Splavmetal.ru

Сплав Металл
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое портландцемент, его характеристики и производство

Что такое портландцемент, его характеристики и производство

понятие портландцемента

Портландцемент – это разновидность цемента, который представляет собой гидравлическое вяжущее вещество. Он состоит в большей степени из силиката кальция (белита и алита). Этот компонент достигает около 70-80% от общего состава. Этот вид цемента наиболее популярен во всем мире. Свое название он получил от острова, находящегося на территории Великобритании, поскольку каменные породы с Портланда имеют идентичный цвет.

Характеристики

В состав портландцемента входит измельченный клинкер, гипс и, при необходимости, минеральные добавки. Эти компоненты обеспечивают ему быстрый процесс затвердевания в воде и на воздухе. Клинкер получается в специальных печах, где все составляющие компоненты проходят процесс обжига и плавления.

Когда процесс обжига завершен и клинкер полностью остыл, производят его тщательное измельчение. И далее добавляется гипс в определенном количестве, чтобы оксид серы в готовом продукте содержался в определенных пределах (1,5-3,5%).

Они отличаются по сфере применения:

  1. М400 — изготовление железобетона, для конструкций любого типа.
  2. М500 и М550 — сборные конструкции из железобетона; изделия из асбестоцемента; дорожная сфера строительства.
  3. М600 — изготовление железобетона для сборных конструкций, когда требуется сырье высоких марок.
  4. М700 — для строительства напряженных конструкций; изготовление высокопрочного бетона.

На примере портландцемента марки М400 можно выделить основные свойства и характеристики,присущие данному строительному материалу:

  • Состав клинкера насчитывает следующие химические составляющие: CaO, FeO, AlO, МgО, ТiO и SiO. Он также имеет сложный минеральный состав: алит, белит, алюмоферрит и алюминат. Суммарное содержание минеральных компонентов достигает 95-97%.
  • Удельный вес данного цемента – это относительная величина, поскольку материал имеет сыпучую структуру. Между его частичками расположено пространство воздуха. В данном случае на удельный вес будет влиять несколько факторов: транспортировка, условия хранения, марка цемента и т. д. Средний показатель веса может колебаться от 1200 до 1300 кг/куб. м.
  • Плотность отличается в зависимости от марки стройматериала и имеющихся в нем добавок (2,9-3,2 т/куб. м). В рыхлом состоянии он имеет плотность 1-1,1 т/куб. м, а в уплотненном – 1,5-1,7 т/куб. м.
  • Скорость и сроки схватывания фиксируется на специальном приборе с температурными показателями 18-22оС. Обычно этот процесс приходит в действие спустя два часа и заканчивается на 4-6 час. На данный показатель может влиять ряд факторов: степень помола, наличие минералов, требуемая густота раствора и прочее. Полное затвердевание происходит на 25-27 день.
  • Средняя цена на портландцемент будет зависеть от завода и страны-производителя, объема упаковки и марки продукции. Для портландцемента М400 цена может варьироваться от 150 до 250 рублей.

Анонс статьи пор разновидности портландцементаКак уже говорилось, портландцемент является одной из разновидностей цемента. В свою очередь он имеет достаточно большое количество подвидов , которые отличаются сферой применения, ценовой политикой и своими свойствами.

Особенности производства

Для того чтобы изготовить портландцемент необходимы такие карбонатные горные породы, как мел, известняк, кремнезем и глинозем. Не исключено использование мергелей (смеси глинистых и карбонатных пород).

Сам процесс заключается в измельчении сырья, тщательного его перемешивании в особых пропорциях и обжиг в печах. Температура 1300-1400оС обеспечивает обжиг и оплавление сырья. Продукт, получаемый на данном этапе производства, называется клинкером. Для получения готовой продукции, цементный клинкер хорошо измельчается и в него добавляется гипс.

Читайте так же:
Раствор цементный м100 технические характеристики гост

Готовая продукция обязательно должна проходить проверку качества и иметь сертификат соответствия установленного образца.

Чтобы в конечном итоге получить портландцемент, существует четыре способа его производства:

  1. сухой;
  2. полусухой;
  3. смешанный;
  4. мокрый.

Наиболее востребованными являются два способа: мокрый и сухой. В конечном итоге сырье, произведенное таким образом, будет отличаться по физическим свойствам и характером его дальнейшей переработки.

Получение портландцемента на заводе:

Чем отличается портландцемент от цемента

Портландцемент – определяется как один из видов цемента. В большинстве случаев его используют при производстве бетона. А он, в свою очередь, необходим в строительстве конструкций монолитного и сборного типа из железобетона, высоковольтных линий, в покрытии дорог и аэродромов.

Отличия от обычного цемента состоят во внешнем виде, свойствах и характеристиках. Так портландцемент за счет добавок может иметь более высокую степень морозоустойчивости и прочности. У остальных разновидностей цемента эти показатели немного ниже.

Разница в оценочных характеристиках материала представлена в таблице:

МатериалЦенаПрактичностьВнешний видПростота изготовленияТрудоемкостьЭкологичность
Портландцемент«4»«5»«5»«4»«5»«5»
Цемент«5»«4»«5»«5»«5»«5»

Области применения

Бездобавочный портландцемент общестроительного назначения является неотъемлемым материалом в любой строительной области. И его крупнейшими потребителями считается нефтяная и газовая промышленность. Материалы, которые из него изготавливаются, успешно заменяют дерево, камень, известь и прочие природные компоненты, имеющие ограниченное количество.

Как разводить портландцемент

Данный вид цемента продается в любых строительных магазинах. Процесс приготовления раствора достаточно прост, чтобы самостоятельно его выполнить. Для этого потребуется от 1,4 до 2,1 литра воды на каждые 10 кг цементной смеси. Более точный объем воды рассчитывается в зависимости от необходимой густоты раствора.

Преимущества и недостатки

Главными преимуществами материала является его высокая прочность, устойчивость к низким температурным показателям и водонепроницаемость. Для малоэтажного строительства чаще всего применяется его марка М400 с минеральными добавками, а без добавок ее сферой использования являются железобетонные конструкции и монолитные строения.

Портландцемент имеет высокую скорость схватывания и устойчивости к воде. Этот показатель определяется тонкостью помола цементного клинкера и минеральным составом. Высококачественный цемент имеет низкий показатель водопотребности при создании раствора. Также этот фактор обеспечивает отсутствие осадочной деформации и образования мелких трещин.

Если в состав портландцемента входят дополнительные добавки для улучшения водостойкости и коррозии, то при этом у него уменьшается морозоустойчивость. Для влажного климата обычный портландцемент не подходит, возможно использование шлакопортландцемента.

Видео расскажет о том, как правильно выбрать качественный портландцемент для строительных работ:

Почему цемент называется портланд цементом

Статьи Материалы Минеральные вяжущие вещества Портландцемент. Определение. Технология. Минералы.

Портландцемент. Определение. Технология. Минералы.

В 1824 г. английский каменщик Аспдин взял в графстве Йорк патент на изготовление гидравлического вяжущего, которое он назвал портландцементом по его внешнему сходству с известным естественным камнем с острова Портланд в Доршире. Надо, однако, заметить, что температура обжига смеси, при которой Аспдин вначале оперировал, не превосходила температуру обжига извести. Так что полученный Аспдином продукт хотя и представлял цемент, но не был тем продуктом, под которым мы в настоящее время понимаем портландцемент.

Установить время открытия настоящего портландцемента в ту пору было затруднительно. И лишь сравнительно недавно было установлено, что приоритет открытия портландцемента, в полном смысле как мы его понимаем, принадлежит русскому технику Егору Челиеву, который в 1825 г. предложил и выполнил обжиг сырьевой смеси до температуры спекания и получил настоящий портландцемент, который им был назван силикатным. Вообще, это название более правильное, хотя до сих пор этот цемент и носит название портландского. Следует сказать, что большой вклад в развитие производства цемента и теории твердения его сделали русские, а после революции советские ученые А. Р. Шуляченко, Н. А. Белелюбский, И. Г. Малюга, академики А. А. Банков, П. А. Ребиндер и многие другие.

Читайте так же:
Состав жидкости стеклоиномерного цемента

Так что такое портландцемент в современном его понимании? Портландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением обожженной до спекания смеси глины и углекислого кальция, с преобладанием в продукте обжига силикатов кальция. Спекшуюся сырьевую смесь, представляющую собой камневидные мелкие и крупные куски, называют клинкером. Получение портландцемента состоит как бы из двух технологических операций: получения клинкера путем обжига сырьевой смеси и помола этого клинкера в тонкий порошок.

Для получения клинкера портландцемента берется примерно 25 % глины и 75 % чистого известняка, т. е. состоящего на 100 % из углекислого кальция. Искусственно подобранная смесь или природный мергель указанного состава обжигается при температуре 1450 °С. В результате обжига из теплового аппарата выходит клинкер, который в дальнейшем размалывается в тонкодисперсный порошок, называемый цементом.

При помоле клинкера в цемент вносятся различные добавки для регулирования его свойств. В технологии получения цемента используются три технологические схемы, которые выполняются «мокрым», «сухим» и «комбинированным» способами. Ниже, на рисунке, показана технологическая схема получения портландцемента «мокрым» способом.

Наиболее сложной в этой схеме является операция обжига. Обжиг сырья осуществляется, как правило, во вращающихся печах различной длины. Печь условно разделена на шесть зон, в которых происходят по мере движения сырья различные процессы. В первой зоне при температуре 20-200 °С происходит испарение свободной воды из сырьевой смеси, во второй — до температуры 650 °С сгорают органические примеси и удаляется химически связанная вода. В третьей зоне с температурным интервалом 650-1200 °С минералы сырья разлагаются на отдельные оксиды, которые в экзотермической зоне до 1300 °С соединяются, образуя минералы C2S, C3A и C4AF. В пятой зоне — зоне спекания — образовавшаяся смесь переходит в расплав при температуре 1450 °С, в котором C2S частично насыщается оксидом кальция, образуя трехкальциевый силикат C3S. В последней зоне сырьевая смесь охлаждается, образуя клинкер в виде окатанных зерен серо-зеленоватого цвета. После охлаждения клинкер выгружается и подается на склад, где он выдерживается (магазинируется) и поступает в помольный цех.

Таким образом, в результате сложных химических превращений при обжиге в клинкере образуется ряд новых химических соединений, называемых минералами портландцемента, основными из которых являются четыре минерала, обеспечивающие портландцементу гидравлические свойства.

Это минералы:
— трехкальциевый силикат 3CaO·SiО2 (алит),
— двухкальциевый силикат 2CaO·SiО2 (белит),
— трехкальциевый алюминат ЗСаО·А12О3 (целлит),
— четырехкальциевый алюмоферрит 4CaO·Al2О3·Fe2О3 (браунмиллерит).
Для сокращения написания формул минералов принято обозначать их соответственно следующими обозначениями: C3S; C2S; C3A; C4AF. Среднее содержание минералов в обычном портландцементе составляет:
C3S = 60-37 %;
C2S = 37-15%;
С3А=15-7%;
С4AF = 10-18 %.
Если C3S : C2S > 4, то цемент называется — алитовым портландцементом,
а если C3S : C2S < 1, то его называют — белитовым, и т. д.
Таким образом, из сырья, представляющего по химическому составу смесь после обжига, получается клинкер, содержащий в своем составе соединения, отличные от исходного сырья.

Читайте так же:
Cx 1 цементная смесь мгновенного схватывания

Поскольку портландцемент вещество полиминеральное, то, естественно, его свойства будут зависеть как от свойств минералов, так и от количественного их содержания. Поэтому возникает необходимость рассмотреть более подробно свойства минералов портландцемента. Профессор О. Ф. Окороков искусственным путем синтезировал минералы портландцемента и на основании своих экспериментов установил их свойства, которые представлены в таблице ниже

Как видно из результатов исследований, наибольшей скоростью твердения обладают трехкальциевый алюминат и трехкальциевый силикат. Эти минералы уже к 3-суточной выдержке набирают достаточно прочности по сравнению с 28-суточным возрастом. Наименьшая скорость твердения у двухкальциевого силиката.

Однако если смотреть по абсолютной величине конечной прочности, то наибольшей прочностью обладает трехкальциевый силикат, затем четырехкальциевый алюмоферрит, двухкальциевый силикат и самой низкой трехкальциевый алюминат. Одной из важных характеристик является тепловыделение минералов при их твердении. По этому показателю в порядке уменьшения тепловыделения минералы расположены в следующей последовательности: максимальным тепловыделением обладает трехкальциевый алюминат, затем идут трехкальциевый силикат, четырехкальциевый алюмоферрит и минимальное тепловыделение у двухкальциевого силиката.

Таким образом, наличие и соотношение минералов в цементе будет существенно отражаться на свойствах самого цемента. Например, для устройства плотин, массивных гидротехнических сооружений, где сразу укладываются большие массы бетона, желательно, чтобы цемент имел в одно и то же время небольшие тепловыделение и достаточную порочность. Очевидно, наиболее целесообразно применять цементы с повышенным содержанием белита и минимальным содержанием алюминатов.

Для устройства же дорожных покрытий, где требуется высокая прочность и морозостойкость, но меньшее влияние оказывает тепловыделение, наилучшим является алитовый цемент с максимальным содержанием C3S.
Для устройства полов в помещениях в холодное время года, когда требуется небольшая прочность цементной стяжки, невысокая морозостойкость, но скорость набора прочности должна быть высокой, наиболее целесообразно является применение алюминатных цементов.

Приведенные примеры показывают, как важно строителю знать минералогический состав цемента. В практике же часто строители не обращают должного внимания на минералогический состав, что вызывает и определенное качество бетонируемых конструкций.

Что такое портландцемент: описание, характеристики, марки

Самый используемый строительный материал в любой области строительства и ремонта, безусловно, является цемент. В гражданском и частном строительстве, также ремонте жилого сектора самым популярным видом цемента является портландцемент.

Цемент используют в строительстве фундамента дома, кладки стен, штукатурных и ремонтных работах, строительства построек и пристроек, устройства дорожек и строительстве бассейнов. О строительстве бассейнов под ключ можно узнать на сайте http://aquaes.ru/.

cement

Портландцемент это

Нельзя сравнивать цемент и портландцемент. Такое сравнение не корректно. Портландцемент это вид цемента, а проще говоря, это целая группа разнохарактерных видов простого цемента.

Цемент марки портланд

Изготавливают цемент из гипса и молотого клинкера. Клинкер обожженная смесь глины и извести. Полученные гранулы клинкера, перемалывают и добавляют гипсовый порошок.

Это состав самого простого ПЦ, продающийся в отечественных магазинах под марками М400/500/600 (ГОСТ 10178). Цифра в маркировке означает прочность получаемого монолита на вертикальную нагрузку. В продаже можно найти цементы по ТУ М200, М300 и М700. Есть варианты М800 и М900.

Однако, для получения специальных свойств производители могут добавлять в клинкер добавки в виде оксида железа, оксида магния, алюминаты, оксиды кремния и кальция, силикаты.

Читайте так же:
Предприятия занимающаяся производством цемента

Также некоторые производители добавляют в цемент минеральные добавки в виде, пемзы, вулканического туфа, кремнеземистых отходов, а также современные пластификаторы.

Марка цемента

cement m500Цемент продается в мешках, чаще бумажных с буквенно-цифровой маркировкой. В маркировке портландцемента используют для маркировки буквы ПЦ, чаще букву М. Цифры в маркировке цемента обозначают прочность конструкции из этого цемента на сжатие. Начинается маркировка цемента с цифры 300, с шагом в 100 до цифры 700 (300, 400, 500, 600, 700).

Например, цемент марка М300 выдержит нагрузку до 300 килограмм на 1 кубический метр.

Если в маркировке присутствуют другие буквы, это значит, что в цементе есть добавки для улучшения пластичности и прочности цемента. Обычно добавки маркируют буквой Д. Например, Д40, означает что таких добавок 40%.

Разновидности портландцемента

Цемент БТЦ

БТЦ это портландцемент быстротвердеющий. Данный цемент наберёт полную прочность через трое, а не через 28 суток.

ПЦ сульфато-стойкий

Этот цемент имеет стойкость к сульфатным водам и очень медленно твердеет. Используется для подводных и подземных сооружений.

ПЦ с активными добавками

В данный вид цемента добавляют активные добавки, пластификаторы. Они придают иначе, делают бетон водоотталкивающим и высоко пластичным.

Белый ПЦ

Белый портландцемент, считается декоративным. Однако, для получения белого цемента, в смеси значительно снижают содержание железа, и не используют пигментные добавки. Такая обработка делает его в три раза дороже, обычного серого цемента.

Цемент ШПЦ

Это шлаковый портландцемент. ШПЦ устойчив к агрессивным средам, используется в гидросооружениях.

Цемент ИПЦ

Это известково–шлаковый портландцемент. В состав входит доменный шлак, известь, гипс, готовый портландцемент. Используется только в воде, на воздухе разрушается.

Цемент глиноземистый

Данный цемент производят из клинкера в состав которого входят обожженная смесь алюминиевой руды и известняка. По количеству глинозема подразделяют глиноземистый и высокоглиноземистый цементы.

Глиноземистый без гипса и минеральных добавок. Из-за чего, он быстро твердеет, но медленно схватывается. Для усиления схватывания в него добавляют портландцемент или известь.

Высокоглиноземистый используют для защиты печей и промкотлов, из-за его жаропрочности.

Как определяют качество цемента при покупке

Чтобы определить качество цемента при его покупке, нужно:

  • Зачерпнуть в мешке пригоршню цемента;
  • Сожмите кулак;
  • Если цемент высыпается через пальцы, значит это партия высококачественного цемента;
  • Если вы почувствуете в цементе комочки, значит цемент мог контачить с влагой и его качество не вызывает доверия.

Срок годности цемента

cement m400Как ни странно, цемент скоропортящийся продукт. Через 90 дней после изготовления, цемент теряет 20% завяленных характеристик. Через 6 месяцем потери составят 30%, через год – 40%.

Важно! Для долгого хранения купленного цемента бумажный мешок цемента нужно упаковать в полиэтиленовый пакет.

Марки цемента

М300 характеризуется повышенной водостойкостью и водонепроницаемостью, и стойкостью к некоторым видам коррозии.

Портландцемент М400 (ГОСТ 10178-85) обладает высокой морозо и влагоустойчивостью. Применяется в железобетонных конструкциях, сооружениях наземных и подземных, включая фундаменты.

М500 (ГОСТ 10178-85)

Данный портландцемент использует для строительства мостов, бетонных и железобетонных конструкций, военных сооружений повышенной прочности, а также в восстановительных работах.

М600 применяют для производства бетона класс В40. Используется в специальных сооружениях.

Отличия цемента от портландцемента

Отличия цемента от портландцемента

Вопрос о разнице между цементом и портландцементом встречается довольно часто, особенно среди непрофессионалов в строительной сфере. В этой статье мы проясним различия между этими строительными материалами, а также перечислим основные их виды, активно использующиеся в строительстве.

Читайте так же:
Топливо для цементной промышленности

Цемент — это обширная группа строительных затвердевающих смесей. При смешении с водой и другими жидкостями он превращается в пластичную массу, которая затем отвердевает и становится камневидным телом. Чаще всего используется для создания бетона и строительных растворов.

Существуют следующие виды цемента:

  • кислотоупорный цемент — производится на основе гидросиликата натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла;
  • магнезиальный цемент (цемент Сореля) — создается на основе магнезита, затворяется водным раствором солей;
  • глинозёмистый цемент — в составе преобладает алюминатная фаза;
  • романцемент — в составе преобладает белит (сейчас не выпускается);
  • биоцемент – производится посредством биотехнологий;
  • портландцемент — в составе преобладает алит, наиболее популярен в строительстве.

Чаще всего под цементом подразумевают именно портландцемент и цементы на основе портландцементного клинкера.

Портландцемент — это разновидность цемента с отличным от него химическим составом. Представляет собой гидравлическое вяжущее вещество, полученное путем совместного помола цементного клинкера, сульфата кальция, гипса и добавок. Портландцемент является самым известным видом цемента во всем мире, что объясняется его отменными эксплуатационными свойствами после затвердевания. Он был запатентован в 1824 году инженером-строителем из английского городка Портланд и получил свое название из-за похожести на местные известняки. Отличия портландцемента от классического цемента определяются его характеристиками, которые формируются за счет наполнителей в его составе. К примеру, портландцемент имеет повышенную степень прочности и морозоустойчивости, которых нет у остальных видов цемента.

При необходимости получить портландцемент с какими-то конкретными характеристиками, в клинкер добавляются различные силикаты, алюминаты (СaO; SiO2; Al2O3; Fe2O3; MgO; SO3). В стандартный цемент же добавляются пластификаторы и минеральные добавки (кремнеземистые отходы, пемза, вулканические туфы).

В зависимости от особенностей состава выделяют следующие марки портландцемента: 300, 400, 500, 550, 600, и следующие его виды:

  • Нормальноотвердевающий. Классический вид, не содержит специальных добавок.
  • Быстросохнущий. Отличается тем, что затвердевает уже в первые 3 дня заливки.
  • Глинозёмистый. Прочный и быстротвердеющий вид, подходит для производства кислостойких бетонных растворов.
  • Пуццолановый. За счет высокой гидростойкости застывает в условиях повышенной влажности и даже под водой, поэтому это идеальный материал для сооружения гидротехнических конструкций.
  • Белый. Используется в архитектурных и отделочных работах, служит в качестве основы для цветных цементов.
  • Цветной. Создан для декоративной отделки.
  • Магнезиальный. Служит для постройки нестандартных с точки зрения форм строений, также используется как отделочное покрытие.
  • Шлакощелочной. Устойчив к перепадам температур, к воздействию агрессивных сред, имеет низкий показатель поглощения влаги и высокую морозостойкость.
  • Шлакопортландцемент. Применяется для изготовления жароустойчивого бетона, а также при постройке объектов на высоте, под водой, под землей. Имеет небольшую морозостойкость.
  • Сульфатостойкий. Не допускает риска коррозии, так как не подвержен действию сульфатных вод.
  • Расширяющийся. Имеет способность расширяться в объеме при замешивании раствора.
  • Тампонажный. Охраняет скважины от воздействия грунтовых вод.
  • Пластифицированный. Пластификаторы в его составе обеспечивают термостойкость, снижение водопоглощения и необходимую подвижность.
  • Гидрофобный. Имеет небольшое время схватывания и не впитывает влагу.

Выбрать и заказать портландцемент оптимального вида под конкретные потребности всегда помогут вам специалисты ООО «МонолитКомплектСервис».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector