Портланд цемент: сорте, својства и примјена

Неорганска везива се користе за производњу бетона, који, када се помешају са водом, формирају тесто раствор, који добија на снази како се стврдњава. Мноштво таквог састава везива је Портланд цемент.

Портланд цемент се често говори о потреби за издржљивим и отпорним на негативне ефекте околине. Портланд цемент је врста цементног везивног средства.

Портланд цемент има фино мљевени клинкер, као и гипс, што убрзава намјештање смјесе. У зависности од врсте и марке производа, његова формула може укључивати одређене адитиве и нечистоће.

Мешавина је изумљена 1824. године од стране америчког зидара, а своје име дугује спољној сличности са кречњаком из Портланда, који је миниран у једној од енглеских округа.

За добијање ове композиције користе се карбонатне стене (кречњак, креда, глина и силицијум), као и лапори (мешавина карбонатних стена и глине, прелазна стена од кречњака до глине). Процес производње почиње пажљивим брушењем сировина и мешањем у одређеним пропорцијама. Следећа фаза је печење сировина у пећима на температури од 1300-1400 ° Ц. Резултат рефлова је материјал који се зове клинкер.

Клинкер се поново меље и помијеша са гипсом. Ако је потребно, додајте друге елементе који повећавају перформансе готовог производа. Ова смеша пролази контролу квалитета и, ако задовољава прихваћене стандарде, добија цертификат о усаглашености.

Постоји неколико опција за печење сировина:

• Вет. Прво, долази до мљевења компоненти, затим се глина натапа док индекс влаге не достигне 70%. После тога млинови су помешани са кречњаком.

• Суво. Процес мљевења и сушења смјесе се одвија истовремено, што смањује трошкове рада и трошкове производње. Као резултат прераде у млиновима добијају се сировине у праху.

• Комбиновано. Ова технологија комбинира двије врсте производње - суху и влажну. Садржај влаге у сировини се повећава на 14%, након чега се производи мељу и суше у специјалним млиновима.

Као што је већ поменуто, портландски цемент се састоји од клинкера. У природи, готове грануле су прилично ријетке, тако да се клинкер чипови добијају умјетно мијешањем и печењем угљичних и глинених смјеса.

Готови клинкер је помешан са гипсом, чији садржај у саставу не прелази 5%. Уводи се како би се осигурала покретљивост отопине ​​у трајању од 45 минута, што је неопходно при формирању производа или обављању одређених врста радова.

Састав и проценат компоненти мешавине регулисан је ГОСТ 10178 85 "Портланд цемент и портланд цемент". Усклађеност са захтевима производње гарантује високе техничке и оперативне карактеристике производа.

Да би Портланд цемент добио одређене техничке карактеристике, минерални адитиви се уводе у састав, чији садржај не прелази 20-25%.

Најпопуларније су следеће:

• Алуминат повећава вријеме везања цемента, али има ниске показатеље чврстоће (могући садржај у портланд цементу није већи од 15%).
• Алумоферит Има исте особине као и претходни адитив, али се његов садржај у готовом производу смањује на 10-18%.
• Белит има ефекат плетења, повећава време сушења, али прекомерни садржај може негативно утицати на карактеристике чврстоће композиције (дозвољени садржај - не више од 15-37%).
• Алит Широко се користи (проценат може достићи 60%) у композицијама високих квалитета, јер осигурава њихово брзо стврдњавање.

Својства портланд цемента одређују се по саставу. Главни критеријуми по којима се оцењује квалитет производа су следећи:

• Период подешавања. Одузимање смеше у складу са техничким захтевима за његову култивацију треба да се деси након 40-45 минута. Минеролошки састав, финоћа мљевења и температура на којој се обавља рад су управо ови фактори који првенствено утјечу на брзину постављања производа.

• Потражња за водом. Под овим термином подразумева се количина воде која је потребна за добијање дебеле, погодне за рад цементне пасте. Обично влага не смије прелазити 25% смјесе. Да би се смањила потребна количина воде, користе се сулфитни квасац или пластификатори.

• Одвајање воде. Овај термин се односи на екстракцију воде у готовом раствору, чија се појава јавља због таложења тежих честица цемента. Да бисте смањили ову бројку дозволите минералне додатке.

• Отпорност на смрзавање - способност производа да носи одређени број циклуса замрзавања и одмрзавања без губитка својих карактеристика.

• Отпорност на корозију. Ова карактеристика је повезана са финоћом мешавине и степеном порозности готовог бетона.

• Дисипација топлоте. Ово се односи на способност бетона да ослобађа топлоту у процесу очвршћавања. Композиција која брзо даје топлину оптимизирана је додавањем активних минералних компоненти.

Портланд цемент има веће карактеристике чврстоће у поређењу са другим врстама цемента, због карактеристика композиције. Неки адитиви могу реаговати, мењајући техничке особине материјала. Ове последње су повезане са механичком стабилношћу и оперативним могућностима.

Не можемо рећи да је једна од техничких карактеристика вишег приоритета. На пример, издржљив, али сувише полако очврсли портланд цемент може да повећа време изградње. Хладно отпорна, али корозивна композиција може се користити само за решавање уског опсега задатака.

Данас се произвођачи труде да створе универзалне формулације у којима су својства која су најважнија за цемент једнако изражена.

Истовремено постоје специјализоване формулације које имају посебну сврху. То се може сматрати пуцоланским портланд цементом, који има максималну отпорност на корозију и отпорност на влагу, али има ниске вриједности чврстоће у почетним фазама рада (у првим данима постављања).

Међу техничким карактеристикама треба нагласити:

• Специфична тежина производ - 1100 кг / м³ за мешавине, 1600 кг / м³ за збијене.
• Финоћа брушења у просеку, то је 40 микрона (одређено способношћу мешавине да прође кроз сито бр. 008), што обезбеђује потребну чврстоћу цемента и време стврдњавања, а такође утиче на његове перформансе.
• Потрошња водеоптимални садржај течности у композицији не би требало да пређе 25-28%, јер овај индикатор утиче на јачину композиције (ако постоји вишак, долази до дељења бетона, са недостатком, појављују се пукотине на готовом производу).

• Густина зависи од марке и присуства одређених адитива у композицији. У лабавом стању, мешавина има густину од 1.1 т / м³, у збијеном стању - 1.5-1.7 т / м³.

• Трајање подешавања након мешања са водом, не прелази 40-45 минута, даљње каљење зависи од састава и услова околине (у зимском периоду процес се успорава), али не прелази 10-12 сати (мерено помоћу Вицат уређаја).
• Промена обима када се смрзне, то значи да се тело цемента смањи у запремини од 0,5-1 мм / м на отвореном и набрекне до 0,5 мм / м у води. Важна тачка је уједначеност промена у запремини раствора.

• Антикорозивна стабилност се постиже увођењем хидроактивних материјала у састав, који спречавају хемијску активност соли, као и додавање нечистоћа које смањују порозност бетона.
• Време складиштења није дуже од 12 месеци под условом да је оригинална амбалажа сачувана (3-4 слоја, херметички затворене папирне кесе), јер се након 3 месеца складиштења до 20% састава губи, након годину дана - до 40%. Оваквим цементом могуће је вратити претходне квалитете само секундарним брушењем.
• Тлачна чврстоћа. У складу са овом карактеристиком разликују се 4 класе снаге - 22.5; 42.5; 42.5; 52.5. Овај индикатор је директно повезан са брзином постављања решења.

Показатељи механичке чврстоће портланд цемента нису мањи од 42,5 МПа у 28 дана након ливења. Одређивање се врши у лабораторијским условима на примеру узорка. У складу са добијеним резултатима, цемент је обележен (на пример, М 500). Коефицијент тако показује колико притиска узорак може издржати (мерено у кг / цм3).

Индикатори јачине, заузврат, утичу на степен постављања раствора (одређен коришћењем Вицат игле).

Портланд цемент је разноврсни цемент, који се најчешће користи код лијевања бетона. Ово последње се користи у монолитној и армиранобетонској конструкцији, у конструкцији објеката којима су представљене повећане карактеристике чврстоће.

Због присуства гранулата клинкера и других адитива, Портланд цемент има велику маргину сигурности, има веће стопе отпорности на мраз, отпорност на агресивне медије. То је чини Портланд цемент популарним материјалом у изградњи нафтне и гасне индустрије.

Питање разлика између цемента и портланд цемента је нешто погрешно, јер је потоње врста цемента. Другим ријечима, цемент је заједничко име, портландски цемент је сорта са одређеним сетом снаге.

Логичније је направити разлике на основу снаге цемента. Тако на пример Портланд цемент М 400 је инфериорнији по својој чврстоћи од цемента М 600. Сам портланд цемент се тешко разликује од цемента (према начину уградње, технологији постављања, карактеристикама употребе), а разлика на овај или онај начин карактеристичних карактеристика је због присутности адитива.

Све врсте цемента се дијеле на неадитивне и адитивне. Безобавоцхни цомпоситион не садржи минералне адитиве осим гипса. Он погодан за надземне, подземне и подводне објекте монолитне природе, као и за префабриковане бетонске и армиранобетонске конструкцијекоје раде у одсуству агресивног окружења.

Присуство минералних додатака побољшава техничке особине портланд цемента, захваљујући чему Могу се користити у агресивним условима, уз продужени контакт структуре са водом. Међу најчешћим адитивима минералног поријекла су: шљака високе пећи, активни минерални додаци и природно активни минерални додаци.

Због увођења једног или другог адитива долази до побољшања индикатора као што су отпорност на воду, отпорност на корозију, али њихово присуство помаже да се смањи отпорност на мраз.

У зависности од карактеристика састава, разликују се следеће врсте портланд цемента:

• Куицк дри. Стврдњавање смеше се јавља већ у прва 3 дана залијевања због шљаке и посебних минерала који су дио ње. Важно је да је степен мљевења смјесе минималан. Доступно у М400 и М500. Употреба ове композиције омогућава да се смањи време излагања смеше у оплати и значајно повећа темпо грађевинских радова.

• Нормал харденинг. Не садржи специјалне адитиве, који нису толико избирљиви у погледу степена млевења. Доступно у складу са ГОСТ 31108-2003.

• Хидропхобиц варијанта карактерише способност да апсорбује влагу и смањује време везивања. Сличне особине обезбеђују и ацидоиди који улазе у раствор. Користи се у изградњи објеката који раде у условима високе влажности, као и на поплављеним подручјима.

• Пластицизед. Карактеристична карактеристика производа је присуство пластификатора у њему, обезбеђујући неопходну покретљивост, смањујући апсорпцију воде и отпорност на топлоту. Пластификатори се полажу приликом мљевења смјесе, тако да се чини да омотавају честице цемента, спречавајући њихову адхезију. Резултат је покретна, погодна за наношење композиције, која се широко користи за изградњу комплекса у облику архитектонских структура.

• Гроутинг. Има способност тампона, односно заштите бунара од утицаја подземних вода. Широко се користи у нафтној и гасној индустрији, јер не зависи од притиска и температуре и поуздано држи колоне у бушотинама, чак иу почетним фазама солидификације. Постоји још једна врста овог типа цемента - фугирање лаганог портланд цемента, који има "лагане" адитиве.

• Екпандинг. Такве смеше могу имати различит састав, али све оне имају способност повећања запремине приликом мешања раствора. То је због чињенице да почиње хемијска реакција између главне и додатне компоненте, што даје повећање запремине.

• Сулфате Ресистант. Такав бетон одолијева дјеловању сулфатне воде, што узрокује развој корозије. По правилу, цемент отпоран на мраз марке М300,400 је отпоран на сулфате, понекад М 500.

• Слац Портланд Цемент. У саставу производа налазе се шљаке од високих пећи, што представља висок садржај металних честица у њему. Мешавина се користи за добијање бетона отпорног на топлоту, као иу изградњи објеката испод земље, воде, на висини. Има малу отпорност на мраз.

• Шљачна алкална Композиција има више, у поређењу са Портланд цементом, карактеристике. Отпоран је на агресивне медије, екстремне температуре, има високу отпорност на мраз и ниску апсорпцију влаге. Такве способности постижу се додавањем мљевене шљаке и алкалија, понекад глине.

• Вхите Портланд Цемент. Обим примене смеше - завршни и архитектонски радови, такође служи као основа за обојене цементе. Снежно-бела нијанса се добија израдом производа од чистог кречњака и беле глине, као и додатним хлађењем клинкера водом.

• Магнесиа - састав на бази магнезијум оксида (загрејан на температуру од 800 ° Ц) и 30% водени раствор магнезијум хлорида. Захваљујући својим компонентама и карактеристикама производне технологије, могуће је добити чврсту белу масу која се лако обрађује (лако се полира, не утиче на плијесан, гљивице).

• Цолор Портланд Цемент Користи се и за декоративне радове. Испада мијешање бијеле модификације и пигмента. Ово последње може бити гвожђе минијум, окер, хромов оксид. Главно је да су пигменти отпорни на светлост и алкалије.

• ​​​​​​Поззоланиц. Смеша садржи Портланд цемент у боји, гипс и адитиве вулканског или седиментног порекла. Добијени раствор има високу отпорност на воду, замрзава не само у условима високе влажности, већ и под водом. То омогућава његову употребу у организовању хидрауличних конструкција, облагања базена и других резервоара за складиштење воде, површина (укључујући и нагнуте) у контакту са морем или клорисаном водом. Замрзнуту површину карактеришу издржљивост, хемијска инертност и недостатак цветања.
• Алуминоус Композиција је брзо очврсли и трајни цемент на бази клинкера и растопљеног кречњака. Готова смеша садржи велике количине слабо базних калцијум алумината.

Друга карактеристика глинице је недопустивост мешања са другим цементима и кречом, композиције, чак иу малим количинама које садрже алкалије. Алумина портланд цемент је погодан за производњу бетонских раствора отпорних на киселине, пуњење киселоотпорних стена (гранит, бесхтаунита). Време постављања је око 8 дана.

Бренд је дефинисан као јачина узорка када се тестира на савијање и компресију. За израду узорка користе се портландски цемент и пијесак, који се узимају у омјеру 1: 3. Израђује се узорак величине 4к4к16 цм, који се стврдњава у року од 28 дана, а стврдњавање се одвија у увјетима високе влажности. Да би се убрзало замрзавање дозвољено је прибјећи техници парења узорка.

Најчешћи брендови портланд цемента данас су М 400, 500, 600:

• М 400 - најтраженија марка цемента. Његове техничке карактеристике (чврстоћа, отпорност на мраз) погодне су за изградњу већине објеката.

• М 500 - цемент, који има нешто већу маргину сигурности, што омогућава да се користи у реконструкцији или обнови објеката након несреће, да се користи за поправке на путевима, изградњу војно-техничких објеката, азбестно-цементних конструкција.

• М 600. Композиција има повећану чврстоћу, што омогућава да се она користи у изградњи критичних армиранобетонских конструкција, инжењерских конструкција.

• М 700 - Портланд цемент максималне чврстоће, који се користи за бетонску мјешавину за конструкцију стресних конструкција. Употреба у обичној градњи (на примјер, у приватном домаћинству) је ирационална због високих трошкова.

• М 900 - тешки цемент, који се користи само за војне инсталације, нпр. за израду бункера.

Ту су и "средњи" брендови цемента, на пример, М 550 (по техничким карактеристикама су близу М500, али су нешто издржљивији).

Због разноврсности композиција портланд цемента, погодан је за готово све типове зграда. Главна ствар је да се правилно идентификују најважније особине цемента и да се одабере одговарајући адитив. Неки од њих, када се користе заједно, изједначавају својства једни других. То се дешава, на пример, додавањем компоненти за побољшање отпорности на влагу и отпорност на мраз. Први (повећање отпорности на влагу) значајно смањује отпорност на смрзавање композиције.

Важно је размотрити сврху материјала. Дакле, за изградњу монолитних објеката и објеката за цивилну употребу (нпр. Мостови, високонапонски водови) Портланд цемент М400 није погодан. Да би се ријешили ови проблеми, допуштено је користити мјешавину снаге марке од најмање М500.

Чак и сулфатно отпорна врста портланд цемента, која има повећану отпорност на влагу, користи се само у статичким умјереним водама. У другим случајевима (нпр. За организацију брана, брана и других инжењерских објеката) користе се посебне врсте цемента.

Префикс "Портланд" указује на присуство велике количине калцијум силиката у мешавини, па се не препоручује за блокове и специјалне структуре.. Поззолански цемент није погодан за употребу у условима значајног смањења температуре.

За информације о томе како се добија Портланд цемент, погледајте сљедећи видео.