0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Специальный цемент; разновидности спеццемента

Специальный цемент – разновидности спеццемента

Цемент, являясь уникальным строительным материалом, подразделяется на виды в зависимости от назначения и условий эксплуатации бетонных конструкций. Тяжелые и особо тяжелые условия эксплуатации, также особые условия набора прочности бетона, требуют применения цементов специального вида.

специальный цемент

Специальный цемент – уникальный строительный материал, обладающий особыми свойствами по скорости набора прочности, пластичности, величине усадки, водонепроницаемости, сульфат стойкости, морозостойкости и эстетическим характеристикам.

Как высокая температура и кислоты разрушают изделия из цемента

В составе цементных растворов содержится гидроксид кальция – продукт гашения извести водой. При нагревании происходит его разложение до оксида кальция и воды, испаряющейся в окружающую среду. После остывания образовавшийся оксид кальция (негашеная известь) начинает интенсивно впитывать влагу из воздуха, вступая с ней в реакцию.

Кислоты, содержащиеся в воде, вступают во взаимодействие с соединениями кальция, постепенно вымывая их из цементного раствора. Даже слабая угольная кислота, образующаяся при растворении углекислого газа в воде, оказывает весьма разрушительное действие. Сохранить термическую устойчивость и противостоять кислотам позволяет специальный химический состав.

Какие свойства учитывают при выборе

Покупая цемент для различных целей, обращают внимание на следующие характеристики:

  • Прочность. Маркируется М и имеет градацию в зависимости от нагрузки: например, М300 выдерживает нагрузку 300 кг/см2. Класс прочности обозначают В измеряют в МПа.
  • Устойчивость к коррозии. Это способность препятствовать воздействию агрессивной внешней среды. Самый стойкий — пуццолановый цемент, применяемый для строительства подводных сооружений.
  • Водостойкость. Способность достигать в воде необходимого состояния, сохранять свои свойства под воздействием влаги.
  • Морозостойкость. Показывает, сколько циклов заморозки/оттаивания может выдержать материал.
  • Сульфатостойкость. Сохранение характеристики при взаимодействии с сульфат-ионами, содержащимися в соленой воде.
  • Тонкость помола. Свойство порошка, от которого зависит прочность и время затвердевания.

Ключевое значение отводится прочности, от которой зависят условия применения цемента, характеристики монолитной конструкции. Окончательно судить о прочности можно спустя 28 дней после замеса, когда цемент приходит в готовность. Процесс отвердения начинается через 1-2 часа после затвора, заканчивается спустя 12 часов. Прочность набирается благодаря гидратационному теплу. Низкие температуры содействуют прохождению цикла, тогда как высокие ускоряют процесс, могут вызвать растрескивание.

Параметры прочности можно найти на упаковке, там же размещена информация по типам конструкций, сферам применения.

Производственный процесс

Технология производства различных видов одинаковая, отличия касаются состава и пропорций вносимых компонентов, которые могут добавляться на разных этапах. Все актуальные разновидности цемента изготавливают на основе портландцемента.

цемент

Этапы производства

  • глину и известняк перемалывают, соединяют в отношении 1:4, получают первичное сырье — шлам;
  • шлам обжигают в печах при температуре 1500 С до состояния спекания, в результате получают клинкер;
  • клинкер перемалывают в порошок;
  • добавляют гипс, присадки, другие вещества.
Читайте так же:
Дозатор цемента 500 кг

Свойства цемента напрямую зависят от его состава.

Из каких компонентов состоит цемент

Готовый материал реализуют в виде серого или светло-серого порошка, в котором все компоненты взаимодействуют на молекулярном уровне.

В химический состав входят:

  • кальциевый оксид — примерно 67%;
  • кремниевый оксид — примерно 22%;
  • алюминиевые окиси — примерно 5%;
  • оксид железа — примерно 3%;
  • модификаторы — до 3%.

В основе цемента — клинкер из извести и глины, качество которых влияет на прочность. Для улучшения характеристик добавляют минералы: перемолотые сланцы, пуццолановые компоненты, гранулированные шлаки. Добавки с сульфатом кальция отвечают за эффективность процесса гидратации. Чтобы увеличить стойкость к агрессивным средам и перепадам температуры, вносят специальные присадки.

Иногда отличия в составе и готовом продукте появляются в связи с использованием сырья из различных мест добычи. Это касается глины (в том числе лесса и глинистого сланца), мела, известняка, мергеля, кремнеземов, апатитов, плавиковых шпатов, гипса.

Виды цемента

Большое число разновидностей цемента обосновано внесением в его состав улучшающих компонентов. С помощью добавок легко изменить характеристики, что влияет на сферу и условия его использования, а также на свойства готовой конструкции.

Виды цемента

К актуальным видам цемента относятся:

  • Портландцемент — базовый материал, универсальная основа большей части ремонтно-строительных мероприятий;
  • Тонкомолотый портландцемент — материал, в состав которого входят минеральные добавки (перлиты, известняк, шлаковые, зольные, вулканические породы), а также песок;
  • Цветной портландцемент — в его состав входят натуральные красители (железный сурик, окись хрома, охра) или пигменты синтетического происхождения, вносимые при обжиге клинкера;
  • Глиноземистый — изготавливается из известняка, быстро схватывается, часто используется для аварийных работ в зимний период;
  • Известково-шлаковый — имеет в составе около 30% извести, 5% гипса;
  • Магнезиальный — произведен на основе оксида магния, сульфатов магния, хлоридов, отличается универсальным применением, влагостойкостью;
  • Кислотоупорный — с добавками из растворимого стекла, раствора силиката натрия, кислотоупорных наполнителей;
  • Фосфатный — содержащий фосфорную кислоту, оксиды, образующие фосфатное затвердевание;
  • сульфатостойкий — в составе содержит модифицирующие добавки, увеличивающие прочность, защитные свойства;
  • Смешанный — произведенный на базе оксида кремния с различными добавками (гипс, шлаки, осадочные породы, керамзит и пр.);
  • Тампонажный — смесь клинкера, гипса, триэтаноламина;
  • Кладочный — наряду с портландцементом добавлены минералы, доменные шлаки;
  • Водонепроницаемый — получают путем соединения известняков, бокситов, оксида алюминия;
  • Карбонатный — порошок из доломитов, известняка, глинистых, сидеритовых карбонатных пород;
  • Расширяющийся — увеличивающийся в объеме благодаря гидравлическим добавкам;
  • Шлакощелочной — изготовленный на базе отходов шлака, обладающий особой прочностью;
  • Пуццолановый — содержащий до 20% минеральных добавок;
  • Гидрофобный — с добавками, увеличивающими сопротивление воздействию воды.
Читайте так же:
Как разбавить цемент м400

Список можно продолжать, так как количество всевозможных присадок, добавок, модификаторов бесконечно, как и пропорций, в которых они применяются.

Марки цемента и особенности их использования

Для маркировки материала используют букву М и цифровые обозначения от 25 до 1000. Наиболее востребованы разновидности от М100 до М500. Цемент марки М400 и М500 применяются повсеместно и отличаются повышенной прочностью. Например, М400 — лучший вариант для заливки монолитного железобетона, а М500 эффективно применяют для дорожного строительства, производства плит, бордюров, тротуаров.

Маркировка цемента

М200 и ниже используют в кладочных и штукатурных работах, М600 и выше — при строительстве военных объектов, подземных и подводных бункеров, шахт, то есть там, где используются сборные конструкции, отмечаются зоны особого напряжения и высокие нагрузки.

Другие буквенные обозначения:

  • ПЦ — портландцемент, основной материал;
  • Б — быстротвердеющий состав, нужно применять с осторожностью;
  • ШПЦ — шлако-портландцемент, разновидность базового материала;
  • СС — обладающий сульфатостойкостью;
  • Н — нормированный, с подтвержденной прочностью;
  • ПЛ — с добавлением пластификаторов;
  • ВРЦ — водонепроницаемый.

Специальные обозначения для добавок (шлака, пуццолана, полимеров): I — отсутствуют, II — есть минеральные добавки; А — их количество 6-20%, Б — 21-35%.

Маркировка смеси по скорости твердения: Н — нормальная; С — средняя; Б — быстротвердеющая.

Основные сферы применения

При выборе цемента опираются на его состав и свойства. Регламент использования различных марок изложен в пунктах ГОСТ и СНиП, там же размещены правила для разновидностей с различными техническими характеристиками. При этом учитывается назначение здания, конструкции или изделия, а также условия применения и эксплуатации.

Сегодня без цемента не обойтись в различных областях строительства:

  • Общестроительные работы — малоэтажное строительство и возведение МКТ, монолитные и сборные фундаменты, многочисленные хозяйственные и промышленные постройки, заливка полов. Цемент идет на замес рабочих растворов для кладки и штукатурки.
  • Добывающая промышленность — сфера нефте- и газодобычи, где цемент активно используют для тампонирования скважин, укрепления шахт и технических сооружений.
  • Дорожное строительство — возведение гидротехнических конструкций и мостов, усиление взлетно-посадочных полотен.

Сооружение объектов особого назначения, которые часто размещены в условиях агрессивного воздействия кислот и сульфатов, подвержены резким температурным перепадам также производится с участием специальных сортов цемента.

Читайте так же:
Песок щебень цемент производство

Экспертные рекомендации по применению цемента

Прочность и долговечность конструкций, выполненных из бетона, зависит от грамотного выбора марки и приготовления раствора. Но чтобы результат был максимально качественным, следует помнить о важных правилах хранения, приготовления и использования.

применение цемента

Срок хранения порошковой смеси — 3 месяца. В качестве склада лучше выбрать помещение, защищенное от ветра и влаги, а упаковки установить на поддоны. До начала приготовления мешки распаковывать не нужно. Если мешок уже открыт, его содержимое необходимо использовать в течение недели, а при повышенной влажности — в течение суток.

Познакомиться с технологией смешивания компонентов лучше заранее. В готовый раствор добавлять сухую смесь нельзя, поэтому воду в процессе приготовления доливают дозированно, небольшими порциями. Важно соблюдать пропорции, заявленные производителем.

Если цемент скомковался, его химическая формула уже нарушена, от такого материала лучше отказаться. Он годится только в качестве наполнителя, но должен занимать не более 1/3 от общего объема.

В холодное время года рекомендуется использовать морозостойкие сорта. Жару лучше переждать, или придется тщательно ухаживать за конструкцией на всем протяжении периода созревания .

Не нужно ориентироваться только на высокую стоимость или технические стандарты цемента. Следует выбирать ту марку, которая походит по всем параметрам.

3. По средней плотности

Главным фактором, влияющим на водонепроницаемость, морозостойкость, устойчивость бетонной конструкции к сжатию, является плотность. Значимость плотности определяют крупные заполнители: доломит, керамзит, диабаз, гравий, гранит, известняк. Следуя соответствиям по ГОСТу, различают марки бетона в пределах М50-М800.

По параметрам плотности можно выделить такие виды бетона:

  • Лёгкий или облегчённый, которые производят на пористых заполнителях: туфе, керамзите, пемзе. Его плотность 500-1800 кг/м 3 . Соответствующая маркировка по ГОСТу — M50-M450.К данному виду принадлежат разновидности лёгкого бетона — ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), производящиеся вспучиванием вяжущего вещества, воды. К этой категории относят крупнопористый бетон с лёгким заполнителем. Их марки M50-M150.
  • Тяжёлый бетон, получаемый из наполнителей горных пород: известняка, гранита, диабаза. Его плотность 1800 – 2500 кг/м 3 . Соответствие данной марки по ГОСТу М50-М800. Своё применение тяжёлый бетон получил при возведении промышленных и гражданских зданий в качестве железобетонных и бетонных конструкций, а также при строительстве гидротехнических проектов, каналов и транспортных сооружений.
  • Особо тяжёлый бетон с плотностью свыше 2500 кг/м 3 создаётся на стальных опилках, стружке, железной руде. Его применяют для специальных сооружений, призванных противостоять радиоактивным веществам.

Каждая марка бетона определяет класс его прочности. Для строительства наименее ответственных конструкций применяют марки с наименьшим значением — М50, М75, M100. Например, такой наименее прочный бетон подойдёт для строительства отмостки. Для стяжки полов или железнодорожных перекрытий потребуется бетон большей прочности, например марки M200.

Читайте так же:
Карбонатные сырьевые материалы для производства цемента

Наиболее прочным считается бетон M550.

Разная прочность всех марок бетона зависит от пропорций песка, цемента и щебня в его составе. Высокая прочность достигается внушительным наличием цемента.

Виды бетона

Бетон используется от фундамента до крыши. С его помощью изготавливаются железобетонные изделия, строятся мосты и дороги. Для этого используются разные виды бетона . Их отличают по плотности и назначению.

  • Легкий – ячеистые бетоны, такие как газобетон. Их изготавливают с добавлением пористых заполнителей. Прочность такого вида бетона от 500 до 1800 кг/м³ .
  • Тяжелый бетон получает свои прочностные качества ( от 1800 до 2500 кг/м³ ) за счет добавления горных пород.
  • Сверхтяжелый бетон с прочностью от 2500 кг/м³ получается в результате добавления железной руды или стальных опилок.

Если говорить про области применения, то помимо цементного бетона, существует еще 3 вида:

  • Гипсовый бетон – прекрасный материал для декоративной отделки. С добавлением минеральных добавок, этот вид бетона получает высокие теплоизоляционные свойства. Из него изготавливаются теплоизоляционные плиты, перегородки и панели.
  • Силикатный бетон используется для изготовления черепицы, армированных конструкций, а также, в строительстве шахт и создании оснований для автодорог. В состав бетона входит кварцевый песок, который делает его прочным и морозостойким.
  • Специальный бетон используется для создания конструкций, которые защищают от вредных излучений. Такой вид бетона имеет повышенную скорость твердения, что повышает прочность.

Виды цементобетона

Состав кислотоупорного бетона и производство

пластификатор для бетона в шприце

Для приготовления кислотоупорного бетона в качестве связующего применяются такие вещества, как фурфурол-ацетоновая, полиэфирная, фурано-эпоксидная смола, жидкое стекло. Для затвердения используют полиэтиленполиамин, бензолсульфокислоту, кремнефтористый натрий.

Как заполнитель в кислотоупорном бетоне используют щебень гранитный (крупный), песок кварцевый (мелкий), муку минеральную, диабаз (тонкомолотый). При этом фракция крупного заполнителя не должна превышать четверти расстояния между арматурой, в случаях, если конструкции из такого бетона необходимо армировать.

Изготовление бетонных смесей, стойких к влиянию агрессивной среды, производится в бетономешалках. Свойства таких смесей должны соответсвовать ГОСТ 7473-85. Для придания формы бетонным блокам применяется опалубка из стальных изделий. При этом должны соблюдаться условия для твердения изготовленных форм из бетона: температура выше 18 градусов по Цельсию и относительная влажность 70% в течение 30 суток.

После изготовления кислотоупорный бетон проверяют на плотность, прочность при сжатии, линейную усадку, водопоглощение, термостойкость, теплопроводность, морозостойкость, горючесть и ударную вязкость.

Читайте так же:
Ожог глаз раствором цемента

Бетон на жидком стекле

Наиболее широко применяются кислотостойкие бетоны, при приготовлении которых используется жидкое стекло. Они отличаются наибольшей стойкостью к концентрированным кислотам: серной, азотной, соляной. После реакции с такими кислотами высокой концентрации прочность и плотность бетона может увеличиваться. Но при этом, в среде, в которой используются кислоты низкой концентрации, бетон на жидком стекле малостоек из-за повышения рыхлости наполнителя, что ухудшает физико-химические свойства материала. Жидкие щелочи вызывают корродирование кислотоупорных бетонов.

Компоненты. Для лучшей способности сопротивления агрессивной среде необходимо использовать жидкое стекло в бетонной смеси не более 3%. При приготовлении бетона на жидком стекле необходимо предварительное смешивание жидкого стекла с водой в пропорции 250 мл силикатного клея на 10 л воды, после чего следует добавить воду в бетонную смесь.

Изготовление химически стойкого бетона

Для приготовления бетона используют жидкое стекло с содержанием натрия или калия. Наполнителем чаще всего служит диабазовая мука, песок, а также гранитный щебень нескольких размерных фракций.

При приготовлении тонкомолотый и мелкий наполнитель перемешивают щебнем, далее заливают жидким стеклом. В связи с быстрым затвердеванием смеси объем ее изготовления, как правило, составляет не более требуемого для применения.

Использование мелкого и тонкомолотого наполнителя в комплексе с крупным обеспечивает плотное заполнение пустот. Этим достигается лучшая сопротивляемость к воздействию агрессивной среды и воды.

Нюансы технологии

В зависимости от особенностей используемого сырья, изготавливают цементный состав по проверенным технологиям, которые предусматривают различные способы подготовки исходных компонентов.

Применяемый шлам может быть получен следующим образом:

  • Сухим способом, значительно снижающим затраты на изготовление цемента. Особенностью сухого метода является сокращенный цикл производства, объединяющий ряд технологических стадий. Процесс измельчения и сушки ингредиентов осуществляется одновременно в специальной мельнице, куда подаются нагретые до высокой температуры газы. Полученная шихтовая фракция представляет порошкообразный состав необходимой влажности.
  • По мокрой технологии, согласно которой мел применяется вместо извести. Мел смешивается с предусмотренными рецептурой компонентами, измельчается во влажной среде. Результат – получение шихты, влажность которой составляет до 50%. Шихтовая масса подвергается обжигу с последующим измельчением полученного клинкера.
  • По комбинированной технологии, объединяющей элементы сухого и мокрого метода. Процесс предусматривает как увлажнение сухого состава, последующее гранулирование, отжиг, так и высушивание полусухого шихтового состава, произведенного мокрым способом.

Производственные предприятия осуществляют изготовление цемента с учетом особенностей имеющегося оборудования, близости к месту добычи сырья. При этом учитываются потребности на конкретные марки продукции.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector