Splavmetal.ru

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

Разновидности цементов

Разновидности цементов

Белый и цветной цементы. Белый и цветной цементы можно также отнести к разновидностям портландцемента. Их применяют в архитектурно-отделочных работах.

Для производства белого цемента используются чистые известняки, каолиновые глины и клинкер, отбеленный резким охлаждением после обжига. Помол производят фарфоровыми шарами в специально футерованных мельницах, исключающих попадание в цемент оксидов железа. Возможно применение минеральных пластифицирующих и гидрофобных добавок, не снижающих белизну цемента. По степени белизны цементы разделяются на три сорта, высший, БЦ-1 и БЦ-2.

Цветной цемент может быть желтым, розовым, красным, коричневым, голубым, зеленым, черным. Его получают либо совместным помолом клинкера для белого цемента со светостойкими и щелочестойкими добавками (суриком, ультрамарином и др.), либо по специальной технологии, по которой получение необходимого цвета достигается подбором исходного сырья. Последний способ позволяет получить цементы редких цветов (синие, зеленые, бирюзовые) и более устойчивые.

Белые и цветные цементы выпускаются трех марок — 300, 400, 500.

Пуццолановый цемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным помолом цементного клинкера, гипса и активной минеральной добавки. Активные минеральные до6авки — это природные или искусственные вещества, которые при смешивании в тонкомолотом виде с известью придают ей свойства гидравлического вяжущего. Они бывают вулканического (пеплы, туфы, витрофиры, трассы) и осадочного (диатомиты, трепелы, опоки, глиежи) происхождения. В качестве искусственных используются доменные гранулированные и топливные шлаки, нефелиновый шлам, зола-унос.

Содержание в пуццолановом портландцементе активных добавок вулканического происхождения или топливной золы составляет 25 . 40 %, а добавок осадочного происхождения — 20 . 30 %.

Введенная добавка увеличивает водопотребность цемента, что приводит к ухудшению морозостойкости и увеличению расхода цемента. Процесс твердения замедляется, особенно в начальный период. С другой стороны, добавка, связывая свободный гидрат оксида кальция, придает цементному камню большую коррозионную стойкость, особенно водостойкость и сульфатостойкость. Поэтому пуццолановые цементы весьма эффективно использовать при возведении подводных и подземных сооружений. Хорошая эффективность достигается при использовании таких цементов в заводских условиях, где изделия подвергаются водотепловой обработке.

Цемент выпускается двух марок — 300 и 400.

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, образующееся при помоле клинкера, полученного в результате обжига до плавления (реже до спекания) смеси, состоящей из бокситов и известняков. Бокситы — горная порода, содержащая до 80 % глинозема. Глиноземистый цемент составляют различные алюминаты кальция, основным из которых является однокальциевый.

Начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин, конец — не позднее 12 ч. Прочность нарастает быстро — через 5 . 6 ч и составляет 30 % марочной прочности. Марка цемента (марки 400, 500, 600) определяется в возрасте 3 суток твердения в нормальных условиях и характеризуется показателями предела прочности при сжатии, МПа: через 1 сутки — 23, 28, 33; через 2 суток — 40, 50, 60.

Процесс твердения глиноземистых цементов протекает быстро, с выделением теплоты, особенно в первые часы твердения. Однако нельзя допускать твердения глиноземистого цемента при температурах выше 25 . 30 ° С, так как могут образовываться различные непрочные гидроалюминаты. В процессе твердения глиноземистого цемента не образуется свободного гидрата оксида кальция, поэтому цементный камень хорошо противостоит коррозии минерализоваными водами, однако разрушается кислыми и сильнощелочными.

Читайте так же:
Цемент м500 до турции

Обработка изделий на глиноземистом цементе в камерах пропаривания или автоклавах исключена.

Обладая рядом достоинств (быстрое твердение, способность выдерживать в затвердевшем состоянии высокие температуры, твердение с выделением теплоты, что делает его применение эффективным в зимнее время), глиноземистый цемент применяется в ограниченном количестве. Это объясняется в первую очередь его относительной дороговизной (в 3 .. .4 раза дороже портландцемента), а также особенностями технологии, так как для получения цемента клинкер, обладающий высокой твердостью, подвергается двухкратному дроблению и лишь затем помолу.

Применяется цемент при аварийных работах, для повышения сульфатостойкости бетона конструкций, при необходимости быстрого ввода сооружения в эксплуатацию, для получения жаростойкого бетона.

Расширяющиеся безусадочные и напрягающие цементы. Основным достоинством, обусловившим создание и применение расширяющихся цементов, является отсутствие усадки в процессе твердения. Все вяжущие вещества, за исключением гипсового, при твердении уменьшаются в объеме, это нередко приводит к появлению трещин, к уменьшению водонепроницаемости и долговечности. В расширяющихся цементах на основе сочетания гипса и алюминатной составляющей при затворении водой создаются предпосылки для образования в допустимых пределах трехкальциевых гидросульфоалюминатов, образование которых сопровождается увеличением объема. Это увеличение компенсирует усадку остальных составляющих цемента (безусадочные цементы) или даже доминируют над ними (расширяющиеся цементы).

Расширяющиеся цементы используются в ремонтных работах для заделки трещин, щелей, бетонирования, для зачеканки швов, устройства гидроизоляционных штукатурок, расширяющихся и безусадочных бетонов и растворов.
Используя способность цементов с большим содержанием алюминатной составляющей к увеличению объема при твердении, был создан напрягающий цемент. В процессе расширения этот цемент создает в арматуре предварительное напряжение. В зависимости от усилий, возникающих в бетоне при использовании таких цементов (разработана специальная методика), различают три разновидности напрягающих цементов НЦ-2, НЦ-4, НЦ-6. Начало схватывания этих цементов не ранее 30 мин, конец — не позднее 4 ч. Прочность через сутки — не менее 15 МПа, через 28 суток — 50 МПа.

Используются в сооружениях, где требуется повышенная газонепроницаемость, паронепроницаемость, водонепроницаемость.

Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие вещества (ГЦПВ) обладают гидравлическими свойствами и способностью быстро твердеть. Так, бетоны на ГЦПВ, приготовленные с использованием высокопрочного гипса, достигают предела прочности при сжатии после 2 . 3 ч твердения 9,4 . 14,7 МПа, а через 7 . 15 суток нормального твердения — 30 .. .40 МПа. Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие вещества широко применяют для изготовления различных строительных конструкций (панелей, стен ванных комнат, санитарных кабин) и в строительстве малоэтажных зданий, особенно в сельской местности.

Нефелиновый цемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным измельчением нефелинового шлама (побочный продукт глиноземного производства), портландцементного клинкера и гипса. При этом содержание нефелинового шлама должно быть не менее 20 % и не более 80 %. Цемент выпускается марок 300, 400, 500. Нефелиновый цемент обладает пониженным водоотделением, низким тепловыделением при твердении, замедленной скоростью твердения. Области применения такие же, как и обычного портландцемента. Особенно эффективен при автоклавной обработке.

Читайте так же:
Печи вращающиеся цементные гост

Известково-шлаковое вяжущее (изготовляют марок 50, 100, 150, 200) — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое при совместном помоле или (что хуже) тщательном смешении в сухом виде тонкомолотых гранулированного доменного шлака и извести. Для регулирования сроков схватывания допускается добавка гипса до 5 %. Известково-шлаковое вяжущее — медленно схватывающееся и медленно твердеющее вяжущее вещество. Используют в растворах и бетонах при строительстве неответственных сооружений, не подвергающихся суровым климатическим воздействиям.

Сульфатно-шлаковый цемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным помолом или тщательным смешиванием тонкомолотых гранулированного доменного шлака (80 . 85 %), гипса или ангидрита (15 . 20 %), портландцементного клинкера (до 5 %) или извести (до 2 %). Этот цемент выпускают марок 150, 200, 250, 300. Применяют в неответственных сооружениях для приготовления растворов и бетонов низких марок.

   Портал о цементе и бетоне.

    Цветной цемент (ГОСТ 15825 – 80) как отделочный строительный материал промышленность выпускает двух групп на основе белого портландцемента, который получают из сырьевых материалов, содержащих окиси железа (Fe O 0.35 – 0.50 %), окиси марганца (MnO заоое до 300° С при давлении до 700 атм.
2. Волокнистый тампонажный цемент. Этот цемент отличается от обычного тампонажного портландцемента тем, что в его составе содержатся 2—3% волокнистых добавок (асбест, отходы текстильной промышленности, отходы производства хлопкового мас­ла и др.). Цемент предназначен для тампонирования нефтяных и газовых скважин, проходящих через трещиноватые породы. Его при­меняют также при капитальном ремонте скважин.
3. Гельцемент. Его получают путем помола клинкера с 5— 15% бетонита — высококоллоидальной глины, содержащей минерал монтмориллонита, главным свойством которого является способность поглощать большое количество воды, придавай цементной пульпе повышенную пластичность.
Гель цемент молит быть получен также смешением стандартного тамнонажного цемета с тонкомолотой бентонитовой глиной. Применяется гельцемент преимущественно при бурении проницаемых пород. Белый и цветные портландцементы являются разновидностями обычного портландцемента и отличаются от него цветом. Белый портландцемент получают из маложелезистого клинкера с весьма малым содержанием окиси железа, а цветные портландцементы, в зависимости от их цвета, — из белого, клинкера светлых оттенков путем его измельчения вместе с добавкой красящего пигмента. Цвет­ной портландцемент получают также из специально окрашенного в процессе обжига клинкера. Содержание минерального пигмента в цветном цементе не должно превышать 10%, а органического — 0,3%. По химическому составу белый цемент отличается от обычного портландцемента повышенным содержанием Si02 (23,4— 25,5%), А120з (5,5—7%) и незначительным количеством окислов же­леза. От содержания последних преимущественно зависит цвет портландцементного клинкера, в том числе белого.

Существенно влияет на цвет белого цемента даже небольшое количество окиси марганца. Кроме того, белый и цветные цементы могут быть получены ме­тодом восстановительной электроплавки. Сырьем для производства белого портландцемента служат из­вестняки, глины и пески с минимальным содержанием красящих окислов — железа, марганца, титана. Глинистым компонентом обыч­но являются первичные каолины, запесоченные глинистые материа­лы — отход при добыче огнеупорных глин, каолин, шликер — отход, получаемый при обогащении каолинов. В особых случаях для производства белого и цветных цементов можно использовать шлаки (доменные, феррохромового производст­ва и др.) с малым содержанием в них красящих окислов. Сырьевые материалы, применяемые в настоящее время заводами, выпускающими белый цемент, имеют следующий химический состав

Читайте так же:
Расчет куба цементного раствора

Сырьевую смесь для обжига ее по сухому или мокрому способам подготавливают так же, как и при производстве портландцемента, но все дробящие и мелющие аппараты должны иметь специальную труд­но истираемую стальную футеровку или футеровку из кремнистых материалов. Из таких же материалов должны изготовляться мелю­щие тела; в настоящее время для этой цели применяют искусствен­ный материал «уралит».

Сырьевую смесь обжигают па беззолыюм топливе (мазут, газ). При большом содержании C4S клинкер белого цемента обжигается с большим трудом, так как жидкая фаза имеет высокую вязкость и ее недостаточно. Расход топлива увеличивается, стойкость футе­ровки снижается. Для облегчения обжига в сырьевую смесь белого цемента целесообразно вводить минерализатор — плавиковый шпат или кремнефтористый натрий (до 1% от веса сырьевой смеси).

При обжиге присущий обычному клинкеру зеленоватый оттенок частично сохраняется. Для полного его устранения клинкер отбели­вают путем быстрого охлаждения в воде. Быстрое охлаждение клин­кера в воде приводит, по-видимому, к восстановлению окиси железа. Размалывают белый портландцемент в трубных мельницах, отфутерованных, как и сырьевые мельницы, причем применяются те же мелющие тела.

10. Сульфатостойкий портландцемент. Особенности состава и свойств. Рациональные области применения.

К группе сульфатостойких П относят: сульфатостойкий П, сульфатостойкий П с минеральными добавками, сульфатостойкий шлако-П, пуццолановый П.

Высокая стойкость этих цементов в растворах сульфатов обусловлена тем, что в цементном камне содержится пониженное количество высокоосновных гидроалюминатов Са. Вследствие чего образуется малое количество эттрингита, вызывающего коррозию цементного камня. Также ограничено в клинкере содержание алита.

Сульфатостойкий П предназначен для изготовления бетонов, подвергающихся действию сульфатной коррозии, и бетонов повышенной морозостойкости. Их применяют для подземных и подводных частей сооружений.

11. Портландцемент с органическими добавками (пластифицированный и гидрофобный). Состав, свойство и область применения.

Пластифицированный П отличается от обычного П способностью придавать растворным и бетонным смесям повышенную подвижность за счет введения при помоле клинкера около 0,25% сульфитно-дрожжевой бражки (гидрофилизуюшая добавка), повышающей пластичность цементного теста. Пластифицирующий эффект используется для уменьшения водоцементного отношения и повышения плотности, МРЗ и водонепроницаемости бетона.

Гидрофобный П изготовляют, вводя при помоле клинкера 0,1-0,2% мылонафта, асидола, синтетических жирных кислот и др. гидрофобизующих добавок. Эти вещества, адсорбирующие на частицах цемента, понижают его гигроскопичность, поэтому гидрофобный цемент, в отличие от обычного, при хранении даже в очень влажных условиях не портится, т.е. не комкается и сохраняет свою активность. В связи с этим гидрофобный П рекомендуется использовать в районах с высокой влажность воздуха. Гидрофобизующие вещества сохраняются в отвердевших материалах, существенно повышая их водонепроницаемость и МРЗ и увеличивая сопротивляемость агрессивным воздействиям среды.

Читайте так же:
Пропорции цемента щебня бетона м200

12. Белый и цветные портландцементы. Особенности состава, свойств и применения.

Клинкер белого цвета изготавливают из чистых известняков и белых глин, почти не содержащих оксидов железа и марганца, придающих обычному П зеленовато-серый цвет. Обжигают сырьевую смесь на газовом топливе. При помоле клинкера предохраняют цемент от попадания в него частиц железа. Важный показатель качества белого цемента – степень его белизны.

Цветные П (желтый, розовый, красный и др.) получают совместным помолом белого клинкера с соответствующими минеральными пигментами (охрой, железным суриком и др.). Их применяют для архитектурно-художественного оформления зданий и сооружений, отделки стеновых панелей, при изготовлении лестничных ступеней, подоконных плит, разделительных полос на автомагистралях.

Цементы для строительных растворов (кладочные цементы) изготавливают совместным помолом клинкера и минеральных добавок (трепел, опока, известняк), взятых ≈ в равных количествах или при соотношениях до 30% клинкера и 70% минеральных добавок. При помоле могут вводиться пластификаторы. Получаются низкомарочные цементы: их активность в среднем в 2-3 раза меньше активности П, но достаточна для кладочных и штукатурных работ.

Область применения

Белый цемент (БЦ) (ГОСТ 965-78) изготовляют из маложелезистого клинкера (серый цвет обычного цемента обусловлен главным образом наличием соединений железа в исходных сырьевых материалах). Для повышения белизны и устранения зеленоватых оттенков клинкер подвергается отбеливанию.

По вещественному составу подразделяют на белый портландцемент и белый портландцемент с минеральными добавками. Выпускают марки 400 и 500. Содержание минеральных добавок в белом портландцементе не допускается, а в портландцементе с минеральными добавками не должно быть более 20%, в том числе инертных — более 10% от массы портландцемента.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)

Линейное расширение образцов из цементного теста, твердеющих в воде в течении 1 сут., должно быть в пределах 0,3-1%.

Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ)
Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) (ГОСТ 10178-85)
Гидрофобный цемент (ГФЦ) (ГОСТ 10178-85)
Глиноземистый цемент (ГЛЦ) (ГОСТ 969-77)

Химический состав глиноземистого цемента характеризуется следующим содержанием оксидов, %:

  • Оксид алюминия Al2O3 40
  • Оксид кальция СаО 40
  • Оксид кремния SiO2 10
  • Оксид железа F2O3 10

Смешивать глиноземистый цемент с другими видами цемент с и известью нельзя, так как он разрушается даже слабыми растворами щелочей.

Обязательное условие нормального твердения глиноземистого цемента и длительного сохранения его прочности – пониженная положительная температура (ниже 25 °С) раствора (бетона) в пери, од твердения и при эксплуатации. В противном случае раствор (бетон) может потерять до 50 % прочности. Поэтому глиноземистый цемент не применяют в условиях жаркого климата, а изделия из него нельзя пропаривать.

Прочность глиноземистого цементного камня нарастает с большой скоростью. Уже через сутки сопротивление сжатию и растяжению достигает более 50 % проектной прочности.

Магнезиальный цемент (МГЦ)
Портландцемент (ГОСТ 10178-85)

Портландцемент (ГОСТ 10178-85) и его разновидности являются основными вяжущими веществами в строительстве. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцементного клинкера с гипсом, а также со специальными добавками.

Читайте так же:
Почему цемент называется портланд цементом

Портландцементный клинкер — продукт обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых материалов (мергеля, доменного шлака и прочие). При обжиге обеспечивается преимущественное содержание в клинкере высокоосновных силикатов кальция. Для регулирования сроков схватывания портландцемента в клинкер при помоле добавляют двуводный гипс в количестве 1,5-3,5% (по массе цемента в пересчете на SO3).

Химический состав клинкера портландцемента определяют по содержанию важнейших оксидов, которые должны находиться в следующих пределах, %:

  • Оксид кальция СаО 62-68
  • Оксид кремния SiO2 8-26
  • Оксид алюминия А12О3 4-9
  • Оксид железа Fe2O3 0,3-6
  • Трехкальциевый силикат (алит) 3CaOSiO2 40-65
  • Двухкальциевый силикат (белит) 2СаО SiO2 15-40
  • Трехкальциевый алюминат ЗСаОАlО3 15
  • Четырехкальциевый алюмоферрит 4СаОА12О3Ре2О3 10-20

Трехкальциевый силикат химически очень активен в реакции с водой и обладает способностью быстро твердеть, развивая при этом высокую прочность. Двухкальциевый силикат значительно менее активен. Твердеет он очень медленно. Продукт твердения обладает невысокой прочностью. Трехкальциевый алюминат – наиболее активный минерал. Очень быстро твердеет, но продукт твердения имеет низкую прочность. Четырехкальциевый алюмоферрит по активности в реакции с водой, скорости твердения и прочности занимает промежуточное положение между трехкальциевым и двухкальциевым силикатами.

Взаимодействие цементного порошка с водой сопровождается выделением теплоты. Величина тепловыделения определяется в первую очередь минералогическим составом цемента и скоростью гидратации; меньшее влияние оказывают тонкость помола, сроки и условия хранения цемента.

Сульфатостойкий цемент (ГОСТ 22266-76)
Пуццолановый портландцемент (ГОСТ 22266-76)
Тампонажный цемент
Шлаковый цемент (ГОСТ 10178-85)
Цветной портландцемент (ГОСТ 15825-80)

Цветной портландцемент (ГОСТ 15825-80) получают из клинкера белого цемента, цветного клинкера, а также из отбеленных клинкеров путем тщательного смешивания или совместного помола с пигментами различных цветов (например, с охрой, железным суриком, оксидом хрома).

Кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент получают путем совместного помола или тщательного смешивания раздельно молотых кварцевого песка и кремнефтористого натрия. Затворяют такой цемент водным раствором натриевого жидкого стекла. Цементный камень способен противостоять действию большинства минеральных и органических кислот. Однако он теряет прочность в воде, а в едких щелочах разрушается.

Кислотоупорный цемент используют для изготовления кислотостойких бетонов (растворов). При этом применяют мелкий и крупный заполнитель из кислотостойких пород (гранит, андезит, бештаунит).

Кислотоупорную бетонную (растворную) смесь, уложенную в конструкцию, в процессе твердения необходимо обработать какой-либо крепкой минеральной кислотой (откисловать), например соляной. При этом бетонная (растворная) смесь уплотняется за счет выделения новых количеств геля кремниевой кислоты и обезвоживания дегидрата Si(OH)4 концентрированной кислотой. Гель кремниевой кислоты переходит в твердый опаловидный кремнезем SiO2×Н2О.

КОРРОЗИЯ РАСТВОРА И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ НЕЁ

Коррозия раствора (бетона) почти всегда начинается с коррозии цементного камня, стойкость которого значительно меньше, чем заполнителей. Коррозия, поражающая раствор (бетон), может быть трех видов:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector