного размера зерен. В высокопрочных быстротвердеющих цементах до 95% (по массе) представлено частицами не более 30 мкм при содержании зерен менее 5 мкм до 30%. Наряду с потенциальной активностью цемента, обусловленной его составом, структурой и дисперсностью, на прочность которую он проявляет в растворах и бетонах, существенно влияют условия хранения, использования и твердения.

Разновидности портландцементов.
Различные условия службы бетонов и растворов в разнообразных средах и конструкциях обусловили необходимость производства широкого ассортимента различных видов цемента на основе портландцементного клинкера. Большая часть всего объема выпускаемого цемента приходится на портландцемент с минеральными добавками. Использование различных минеральных добавок приводит к экономии наиболее дорогостоящего и энергоемкого полуфабриката - портландцементного клинкера - и утилизации различных промышленных отходов. Этот цемент более водостойкий и коррозионностойкий, чем бездобавочный, имеет меньшее тепловыделение. Для производства высокопрочных морозостойких бетонов и в ряде других случаев применяют бездобавочный портландцемент или портландцемент, содержащий до 5% минеральных добавок.
Все цементы, выпускаемые промышленностью, можно разделить на цементы общестроительного назначения и специальные цементы.
Цементы общестроительного назначения изготавливают пяти типов:
тип I - портландцемент (от 0 до 5% минеральных добавок) марок
300, 400, 500, 550, 600;
тип II_ портландцемент с добавками (от 6 до 35% минеральных добавок) марок 300, 400, 500;
тип III _ шлакопортландцемент (от 36 до 80% доменного гранулированного шлака) марок 300, 400, 500;
тип IV _ пуццолановый цемент (от 21 до 55% минеральных добавок) марок 300,400,500;
- тип V - композиционный цемент (от 36 до 80% минеральных добавок) марок 300, 400, 500.
При нормировании прочности в 2-х суточном возрасте цементы относятся к быстротвердеющим.
При условном обозначении указывают тип цемента и его марку. Вводят дополнительные обозначения для быстротвердеющего (Р), пластифицированного (Пл), гидрофобизированного цемента (Гф), а также цемента, полученного из клинкера с нормированным минералогическим составом (Н).
Портландцемент I типа содержит 95-100% клинкера без учета добавки гипса, вводимого для регулирования сроков схватывания. В цемент I типа так же, как и других типов, можно вводить до 5% дополнительных добавок (для интенсификации помола, ускорители твердения, пластификаторы, другие регуляторы свойств цемента). Цемент I типа используется в основном для бетонов с высокой морозостойкостью (при строительстве цементобетонных покрытий дорог, изготовлении железобетонных труб, шпал, опор, линий электропередач и др.).
Наиболее распространенными в строительстве являются портландцементы II типа. Их различают по виду добавки, указываемой при условном обозначении цемента: с добавкой шлака (Ш), пуццоланы (П), золы-уноса (3), известняка (И) и композиций добавок(К). Добавка известняка в отличие от активных минеральных добавок не взаимодействует с Са(ОН)2, но образует комплексные соединения гидрокарбоалюминаты и способствует кристаллизации гидратных "Ювообразований. Добавки пуццолан, в том числе и золы-уноса, а также известняка вводятся в портландцемент в количестве не более 0%. При этом содержание пуццолановых добавок осадочного происхождения не может превышать 10%.
Цементы II типа со шлаковой или композиционной добавкой Дополнительно подразделяют на группы А и Б. Портландцемент группы А содержит 6-20% добавок, группы Б - 21-35%. При введении в композицию добавок пуццоланы или известняка их количество не может превышать 20%.
Шлакопортландцементы (ШПЦ) и пуццолановые цементы (ППЦ) также изготавливают двух групп. В ШПЦ группы А вводят 35-65% доменного гранулированного шлака, группы Б-65-80%. Пуццолановые цементы группы А содержат 21-35% пуццолановой добавки, включая и золы-уноса, группы Б - 35-55%.
В композиционные цементы (тип V) наряду с другими возможными минеральными добавками обязательно вводится доменный гранулированный шлак. Цементы этого типа группы А содержат 36-60% композиции добавок, группы Б - 61-80%.
Добавка шлака в цементах группы А составляет 18-40%, группы Б - 41-60%.
При необходимости в цементы всех типов могут быть введены пластифицирующие и гидрофобизирующие поверхностно-активные вещества (ПАВ) в количестве не более 0,3% от массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки.
Для интенсификации помола цемента разрешается вводить технологические добавки (каменный уголь, ПАВ), не ухудшающие качество цемента, в количестве не более 1%, в том числе органические - не более 0,15%. Ограничение предельного содержания таких добавок в цементе вызвано, как правило, их негативным влиянием на прочность при повышенных дозировках. Эффект влияния каменного угля как интенсификатора помола основан на его способности очищать мелющие тела мельниц и предупреждать агрегацию зерен цемента, добавок ПАВ - на т.н. «эффекте П.А. Ребиндера» способности адсорбироваться на микротрещинах материала при измельчении и уменьшать его прочность.
Тонкость помола цементов всех типов должна быть такой, чтобы при просеивании их через сито № 008 проходило не менее 85% массы. Для портландцемента с добавкой шлака, используемого в бетонах для аэродромных и дорожных покрытий, нормируется удельная поверхность, которая должна быть не менее 280 м2/кг. Содержание МgО в клинкере для всех типов цемента должно быть не более 5%. По специальному разрешению при условии обеспечения равномерности изменения объема образцов при их испытании в автоклаве содержание МgО может быть доведено до 5-6%. Нормируется также содержание в цементах SО3, вносимого, в основном, добавкой гипса. Для всех типов портландцемента минимальное содержание SО3 должно быть не менее 1%, максимальное для цементов I, II, IV и V типов марок 300,400,400Р и 500 не более 3,5%, марок 500Р, 550 и 600, а также всех марок цемента III типа-4%.
Вместе с сырьем в цемент могут попадать хлористые соли. Они оказывают коррозионное действие на арматуру в бетоне, на металлическое оборудование. Содержание хлоридов в цементах допускается не более 0,5 -1 % по массе, а в цементе, используемом для изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций, вообще не допускается. Ограничивается в количестве не более 0,6% также содержание щелочных оксидов в пересчете на Na2О в цементе, предназначенном для изготовления массивных тонных сооружений с использованием реакционно способных заполнителей.
К цементам, применяемым в бетонах при возведении дорожных и аэродромных покрытий, изготовления железобетонных труб, шпал, мостовых конструкций, стояков опор высоковольтных линий электропередач, предъявляют ряд дополнительных требований, обусловленных технологическими требованиями и необходимостью обеспечить проектные свойства бетона. С этой целью применяют типа или II с нормированным минералогическим составом марок 400 и 500. Из минеральных добавок допускается введение лишь доменного шлака в количестве не более 15%. Начало схватывания цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий устанавливается не ранее 2 ч, для труб - не ранее 2 ч 15 мин. По договоренности между потребителем и изготовителе цемента возможны и другие сроки схватывания.
Для производства бетона и в особенности сборных железо, бетонных элементов рациональным является применение быстротвердеющих и высокопрочных цементов, обеспечивающих ускоренный рост прочности изделий и снижение расхода вяжущего на 1 м3 бетона.
Важнейшим следствием применения быстротвердеющих (БТЦ) и высокопрочных цементов (ВПЦ) является сокращение цикла тепловой обработки и температуры пропаривания, а в ряде случаев и переход на беспропарочную технологию изготовления изделий. На основе высокопрочных цементов возможно изготовление высокопрочных бетонов, позволяющих уменьшить массу конструкций и расход арматуры, перейти на большепролетные тонкостенные конструкции.
К настоящему времени разработано четыре основных направления получения БТЦ и ВПЦ.
1. Последовательная оптимизация всех переделов производства цемента при строгой регламентации технологических
параметров.
2. Модифицирование состава клинкерных минералов, их легирование путем введения в сырьевую смесь специальных добавок.
3. Введение в цемент специальных кристаллизационных затравок.
4. Синтез смешанных цементов, каждый из компонентов которых упрочняет элементы структуры гидратационного твердения
остальных компонентов.
Первые опытные партии БТЦ были выпущены в 30-х годах XX столетия под руководством В.Н. Юнга и СМ. Рояка.
Для получения высокопрочных и быстротвердеющих цементов используют сырьевые смеси с максимальной реакционной способностью, зависящей от физико-химической природы сырьевых материалов, их химического состава и дисперсности. Повышенной реакционной способностью обладают «молодые» осадочные породы, материалы, имеющие стекловатую структуру, -золы, шлаки и т.п.
Сырьевая шихта должна иметь минимальное содержание вредных примесей. Зерна кварца должны быть сосредоточены во фракциях с размером менее 15 мкм. При просеивании пробы шихты на сите № 02 остаток должен быть практически нулевым, на сите №008-2-3%. Напрягающие цементы - разновидность расширяющихся.
Они имеют энергию расширения, достаточную для натяжения арматуры в железобетонных конструкциях. Их классифицируют на цементы с малой, средней и высокой энергией расширения. Напрягающие цементы выпускают как для условий тепловой обработки (НТЦ), так и для анормального твердения (НЦН).
Напрягающий портландцемент получают путем тонкого измельчения 65-70% портландцементного клинкера, 16-20%, высокоглиноземистого шлака и 14-16% гипса.
Начало схватывания наблюдается через 2-8 мин, конец - через 6-15 мин после затворения. Прочность образцов, твердеющих в воде в возрасте 1 сут, достигает 20-30 МПа, а при 28-суточном твердении - не менее 85 МПа. Затвердевшие образцы обладают полной водонепроницаемостью при давлении воды до 2,1 МПа.
Разработана технология напрягающего цемента на основе сульфоалюминатного клинкера, содержащего в качестве основного минерала сульфоалюминат кальция (4СаО-ЗА12О3-Са5О4). Такой клинкер получают обжигом каолина или золы ТЭС в смеси с известняком и гипсом.
Кроме рассмотренных выше цементов, на основе портландцементного клинкера изготавливают ряд других разновидностей - тампонажные, для асбестоцементных изделий и др.

Авторы: Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин

 

Также на сайте:

  • При помощи обращения в систему «М350» любой заказчик сможет купить бетон из Истры самовывозом имея объеме от 10 кубометров.
  • Все подробности про бетон класса в15 (стоимость, популярность, область использования и расположение отгружающих РБУ).
  • На каждую партию раствора Подольский бетонный завод выписывает паспорт качества.

Портландцемент что это такое: технические характеристики, марки

Довольно часто люди, впервые столкнувшиеся со строительством, задаются вопросом портландцемент что это такое, и чем он отличается от обычного цемента. Давайте разберемся, что же это за материал, каким он бывает, а также для каких целей применяется.

Содержание

Общее описание

Цемент портланд часто называют материалом общестроительного назначения, но на самом деле это не совсем так. Имеется несколько его разновидностей, которые отличаются по составу и характеристикам.

Это гидравлическое вяжущее вещество, в основе лежит силикат кальция, а также производные от него. Основной особенностью, является способность раствора к быстрому застыванию. Сейчас такая разновидность цемента наиболее популярна.

Особенности состава

Основой материала является клинкер, его измельчают. Перед приготовлением его обжигают. Также добавляют гипс, его в составе не слишком много, достаточно количества, которое обеспечивает количество оксида серы в пределах 1,5-3,5%. В некоторых случаях используются минеральные добавки. Это позволяет добиться определенных показателей.

В составе можно найти большое количество различных оксидов. Это позволяет сделать данный материал довольно пластичным в использовании. Он одновременно обладает высоким уровнем прочности после застывания, при этом быстро застывает, а также удобен в приготовлении раствора.

Тут стоит выделить сульфатостойкий портландцемент, который несколько отличается по составу, что позволяет ему быть более устойчивым к целому ряду воздействий. Помимо этого, в составе порядка 95-97% минералов. Больше всего тут следующих веществ:

  • белит;
  • алит;
  • алюминат;
  • алюмоферит.

Большое количество в составе белита и алита не только определяют внешний вид материала, но и являются основными источниками клинкера. Так как сочетание разных минералов в составе может быть разным, то портландцемент белый может различаться по плотности и удельному весу.

ГОСТ

Портландцемент может регламентироваться сразу несколькими нормативными документами. Частично они пересекаются, поэтому на упаковках можно увидеть упоминания одного или сразу двух ГОСТов.

  • ГОСТ 10178-85.
  • ГОСТ Р 31108-2003.

Тут же указано подразделение материала на несколько различных марок. Но, имеется небольшое отличие, в более свежем документе имеется цемент 900 марки, которого нет в ГОСТе 1985 года. Хотя этот нюанс больше интересен проектировщикам, а также инженерам, которые занимаются обоснованием строительства военных объектов.

Производство

Для производства обычно применяются карбонатные горные породы. Чаще всего, используют:

  • Глинозем;
  • Кремнезем;
  • Известняк;
  • Мел.

В некоторых случаях могут использовать мергели, но в этом случае контролируют содержание оксида серы и при необходимости добавляют в состав серу. К такому материалу относят мальцовский портландцемент. Именно он произведен по такой технологии. В состав портландцемента могут входить различные минерализованные добавки, такой материал часто производят на площадках ЮУГПК.

При производстве производят измельчение компонентов, с последующим их смешиванием. Далее полученное сырье обжигают в печах, при этом выдерживают температуру 1300-1400°C, этого вполне достаточно для достижения оптимального обжига.

После обжига получают клинкер, его измельчают, добавляют гипс. В итоге получается готовый продукт, если планируется получить цемент со шлаком, то добавляют шлак в нужной пропорции.

Разновидности

Часто в обиходе строители используют обозначение материала по производителю, например, мальцовский портландцемент. Причиной такого деления являются разные характеристики портландцементного сырья, из-за чего конечные показатели отличаются. Но, такое деление считается ошибочным.

Правильным будет подразделение по маркам. Они характеризуются максимальной прочностью, а также возможностями для использования.

  • М400 – наименее прочный. Широко используется в строительстве. Портландцемент 400 применяют для изготовления железобетона, а также в различных конструкциях. Зачастую портландцемент с минеральными добавками имеет маркировку 400 д20. Это наиболее доступный по стоимости материал.
  • М500, а также М550 применяют в дорожном строительстве. Может использоваться для изготовления асбестоцемента. Из пц М500 делают сборные конструкции.
  • М600 – сборные конструкции, которые требуют использование железобетона с высоким уровнем прочности.
  • М700 – для изготовления высокопрочного бетона.
  • М900 – применяется только в военном строительстве для создания бункеров и других подобных конструкций.

Отличается повышенной устойчивостью к любым воздействиям.

Сульфатостойкий портландцемент

Обычно его выделяют в отдельную группу, давайте посмотрим, что такое он из себя представляет и чем отличается от других разновидностей. Сульфатостойкий портландцемент имеет в своем составе целый ряд веществ, которые делают его устойчивым к сульфатам, а также другим схожим веществам, эта его особенность ценится высоко.

Поэтому, именно сульфатостойкий портландцемент применяют для создания свай и фундаментов на болотистых и кислых почвах. Если смотреть по другим показателям, тут наиболее распространен портландцемент марки М500. Технические характеристики этой марки подходят для большей части требований современного строительства.

Применение

Для начала стоит уточнить, что бездобавочный портландцемент м400 может применяться повсеместно. При этом, в отличие от цемента, он позволяет ускорять строительство. Об этом говорят отзывы строителей. В зависимости от марки особенности использования отличаются.

Если для фундамента используется простой портландцемент с пуццоланой, то должна применяться жидкая резина для гидроизоляции. Это позволит избежать проблем в дальнейшем. Вообще пуццолановый портландцемент наиболее восприимчив к воздействиям.

Давайте рассмотрим, пример практического использования материала. Как стандарт мальцовский портландцемент возьмем белого цвета. Тут стоит заметить, что количество песка и наполнителя (щебня, шлака) зависит от конкретного рецепта бетона. Тут мы только упомянем, сколько воды требуется для портландцемента.

В отличие от других типов цементов, тут не требуется большого объема воды, в зависимости от необходимой густоты раствора на 10 кг портландцемента добавляют 1,4-2,5 литра воды. Этого вполне достаточно. При использовании портландцемента стоит помнить, что он затвердевает достаточно быстро, поэтому следует использовать его как можно быстрее. Так вы избежите неоправданных потерь раствора.

видов портландцемента различных типов

Портландцемент

является отличным строительным материалом, обычно используемым из-за его превосходных связывающих свойств, придающих прочность конструкционным элементам. Портландцемент чаще всего используется для производства бетона. Он также используется в качестве основного ингредиента в строительном растворе, штукатурке и растворах специального назначения.

Рис. 1: Использование различных типов портландцемента

Использует различных видов портландцемента

1.Согласно ASTM 150 (американские стандарты)

A. Использование портландцемента типа I
  1. Используется как портландцемент общего или обычного назначения в строительных работах.
  2. Обычно используется для общего строительства, особенно при изготовлении сборного железобетона, а также сборного железобетона с предварительным напряжением, который не должен контактировать с почвой или грунтовыми водами.
  3. Цемент типа 1 - это цемент общего назначения при любых строительных работах, если для строительных работ не указан другой цемент.
B. Использование портландцемента типа II
  1. Используется для строительства конструкций, в которых вода или почва содержат меньше сульфатов.
  2. Этот тип цемента используется там, где во время гидратации требуется меньше тепла.
C. Использование портландцемента типа III
  1. Этот тип цемента используется там, где высокая прочность требуется на очень раннем этапе.
  2. Этот тип цемента обеспечивает хорошую трехдневную прочность на сжатие, равную семидневной прочности на сжатие цементов типов I и II.
  3. Обычно используется для производства сборного железобетона, где высокая однодневная прочность позволяет быстро обмениваться формами.
  4. Также может применяться при аварийном строительстве и ремонте, а также при строительстве машинных баз и ворот.
D. Использование портландцемента типа IV
  1. Этот тип цемента используется там, где количество и скорость тепловыделения должны быть минимальными.
  2. Этот вид цемента используется там, где требуется низкая теплота гидратации.
E. Использование портландцемента типа V
  1. Этот тип используется в бетоне, который подвергается воздействию щелочных почв и сульфатов грунтовых вод.
  2. Используется в качестве сульфатостойкого портландцемента в строительных работах.

2. Как согласно норме EN 197 (европейская норма)

A. Использование портландцемента CEM I
  1. Этот вид цемента используется в качестве цемента высшего сорта. , означает, что он полезен для изготовления высококачественного бетона для строительных работ.
  2. Используется для получения смешанного цемента путем смешивания CEM1 с другими минеральными добавками или добавками, такими как летучая зола, шлак, микрокремнезем и известняк.
  3. Используется для снижения потребности в воде, так что водоцементное соотношение может быть уменьшено.
B. Использование портландцемента CEM II
  1. Используется для уменьшения потребности в воде, поэтому водоцементное соотношение может быть уменьшено.
  2. Используется для улучшения обрабатываемости при том же содержании воды.
  3. Этот смешанный цемент имеет лучший гранулометрический состав (гранулометрический состав) по сравнению с CEM I, поэтому проницаемость бетона меньше, что приводит к улучшенной плотности.
  4. Летучая зола, шлак и дым двуокиси кремния обладают гидравлическими свойствами, вызывая рост вторичных кристаллов, что делает бетон более плотным и долговечным.
C. Использование портландцемента CEM III
  1. Этот тип цемента подходит для морской, сельскохозяйственной и химически агрессивной среды, а также используется для глубоких фундаментов, таких как ветряные электростанции.
  2. Более белый цвет и более гладкая поверхность, достигнутые с помощью CEM III, делают его предпочтительным цементом для архитектурного бетона.
  3. Применяется для небольших сборных железобетонных изделий, а также для строительства блоков и конструкций.
D. Использование портландцемента CEM IV
  1. Применяется для производства бетона низкого и среднего класса.
  2. Применяется для производства строительных растворов и различных видов бетонных изделий.
  3. Развивает стабильную прочность конструкции.
  4. Обладает хорошими физико-механическими характеристиками.
E. Использование портландцемента CEM V
  1. Этот вид цемента широко используется в производстве конструкционного и товарного бетона.
  2. Использование цемента CEM V для конструкционного бетона строго ограничено нормативными ограничениями в европейских странах.

3. В соответствии с CSA A3000-08 (канадские стандарты)

A. Использование портландцемента общего назначения (GU)
  1. Используется как портландцемент общего или обычного назначения в строительных работах.
  2. Эти типы цемента обычно используются при любых строительных работах, если для строительных работ не указан другой цемент.
B. Использует портландцемент со средней сульфатостойкостью (MS)
  1. Используется для строительства, где вода или почва содержат меньше сульфатов.
  2. Используется как цемент со средней сульфатостойкостью.
C. Использование Умеренное he на портландцементе (MH)
  1. Этот вид цемента используется там, где требуется низкая теплота гидратации.
D. Использует портландцемент высокой ранней прочности (HE)
  1. Этот вид цемента используется там, где требуется получить высокую прочность за очень короткий период времени.
E. Использует низкотемпературный портландцемент (LH)
  1. Этот вид цемента используется там, где требуется низкая теплота гидратации.
  2. Аналогичен цементу типа HE, HEL.
F. Использует высокосульфатостойкий портландцемент (HS)
  1. Этот тип цемента обычно развивает прочность медленнее, чем другие типы цемента.
  2. Эти виды цемента используются как высокосульфатостойкие.

4. Согласно индийским стандартам

A. Использование портландцемента 33 сорта

  1. Этот тип цемента обычно используется в растворах для штукатурки и кирпичной кладки.
  2. Применяется для нормального бетона до М-20, штукатурных работ, полов, затирки швов кабельных каналов на заводах ЦОП и т. Д.

B. Применение портландцемента 43-й марки

  1. Портландцемент 43 марки обычно используется в железобетонных конструкциях, которые также называют R.C.C.
  2. Марка 43 также используется в железобетонных изделиях, которые также называют товарным бетоном, а также в сборных конструкционных бетонах для строительных целей.
  3. Применяются для изготовления бетона марки от М20 до М30.

C. Использование портландцемента 53 марки

  1. Для бетона выше М-30, предварительно напряженных бетонных работ, мостов, дорог, многоэтажных зданий и т. Д.
  2. Для использования при бетонировании в холодную погоду.
  3. Цемент 53 марки в основном используется в Р.C.C мосты, строительство сборных домов, строительство заводов, строительство зданий и т. Д. (Здания с необходимой прочностью) и строительство бетонных шпал (для железных дорог).

Подробнее:
1. Сорта обычного портландцемента на основе кодов IS
2. Обычный портландцемент - компоненты, свойства, типы и использование

.

Описание приложения - Портландцементный бетон - Руководство пользователя по отходам и побочным продуктам при строительстве дорожных покрытий

ПОРТЛАНД ЦЕМЕНТ
БЕТОННОЕ ДВИЖЕНИЕ
Описание приложения

ВВЕДЕНИЕ

Покрытия из портландцементного бетона (PCC) (или жесткие покрытия) состоят из плиты PCC, которая обычно поддерживается гранулированным или стабилизированным основанием, и основания.В некоторых случаях плита PCC может быть покрыта слоем асфальтобетона. Бетон из портландцемента

производится на центральном заводе и доставляется на строительную площадку в транзитных смесителях или дозируется непосредственно в автобетоносмесители, а затем смешивается на строительной площадке. В любом случае PCC затем выгружается, разравнивается, выравнивается и уплотняется, как правило, с использованием оборудования для укладки бетонных скользящих форм.

МАТЕРИАЛЫ

Основные компоненты PCC включают крупный заполнитель (щебень или гравий), мелкий заполнитель (обычно природный песок), портландцемент и воду.Заполнитель функционирует как наполнитель, который связывается вместе затвердевшей пастой портландцемента, образованной в результате химических реакций (гидратации) между портландцементом и водой. В дополнение к этим основным компонентам, дополнительные вяжущие материалы и химические добавки часто используются для улучшения или модификации свойств свежего или затвердевшего бетона.

Бетонный заполнитель

Крупные и мелкие заполнители, используемые в ОКК, составляют от 80 до 85 процентов смеси по массе (от 60 до 75 процентов смеси по объему).Правильная сортировка заполнителя, прочность, долговечность, ударная вязкость, форма и химические свойства необходимы для прочности и рабочих характеристик бетонной смеси.

Портландцемент и дополнительные вяжущие материалы

Портландцементы - это гидравлические цементы, которые затвердевают и затвердевают, вступая в реакцию с водой посредством гидратации с образованием каменной массы. Портландцемент обычно составляет около 15 процентов по весу смеси ОКК. Портландцемент производится путем дробления, измельчения и смешивания выбранного сырья, содержащего в соответствующих пропорциях извести, железо, кремнезем и глинозем.Большинство частиц портландцемента имеют диаметр менее 0,045 мм (сито № 325).

Портландцемент в сочетании с водой образует цементный пастообразный компонент бетонной смеси. Паста обычно составляет от 25 до 40 процентов от общего объема бетона. Воздух также является компонентом цементного теста, занимая от 1 до 3 процентов от общего объема бетона, до 8 процентов (обычно от 5 до 8 процентов) в бетоне с воздухововлекающими добавками. В абсолютном выражении вяжущие материалы составляют от 7 до 15 процентов смеси, а вода - от 14 до 21 процента.

Дополнительные вяжущие материалы иногда используются для изменения или улучшения свойств цемента или бетона. Обычно они включают пуццолановые или самоцементные материалы. Пуццолановые материалы представляют собой материалы, состоящие из аморфного кремнеземистого или кремнисто-глиноземистого материала в тонкоизмельченной (порошкообразной) форме, аналогичной по размеру частицам портландцемента, которые в присутствии воды вступают в реакцию с активатором, обычно с гидроксидом кальция и щелочами. образовывать составы, обладающие вяжущими свойствами.Описание различных видов пуццоланов и их спецификации приведены в ASTM C618. Самоцементирующиеся материалы - это материалы, которые вступают в реакцию с водой с образованием продуктов гидратации без какого-либо активатора.

Дополнительные вяжущие материалы могут влиять на удобоукладываемость, выделяемое при гидратации тепло, скорость набора прочности, структуру пор и проницаемость затвердевшего цементного теста.

Зола уноса угля, образующаяся при сжигании битуминозных углей, проявляет пуццолановые свойства.Пары кремнезема также представляют собой пуццолановый материал, почти полностью состоящий (на 85 процентов или более) из очень мелких частиц (в 100 раз меньше, чем портландцемент), которые обладают высокой реакционной способностью.

Угольная зола, образующаяся при сжигании суббитуминозного угля, проявляет самоцементные свойства (не требуются дополнительные активаторы, такие как гидроксид кальция). Точно так же измельченный гранулированный доменный шлак реагирует с водой с образованием продуктов гидратации, которые придают шлаку вяжущие свойства.

Угольная зола и измельченный гранулированный доменный шлак могут быть смешаны с портландцементом перед производством бетона или добавлены отдельно в бетонную смесь (добавка). Пары кремнезема используются исключительно в качестве добавки.

Химические и минеральные добавки

Добавка - это материал, отличный от портландцемента, воды и заполнителя, который используется в бетоне при смешивании для изменения свойств свежего или затвердевшего бетона. Химические добавки делятся на три основные категории.Они включают водовосстанавливающие агенты, воздухововлекающие агенты и закрепляющие агенты. Химические добавки для бетона описаны в ASTM C494.

Водоредуцирующие вещества - это химические вещества, которые используются для уменьшения количества воды, которое необходимо добавить в смесь, в то же время обеспечивая эквивалентную или улучшенную обрабатываемость и прочность.

Воздухововлечение увеличивает устойчивость бетона к разрушению при замораживании и оттаивании, увеличивает сопротивление образованию накипи (поверхностной дезинтеграции), которое возникает в результате воздействия химикатов для борьбы с обледенением, повышает устойчивость к сульфатному воздействию и снижает проницаемость.Воздухововлечение может быть достигнуто путем добавления воздухововлекающей добавки во время перемешивания. Выпускается множество промышленных воздухововлекающих добавок. Описания и спецификации описаны в ASTM C260.

Отвердители могут использоваться для замедления или ускорения схватывания бетона. Замедлители схватывания иногда используются для компенсации ускоряющего воздействия жаркой погоды или для задержки схватывания, когда укладка бетона может быть затруднена. Ускорители применяют, когда желательно как можно быстрее набрать прочность, чтобы выдержать расчетные нагрузки.Хлорид кальция - это активный материал, который чаще всего используется в качестве ускорителя. Агенты схватывания (замедлители схватывания и ускорители) более подробно описаны в ASTM C494.

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Бетонный заполнитель

Поскольку заполнители, используемые в бетонных смесях, составляют приблизительно от 80 до 85 процентов бетонной смеси по массе (от 60 до 75 процентов бетонной смеси по объему), используемые заполнители оказывают сильное влияние на свойства и характеристики смеси в обоих случаях. пластичное и затвердевшее состояние.Ниже приводится список и краткий комментарий некоторых из наиболее важных свойств заполнителей, которые используются в бетонных смесях для дорожных покрытий:

  • Градация - гранулометрический состав частиц заполнителя влияет на относительные пропорции, цементирующие материалы и требования к воде, удобоукладываемость, прокачиваемость, экономичность, пористость, усадку и долговечность. Гранулометрический состав частиц заполнителя должен представлять собой комбинацию размеров, которая приводит к минимуму пустот.
  • Абсорбция - абсорбция и состояние поверхностной влаги заполнителей должны быть определены таким образом, чтобы можно было контролировать чистое содержание воды в бетоне.
  • Форма частиц и текстура поверхности - форма частиц и текстура поверхности как крупных, так и мелких заполнителей оказывают значительное влияние на свойства пластичного бетона. Шероховатые, угловатые или удлиненные частицы требуют больше воды для производства работоспособного бетона, чем гладкие, округлые, компактные заполнители, и в результате этим заполнителям требуется больше вяжущих материалов для поддержания того же водоцементного отношения.Угловые или плохо гранулированные заполнители могут привести к получению бетона, который будет труднее перекачивать, а также труднее отделить. Прочность затвердевшего бетона обычно повышается с увеличением угловатости крупного заполнителя, и следует избегать плоских или удлиненных крупных частиц заполнителя. Округлые мелкие частицы заполнителя более желательны из-за их положительного влияния на удобоукладываемость пластичного бетона.
  • Сопротивление истиранию - сопротивление истиранию заполнителя часто используется как общий показатель его качества.
  • Прочность - устойчивость к замерзанию и оттаиванию необходима для заполнителей бетона и связана с пористостью заполнителя, абсорбцией, проницаемостью и структурой пор.
  • Вредные материалы - заполнители не должны содержать потенциально вредных материалов, таких как комки глины, сланцы или другие рыхлые частицы, а также других материалов, которые могут повлиять на его химическую стабильность, устойчивость к атмосферным воздействиям или объемную стабильность.
  • Прочность частиц - для нормальных бетонных покрытий прочность заполнителя проверяется редко.Обычно он намного больше и, следовательно, не является таким критическим параметром, как прочность пасты или связь паста-заполнитель. Прочность частиц - важный фактор в высокопрочных бетонных смесях.

В Таблице 24-5 представлен список стандартных методов испытаний, которые используются для оценки пригодности обычных минеральных заполнителей для дорожных покрытий из портландцементного бетона.

Таблица 24-5. Процедуры испытаний бетонных заполнителей.

Имущество Метод испытаний Номер ссылки
Общие технические условия Бетонные заполнители ASTM C33
Готовый бетон ASTM C94 / AASHTO M157M
Бетон, изготовленный методом объемного дозирования и непрерывного перемешивания ASTM C685 / AASHTO M241
Терминология, относящаяся к бетону и бетонным заполнителям ASTM C125
Градация Размеры заполнителя для дорожно-мостового строительства ASTM D448 / AASHTO M43
Ситовый анализ мелкого и крупного заполнителя ASTM C136 / AASHTO T27
Поглощение Удельный вес и абсорбция грубого заполнителя ASTM C127 / AASHTO T85
Удельный вес и абсорбция мелкозернистого заполнителя ASTM C128 / AASHTO T84
Форма частицы и текстура поверхности Плоские и удлиненные частицы в крупном агрегате ASTM D4791
Содержание неплотных пустот в мелкозернистом заполнителе
(Под влиянием формы частиц, текстуры поверхности и градации)
ASTM C1252 / AASHTO TP33
Индекс формы и текстуры агрегатных частиц ASTM D3398
Сопротивление истиранию Устойчивость к разрушению крупнозернистого заполнителя в результате истирания и ударов в машине в Лос-Анджелесе ASTM C535
Устойчивость к разрушению мелкозернистого грубого заполнителя в результате истирания и ударов в машине Лос-Анджелеса ASTM C131 / AASHTO T96
Прочность Совокупный индекс прочности ASTM D3744 / AASHTO T210
Прочность агрегатов при использовании сульфата натрия или сульфата магния ASTM C88 / AASHTO T104
Прочность заполнителей при замораживании и оттаивании AASHTO T103
Вредные компоненты Петрографическое исследование заполнителей бетона ASTM C295
Органические примеси в мелкозернистом заполнителе для бетона ASTM C40
Куски глины и рыхлые частицы в агрегатах ASTM C142
Пластмассовая мелочь в отсортированных заполнителях и почвах с использованием теста на эквивалентность песка ASTM D2419
Стабильность объема Возможное изменение объема комбинаций цемент-заполнитель ASTM C342
Ускоренное обнаружение потенциально опасного расширения строительного раствора из-за щелочно-кремнеземной реакции ASTM C227

Портлендский цемент и дополнительные вяжущие материалы

Хотя он составляет от 7 до 15 процентов от абсолютного объема бетонной смеси, это затвердевшая паста, которая образуется в результате гидратации цемента при добавлении воды, которая связывает частицы заполнителя вместе с образованием каменной массы.Следовательно, свойства бетона в пластичном и затвердевшем состоянии в значительной степени зависят от свойств цементирующего материала, который может состоять только из портландцемента или смеси портландцемента с дополнительными вяжущими материалами. Некоторые из наиболее важных свойств цементного вяжущего включают:

  • Химический состав - различия в химическом составе, особенно с дополнительными вяжущими материалами, которые могут быть менее однородными, чем портландцемент, могут влиять на начальную и конечную прочность, выделяемое тепло, время схватывания и устойчивость к вредным материалам.
  • Тонкость помола - крупность цемента или дополнительных вяжущих материалов влияет на тепловыделение и скорость гидратации. Более мелкие материалы реагируют быстрее, с соответствующим увеличением раннего развития прочности, в основном в течение первых 7 дней. Тонкость также влияет на удобоукладываемость, так как чем мельче материал, тем больше площадь поверхности и сопротивление трению пластичного бетона.
  • Прочность - относится к способности цементного теста сохранять свой объем после схватывания и связан с присутствием чрезмерного количества свободной извести или магнезии в цементе или дополнительном вяжущем материале.
  • Время схватывания - время схватывания цементного теста является показателем скорости, с которой происходят реакции гидратации и увеличивается прочность, и может использоваться в качестве индикатора того, проходит ли паста нормальные реакции гидратации.
  • False Set - ложное схватывание или преждевременное затвердевание цементного теста проявляется в значительной потере пластичности без выделения тепла вскоре после смешивания бетона.
  • Прочность на сжатие - прочность на сжатие зависит от состава и крупности цемента. Прочность на сжатие для различных цементов или цементных смесей устанавливается путем испытания прочности на сжатие кубиков раствора, приготовленных с использованием стандартного гранулированного песка.
  • Удельный вес - удельный вес не является показателем качества цемента, но требуется для расчета конструкции бетонной смеси. Удельный вес портландцемента составляет примерно 3.15.

В Таблице 24-6 представлен список стандартных лабораторных испытаний, которые в настоящее время используются для оценки конструкции смеси или ожидаемых характеристик портландцемента и дополнительных вяжущих материалов для использования в бетонных смесях для дорожных покрытий.

Таблица 24-6. Процедуры испытаний портландцемента и дополнительных вяжущих материалов.

Имущество Метод испытаний Номер ссылки
Общие технические условия Портлендский цемент ASTM C150
Гидравлический цемент с добавками ASTM C595
Расширяющийся гидравлический цемент ASTM C845
Использование пуццолана в качестве минеральной добавки ASTM C618
Технические характеристики измельченного доменного шлака ASTM C989
Технические характеристики дыма кремнезема ASTM C1240
Химический состав Химический анализ гидравлических цементов ASTM C114
Тонкость Тонкость гидравлического цемента на 150 мкм (№100) и 75 мкм (№ 200) сита ASTM C184 / AASHTO 128
Тонкость помола гидравлического цемента и сырья по ситам 300 мкм (№ 50), 150 мкм (№ 100) и 75 мкм (№ 200) мокрыми методами ASTM C786
Тонкость помола гидравлического цемента на сите 45 мкм (№ 325) ASTM C430 / AASHTO T192
Тонкость помола портландцемента с помощью прибора для определения воздухопроницаемости ASTM C204 / AASHTO T153
Тонкость помола портландцемента по мутномеру ASTM C115 / AASHTO T98
Прочность цемента Расширение автоклава портландцемента ASTM C151 / AASHTO T107
Время схватывания Время схватывания гидравлического цемента иглой Вика ASTM C191 / AASHTO T131
Время схватывания гидравлического цемента иглами Гиллмора ASTM C266 / AASHTO T154
Время схватывания гидравлического цементного раствора модифицированной иглой Вика ASTM C807
Набор ложных Раннее застывание портландцемента (метод строительного раствора) ASTM C359 / AASHTO T185
Раннее застывание портландцемента
(Метод вставки)
ASTM C451 / AASHTO T186

БЕТОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Пропорции бетонных смесей для дорожных покрытий определяются в лаборатории во время испытаний конструкции смеси.Это включает определение оптимальных характеристик смеси как в пластическом, так и в затвердевшем состоянии, чтобы гарантировать, что смесь может быть правильно размещена и консолидирована, доведена до требуемой текстуры и гладкости и будет иметь желаемые свойства, необходимые для характеристик дорожного покрытия. Правильно спроектированные, уложенные и затвердевшие бетонные смеси для мощения должны быть оценены на предмет следующих свойств:

Свежесмешанный (пластик) бетон

  • Slump - просадка указывает на относительную консистенцию пластичного бетона.Бетон пластичной консистенции не крошится, а медленно течет без расслоений.
  • Технологичность - удобоукладываемость - это мера легкости укладки, уплотнения и отделки свежезамешенного бетона. Бетон должен быть податливым, но не расслаиваться и не растекаться.
  • Время схватывания - знание скорости реакции между вяжущими материалами и водой (гидратация) важно для определения времени схватывания и затвердевания. Время схватывания бетонных смесей не коррелирует напрямую со временем схватывания цементного теста из-за потери воды и разницы температур.
  • Air Content - количество захваченного или захваченного воздуха в пластиковом бетоне может повлиять на удобоукладываемость бетонной смеси и снизить ее склонность к кровотечению.

Закаленный бетон

  • Прочность - бетонные покрытия должны обладать достаточной прочностью на изгиб, чтобы выдерживать расчетные транспортные нагрузки (повторение нагруженных осей), которые будут применяться в течение срока службы объекта.Хотя прочность на сжатие также можно измерить, прочность на изгиб более важна для конструкции и характеристик бетонных покрытий.
  • Плотность - плотность бетонных смесей для мощения варьируется в зависимости от количества и относительной плотности заполнителя, количества захваченного или захваченного воздуха, а также содержания воды и вяжущих материалов в бетоне.
  • Прочность - затвердевшее бетонное покрытие должно быть устойчивым к повреждениям от замерзания и оттаивания, намокания и высыхания, а также химического воздействия (например,г., из хлоридов или сульфатов в солях для борьбы с обледенением).
  • Air Content - готовый и затвердевший бетон должен иметь достаточно воздуха, захваченного затвердевшим цементным тестом, чтобы выдерживать циклы замораживания и оттаивания.
  • Сопротивление трению - для безопасности пользователя поверхность открытого бетонного покрытия должна обеспечивать соответствующее сопротивление трению и стойкость к полировке при движении. Сопротивление трению зависит от используемых заполнителей и прочности бетона на сжатие.
  • Стабильность по объему - бетонные смеси для мощения должны быть объемно стабильными и не должны расширяться из-за реакционной способности заполнителя щелочей. Бетонные смеси для мощения не должны давать чрезмерной усадки при высыхании.

Таблица 24-7 предоставляет список стандартных лабораторных испытаний, которые в настоящее время используются для оценки конструкции смеси или ожидаемых характеристик бетонных смесей для дорожного покрытия.

Таблица 24-7. Процедуры испытаний бетонных материалов для мощения.

Имущество Метод испытаний Номер ссылки
Общие технические условия Готовый бетон ASTM C94 / AASHTO M157
Бетон, изготовленный методом объемного дозирования и непрерывного перемешивания ASTM C685 / AASHTO M241
Бетонные заполнители ASTM C33
Терминология, относящаяся к бетону и бетонным заполнителям ASTM C125
Использование пуццолана в качестве минеральной добавки ASTM C618
Технические характеристики измельченного доменного шлака ASTM C989
Химические добавки для бетона ASTM C494
Воздухововлекающие агенты ASTM C260
Технические характеристики дыма кремнезема ASTM C1240
Спад Осадка гидравлического цементного бетона ASTM C143 / AASHTO T119
Технологичность Вытекание бетона ASTM C232 / AASHTO T158
Гидратация и настройка Время схватывания бетонных смесей по сопротивлению проникновению ASTM C403
Прочность Прочность на сжатие цилиндрических образцов бетона ASTM C39 / ASHTO T22
Прочность бетона на изгиб
(Использование простой балки с нагрузкой в ​​третьей точке)
ASTM C78 / AASHTO T96
Предел прочности при расщеплении цилиндрических образцов бетона ASTM C496 / AASHTO T198
Содержание воздуха Определение параметров системы воздух-пустота в затвердевшем бетоне под микроскопом ASTM C457
Содержание воздуха в свежем бетоне методом давления ASTM C231 / AASHTO T152
Содержание воздуха в свежезамешенном бетоне объемным методом ASTM C173 / AASHTO T196
Удельный вес, текучесть и содержание воздуха в бетоне ASTM C138
Плотность Удельный вес, поглощение и пустоты в затвердевшем бетоне ASTM C642
Прочность Устойчивость бетона к быстрому замерзанию и оттаиванию ASTM C666
Устойчивость бетонных поверхностей к образованию накипи, подверженных воздействию химикатов против обледенения ASTM C131 / AASHTO T96
Стабильность объема Изменение длины затвердевшего гидроцементного раствора и бетона ASTM C157
Изменение длины бетона из-за реакции щелочно-карбонатных пород ASTM C1105

СПРАВОЧНИКИ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Руководство ACI по бетонной практике, Часть 1 - Материалы и общие свойства бетона .Американский институт бетона, Детройт, Мичиган, 1994.

Kosmatka, S.H. и W.C. Panarese. Проектирование и контроль бетонных смесей . Портлендская цементная ассоциация, Скоки, Иллинойс, 1995 г.

Невилл, А. М. Свойства бетона, четвертое издание. John Wiley & Sons, Нью-Йорк, Нью-Йорк, 1996.

Предыдущая | Содержание | Следующий

.

портландцемент

Портландцемент - самый распространенный тип цемента, широко используемый во многих частях мира, так как он является основным ингредиентом бетона, строительного раствора, штукатурки и большинства неспециализированных растворов. Это тонкий порошок, полученный путем измельчения портландцементного клинкера (более 90%), ограниченного количества сульфата кальция, который контролирует время схватывания, и до 5% второстепенных компонентов (в соответствии с различными стандартами). Согласно европейскому стандарту EN197.1, «портландцементный клинкер - это гидравлический материал, который должен состоять не менее чем на две трети по массе силикатов кальция (3CaO.SiO 2 и 2CaO.SiO 2 ), остальная часть состоит из алюминия и железа, содержащих фазы клинкера и другие соединения. Отношение CaO к SiO 2 должно быть не менее 2,0. Содержание магния (MgO) не должно превышать 5,0% по массе ". (Последние два требования уже были изложены в Немецком стандарте, выпущенном в 1909 году). Клинкер из портландцемента получают путем нагревания в печи однородной смеси сырья до температуры спекания, которая для современных цементов составляет около 1450 ° C.Оксид алюминия и оксид железа присутствуют в виде флюса и мало влияют на прочность. Для специальных цементов, таких как низкотемпературные (LH) и сульфатостойкие (SR) типы, необходимо ограничить количество образующегося трикальцийалюмината (3CaO.Al 2 O 3 ). Основным сырьем для производства клинкера обычно является известняк (CaCO 3 ). Обычно используется загрязненный известняк, содержащий SiO 2 . Содержание CaCO 3 в этих известняках может составлять всего 80%.Вторичное сырье (материалы в сырьевой смеси, кроме известняка) зависят от чистоты известняка. Некоторые из используемых вторичных сырьевых материалов: глина, сланец, песок, железная руда, бокситы, летучая зола и шлак. Когда цементная печь топится углем, зола угля выступает в качестве вторичного сырья.

Дополнительные рекомендуемые знания

История

Портленд был разработан из цемента (или, точнее, гидравлической извести), производимого в Великобритании в начале девятнадцатого века, и его название происходит от его сходства с портлендским камнем, типом строительного камня, который добывался на острове Портленд в Дорсет, Англия.Джозеф Аспдин, британский каменщик, в 1824 году получил патент на процесс изготовления цемента, который он назвал портландцементом. Его цемент представлял собой искусственную гидравлическую известь, похожую по свойствам на материал, известный как «римский цемент» (запатентованный в 1796 году Джеймсом Паркером), а его процесс был аналогичен тому, который был запатентован в 1822 году и использовался с 1811 года Джеймсом Фростом, который назвал свой цемент «британским Цемент". Название «портландцемент» также записано в справочнике, опубликованном в 1823 году, и связано с Уильямом Локвудом и, возможно, другими.Сын Аспдина Уильям в 1843 году изготовил улучшенную версию этого цемента и первоначально назвал его «Патентный портландцемент», хотя у него не было патента. В 1848 году Уильям Аспдин усовершенствовал свой цемент и в 1853 году переехал в Германию, где занялся производством цемента. [1] Многие люди утверждали, что создали первый портландцемент в современном смысле этого слова, но общепризнано, что он был впервые произведен Уильямом Аспдином в Нортфлите, Англия, примерно в 1842– [2] .Правительство Германии выпустило стандарт на портландцемент в 1878 году.

Производство

В производстве портландцемента есть три основных этапа:

  1. Приготовление сырьевой смеси
  2. Производство клинкера
  3. Приготовление цемента

Химический состав цемента очень сложен, поэтому обозначение химика цемента было изобретено, чтобы упростить формулу обычных оксидов, содержащихся в цементе. Это отражает тот факт, что большинство элементов находятся в наивысшей степени окисления, и химический анализ цемента выражается в массовых процентах этих условных оксидов.

Приготовление Rawmix

Сырье для производства портландцемента представляет собой смесь (в виде мелкодисперсного порошка в «сухом процессе» или в виде суспензии в «мокром процессе») минералов, содержащих оксид кальция, оксид кремния, оксид алюминия, оксид железа и оксид магния. Сырье обычно добывается из местных пород, которые в некоторых местах уже имеют практически желаемый состав, а в других требуется добавление глины и известняка, а также железной руды, бокситов или переработанных материалов.Индивидуальное сырье сначала измельчается, обычно до менее 50 мм. На многих заводах некоторые или все сырье затем грубо смешивают в «кучу для предварительной гомогенизации». Затем сырье измельчается на сырьевой мельнице. Бункеры с индивидуальным сырьем расположены над ленточным конвейером. Точно контролируемые пропорции каждого материала доставляются на ленту весовыми дозаторами. Попадая в мельницу, смесь измельчается до rawmix. Тонкость сырой смеси указывается в терминах размера самых крупных частиц и обычно контролируется таким образом, чтобы количество частиц диаметром более 90 мкм составляло менее 5-15% по массе.Важно, чтобы rawmix не содержал крупных частиц, чтобы завершить химические реакции в печи и обеспечить химическую однородность смеси. В случае сухого процесса сырьевая мельница также сушит сырье, обычно путем пропускания горячих выхлопных газов из печи через мельницу, так что сырьевая смесь выходит в виде мелкодисперсного порошка. Он подается в систему смешивания конвейерной лентой или порошковым насосом. В случае мокрого процесса к сырью для сырьевой мельницы добавляют воду, и измельченный продукт представляет собой суспензию с содержанием влаги обычно в диапазоне 25-45% по массе.Эта суспензия подается в систему смешивания обычными жидкостными насосами.

Смешивание Rawmix

Rawmix разработан в соответствии с очень строгими химическими требованиями. Обычно содержание отдельных компонентов в сыромиксе должно контролироваться в пределах 0,1% или лучше. Кальций и кремний присутствуют для образования силикатов кальция, придающих прочность. Алюминий и железо используются для производства жидкости («флюса») в зоне обжига печи. Жидкость действует как растворитель для силикатообразующих реакций и позволяет им протекать при экономически низкой температуре.Недостаток алюминия и железа приводит к затруднению горения клинкера, в то время как чрезмерные количества приводят к низкой прочности из-за разбавления силикатов алюминатами и ферритами. Очень небольшие изменения содержания кальция приводят к большим изменениям отношения алита к белиту в клинкере и соответствующим изменениям в характеристиках роста прочности цемента. Поэтому относительные количества каждого оксида поддерживаются постоянными, чтобы поддерживать постоянные условия в печи и поддерживать постоянные свойства продукта.На практике rawmix контролируется частым химическим анализом (ежечасно с помощью рентгенофлуоресцентного анализа или каждые 3 минуты с помощью быстрого гамма-нейтронного активационного анализа). Данные анализа используются для автоматической корректировки скорости подачи сырья. Оставшиеся химические вариации сводятся к минимуму путем пропускания сырьевой смеси через систему смешивания, которая гомогенизирует дневную поставку сырой смеси (15 000 тонн в случае большой печи).

Образование клинкера

Основная статья: Цементная печь

Сырьевая смесь нагревается в цементной печи, медленно вращающемся наклонном цилиндре, при этом температура увеличивается по длине цилиндра до максимальной температуры 1400-1450 ° C.С повышением температуры происходит сложная последовательность химических реакций (см. Цементную печь). Пиковая температура регулируется таким образом, чтобы продукт содержал спеченные, но не расплавленные комки. Спекание заключается в плавлении 25-30% массы материала. Получающаяся в результате жидкость стягивает оставшиеся твердые частицы вместе за счет поверхностного натяжения и действует как растворитель для конечной химической реакции, в которой образуется алит. Слишком низкая температура вызывает недостаточное спекание и неполную реакцию, но слишком высокая температура приводит к расплавленной массе или стеклу, разрушению футеровки печи и потере топлива.Когда все идет по плану, получается клинкер. После охлаждения отправляется на хранение. Обычно прилагаются некоторые усилия для смешивания клинкера, потому что, хотя химический состав сырой смеси, возможно, строго контролировался, процесс печи потенциально вводит новые источники химической изменчивости. Перед использованием клинкер можно хранить несколько лет. Продолжительное воздействие воды снижает реакционную способность цемента, полученного из выветрившегося клинкера.

Энтальпия образования клинкера из карбоната кальция и глинистых минералов составляет ~ 1700 кДж / кг.Однако из-за потерь тепла во время производства фактические значения могут быть намного выше. Высокие потребности в энергии и выброс значительного количества двуокиси углерода делают производство цемента проблемой глобального потепления. См. «Воздействие на окружающую среду» ниже.

Помол цемента

Основная статья: Цементная мельница

Для достижения желаемых качеств схватывания готового продукта в клинкер добавляют некоторое количество (2-8%, но обычно 5%) сульфата кальция (обычно гипса или ангидрита) и смесь тонко измельчают, чтобы получить готовый продукт. цементный порошок.Это достигается в цементной мельнице. Процесс измельчения контролируется для получения порошка с широким диапазоном размеров частиц, в котором обычно 15% по массе составляют частицы диаметром менее 5 мкм, а 5% - частицы диаметром более 45 мкм. Обычно используемой мерой тонкости является «удельная поверхность», которая представляет собой общую площадь поверхности частицы единицы массы цемента. Скорость начальной реакции (до 24 часов) цемента при добавлении воды прямо пропорциональна удельной поверхности. Типичные значения составляют 320–380 м².кг -1 для цементов общего назначения и 450-650 м².кг -1 для "быстротвердеющих" цементов. Цемент транспортируется ленточным или порошковым насосом в бункер для хранения. Цементные заводы обычно имеют достаточно места в силосах для производства от 1 до 20 недель, в зависимости от местных циклов спроса. Цемент доставляется конечным потребителям в мешках или в виде порошка, выдуваемого из машины под давлением в бункер заказчика. В развитые страны 80% и более цемента поставляется наливом, и многие цементные заводы не имеют оборудования для упаковки в мешки.В развивающихся странах обычным способом доставки являются сумки.

Типичные составляющие портландского клинкера и портландцемента. Обозначение стиля цементной промышленности курсивом:
Клинкер Массовая% Цемент Массовая%
Силикат трикальция (CaO) 3 .SiO 2 , C 3 S 45-75% Оксид кальция, CaO, C 61-67%
Силикат дикальция (CaO) 2 .SiO 2 , C 2 S 7-32% Оксид кремния, SiO 2 , S 19-23%
Алюминат трикальция (CaO) 3 .Al 2 O 3 , C 3 A 0-13% Оксид алюминия, Al 2 O 3 , А 2,5-6%
Тетракальций алюмоферрит (CaO) 4 .Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 , C 4 AF 0-18% Оксид железа, Fe 2 O 3 , F 0-6%
Гипс CaSO 4 2-10% Сульфат

Использовать

Чаще всего портландцемент используется в производстве бетона. Бетон - это композитный материал, состоящий из заполнителя (гравия и песка), цемента и воды.В качестве строительного материала бетон можно заливать практически любой желаемой формы, а после затвердевания он может стать конструктивным (несущим) элементом. Пользователи могут участвовать в заводском производстве сборных элементов, таких как панели, балки, дорожная мебель, или могут производить монолитный бетон , такой как строительные надстройки, дороги, плотины. Они могут поставляться с бетоном, смешанным на месте, или могут поставляться с «товарным» бетоном, изготовленным на постоянных участках смешивания. Портландцемент также используется в растворах (только с песком и водой) для штукатурок и стяжек, а также в растворах (цементно-водные смеси, выдавливаемые в зазоры для укрепления фундаментов, дорожных покрытий и т.

Отверждение и закалка

Когда вода смешивается с портландцементом, продукт схватывается за несколько часов и затвердевает в течение нескольких недель. Эти процессы могут широко варьироваться в зависимости от используемой смеси и условий отверждения продукта, но типичный бетон схватывается (то есть становится твердым) примерно за 6 часов и развивает прочность на сжатие 8 ~ МПа за 24 часа. Прочность повышается до 15 МПа через 3 дня, 23 МПа через одну неделю, 35 МПа через 4 недели и 41 МПа через три месяца.В принципе, прочность продолжает медленно расти, пока есть вода для продолжительной гидратации, но обычно бетон высыхает через несколько недель, и это останавливает рост прочности.

Застывание и затвердевание портландцемента вызывается образованием водосодержащих соединений, образующихся в результате реакций между компонентами цемента и водой. Обычно цемент вступает в реакцию с пластичной смесью только при соотношении вода / цемент от 0,25 до 0,75. Реакция и продукты реакции называются гидратационной и гидратной или гидратной фазами соответственно.В результате реакций (которые начинаются немедленно) можно наблюдать жесткость, которая вначале очень небольшая, но со временем увеличивается. Момент времени, когда он достигает определенного уровня, называется началом настройки. Последовательное дальнейшее уплотнение называется схватыванием, после чего начинается фаза твердения.

Жесткость, схватывание и твердение вызываются образованием микроструктуры продуктов гидратации различной жесткости, заполняющих заполненные водой промежутки между твердыми частицами цементного теста, раствора или бетона.Поведение во времени затвердевания, схватывания и затвердевания, следовательно, в очень большой степени зависит от размера промежуточных пространств, т.е. е. по соотношению вода / цемент. Продукты гидратации, в первую очередь влияющие на прочность, представляют собой гидраты силиката кальция («фазы C-S-H»). Другими продуктами гидратации являются гидроксид кальция, сульфатные гидраты (фазы AFm и AFt) и родственные соединения, гидрогранат и гидрат геленита. Силикаты или силикаты кальция составляют более 70% по массе цементов на силикатной основе.Поэтому гидратация этих соединений и свойства получаемых гидратов силиката кальция особенно важны. Гидраты силиката кальция содержат меньше CaO, чем силикаты кальция в цементном клинкере, поэтому гидроксид кальция образуется во время гидратации портландцемента. Он доступен для реакции с дополнительными вяжущими материалами, такими как измельченный гранулированный доменный шлак и пуццоланы. Упрощенная реакция алита с водой может быть выражена как:

2Ca 3 OSiO 4 + 6H 2 O → 3CaO.2SiO 2 .3H 2 O + 3Ca (OH) 2

Это относительно быстрая реакция, вызывающая схватывание и увеличение прочности в первые несколько недель. Реакция белита:

2Ca 2 SiO 4 + 4H 2 O → 3CaO.2SiO 2 .3H 2 O + Ca (OH) 2

Эта реакция является относительно медленной и в основном отвечает за рост силы через неделю. Гидратация алюмината трикальция контролируется добавлением сульфата кальция, который сразу же переходит в раствор при добавлении воды.Во-первых, быстро образуется эттрингит, вызывая замедление гидратации (см. Трехкальциевый алюминат):

Ca 3 (AlO 3 ) 2 + 3CaSO 4 + 32H 2 O → Ca 6 (AlO 3 ) 2 (SO 4 ) 9 .0007 3 3 32H 2 O

Эттрингит впоследствии медленно реагирует с дополнительным трикальциевым алюминатом с образованием «моносульфата» - «AFm-фазы»:

Ca 6 (AlO 3 ) 2 (SO 4 ) 3 .32H 2 O + Ca 3 (AlO 3 ) 2 + 4H 2 O → 3Ca 4 (AlO 3 ) 2 (SO 4 ) .12H 2 О

Реакция проходит через 1-2 дня. Алюмоферрит кальция медленно реагирует из-за осаждения гидратированного оксида железа:

2Ca 2 AlFeO 5 + CaSO 4 + 16H 2 O → Ca 4 (AlO 3 ) 2 (SO 4 ).12H 2 O + Ca (OH) 2 + 2Fe (OH) 3

Значение pH порового раствора достигает сравнительно высоких значений и имеет значение для большинства реакций гидратации.

Вскоре после того, как портландцемент смешан с водой, начинается короткая и интенсивная гидратация (прединдукционный период). Сульфаты кальция полностью растворяются, а сульфаты щелочных металлов - почти полностью. Короткие гексагональные игольчатые кристаллы эттрингита образуются на поверхности частиц клинкера в результате реакции между ионами кальция и сульфата с трехкальциевым алюминатом.Кроме того, происходящие из трехкальциевого силиката, можно наблюдать первые гидраты силиката кальция (C-S-H) в коллоидной форме. Вызванный образованием тонкого слоя продуктов гидратации на поверхности клинкера, этот первый период гидратации прекращается и начинается период индукции, в течение которого почти не происходит реакции. Первые продукты гидратации слишком малы, чтобы перекрыть зазор между частицами клинкера, и не образуют консолидированной микроструктуры. Следовательно, подвижность частиц цемента по отношению друг к другу изменяется незначительно, т.е.е. консистенция цементного теста становится лишь немного гуще. Отверждение начинается примерно через один-три часа, когда первые гидраты силиката кальция образуются на поверхности клинкерных частиц, которые вначале очень мелкозернистые. По окончании индукционного периода происходит дальнейшая интенсивная гидратация клинкерных фаз. Этот третий период (ускоренный) начинается примерно через четыре часа и заканчивается через 12–24 часа. В этот период формируется основная микроструктура, состоящая из игл C-S-H и листов C-S-H, пластинчатого гидроксида кальция и кристаллов эттрингита, растущих в продольной форме.Из-за роста кристаллов промежуток между частицами цемента все больше перекрывается. При дальнейшей гидратации твердение постепенно увеличивается, но с уменьшающейся скоростью. Повышается плотность микроструктуры и поры заполняются: заполнение пор вызывает увеличение прочности.

Виды портландцемента

Общие

Существуют разные стандарты классификации портландцемента. Двумя основными стандартами являются ASTM C150, используемый в основном в США, и европейский EN-197.Типы цемента EN 197 CEM I, II, III, IV и V не соответствуют одноименным типам цемента в ASTM C 150.

ASTM C150

Существует пять типов портландцементов с вариациями первых трех согласно ASTM C150.

Тип I Портландцемент известен как цемент общего или общего назначения. Обычно предполагается, если не указан другой тип. Он обычно используется для общего строительства, особенно при производстве сборного железобетона и предварительно напряженного железобетона, который не должен контактировать с почвой или грунтовыми водами.Типичные составные композиции этого типа:

55% (C 3 S), 19% (C 2 S), 10% (C 3 A), 7% (C 4 AF), 2,8% MgO, 2,9% (SO 3 ), 1,0% потерь при прокаливании и 1,0% свободного CaO.

Ограничение по составу состоит в том, что (C 3 A) не должно превышать пятнадцати процентов.

Тип II должен иметь умеренную сульфатостойкость с умеренной теплотой гидратации или без нее. Этот тип цемента стоит примерно столько же, как и тип I.Его типичный составной состав:

51% (C 3 S), 24% (C 2 S), 6% (C 3 A), 11% (C 4 AF), 2,9% MgO, 2,5% (SO 3 ), 0,8% потерь при прокаливании и 1,0% свободного CaO.

Ограничение по составу состоит в том, что (C 3 A) не должно превышать восьми процентов, что снижает его уязвимость для сульфатов. Этот тип предназначен для общего строительства, которое подвержено умеренному воздействию сульфатов, и предназначен для использования, когда бетон находится в контакте с почвой и грунтовыми водами, особенно на западе США из-за высокого содержания серы в почве.Из-за схожей цены с типом I, тип II широко используется в качестве цемента общего назначения, и большая часть портландцемента, продаваемого в Северной Америке, соответствует этой спецификации.

Примечание: Цемент, отвечающий (среди прочего) спецификациям для типов I и II, стал широко доступен на мировом рынке.

Тип III имеет относительно высокую раннюю прочность. Его типичный составной состав:

57% (C 3 S), 19% (C 2 S), 10% (C 3 A), 7% (C 4 AF), 3.0% MgO, 3,1% (SO 3 ), 0,9% потерь при прокаливании и 1,3% свободного CaO.

Этот цемент аналогичен типу I, но имеет более мелкий помол. Некоторые производители делают отдельный клинкер с более высоким содержанием C 3 S и / или C 3 A, но это встречается все реже, и обычно используется клинкер общего назначения, измельченный до удельной поверхности, как правило, на 50-80% выше. Уровень гипса также может быть немного увеличен. Это дает бетону с использованием этого типа цемента трехдневную прочность на сжатие, равную семидневной прочности на сжатие типов I и II.Его семидневная прочность на сжатие почти равна 28-дневной прочности на сжатие типов I и II. Единственным недостатком является то, что шестимесячная сила у типа III такая же или немного меньше, чем у типов I и II. Поэтому немного приносится в жертву долговременная сила. Обычно он используется для производства сборного железобетона, где высокая суточная прочность позволяет быстро менять формы. Также может использоваться при аварийном строительстве и ремонте, а также при строительстве машинных баз и воротных сооружений.

Портландцемент типа IV обычно известен своей низкой теплотой гидратации. Его типичный составной состав:

28% (C 3 S), 49% (C 2 S), 4% (C 3 A), 12% (C 4 AF), 1,8% MgO, 1,9% (SO 3 ), 0,9% потерь при прокаливании и 0,8% свободного CaO.

Процентные доли (C 2 S) и (C 4 AF) относительно высоки, а (C 3 S) и (C 3 A) относительно низки. Ограничением для этого типа является то, что максимальный процент (C 3 A) равен семи, а максимальный процент (C 3 S) - тридцать пять.Это приводит к более медленному развитию тепла, выделяемого реакцией гидратации. Однако, как следствие, прочность бетона растет медленно. Через год-два прочность выше, чем у других типов после полного отверждения. Этот цемент используется для очень больших бетонных конструкций, таких как плотины, которые имеют низкое соотношение поверхности к объему. Этот тип цемента, как правило, не хранится производителями, но некоторые могут рассмотреть возможность крупного специального заказа. Этот тип цемента не производился в течение многих лет, потому что портланд-пуццолановые цементы и добавка измельченного гранулированного доменного шлака являются более дешевой и надежной альтернативой.

Тип V используется там, где важна сульфатостойкость. Его типичный составной состав:

38% (C 3 S), 43% (C 2 S), 4% (C 3 A), 9% (C 4 AF), 1,9% MgO, 1,8% (SO 3 ), 0,9% потерь при прокаливании и 0,8% свободного CaO.

Этот цемент имеет очень низкий (C 3 A) состав, что объясняет его высокую сульфатостойкость. Максимально допустимое содержание (C 3 A) составляет пять процентов для портландцемента типа V.Другое ограничение состоит в том, что состав (C 4 AF) + 2 (C 3 A) не может превышать двадцати процентов. Этот тип используется в бетоне, который должен подвергаться воздействию щелочной почвы и сульфатов грунтовых вод, которые реагируют с (C 3 A), вызывая разрушительное расширение. Он недоступен во многих местах, хотя широко используется в западной части США и Канаде. Как и в случае с типом IV, портландцемент типа V в основном был вытеснен использованием обычного цемента с добавлением измельченного гранулированного доменного шлака или третичных цементов с добавками, содержащих шлак и летучую золу.

Типы Ia, IIa и IIIa имеют тот же состав, что и типы I, II и III. Единственное отличие состоит в том, что в смеси Ia, IIa и IIIa воздухововлекающий агент измельчается. Воздухововлечение должно соответствовать минимальным и максимальным дополнительным требованиям, указанным в руководстве ASTM. Эти типы доступны только в восточной части США и Канаде, но их можно найти лишь в ограниченном количестве. Они плохо справляются с воздухововлекающими добавками, что повышает устойчивость к замерзанию при низких температурах.

EN 197

EN 197-1 определяет 5 классов обычного цемента, которые включают портландцемент в качестве основного компонента. Эти классы отличаются от классов ASTM.

I Портландцемент Состоит из портландцемента и до 5% второстепенных дополнительных компонентов
II Портланд-композитный цемент Портландцемент и до 35% других отдельных компонентов
III Цемент доменный Портландцемент и выше процентное содержание доменного шлака
IV Пуццолановый цемент Портландцемент и до 55% пуццолановых компонентов
V Цемент композитный Портландцемент, доменный шлак и пуццолан или летучая зола

Допустимые компоненты портланд-композитных цементов: доменный шлак, микрокремнезем, природные и промышленные пуццоланы, кремнистая и известковая летучая зола, обожженный сланец и известняк.

Белый портландцемент

Основная статья: Белый портландцемент

Белый портландцемент физически отличается от серой формы только своим цветом и, как таковой, может попадать во многие из вышеперечисленных категорий (например, ASTM типа I, II и / или III). Однако его производство значительно отличается от производства серого продукта и рассматривается отдельно.

Безопасность и воздействие на окружающую среду

Безопасность

Когда цемент смешивается с водой, образуется сильно щелочной раствор (pH ~ 13) за счет растворения гидроксидов кальция, натрия и калия.Для защиты следует использовать перчатки, защитные очки и фильтрующую маску. После контакта следует вымыть руки. Цемент может вызвать серьезные ожоги при продолжительном контакте или при несвоевременной промывке кожи. Как только цемент гидратируется, к затвердевшей массе можно безопасно прикасаться без перчаток.

В Скандинавии, Франции и Великобритании уровень хрома (VI), который считается токсичным и главным раздражителем кожи, не может превышать 2 ppm (частей на миллион).

Воздействие на окружающую среду

Производство портландцемента может оказывать воздействие на окружающую среду на всех этапах производственного процесса.К ним относятся выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в виде пыли, газов, шума и вибрации при работе оборудования и во время взрывных работ в карьерах, потребление большого количества топлива во время производства, выброс CO 2 из сырья во время производства и повреждение в сельскую местность из карьеров. Широко используется оборудование для снижения выбросов пыли при разработке карьеров и производстве цемента, а оборудование для улавливания и отделения выхлопных газов находит все более широкое применение. Защита окружающей среды также включает повторную интеграцию карьеров в сельскую местность после того, как они были закрыты, путем их возвращения в природу или рекультивации.

Эпидемиологические примечания и отчеты Воздействие диоксида серы на заводах портландцемента , из Центров по контролю заболеваний, заявляет: «Рабочие на предприятиях портландцемента, особенно тех, которые сжигают топливо, содержащее серу, должны знать об острых и хронических последствиях воздействия SO . 2 [диоксид серы], а также следует периодически измерять пиковые и полносменные концентрации SO 2 ». [4] "Департамент качества окружающей среды Аризоны был проинформирован на этой неделе, что Arizona Portland Cement Co.провалил второй раунд испытаний на выбросы опасных загрязнителей воздуха на заводе компании в Риллито около Тусона. Последний раунд испытаний, проведенных компанией в январе 2003 года, призван гарантировать соответствие объекта федеральным стандартам, регулирующим выбросы диоксинов и фуранов, которые являются побочными продуктами производственного процесса ». [5] Cement Reviews ' На веб-странице "Новости окружающей среды" подробно описываются дела об экологических проблемах с производством цемента. [6]

Независимые исследовательские усилия AEA Technology по выявлению критических проблем для цементной промышленности на сегодняшний день пришли к выводу, что наиболее важными проблемами окружающей среды, здоровья и безопасности, с которыми сталкивается цементная промышленность, являются выбросы в атмосферу (включая выбросы парниковых газов, диоксин, NO x , SO 2 и твердых частиц), несчастные случаи и воздействие пыли на рабочих. [7]

CO 2 , связанный с производством портландцемента, подразделяется на 3 категории:

(1) CO 2 , полученный в результате декарбонизации известняка,

(2) CO 2 от сжигания топлива в печи,

(3) CO 2 произведено автомобилями на цементных заводах и в распределительных сетях.

Источник 1 довольно постоянен: минимум около 0,47 кг CO 2 на кг цемента, максимум 0,54, типичное значение около 0,50 во всем мире. Источник 2 зависит от эффективности установки: эффективная установка прекальцинации 0,24 кг CO 2 на кг цемента, низкоэффективный мокрый процесс до 0,65, типичная современная практика (например, Великобритания) в среднем составляет около 0,30. Источник 3 практически не имеет значения 0,002-0,005. Таким образом, типичное общее количество CO 2 составляет около 0,80 кг CO 2 на кг готового цемента.При этом не учитывается CO 2 , связанный с потреблением электроэнергии, поскольку он зависит от типа и эффективности местной генерации. Типичное потребление электроэнергии составляет порядка 90-150 кВтч на тонну цемента, что эквивалентно 0,09-0,15 кг CO 2 на кг готового цемента, если электричество производится из угля.

В целом, с ядерной или гидроэнергетикой и эффективным производством, выработка CO 2 может составлять всего 0,7 кг на кг цемента, но может быть в два раза больше.Направление инноваций на будущее заключается в сокращении источников 1 и 2 за счет изменения химического состава цемента, использования отходов и внедрения более эффективных процессов. Хотя производство цемента явно является очень большим источником выбросов CO 2 , бетон (из которого цемент составляет около 15%) в этом отношении весьма выгодно отличается от других строительных систем. См. Также выбросы цементной печи .

Цементные заводы как альтернатива традиционному удалению или переработке отходов

Из-за высоких температур внутри цементных обжиговых печей в сочетании с окислительной (богатой кислородом) атмосферой и длительным временем пребывания цементные печи использовались в качестве варианта обработки различных типов потоков отходов.Потоки отходов часто содержат горючие материалы, которые позволяют заменять часть ископаемого топлива, обычно используемого в процессе.

Отходы, используемые в цементных печах в качестве добавки к топливу: [1]

  1. Шины легковые и грузовые; стальные ленты легко переносятся в печах
  2. Отработанные растворители и смазочные материалы.
  3. Опасные отходы; цементные печи полностью уничтожают опасные органические соединения
  4. Костная мука; отходы бойни из-за опасений по поводу заражения губчатой ​​энцефалопатией крупного рогатого скота
  5. Отходы пластмасс
  6. Осадок сточных вод
  7. Рисовая скорлупа
  8. Отходы сахарного тростника

Производство портландцемента также может удалять промышленные побочные продукты из потока отходов, эффективно улавливая некоторые экологически вредные отходы. «В целом, возможно, 50% всех промышленных побочных продуктов имеют потенциал в качестве сырья для производства портландцемента». Косматка, С.Х .; Панарезе, W.C. (1988). Проектирование и контроль бетонных смесей . Скоки, Иллинойс, США: Портлендская цементная ассоциация, стр. 15. ISBN 0-89312-087-1 .

.

Портландцемент - Типы, производство и функции ингредиентов

Портландцемент

Что такое цемент ????

Материал с адгезионными и когезионными свойствами или любой материал, который связывает или объединяет - по сути, как клей

Портландцемент

Назначение цемента:

для связывания песка и крупного заполнителя вместе
для заполнения пустот между песком и крупными частицами заполнителя
для образования компактной массы

Типы цемента

В строительной индустрии обычно используются 2 типа цемента:
a) Гидравлический цемент
b) Негидравлический цемент

Гидравлический цемент

Гидравлический цемент затвердевает под действием воды .Например, портландцемент
. Другими словами, это означает, что гидравлический цемент:
«Любые цементы, которые превращаются в твердый продукт в присутствии воды (а также воздуха), в результате чего материал не распадается в воде».

Негидравлический цемент

Любой цемент, не требующий воды для преобразования его в твердый продукт.
2 обычных негидравлических цемента:
a) Известь, полученная из известняка / мела
b) Гипс

Портландцемент

Химический состав портландцемента:
a) Силикат трикальция (50%)

b ) Силикат дикальция (25%)

c) Алюминат трикальция (10%)

d) Тетракальций алюмоферрит (10%)

e) Гипс (5%)

Функция: силикат трикальция

  • Быстро и в значительной степени затвердевает для начального схватывания и ранней прочности
  • Увеличение процентного содержания этой смеси приведет к тому, что ранняя прочность портландцемента будет выше.
  • Чем больше процент этого соединения, тем выше тепло гидратации и быстрее увеличивается сила.

Функция: дикальцийсиликат

  • Затвердевает медленно
  • Эффект на увеличение прочности проявляется в возрасте старше одной недели.
  • Отвечает за долговременную прочность

Функция: трикальцийалюминат

  • Способствует повышению прочности в первые несколько дней, поскольку это первое соединение, которое гидратируется.
  • Получается более высокая теплота гидратации и способствует более быстрому набору силы.
  • Но это приводит к плохой сульфатостойкости и увеличивает объемную усадку при сушке.
  • Цементы с низким содержанием алюмината трикальция обычно выделяют меньше тепла, обладают большей прочностью и проявляют большую устойчивость к сульфатным атакам.
  • Обладает сильным тепловыделением и вступает в реакцию с почвами и водой, содержащими от умеренных до высоких концентраций сульфатов, поэтому это наименее желательно.

Назначение: Тетракальций-алюмоферрит

  • Помогает в производстве портландцемента за счет снижения температуры клинкера.
  • Также действует как наполнитель.
  • Придает очень небольшую прочность бетону, хотя он очень быстро гидратируется.
  • Также отвечает за серый цвет обычного портландцемента

Производство портландцемента

Три основных компонента сырья, используемого при производстве портландцемента:
a) Известь
b) Кремнезем
c) Глинозем
Известь получают из известняка или мела.
Кремнезем и глинозем из глины, сланца или боксита.

Производственный процесс состоит из 2 основных аспектов:

Первый
Для производства мелкодисперсной смеси сырья - мела / известняка и глины / сланец

Второй

Для нагрева этой смеси для получения химического состава
Есть 2 основных процесса, которые можно использовать при производстве портландцемента:
i) мокрый процесс
ii) сухой процесс

мокрый процесс

  • Сырье гомогенизируется путем дробления, измельчения и смешивания, так что примерно 80% сырья проходит через стадию №200 сито.
  • Смесь превратится в суспензию путем добавления 30-40% воды.
  • Затем он нагревается до температуры около 2750ºF (1510ºC) в горизонтальных вращающихся печах (длина 76–153 м и диаметр 3,6–4,8 м.
  • Для сжигания используются природный газ, бензин или уголь. Высокая потребность в топливе может сделать его неэкономичным по сравнению для сухого процесса

Сухой процесс

  • Сырье гомогенизируется путем дробления, измельчения и смешивания, так что примерно 80% сырья проходит через200 сито.
  • Смесь подается в печь и сжигается в сухом состоянии.
  • Этот процесс обеспечивает значительную экономию расхода топлива и воды, но процесс более пыльный по сравнению с мокрым процессом, который более эффективен, чем измельчение.

Сухой и мокрый процессы

  • В печи вода отгоняется из сырья, а известняк разлагается на известь и углекислый газ.

известняк ——> известь + диоксид углерода

  • В зоне обжига часть печи, кремнезем и глинозем из глины подвергаются твердофазной химической реакции с известью с образованием алюмината кальция.

кремнезем и глинозем + известь ——> алюминат кальция

  • Вращение и форма печи позволяют смеси течь вниз по печи, подвергая ее постепенно возрастающей температуре.
  • По мере прохождения материала через более горячие области в печи образуются силикаты кальция.
  • Эти продукты черного или зеленовато-черного цвета имеют форму небольших гранул, называемых цементным клинкером.
  • частицы в форме шара диаметром около 18 мм.
  • Цементный клинкер охлаждается примерно до 150ºF (51ºC) и хранится в клинкерных силосах.
  • При необходимости клинкер смешивают с 2-5% гипса, чтобы замедлить время схватывания цемента при его смешивании с водой.
  • Затем его измельчают до мелкого порошка, а затем цемент хранят в бункерах для хранения или силосах для цемента или в мешках.
  • Цементные мешки следует хранить на поддонах в сухом месте.
.

Цена на складе портландцемента (PCEM)

Kuwait Portland Cement Co KPSC (KPCC) - зарегистрированная в Кувейте публичная акционерная компания, работающая в секторе промышленности строительных материалов. Компания разделена на три бизнес-сегмента: «Цемент и сталь», «Готовая продукция» и «Инвестиции». Компания занимается импортом и экспортом цемента наливом; упаковка разных видов цемента; строительство, эксплуатация, аренда и аренда складов и силосов, необходимых для поставки и распределения цемента; приобретение транспортных средств, движимого и недвижимого имущества для целей Компании; производство и сбыт готового бетона, а также закупка и импорт сырья, машин и транспортных средств для целей Компании, а также вложение свободных средств в портфели, находящиеся под управлением специализированных компаний и организаций.

Читать больше

Ваша возможность комментировать в настоящее время заблокирована из-за отрицательных отчетов пользователей. Ваш статус будет рассмотрен нашими модераторами.

Пожалуйста, подождите минуту, прежде чем вы попытаетесь комментировать еще раз.

Отказ от ответственности: Fusion Media хотела бы напомнить вам, что данные, содержащиеся на этом веб-сайте, не обязательно являются точными и актуальными в реальном времени. Все CFD (акции, индексы, фьючерсы), криптовалюты и цены Forex предоставляются не биржами, а маркет-мейкерами, поэтому цены могут быть неточными и могут отличаться от фактических рыночных цен, то есть цены являются ориентировочными и не подходят для торговые цели.Поэтому Fusion Media не несет никакой ответственности за любые торговые убытки, которые вы можете понести в результате использования этих данных. Fusion Media или любое лицо, связанное с Fusion Media, не принимает на себя никакой ответственности за убытки или ущерб в результате использования информации, включая данные, котировки, графики и сигналы покупки / продажи, содержащиеся на этом веб-сайте. Будьте полностью осведомлены о рисках и расходах, связанных с торговлей на финансовых рынках, это одна из самых рискованных форм инвестирования.

.

Урок 3. Портлендский цемент и бетон

КЛАДКА И КИРПИЧ

КЛАДКА БЛОКА И КИРПИЧА Продукты, выделенные в этом разделе: Строительная смесь SAKRETE Тип N Строительная смесь SAKRETE Тип S Основы укладки кирпича и блока Первый шаг в строительстве кирпичной или блочной стены - построить

Дополнительная информация

Достижения в области водопроницаемых покрытий

Достижения в области водопроницаемых покрытий Семинар инженеров Колледж Сент-Винсент 14 и 15 марта 2013 г. Проницаемые покрытия Есть несколько разных слов, которые используются для описания покрытия, из которого стекает вода

Дополнительная информация

Свойства свежего бетона

Свойства свежего бетона Введение Потенциальная прочность и долговечность бетона данной пропорции смеси во многом зависит от степени его уплотнения.Поэтому жизненно важно, чтобы

Дополнительная информация

1.5 Бетон (Часть I)

1.5 Бетон (Часть I) В этом разделе рассматриваются следующие темы. Составляющие бетона Свойства затвердевшего бетона (Часть I) 1.5.1 Составляющие бетона Введение Бетон - композитный материал

Дополнительная информация

РАЗДЕЛ 02400 - СИСТЕМА ДРЕНАЖНОГО СЛИВА

РАЗДЕЛ 02400 - СОДЕРЖАНИЕ ШТОРГОВОЙ ДРЕНАЖНОЙ СИСТЕМЫ: Часть 1 - Общие... 1 1.01 Включенная работа ... 1 1.02 Соответствующие требования ... 1 1.03 Справочные стандарты ... 1 1.04 Обеспечение качества ... 1 1.05 Измерение и

Дополнительная информация

ПЛИТКА В РАМКАХ И МОНТАЖЕ

Страница 1 из 5 Нельзя отрицать, что фрески из плитки взяли штурмом индустрию сублимации. Уникальная возможность сделать изображение клиента или фотографию с высоким разрешением, выложить ее мозаикой с помощью программного обеспечения

Дополнительная информация

КОЛЛЕКЦИЯ BENTLEY ELEMENTS LVT

Этот документ относится к следующим продуктам: Размер продукта Направление установки Обработка швов Элементы Плитка См. Спецификации 90 Нет Элементы Доски См. Спецификации Ступенька Нет Примечание: Это

Дополнительная информация

Терминология Safe & Sound Bridge

Безопасный и надежный мост Терминология Абатмент Подпорная стена, поддерживающая концы моста и, в целом, удерживающая или поддерживающая насыпь на подходе.Подход Часть моста, по которой проходит

Дополнительная информация

РАЗДЕЛ 4 Подбаза Aggegate

Подрядчик должен провести влажную сушку готового основания из обработанной извести в течение минимум дней, прежде чем разрешить движение по уплотненной поверхности. Подрядчик несет ответственность за устранение любых повреждений.

Дополнительная информация

Как построить печь для пиццы за 4 дня

Как построить печь для пиццы за 4 дня День подготовки (плита) 1.Фундамент глубина 1500 x ширина 1300 x глубина 75 мм Требуется 20 мешков цементной смеси. Если у вас уже есть бетонное основание, вы сохраните этот подготовительный день. DAY

. Дополнительная информация

Укладываем блоки раствором

Учащийся Укладка блоков с помощью раствора Что вы узнаете Когда вы закончите этот раздел, вы должны уметь: Смешивать раствор Укладывать блоки с правильными швами из раствора. Как смешать раствор? Раствор жидкий

Дополнительная информация

Раздел 600 Дополнительное строительство

Содержание 1.Трубные кульверты ... 600-1 A. Торцевые стенки, входные отверстия, люки и пружинные ящики ... 600-5 2. Регулировка уклона существующих различных конструкций ... 600-8 3. Восстановленные различные конструкции ...

Дополнительная информация

Концепции обеспечения качества. Контур

Концепции обеспечения качества Питер К. Тейлор Краткое описание Что такое качество? Какая разница? Как нам это получить? Что самое важное? 1 Определение качества Простое определение (Филип Кросби) Качество: соответствие

Дополнительная информация

Установка и техническое руководство

Из очень немногих негативных отзывов, которые я получил по поводу этого продукта, самый юмористический я считаю следующий: подрядчики слишком грубо относятся к продукту.Я не думаю, что это выдержит

Дополнительная информация

Р Е С И Д Е Н Т И А Л Х О У С И Н Г

HL 252 Ред. Апрель 1997 г. УПРАВЛЕНИЕ ПРОБЛЕМАМИ С ВНЕШНЕЙ ВОДОЙ ДЛЯ ЖИЛЫХ ОБЪЕКТОВ I II III IV V Лот Канализация Водоотведение Фундамент Гидроизоляция плиты перекрытия

Дополнительная информация

РАЗДЕЛ 31 20 00 ДВИЖЕНИЕ ЗЕМЛИ

РАЗДЕЛ 31 20 00 ЧАСТЬ 1 - ОБЩЕЕ 1.01 ОПИСАНИЕ A. В этом разделе описаны требования к выемке грунта, засыпке и планировке земляных работ на стоянке, новой лестнице выхода и согласно требованиям

Дополнительная информация

Опалубка для бетона

ВАШИНГТОНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДЕПАРТАМЕНТ УПРАВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВОМ CM 420 ВРЕМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ Зимний квартал 2007 Профессор Камран М. Немати Опалубка для бетонной горизонтальной опалубки и проектирование опалубки

Дополнительная информация

Спецификация GigaCrete PlasterMax

GigaCrete Inc.6775 Speedway Blvd. Suite M105 Las Vegas, NV 89115 Тел. (702) 643-6363 Факс (702) 643 1453 www.gigacrete.com GigaCrete Specification PlasterMax PlasterMax: огнестойкая штукатурка для прямого нанесения

Дополнительная информация

Соотношения и масштабный план урока

Соотношения и масштаб План урока Концепция / принцип, который необходимо продемонстрировать: Практически во всех строительных работах соотношение используется для определения масштаба, мощности и использования.Коэффициент важен для безопасности на рабочем месте,

Дополнительная информация .

Смотрите также