Portlandcementis: veislės, savybės ir panaudojimas

Neorganiniai rišikliai naudojami betono gamybai, kurie, sumaišę su vandeniu, sudaro tešlos tirpalą, kuris tampa stipresnis, kai jis sukietėja. Tokios rišiklio sudėties įvairovė yra portlandcementas.

Dažnai kalbama apie portlandcementį, kai reikia ilgalaikio ir atsparaus neigiamo aplinkos sprendimo poveikio. Portlandcementas yra cemento cemento rišiklio tipas.

Portlandcementis turi smulkiai sumaltą klinkerį, taip pat gipsą, kuris pagreitina mišinio nustatymą. Priklausomai nuo produkto tipo ir prekės, jos formulė gali apimti tam tikrus priedus ir priemaišas.

1824 m. Mišinį išrado amerikietis mūrininkas, o jo pavadinimas - išorinis panašumas į Portlando kalkakmenį, kuris buvo iškasamas vienoje iš Anglijos apskričių.

Norint gauti šią sudėtį, naudojami karbonatiniai akmenys (kalkakmenis, kreida, aliuminio oksidas ir silicio dioksidas), taip pat marlės (karbonatinių uolienų ir molio mišinys, pereinamasis akmuo nuo kalkakmenio iki molio). Gamybos procesas prasideda kruopščiai šlifuojant žaliavas ir maišant tam tikromis proporcijomis. Kitas etapas yra žaliavų deginimas krosnyse 1300–1400 ° C temperatūroje. Perdavimo rezultatas yra medžiaga, vadinama klinkeriu.

Klinkeris vėl sumalamas ir sumaišomas su gipsu. Jei reikia, pridėkite kitus elementus, kurie padidina gatavo produkto našumą. Šis mišinys atitinka kokybės kontrolę ir, jei jis atitinka priimtus standartus, gauna atitikties sertifikatą.

Yra keletas žaliavų skrudinimo galimybių:

• Šlapias. Pirma, vyksta komponentų šlifavimas, tada molis mirkomas, kol drėgmės rodiklis pasiekia 70%. Po to ji susmulkina su kalkakmeniu.

• Sausi. Maišymo ir džiovinimo procesas vyksta vienu metu, o tai sumažina darbo sąnaudas ir gamybos sąnaudas. Dėl perdirbimo gamyklose gaunamos miltelių pavidalo žaliavos.

• Kombinuotas. Ši technologija apjungia dviejų tipų gamybą - sausą ir šlapią. Žaliavų drėgnis padidėja iki 14%, po to produktai yra sumalami ir išdžiovinami specialiose gamyklose.

Kaip jau minėta, Portlandcementį sudaro klinkeris. Gamtoje paruoštos granulės yra gana retos, todėl klinkerio lustai dirbtinai gaunami maišant ir deginant anglies ir molio mišinius.

Gatavas klinkeris sumaišomas su gipsu, kurio sudėtis sudėtyje neviršija 5%. Jis įvedamas siekiant užtikrinti, kad tirpalas būtų judamas 45 minutes, o tai yra būtina formuojant produktus ar atliekant tam tikrus darbus.

Mišinio sudedamųjų dalių sudėtį ir procentą nustato GOST 10178 85 „Portlandcementas ir šlako portlandcementas“. Tai atitinka gamybos reikalavimus, garantuoja aukštas technines ir eksploatacines produkto savybes.

Norint suteikti Portlandcementiui tam tikras technines savybes, į sudėtį patenka mineraliniai priedai, kurių kiekis neviršija 20-25%.

Populiariausios yra šios:

• Šviesinti padidina cemento nustatymo laiką, tačiau turi mažą stiprumo rodiklį (galimas kiekis Portlandcementyje yra ne didesnis kaip 15%).
• Alumoferitas turi tas pačias savybes, kaip ir ankstesnis priedas, tačiau jo kiekis gatavame produkte sumažinamas iki 10-18%.
• Belit turi mezgimo efektą, padidina kietėjimo laiką, tačiau per didelis kiekis gali neigiamai paveikti kompozicijos stiprumo charakteristikas (leistinas kiekis - ne daugiau kaip 15-37%).
• Alit Jis yra plačiai naudojamas (procentas gali siekti 60%) aukštos kokybės kompozicijose, nes tai užtikrina jų greitą sukietėjimą.

Portlandcemento savybes lemia jo sudėtis. Pagrindiniai produkto kokybės vertinimo kriterijai yra šie:

• Nustatymo laikotarpis. Mišinio konfiskavimas pagal techninius jo auginimo reikalavimus turėtų įvykti po 40-45 minučių. Mineralinė sudėtis, malimo smulkumas ir temperatūra, kuria atliekamas darbas, yra būtent šie veiksniai, kurie pirmiausia turi įtakos gaminio nustatymo greičiui.

• Vandens poreikis. Pagal šį terminą suprantamas vandens kiekis, reikalingas norint gauti storą, tinkantį cemento pasta darbui. Paprastai drėgmė neturi viršyti 25% mišinio sudėties. Siekiant sumažinti reikiamą vandens kiekį, naudojamas sulfito mielių užpilas arba plastifikatoriai.

• Vandens atskyrimas. Šis terminas reiškia vandens gavybą gatavame tirpale, kurio atsiradimas atsiranda dėl sunkesnių cemento dalelių nusėdimo. Norėdami sumažinti šį skaičių, leiskite mineraliniams papildams.

• Atsparumas šalčiui - produkto gebėjimas turėti tam tikrą skaičių šaldymo ir atšildymo ciklų neprarandant savo eksploatacinių savybių.

• Atsparumas korozijai. Ši savybė yra susijusi su mišinio smulkumu ir gatavo betono poringumu.

• Šilumos išsklaidymas. Tai reiškia, kad betonas gali atleisti šilumą kietėjimo proceso metu. Greitai šilumą sukelianti kompozicija optimizuojama pridedant aktyvių mineralinių komponentų.

Dėl kompozicijos savybių portlandcementis turi didesnį atsparumą, palyginti su kitų rūšių cementu. Kai kurie priedai gali reaguoti, keičiant technines medžiagos savybes. Pastarieji yra susiję su jo mechaniniu stabilumu ir veikimo galimybėmis.

Negalime pasakyti, kad viena iš techninių charakteristikų yra svarbesnė. Pavyzdžiui, ilgaamžė, bet per lėtai sukietėjusi portlandcementė gali padidinti statybos laiką. Atsparus šalčiui, tačiau korozija gali būti naudojama tik siauroms užduotims spręsti.

Šiandien gamintojai siekia sukurti universalias formuluotes, kuriose vienodai svarbios yra cementui svarbiausios savybės.

Tuo pačiu metu yra specialios paskirties, turinčios specialią paskirtį. Tokie gali būti laikomi pucolaniniu portlandcementu, kurio atsparumas korozijai ir drėgmei yra maksimalūs, bet pradinės darbo stadijos yra gana mažos (pirmosiomis nustatymo dienomis).

Tarp techninių charakteristikų reikėtų pabrėžti:

• Savitasis sunkis produktas - 1100 kg / m³ biriems mišiniams, 1600 kg / m³ sutankinti.
• Šlifavimo smulkumas vidutiniškai jis yra 40 mikronų (nustatomas pagal mišinio gebėjimą praeiti pro sietą Nr. 008), kuris užtikrina reikiamą cemento stiprumą ir laiką, kurį jis sukietėja, ir taip pat turi įtakos jo veikimui.
• Vandens suvartojimasOptimalus skysčio kiekis kompozicijoje neturėtų viršyti 25-28%, nes šis rodiklis veikia kompozicijos stiprumą (jei yra perteklius, atsiranda betono pasiskirstymas, trūksta, ant gatavo produkto atsiranda įtrūkimų).

• Tankis priklauso nuo prekės ženklo ir tam tikrų priedų buvimo sudėtyje. Laisvos būklės mišinio tankis yra 1,1 t / m³, sutankintoje padėtyje - 1,5-1,7 t / m³.

• Nustatymo trukmė sumaišius su vandeniu, jis neviršija 40-45 minučių, tolesnis sukietėjimas priklauso nuo sudėties ir aplinkos sąlygų (žiemą procesas sulėtėja), bet neviršija 10-12 valandų (matuojamas naudojant „Vicat“ prietaisą).
• Garsumo pokytis užšaldant, tai reiškia, kad cemento korpusas turi būti sumažintas 0,5-1 mm / m tūrio atvirame ore ir išpurškiamas iki 0,5 mm / m vandenyje. Svarbus dalykas yra vienodų pokyčių visame tirpalo tūrie.

• Antikorozinis stabilumas pasiekiamas dėl hidroaktyviųjų medžiagų įterpimo į kompoziciją, kuri neleidžia cheminiam druskų aktyvumui, taip pat dėl ​​priemaišų, mažinančių betono poringumą.
• Sandėliavimo laikas yra ne ilgesnis kaip 12 mėnesių, jei yra išsaugota originali pakuotė (3-4 sluoksniai, hermetiškai uždaryti popieriniai maišeliai), nes po 3 mėnesių saugojimo iki 20% kompozicijos prarandama po metų - iki 40%. Ankstesnes savybes galima grąžinti tokiam cementui tik antrinio šlifavimo būdu.
• Slėgio stiprumas. Pagal šią charakteristiką yra 4 stiprumo klasės - 22,5; 42,5; 42,5; 52.5. Šis rodiklis tiesiogiai susijęs su tirpalo nustatymo greičiu.

Portlandcemento mechaninio stiprumo rodikliai ne mažiau kaip 42,5 MPa per 28 dienas po liejimo. Nustatymas atliekamas laboratorinėmis sąlygomis mėginio pavyzdžiu. Pagal gautus rezultatus cementas yra paženklintas (pvz., M 500). Tokiu būdu koeficientas parodo, kiek slėgio mėginys gali išlaikyti (matuojamas kg / cm³).

Stiprumo rodikliai savo ruožtu įtakoja tirpalo nustatymo laipsnį (nustatoma naudojant Vicat adatą).

Portlandcementis - tai daug cemento, kuris dažniausiai naudojamas betonui pilant. Pastarasis, savo ruožtu, naudojamas monolitinėje ir gelžbetoninėje konstrukcijoje, statant daiktus, kuriems pateikiamos padidėjusios stiprumo charakteristikos.

Dėl klinkerio granulių ir kitų priedų, Portlandcementas turi didelę saugos ribą, turi didesnį atsparumą šalčiui, atsparumą agresyviai terpei. Tai yra „Portland“ cementas yra populiari medžiaga naftos ir dujų pramonėje.

Cemento ir portlandcemento skirtumų klausimas yra šiek tiek neteisingas, nes pastaroji yra cemento rūšis. Kitaip tariant, cementas yra paplitęs pavadinimas, Portlandcementas yra veislė, pasižyminti tam tikra jėga.

Labiau logiška nustatyti skirtumus pagal cemento markės stiprumą. Taigi, pavyzdžiui Portlandcementas M 400 yra silpnesnis nei cementas M 600. Pats „Portland“ cementas vargu ar skiriasi nuo cemento (pagal įrengimo metodą, nustatymo technologiją, naudojimo ypatybes), skiriamųjų savybių skirtis vienaip ar kitaip dėl priedų buvimo.

Visi cemento tipai skirstomi į ne priedus ir priedus. Bezobavochny sudėtis neturi mineralinių priedų, išskyrus gipsą. Jis tinka antžeminiams, požeminiams ir povandeniniams monolitinio pobūdžio objektams, taip pat surenkamiems betoniniams ir gelžbetoniniams statiniamskurios veikiamos be agresyvios aplinkos.

Mineralinių papildų buvimas pagerina portlandcemento technines savybes Jie gali būti naudojami agresyviose sąlygose, ilgą laiką kontaktuojant su vandeniu. Tarp labiausiai paplitusių mineralinės kilmės priedų yra aukštakrosnių šlakas, aktyvūs mineraliniai priedai ir natūralūs aktyvūs mineraliniai papildai.

Įvedus vieną ar kitą priedą, pagerėja rodikliai, tokie kaip atsparumas vandeniui, atsparumas korozijai, tačiau jų buvimas padeda sumažinti atsparumą šalčiui.

Priklausomai nuo sudėties savybių, išskiriami šie portlandcemento tipai:

• Greitai išdžiūti. Mišinio kietėjimas vyksta jau per pirmąsias 3 įkaitusias dienas dėl šlakų ir specialių mineralų, kurie yra jo dalis. Svarbu, kad mišinio malimo laipsnis būtų minimalus. Yra M400 ir M500. Naudojant šią sudėtį galima sumažinti mišinio poveikio laiką klojiniuose ir žymiai padidinti statybos darbų tempą.

• Normalus sukietėjimas. Jame nėra specialių priedų, kurie nėra tokie smulkūs kaip mišinio malimo laipsnis. Galimas pagal GOST 31108-2003.

• Hidrofobinis variantas pasižymi gebėjimu sugerti drėgmę ir sumažinti nustatymo laiką. Panašios savybės atsiranda rūgščių, patekusių į tirpalą. Jis naudojamas statant daiktus, veikiančius didelės drėgmės sąlygomis, taip pat ir užtvindytose vietose.

• Plastiškas. Tipiškas produkto bruožas yra jo sudėtyje esančių plastifikatorių buvimas, užtikrinantis būtiną judumą, mažinantis vandens absorbciją ir atsparumą karščiui. Sumaišius mišinį, dedami plastifikatoriai, kurie, atrodo, apgaubia cemento daleles ir neleidžia jų sukibimui. Rezultatas yra mobilus, patogus taikyti kompozicija, kuri plačiai naudojama komplekso statybai architektūrinių struktūrų pavidalu.

• Glaistymas. Jis turi galimybę tamponą, ty apsaugoti šulinius nuo požeminio vandens poveikio. Jis plačiai naudojamas naftos ir dujų pramonėje, nes jis nepriklauso nuo slėgio ir temperatūros ir patikimai saugo kolonėlę šuliniuose, net pradiniame kietėjimo etape. Yra dar vienas tokio tipo cementas - lengvasis lengvasis Portlandcementas, turintis „lengvų“ priedų.

• Išplečiama. Tokie mišiniai gali turėti skirtingą sudėtį, tačiau visi jie gali padidinti tūrį, sumaišant tirpalą. Taip yra dėl to, kad tarp pagrindinių ir papildomų komponentų prasideda cheminė reakcija, kuri leidžia padidinti tūrį.

• Atsparus sulfatui. Toks betonas priešinasi sulfato vandens poveikiui, sukeldamas koroziją. Paprastai „M300.400“ markės šalčiui atsparus cementas yra atsparus sulfatui, kartais M 500.

• Slac Portland Cementas. Produkto sudėtyje yra aukštakrosnių šlakai, kurie sudaro didelį metalinių dalelių kiekį. Mišinys naudojamas karščiui atspariam betonui gauti, taip pat objektų statybai po žeme, vandeniu, aukštyje. Jis atsparus šalčiui.

• Šlako šarmai Kompozicija yra didesnė, lyginant su Portlandcementu. Jis yra atsparus agresyviai terpei, ekstremalių temperatūrų, atsparumas šalčiui ir mažas drėgmės sugėrimas. Tokie gebėjimai yra pasiekiami dėl to, kad įterpiami šlakai ir šarmai, kartais molis.

• „White Portland Cement“. Mišinio - apdailos ir architektūros darbų taikymo sritis - tai ir spalvotųjų cementų pagrindas. Šaltas baltas atspalvis gaunamas gaminant gryną kalkakmenį ir baltą molį, taip pat papildomai aušinant klinkerį vandeniu.

• Magnesija - sudėtis, pagrįsta magnio oksidu (kaitinama iki 800 ° C temperatūros) ir 30% magnio chlorido vandeninio tirpalo. Dėl savo komponentų ir gamybos technologijos bruožų galima gauti kietą baltą masę, kurią lengva apdoroti (lengvai poliruojamas, neturi įtakos pelėsių, grybų).

• Spalvos Portlando cementas taip pat naudojami dekoratyviniams darbams. Pasirodo, sumaišius baltą modifikaciją ir pigmentą. Pastarasis gali būti geležies miniumas, okeras, chromo oksidas. Svarbiausia, kad pigmentai būtų šviesūs ir atsparūs šarmams.

• ​​​​​​Pucolaninis. Mišinyje yra spalvotų Portlando cemento, gipso ir ugnikalnio ar nuosėdų kilmės priedų. Gautas tirpalas turi didelį atsparumą vandeniui, jis užšąla ne tik esant aukštai drėgmei, bet ir po vandeniu. Tai leidžia ją naudoti organizuojant hidraulines konstrukcijas, pamušalus ir kitus vandens rezervuarus, paviršius (įskaitant pasvirusius), liečiančius jūrą arba chloruotą vandenį. Užšaldytas paviršius pasižymi ilgaamžiškumu, cheminiu inertiškumu, gėlumo nebuvimu.
• Šviesus Kompozicija yra greitas ir tvirtas cementas, pagrįstas klinkeriu ir išlydyta kalkakmeniu. Gatavame mišinyje yra daug mažo bazinio kalcio aliuminatų.

Kitas aliuminio oksido bruožas yra jo maišymo su kitais cementais ir kalkėmis, kompozicijomis netgi mažais kiekiais, kuriuose yra šarmų, priimtinumas. Aliuminio portlandcementis tinka rūgštims atsparių betono tirpalų gamybai, užpildant rūgštims atsparius uolus (granitas, beshtaunita). Nustatymo laikas yra maždaug 8 dienos.

Gamintojas apibrėžiamas kaip mėginio stiprumas, kai bandoma lenkiant ir suspaudžiant. Portalo cementas ir smėlis, paimti santykiu 1: 3, yra naudojami mėginio gamybai: iš šio tirpalo gaminamas 4x4x16 cm dydžio mėginys, kuris sukietėja per 28 dienas, o kietėjimas vyksta esant aukštai drėgmei. Siekiant pagreitinti užšalimą, galima pasinaudoti mėginio garavimo metodu.

Dažniausiai Portland cemento prekės ženklai yra M 400, 500, 600:

• M 400 - labiausiai reikalingas cemento prekės ženklas. Jo techninės charakteristikos (atsparumas šalčiui, atsparumas šalčiui) tinka daugumos objektų statybai.

• M 500 - cementas, turintis šiek tiek didelę saugos ribą, leidžiančią jį panaudoti rekonstruojant ar atkuriant įrenginius po avarijos, naudojamas kelių remonto darbams, karinių-techninių įrenginių statybai, asbesto cemento konstrukcijoms.

• M 600. Sudėtis turi didesnę jėgą, todėl ją galima naudoti statant kritines gelžbetonines konstrukcijas, inžinerines struktūras.

• M 700 - didžiausio stiprumo portlandcementis, naudojamas betono mišiniui pastatyti įtemptas konstrukcijas. Naudojimas įprastomis konstrukcijomis (pavyzdžiui, privačiame namų ūkyje) yra neracionalus dėl didelių išlaidų.

• M 900 - sunkiųjų cemento, naudojamo tik kariniams įrenginiams, pavyzdžiui, bunkeriams kurti.

Taip pat yra "tarpiniai" cemento ženklai, pavyzdžiui, M 550 (jo techninės charakteristikos yra artimos M500, tačiau jos yra šiek tiek patvaresnės).

Dėl portlandcemento kompozicijų įvairovės jis tinka beveik bet kokio tipo pastatams. Svarbiausia yra teisingai nustatyti svarbiausią cemento savybę ir pasirinkti tinkamą priedą. Kai kurie iš jų, kai jie naudojami, lygina viena kitos savybes. Taip atsitinka, pavyzdžiui, pridedant sudedamųjų dalių drėgmei atsparumui ir atsparumui šalčiui. Pirmasis (didėjantis drėgmės atsparumas) žymiai sumažina kompozicijos atsparumą šalčiui.

Svarbu apsvarstyti medžiagos paskirtį. Taigi, monolitinių objektų ir konstrukcijų, skirtų civiliniam naudojimui (pavyzdžiui, tiltai, aukštos įtampos linijos), statybai Portlandcementas M400 netinka. Siekiant išspręsti šias problemas, leidžiama naudoti mišinį, kurio vardinis stiprumas yra ne mažesnis kaip 500 m.

Net ir sulfatui atsparios portlandcementų veislės, turinčios didesnį atsparumą drėgmei, naudojamos tik statiniuose vidutinio vandens vandenyse. Kitais atvejais (pavyzdžiui, užtvankų, užtvankų ir kitų inžinerinių statinių organizavimui) naudoti specialius cemento tipus.

Priedas „Portland“ rodo, kad mišinyje yra daug kalcio silikatų, todėl jis nerekomenduojamas blokams ir specialios paskirties struktūroms.. Pucolaninis cementas netinka naudoti esant žymiai mažesnei temperatūrai.

Norėdami gauti informacijos apie tai, kaip gaunamas Portlandcementas, žr. Šį vaizdo įrašą.