Marketokon.ru

Маркет Окон и замков
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Отличия цемента от портландцемента

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.

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.
Читайте так же:
Как залить цементом винтовые сваи

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

Из чего делают цемент — его химический состав

Из чего делают цемент - его химический состав

Сложно найти более востребованный строительный материал, чем цемент. Он широко применяется практически во всех отраслях строительной индустрии, да и в обустройстве жилища и подворья тоже. Поэтому классическое соотношение, в котором цемент составляет одну часть, а песок три, знают все. Если в этот состав добавить еще и необходимую часть воды, то получится раствор, который применяется, например, для штукатурки.

Особенности цементных составов

В цемент обычно входит меленый клинкер, а также гипс, глина, известняк, уголь и другие минеральные вещества. Характеристики, которыми обладает эта смесь, определяют пропорции, в которых входят в нее те или иные компоненты.

Если дать краткое определение, то цемент — это общее название целой группы вяжущих веществ, которые твердеют после смешивания с водой, не теряя потом полученной твердости.

Химический состав различных видов

В зависимости от того, какой состав имеет та или иная смесь измельченных минералов, какие дополнительные компоненты и добавки в нее входят, каково их соотношение, цемент делят на следующие группы:

  • портландцемент;
  • пуццолановый;
  • шлаковый;
  • глиноземистый;
  • романоцемент;
  • смешанный с наполнителями;
  • магнезиальный;
  • специальный (кислотоупорный).

Некоторые виды имеют множество подвидов. Например, группа, которую объединяет название портландцемент, включает в себя алюмоферритный, алюминатный, ферритный, белитовый, алитовый.

Разновидности цементных смесей

Что входит в состав различных групп?

О том, из чего состоит цемент, можно написать не одну большую книгу. Как уже указывалось, цемент – лишь общее название огромной группы строительных материалов, которые объединяет не столько состав (входящие в них компоненты и их соотношение), сколько предназначение.

Химический состав некоторых групп цементов в общих чертах описан ниже.

1. Портландцемент – это смесь, в которую входят продукты тонкого размола клинкера и гипса. Именно гипс и является основным вяжущим веществом. С химической точки зрения – это смешанный в определенной пропорции сульфат кальция с разнообразными силикатами кальция. Доля последних может составлять до восьмидесяти процентов. Исходное сырье, из которого производится портландцемент, представляет собой субстанцию, состоящую из известняка (до 78 %) и глин (до 25 %).

2. Глиноземистый представляет собой смесь клинкера, бокситов и других минералов. Состав по массе: от трети до половины оксида алюминия, от 35 до 45 % оксида кальция, от 5 до 10 % оксида кремния и до 15 % оксидов железа. Пропорции этих компонентов определяют свойства глинозёмистого раствора. Применяется он как в качестве самостоятельного вяжущего вещества, так и в качестве добавки к другим видам.

3. Романоцемент. Это смесь, в состав которой, кроме клинкера, входят мергели, как известняковые, так и магнезиальные. Содержание в нем оксида алюминия и кремнезема не должно быть ниже четверти по весу.

Соотношение компонентов

4. Магнезиальный. В него обязательно входит оксид магния, а также хлорид магния и сульфат магния в качестве затворителей. Последний используется реже и, главным образом для того, чтобы достичь повышенной устойчивости к воздействию воды. Применение определяется повышенной прочностью, а также способностью быстро схватываться и твердеть. Из комбинации магнезиального цемента в определенной пропорции с другими веществами получаются очень прочные полы. Из него же делают облицовочные материалы, точильные камни, абразивные круги, жернова, лестничные ступени и другие изделия, которые обычно работают под большой нагрузкой.

К магнезиальным относится и так называемый цемент Сореля, состав которого был разработан еще в позапрошлом веке французским ученым Станиславом Сорелем.

5. Кислотоупорный состоит из жидкого стекла, которое представляет собой водный раствор силиката натрия. Наполнителями служат устойчивые к воздействию внешней среды минералы, в том числе кварциты и кварц. Использование кремнефтористого натрия способствует повышению скорости затвердевания, а также его стойкости к воздействию воды. Применяют для возведения сооружений, которые подвергаются активному воздействию агрессивных факторов. Например, башни, резервуары на предприятиях химической промышленности.

Читайте так же:
Документ качества цемент м400

6. Цемент, смешанный с наполнителями, условно можно отнести к отдельной группе, поскольку по составу он сильно отличается от других видов.

Таблица соотношения ингредиентов

Маркировка определяется прочностными характеристиками получившегося бетона. Для определения марок берут состав, смешанный в пропорции один к трем (одна часть материала и три части чистого кварцевого песка). Смесь в таком соотношении разбавляют водой и создают из нее небольшие блоки следующих размеров:

  • длина: 16 см,
  • ширина и высота: по 4 см.

После отвердения полученные изделия испытывают с различной периодичностью. Блоки сдавливают на специальном оборудовании и определяют их прочность. Максимальная прочность проявляется после четырех и более недель просушки испытательного блока. В зависимости от полученных результатов вещество относят к определенной марке.

Наименее устойчивая смесь получает маркировку М100. Это значит, что испытательный блок выдержал давление до 10 МПа, или до 100 килограмм на сантиметр квадратный. Слишком подробно не маркируют, в стандартах большинства стран мира прописан шаг в сто единиц. Но достаточно часто встречается и шаг в пятьдесят единиц.

Наиболее прочным считается вещество марки М600. Сфера его применения – особо прочные сооружения военного и промышленного назначения. Смесь М600 с различными добавками и наполнителями в определенном соотношении позволяет создавать объекты, способные выдержать прямое попадание очень мощной бомбы. Соответствует качеству и цена. Он намного дороже, чем довольно высокопрочный М500.

В гражданском строительстве и в производстве многих материалов используют в основном, пожалуй, марки М300-М500. Этого диапазона прочности хватает для того, чтобы можно было возводить сооружения и создавать изделия с нужными характеристиками.

Другие виды маркировки

Кроме марок по прочности существуют также и марки по составу. Так, аббревиатура ПЦ означает нахождение в таре портландцемента. Аббревиатура ШПЦ – это шлакопортландцемент. Латинские буквы и цифры указывают на состав такого материала. Речь идет о массовом количестве клинкера и шлака.

Отдельная маркировка указывает на то, какое количество различных добавок содержится в составе:

  • к примеру, если на мешке с вяжущим материалом написано Д15, это значит, что в нем имеется 15 % определенных добавок.
  • буквы ПЛ указывают на содержание пластификаторов, которые, значительно увеличивают срок его хранения. Быстротвердеющий обозначается буквой Б.
  • для обозначения водонепроницаемого используют аббревиатуру ВРЦ.

Существует также множество других видов маркировки, указывающих на те или иные свойства, наличие в нем разнообразных добавок и наполнителей.

Дайте характеристику быстротвердеющий портландцементу.

Требования, предъявляемые к равномерности изменения объема при твердении и химическому составу, одинаковы как к быстротвердеющему, так и к обычному портландцементу.

Читайте так же:
Одна часть цемента три части песка

Этот цемент аналогичен обычному портландцементу: на него распространяются требования BS 12: 1958. Быстротвердеющий портландцемент (тип III), как видно из его названия, ускоренно набирает прочность и, следовательно, его можно более правильно охарактеризовать как цемент с повышенной прочностью в раннем возрасте. Скорость твердения не следует смешивать со скоростью схватывания, так как в действительности как обычный, так и быстротвердеющий портландцемент характеризуется примерно одинаковыми сроками схватывания. Быстротвердеющий портландцемент в 3-суточном возрасте дает прочность, равную 7-суточной прочности обыкновенного портландцемента при том же ВЩ. В соответствии с BS 12: 1958 прочность быстро-твердеющего портландцемента должна быть не меньше значений, приведенных в BS 12: 1958. Большая интенсивность роста прочности быстротвердеющего цемента достигается повышенным содержанием C3S и более тонким помолом цементного клинкера. В соответствии с BS 12: 1958 минимальная удельная поверхность составляет 3250 см2/г, но, как правило, удельная поверхность быстротвердеющих портландцементов значительно выше. Выпускаемый в Англии обычный портландцемент имеет удельную поверхность, превышающую 2250 см2/г, требуемую BS 12: 1958. Многие заводы выпускают обычный портландцемент с повышенным содержанием C3S, поэтому на практике иногда существуют небольшие различия между быстротвердеющим и некоторыми обычными портландцемента-ми, однако это не может считаться за правило. Требования, предъявляемые к равномерности изменения объема при твердении и химическому составу, одинаковы как к быстротвердеющему, так и к обычному портландцементу. Применение быстротвердеющего цемента целесообразно там, где желателен быстрый рост прочности. Например, когда необходимо быстрее освободить формы и подготовить их для повторного использования или когда для дальнейшего строительства требуется максимально быстро достигнуть требуемой прочности. Быстротвердеющий цемент лишь на 10 шиллингов за 1 т дороже обычного цемента, и не удивительно, что быстротвердеющий цемент находит широкое распространение и что его производство в Англии составляет примерно 10% общего количества выпускаемого цемента. Однако, поскольку высокая интенсивность роста прочности сопровождается и высокой скоростью тепловыделения, быстротвердеющий портландцемент не следует применять в массивных сооружениях и конструкциях. С другой стороны, применение цемента с высокой скоростью тепловыделения при строительстве в условиях низких температур может обеспечить удовлетворительную стойкость к воздействию мороза в раннем возрасте. Особой разновидностью быстротвердеющего портландцемента является «ускоренный» цемент, выпускаемый в Бельгии и вводимый теперь в Англии. Этот цемент характеризуется чрезвычайно тонким помолом, остатком 0,5% на сите № 170, удельной поверхностью 4500—5000 см2/г; он не содержит ни ускорителей, ни добавок. Стандартные испытания кубов из вибрированного раствора показали, что в суточном возрасте достигается прочность 280 кгс/см2, через 3 суток — 490 кгс/см2 и через 28 суток — 670 кгс/см2. Такое быстрое нарастание прочности позволяет использовать ускоренный цемент для зимнего бетонирования или проведения аварийных работ, например ремонта автомобильных дорог, тампонирования скважин и т.д. В некоторых странах, например Италии и Швеции, цемент с чрезвычайно высокой прочностью в раннем возрасте производят двойным обжигом в печи.

Дайте характеристику сульфатостойкому портландцементу.

Сульфатостойкий портландцемент производят путем совместного тонкого помола портландцементного клинкера, гипса. Выпускают Сульфатостойкий портландцемент без добавок и с минеральными добавками – гранулированне доменные и электротермофосфорные шлаки (10 – 20 %), активные добавки из осадочных пород, кроме глиежей (5 – 10 %). Марка цемента без добавок – 400, с добавками – 400, 500. Применяют его для гидротехнических сооружений в условиях сульфатной агрессии. Сульфатостойкий портландцемент является разновидностью обычного портландцемента и отличается от последнего в основном тем, что обнаруживает повышенную стойкость к сульфатной агрессии в условиях систематического попеременного замораживания и отта­ивания или увлажнения и высыхания. Получают этот цемент путем совместного помола клинкера нормированного состава и гипса. Химический и минералогический состав клинкера, используемого в производстве сульфатостойкого портландцемента, должен удов­летворять следующим требованиям: расчетное содержание трехкальциевого силиката — не более 50%; расчетное содержание трехкальциевого алюмината — не более 5%; величина глиноземного модуля — не менее 0,7. Расчетное содержание в клинкере суммы C3A+C4AF, не должно превышать 22%. Необходимость получения клинкера нормированного химико-ми­нералогического состава предопределяет требования, предъявляемые к сырью. Весьма целесообразно использовать трепел либо диатомит или опоку в составе глинистого компонента. В сульфатостойкий портландцемент не вводят активных минеральных дооавок, и лишь при благоприятных условиях его службы в отдельных случаях (по соглашению между поставщиком и потре­бителем) допускается введение при помоле небольшого количества таких добавок. Последние должны отвечать требованиям ГОСТ 6269—54 на активные минеральные добавки к вяжущим веществам’ или в случае применения в качестве добавки гранулированных до­менных шлаков — требованиям ГОСТ 3476—60 на шлаки доменные гранулированные для производства цементов. Сопротивляемость сульфатостойкого портландцемента действию сульфатной агрессии повышается при введении в его состав поверхностно-активной до­бавки. Поэтому согласно ГОСТ 970—61 допускается введение в его состав и сульфитно-спиртовой барды либо мылонафта. В этих слу­чаях ему присваивают название пластифицированного либо гидро­фобного сульфатостойкого портландцемента. По прочностным показателям этот цемент подразделяют на три марки: 400, 500 и 600. В связи с умеренным содержанием в клинкере трехкальциевого силиката и малым содержанием трехкальциевого алюмината сульфатостойкий портландцемент отличается от обычного портладцемента пониженным тепловыделением. Присущие сульфатостойкому портландцементу свойства обусловливают и возможности его практического использования. Наиболее целесообразно применять этот цемент для бетонных и железобетонных конструкций, в том числе и предварительно напря­женных, гидротехнических сооружений, подвергающихся сульфатной агрессии на переменном уровне горизонта воды, а также для изго­товления свай, сооружения опор мостов, молов, предназначенных для службы в минерализованных водах. Допускается применение сульфатостойкого портландцемента для подводных частей морских и океанских сооружений, однако для этих целей более экономичным является использование сульфатостойкого пуццоланового портландцемента Поскольку в сульфатостойком порт­ландцементе активные тепловыделяющие минералы (C3S и С3А) со­держатся в меньшем количестве, его в отдельных случаях можно применять вместо портландцемента с умеренной экзотермией в наружных зонах массивных гидротехнических сооружений.

Читайте так же:
Насыпная плотность цемента м600

Быстротвердеющий цемент химический состав

Глиноземистый цемент представляет собой быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, являющееся продуктом тонко­го измельчения обожженной до плавления или спекания сырьевой смеси, состоящей из бокситов и известняков и рассчитанной на пре­обладание в готовом продукте низкоосновных алюминатов каль­ция.

В настоящее время глиноземистый цемент производится во мно­гих странах разными методами и из различного сырья, вследствие чего химический состав его колеблется в очень широких пределах: 30-50% А12 O 3 ; 35-45% СаО; 5-15% SiO 2 ; 5-15% Fe 2 O 3 ; 1,5-2,5% Т iO 2 ; 0,5-1,5% MgO ; 0,1-1% SO 3 ; 0-1% ( Na 2 O + K 2 O ). Главными окислами являются А12 O 3 , СаО, SiO 2 и Fe 2 O 3 ; второсте­пенными, присутствующими в качестве примесей,— Т iO 2 , MgO и др.

Область глиноземистого цемента в системе СаО—А12 O 3 — SiO 2 располагается в поле кристаллизации однокальциевого алюмина­та (СА).

Влияние отдельных окислов на процесс спекания сырьевых смесей глиноземистого цемента может быть охарактеризовано следующим образом.

Оксид алюминия о беспечивает легкоплавкость сырьевой смеси и образование в цементе алюминатов кальция. Количество А12 O 3 в смеси не должно быть ниже 30-32%, так как в противном случае в цементе будут образовываться высокоосновные алюминаты кальция, ухудшающие его качество. Чрезмерное увеличение содержания А12 O 3 (сверх 45-50%) так же неблагоприятно вследствие образования в системе повышенного количества минералов СА­2 и CA 6 , которые характеризуются меньшей активностью, чем CA .

Оксид кальция является основным компонентом цемента, входящим в состав всех его основных минералов. В зависимости от содержания CaO глиноземистые цементы разделяются на две группы: высокоизвестковые, в которых содержание оксида кальция превышает 40%, и малоизвестковые, содержащие менее 40% оксида кальция. В цементах с высоким содержанием CaO наряду с основным минералом CA образется в том или ином количестве минерал C 5 A 3 , а в цементах с низким содержание CaO — минерал CA 2 .

Читайте так же:
Взвешивание силосов с цементом

Оксид железа в количестве 5—10% оказывает благоприятное влияние и на процесс минералообразования, и на свойства цемен­та; при содержании же Fe 2 O 3 в количествах, превышающих 10-15%, качество цемента снижается.

Оксид кремния в количестве 4—5% способствует более равномерному плавлению шихты, что ускоряет завершение процессов минералообразования. Однако увеличение содержания SiO 2 сверх 5-10% отрицательно влияет на качество цемента вследствие об­разования медленно гидратирующихся низкоосновных силикатов кальция и геленита.

Оксид магния в количестве 1-2% способствует ускорению протекания реакций минералообразования вследствие понижения температуры плавления и вязкости высокоглиноземистых расплавов. С увеличением содержания MgO сверх 2% возрастает количество А12 O 3 , связываемой в магнезиальную шпинель ( MgO — Al 2 O 3 ), что отрицательно сказывается на активности цемента. Поэтому стремятся к тому, чтобы содержание оксида магния в глиноземистом це­менте не превышало 2%.

Оксид титана TiO 2 содержится в глиноземистых цементах в количестве 1-3% в основном в виде минерала СаО·Т iO 2 (перовскита), не обладающего вяжущими свойствами. В небольших количе­ствах Т iO 2 можно считать нейтральной добавкой, но при увеличе­нии содержания этого окисла сверх 3% активность глиноземистого цемента понижается.

Оксиды калия и натрия снижают температуру плавления сырьевой смеси, но отрицательно влияют на качество цемента. Большая часть щелочных окислов входит в состав стекловидной фазу и об­разует твердые растворы с минералами цемента.

Оксид фосфора в небольшом количестве — до 1% не оказывает существенного влияния на свойства цемента, а при содержа­нии Р2 O 5 более 1 % прочность цемента снижается.

Оксид хрома даже в небольшом количестве отрицательно влия­ет на активность цемента.

источник: Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев. Технология цемента. М.: Высшая школа, 1973 г.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector