Состав и свойства цемента. — Завод строительных смесей «ВосЦем»

Цементом называется вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса и добавок. Клинкер получают в результате обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых других материалов (мергеля, нефелинового шлама, доменного шлака), взятых в соотношении, которое обеспечивает образование в клинкере силикатов кальция, алюминатной и алюмоферритной фаз. Клинкер – один из важнейших компонентов цемента, от его состава зависят основные свойства цемента, полученного на его основе.

Смотрите интересные видео-ролики и читайте статьи от ВосЦем на канале Яндекс Дзен.

Введение в состав цемента до 15% активных минеральных добавок, предусмотренных стандартом, влияет на его свойства сравнительно в небольшой степени. Если ввести таких добавок больше (выше 20%), свойства получаемого продукта будут уже заметно отличаться от свойств цемента. Такой продукт называют пуццолановым цементом. Предусмотренный стандартом разрыв в дозировке гидравлических добавок от 15 до 20% сделан для того, чтобы более отчетливо различать цемент и пуццолановый цемент.

Удельный вес портландцемента колеблется в пределах 3,0-3,2. Объемный вес цемента в рыхлонасыпанном состоянии 900-1300 кг/м3, а в уплотненном 1400-2000 кг/м³. При расчете емкости складов объемный вес принимают равным 1200 кг/м³, а при объемной дозировке материалов для приготовления бетонной смеси 1300 кг/м³.

Цемент (ГОСТ 10178-76) выпускают без добавок или активными минеральными добавками, отвечающими требованиям ОСТ 21-9-74. К основным свойствам цемента относятся: прочность (активность), сроки схватывания, равномерность изменения объема, тонкость помола, плотность, водопотребность, водоотделение, морозостойкость, тепловыделение, сцепление со стальной арматурой.

Прочность – свойство материалов в определенных условиях и пределах, не разрушаясь, воспринимать те или иные нагрузки. Прочность цемента зависит от его потребности затвердевать при смешивании водой в прочное камневидное тело. По механической прочности цемент подразделяется на четыре марки: 400, 500, 550 и 600. Марка прочности определяется пределом прочности при изгибе образцов.
Подробнее — прочность цемента.

Сроки схватывания цемента определяют при испытании теста нормально густоты. Нормальная густота цементного теста характеризуется количеством воды затворения, выраженным в процентах от массы цемента. Равномерность изменения объема цемента определяют при испытании образцов кипячением в воде. Если цемент после вылеживания не обладает равномерностью изменения объема, то его нельзя применять в строительстве, так как могут появиться вредные напряжения и бетон разрушится. Тонкость помола цемента влияет на скорость его схватывания и твердения. Чем тоньше измельчен цемент, тем выше его прочность, особенно в начальный период твердения. Тонкость помола характеризуется также удельной поверхностью, т.е. суммарной поверхностью всех частиц, содержащихся в 1 кг цемента. Плотность цемента колеблется в пределах от 3000 до 3200 кг/м3.
Подробнее — скорость схватывания цемента.

Изменение объема цемента при твердении. По стандарту приготовленные из цемента лепешки при испытании кипячением в воде должны равномерно изменяться в объеме. Цемент, не удовлетворяющий этому требованию, применять в строительстве нельзя, так как это приводит к появлению вредных напряжений и даже разрушению бетона.
Подробнее — твердение цемента.

Водопотребность цементного теста. Вода добавляемая к цементу при затворении, необходима для нормального течения химических процессов, происходящих при твердении цемента, и для придания свежеприготовленному цементному раствору или бетону подвижности (пластичности, текучести), что обеспечивает плотность его укладки в форму или опалубку. Уменьшить водопотребность и увеличить пластичность цемента можно путем введения пластифицирующих органических и неорганических поверхностно-активных веществ, например сульфитно-дрожжевой бражки.
Подробнее — водопотребность и связующая способность цементного теста.

Водоотделение цементного теста – процесс отжима воды в затворенном цементном тесте, растворе или бетоне под действием силы тяжести зерен заполнителя и частиц цемента. Некоторое количество воды при этом выступает на поверхность уложенной бетонной смеси (наружное водоотделение), а часть воды скапливается под поверхностями зерен крупного наполнителя (внутреннее водоотделение).
Подробнее — водоотделение и водоудерживающая способность цементного теста.

Морозостойкость цементных растворов и бетонов – способность сопротивляться попеременному их замораживанию и оттаиванию в пресной или морской воде. Вода при замерзании превращается в лед, при этом она увеличивается в объеме примерно на 8 %. Это создает давление на стенки пор, нарушает структуру раствора или бетона и в конечном результате приводит к его разрушению.
Подробнее — влияние пониженных и повышенных температур на твердеющий цемент.

Тепловыделение. В процессе твердения цемент выделяет тепло. Если тепло выделяется очень медленно, то это обычно не вызывает возникновения трещин в бетоне. Если же этот процесс протекает сравнительно быстро, то применять данный цемент для возведения массивных сооружений не следует. Количество выделяющегося при твердении тепла можно уменьшить путем подбора соответствующего минералогического состава цемента, а также посредство введения некоторых измельченных активных минеральных и инертных добавок.
Подробнее — выделение тепла при твердении цемента.

Коррозионная стойкость цемента в основном зависит от плотности бетона или раствора и минералогического состава цемента. Коррозионная стойкость бетона уменьшается с увеличением его пористости и с повышением тонкости помола цемента.
Подробнее — коррозия цемента, виды коррозии и борьба цементной коррозией.

Состав цемента: характеристики и свойства цемента

Цемент – распространенный строительный материал, используемый чаще всего в качестве вяжущего в строительных смесях и растворах. Представляет собой мелкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым или другим оттенком. После взаимодействия с водой цемент и продукты на его основе образуют пластичную массу, которая при твердении трансформируется в искусственный камень.

Сырье для изготовления цемента

Сырьем для производства цемента являются горные породы, добываемые открытым способом:

• Карбонатные – мел, известняки, известняки-ракушечники, доломит, мергель, туф. В промышленном производстве используются в основном известняки. Точное количество компонента зависит от его свойств и минерального состава. Чем больше в составе породы веществ с кристаллической структурой, тем выше температура плавления.
• Глинистые – глина, глинистые сланцы, лесс, суглинки, монтмориллонит. Этот компонент осадочного происхождения разбухает при контакте с водой. Цель применения глинистых веществ – повышение пластичности смесей и растворов на базе цементного вяжущего.
• Добавки. Их перечень определяется в зависимости от свойств, которые необходимо получить. Обычно добавки содержать глинозем, железо, кремний. Для их изготовления используют различные производственные отходы – доменную пыль и другие.

Единой формулы химического состава цемента не существует, так как производители предлагают большое количество разновидностей этого строительного материала с различными эксплуатационными характеристиками.

Наиболее распространен в строительстве портландцемент – без минеральных добавок и с минеральными добавками.

Существуют определенные ограничения по минимально допустимым ических соединений, из которых состоит портландцемент:

• CaO – 62%;
• SiO₂ – 20%;
• Al₂O₃ – 4%;
• Fe₂O₃ – 2%;
• MgO – 1%.

Химические составы в процентах некоторых типов цементов

Что такое цементный клинкер?

Основной компонент производства цемента – клинкер. Это промежуточный полуфабрикат, получаемый обжигом смеси известняка (мела, мергеля или других пород) в количестве 75% и 25% глины. Сырьевые компоненты плавятся с образованием гранул. Клинкер перемалывают и соединяют с молотыми добавками.

Весь процесс изготовления цементного вяжущего можно условно разделить на 3 этапа:

• изготовление клинкера обжигом – основной процесс, наиболее затратный и трудоемкий;
• помол клинкера до образования тонкодисперсного порошка;
• смешивание клинкерного порошка с порошкообразными добавками.

Изготовление клинкера делится на следующие этапы:

• доставка сырья для клинкера на цементный завод;
• измельчение сырьевых компонентов;
• смешивание компонентов в пропорциях, указанных в техдокументации, для последующего обжига.

Технологии производства цемента

Существует несколько технологий производства цемента.

Конкретный вид производства определяется тем, из чего делают цемент:

• Мокрый. Клинкер изготавливается из мела, глины и воды. К измельченным компонентам добавляют воду. Влажную смесь (шлам) отправляют на обжиг. Полученный после обжига продукт транспортируют в холодильник. После охлаждения его измельчают, смешивают с добавками для получения необходимых свойств вяжущего. Эта технология требует финансовых затрат, поэтому производители в основном применяют другие. Но при необходимости получения цемента с прекрасными эксплуатационными свойствами применяют именно этот способ, позволяющий тонко корректировать состав сырья. Корректировка состава осуществляется в специальных бассейнах при температуре 1000°C.
• Сухой. Все компоненты – известняк, глина, добавки дробятся в сухом виде. Готовые порошки смешиваются в закрытых боксах с помощью подачи воздуха. Эта методика часто используется производителями, благодаря простоте реализации и относительно невысоким затратам. При производстве нет водяных испарений. Такой способ требует небольших затрат энергоносителей. Он оптимален для однородных сырьевых компонентов.
• Комбинированный. Эта технология сочетает элементы сухого и мокрого способов. Одна из этих технологий является основной, а вторая дополнительной. Если основной является мокрая методика, то сначала изготавливают сырьевой шлам, корректируют его состав, затем его обезвоживают и обжигают в печи, предназначенной для сухой технологии.

Цемент, независимо от того, из чего он состоит и каким способом приготовлен, складируется в специальных башнях – силосах, в которых, благодаря проветриванию, материал не слеживается, сохраняя рабочие характеристики.

К потребителю цемент поступает навалом или расфасованным в бумажные мешки.

Производство бесклинкерного цемента

Сырьем для бесклинкерного цемента являются доменный или гидравлические шлаки, активаторы и другие дополнительные компоненты. Смесь из подготовленных и взятых в нужных пропорциях компонентов, дробят и перемалывают до мелкодисперсного со стояния. Для бесклинкерного цемента характерны:

• устойчивость к различным воздействиям окружающей среды;
• экономичность производства, благодаря невысоким энергозатратам;
• утилизация отходов металлургических и других производств, что положительно влияет на состояние окружающей среды;
• различные цвета и свойства конечного продукта, которые можно получать без изменения основных этапов технологического процесса и привлечения дополнительного оборудования.

Основное оборудование для изготовления цемента

При производстве вяжущего используются следующие основные виды оборудования:

• техника для добычи сырья и его транспортировки к месту изготовления;
• линия дробления сырья;
• печи для высокотемпературной обработки;
• линия дробления полученного клинкера, дозирования и смешивания молотого клинкера с добавками;
• оборудование для фасовки готового продукта в бумажные мешки.

Типы цемента и сферы их использования

Выпускается множество разновидностей вяжущего с разными эксплуатационными и декоративными характеристиками. Основные виды:

• Портландцемент. Этот тонкодисперсный порошок серого цвета с зеленоватым оттенком является наиболее распространенным строительным материалом, широко используемым в индивидуальном, масштабном жилищном и промышленном строительстве. Отдельно не применяется. Выступает компонентом строительных смесей и растворов. В сочетании с песком и щебнем используется при производстве бетонных смесей. Из цемента и песка изготавливают сухие строительные смеси, поступающие в продажу фасованными в мешки, или пластичные цементно-песчаные растворы, доставляемые на строительную площадку в виде, готовом к применению. Пластифицирующие добавки регулируют время схватывания раствора и другие характеристики конечного продукта. 
• Сульфатостойкий. Устойчив к химически активным средам. Применяется для бетонирования подземных и подводных конструкций.
• Глиноземный. В состав добавляют гипс и глиноземистый шлак, благодаря котором вяжущее быстро схватывается и приобретает марочную прочность. Глиноземный цемент используется при строительстве конструкций, работающих в условиях высокой влажности.
• Кислотоупорный. При его производстве используются кварцевый песок и кремнефтористый натрий. В качестве жидкости для затворения используется не вода, а жидкое стекло.
• Шлакопортландцемент. В состав этого вяжущего добавляют гранулы шлака (примерно 25%). Материал применяется в крупномасштабном строительстве.

Свойства цемента, определения

Настоящая Политика конфиденциальности персональной информации (далее — Политика) действует в отношении всей информации, которую ООО «УФАСТРОЙСНАБ» (ОГРН: 1100280041443, ИНН: 0278174031, адрес регистрации: 450001, РБ,
г. Уфа, ул. Левченко, д. 2, оф.1) и/или его аффилированные лица, могут получить о пользователе во время использования им сайта http://ufastroysnab.ru/.

Использование сайта http://ufastroysnab.ru/ означает безоговорочное согласие пользователя с настоящей Политикой и указанными в ней условиями обработки его персональной информации; в случае несогласия с этими условиями пользователь должен воздержаться от использования данного ресурса.

1. Персональная информация пользователей, которую получает и обрабатывает сайт http://ufastroysnab.ru/

1.1. В рамках настоящей Политики под «персональной информацией пользователя» понимаются:

1.1.1. Персональная информация, которую пользователь предоставляет о себе самостоятельно при оставлении заявки, совершении покупки, регистрации (создании учётной записи) или в ином процессе использования сайта.

1.1.2 Данные, которые автоматически передаются сайтом http://ufastroysnab.ru/ в процессе его использования с помощью установленного на устройстве пользователя программного обеспечения,том числе IP-адрес, информация из cookie, информация о браузере пользователя (или иной программе, с помощью которой осуществляется доступ к сайту), время доступа, адрес запрашиваемой страницы.

1.1.3. Данные, которые предоставляются сайту, в целях осуществления оказания услуг и/или продаже товара и/или предоставления иных ценностей для посетителей сайта, в соответствии с деятельностью настоящего ресурса:

— имя

— электронная почта

— номер телефона

1.2. Настоящая Политика применима только к сайту http://ufastroysnab.ru/ и не контролирует и не несет ответственность за сайты третьих лиц, на которые пользователь может перейти по ссылкам, доступным на сайте http http://ufastroysnab.ru/. На таких сайтах у пользователя может собираться или запрашиваться иная персональная информация, а также могут совершаться иные действия.

1.3. Сайт в общем случае не проверяет достоверность персональной информации, предоставляемой пользователями, и не осуществляет контроль за их дееспособностью. Однако сайт http://ufastroysnab.ru/ исходит из того, что пользователь предоставляет достоверную и достаточную персональную информацию по вопросам, предлагаемым в формах настоящего ресурса, и поддерживает эту информацию в актуальном состоянии.

2. Цели сбора и обработки персональной информации пользователей

2.1. Сайт собирает и хранит только те персональные данные, которые необходимы для оказания услуг и/или продаже товара и/или предоставления иных ценностей для посетителей сайта http://ufastroysnab.ru/.

2.2. Персональную информацию пользователя можно использовать в следующих целях:

2.2.1 Связь с пользователем, в том числе направление уведомлений, запросов и информации, касающихся использования сайта, оказания услуг, а также обработка запросов и заявок от пользователя

3. Условия обработки персональной информации пользователя и её передачи третьим лицам

3.1. Сайт http://ufastroysnab.ru/ хранит персональную информацию пользователей в соответствии с внутренними регламентами конкретных сервисов.

3.2. В отношении персональной информации пользователя сохраняется ее конфиденциальность, кроме случаев добровольного предоставления пользователем информации о себе для общего доступа неограниченному кругу лиц.

3.3. Сайт http://ufastroysnab.ru/ вправе передать персональную информацию пользователя третьим лицам в следующих случаях:

3.3.1. Пользователь выразил свое согласие на такие действия, путем согласия, выразившегося в предоставлении таких данных;

3.3.2. Передача необходима в рамках использования пользователем определенного сайта http://ufastroysnab.ru/, либо для предоставления товаров и/или оказания услуги пользователю;

3.3.3. Передача предусмотрена российским или иным применимым законодательством в рамках установленной законодательством процедуры;

3.3.4. В целях обеспечения возможности защиты прав и законных интересов сайта http://ufastroysnab.ru/ или третьих лиц в случаях, когда пользователь нарушает Пользовательское соглашение сайта http://ufastroysnab.ru/.

3.4. При обработке персональных данных пользователей сайт http://ufastroysnab.ru/ руководствуется Федеральным законом РФ «О персональных данных».

4. Изменение пользователем персональной информации

4.1. Пользователь может в любой момент изменить (обновить, дополнить) предоставленную им персональную информацию или её часть, а также параметры её конфиденциальности, оставив заявление в адрес администрации сайта следующим способом:

Email: [email protected]

4.2. Пользователь может в любой момент, отозвать свое согласие на обработку персональных данных, оставив заявление в адрес администрации сайта следующим способом:

Email: [email protected]

5. Меры, применяемые для защиты персональной информации пользователей

Сайт принимает необходимые и достаточные организационные и технические меры для защиты персональной информации пользователя от неправомерного или случайного доступа, уничтожения, изменения, блокирования, копирования, распространения, а также от иных неправомерных действий с ней третьих лиц.

6. Изменение Политики конфиденциальности. Применимое законодательство

6.1. Сайт имеет право вносить изменения в настоящую Политику конфиденциальности. При внесении изменений в актуальной редакции указывается дата последнего обновления. Новая редакция Политики вступает в силу с момента ее размещения, если иное не предусмотрено новой редакцией Политики. Действующая редакция всегда находится на странице по адресу http://ufastroysnab.ru/

6.2. К настоящей Политике и отношениям между пользователем и Сайтом, возникающим в связи с применением Политики конфиденциальности, подлежит применению право Российской Федерации.

7. Обратная связь. Вопросы и предложения

7.1. Все предложения или вопросы по поводу настоящей Политики следует направлять следующим способом:

Email: [email protected]

Цемент: характеристики, виды и свойства | Статьи | Знания

Цементом называют порошкообразное вяжущее вещество, обладающее гидравлическими свойствами. Производится на основе клинкера, в который в качестве присадок добавляются минеральные добавки, содержащие сульфат кальция. Применяется в основном для приготовления строительных растворов и различных бетонов, которые имеют широкую сферу применения. Принципиальное отличие цементного раствора от других минеральных вяжущих – возможность набирания прочности даже во влажной среде, в то время как другим растворам (например, гипсовому), нужен сухой воздух.

Характеристики и свойства цементов

Для различных видов цемента присущи свои, уникальные характеристики, общими из которых считаются следующие свойства:

• Стойкость цементного камня к коррозии – способность отвердевшего бетона противостоять агрессивному воздействию химических и щелочных сред. Для улучшения коррозиестойкости, при производстве в состав вводятся полимерные компоненты, снижающие пористость бетона.
• Водопотребность: потребность сухого материала в определённом количестве воды для набирания необходимой подвижности готового раствора, обусловленной техническими условиями применения. При излишках воды в растворе, его поверхность получается недостаточно прочной, склонной к разрушению.
• Тонкость помола – основная характеристика дисперсности цемента. Определяется количеством сухого остатка на сите после контрольного просеивания. Тонкость помола влияет на прочностные характеристики цементного камня и себестоимость производства.
• Морозостойкость: устойчивость к отрицательным температурам, а также многоразовому замораживанию и оттаиванию. Качество цемента зависит от количества циклов, которое может выдержать отвердевший раствор без видимых разрушений. Для увеличения долговечности бетона используются различные минеральные присадки, увеличивающие его морозостойкость.
• Прочность и предел прочности раствора определяется усилиями (измеряются в МПа), которые необходимо приложить для разрушения опытного образца. В зависимости от этого показателя цемент подразделяется на марки от М300 до М600. Для специальных объектов применяется продукция марки 700 или 1000.
• Время схватывания определяется началом и окончанием отвердевания раствора. Этот показатель зависит от вида цемента, минеральных компонентов и модификаторов, входящих в состав, а также температурных и влажностных условий.

Выбор цемента: на какие характеристики обратить особое внимание

Все строительно-технические свойства цементов важны при проведении любых работ. Поэтому с уверенностью обозначить наиболее важные характеристики невозможно. Выбор производится по совокупности свойств и характеристик, наиболее полно подходящих для выполнения конкретных строительных или других задач. Именно поэтому существует довольно большое количество различных цементов, как общего, так и специального назначения.

Виды цементов

Классификация цементов на виды осуществляется в зависимости от вида клинкера и дополнительных компонентов, использующихся при изготовлении. Состав также влияет и на основную сферу применения.

Портландцемент

ПЦ – самый распространённый вид строительного материала, имеющий несколько разновидностей. Изготавливается из портландцементного клинкера, основой которого является двух и трёхкальциевый силикат, а также оксиды кремния и кальция.

ПЦ применяется в строительстве для изготовления отделочных и кладочных растворов, приготовления пенобетона, производства ж/б сборных и монолитных конструкций общего назначения.

Быстротвердеющий портландцемент

Одной из разновидностей ПЦ считается быстротвердеющий (БПЦ) материал, в состав которого кроме портландцементного клинкера входят минеральные компоненты, обеспечивающие интенсивный набор прочности на начальном этапе отвердения.

БПЦ применяется при производстве ж/б конструкций без пропаривающих камер, а также при скоростном (безостановочном) темпе строительства для приготовления кладочного раствора.

С гидрофобирующими добавками

Разновидность ПЦ с высокими водонепроницаемыми свойствами, которые достигаются путём введения в состав таких гидрофобных компонентов, как олеиновая кислота, асидол, мылонафт и так далее. Благодаря этим добавкам на поверхности цементного камня образуется гидрофобная плёнка, которая уменьшает гигроскопичность а, следовательно, влагопоглощающие свойства бетона.

Такие присадки используются при изготовлении раствора для фундаментов, ж/б конструкций, эксплуатируемых во влажных и мокрых условиях, в воде или когда есть угроза подтопления.

Цемент с ПАД

Поверхностно-активные добавки вводятся в состав в процессе помола. При перемешивании, ПАД образуют на зёрнах цемента тончайшую плёнку, предотвращающую сцепление частиц между собой. Это придаёт готовому раствору хорошую подвижность и пластичность, делает его удобоукладываемым.

Такой раствор применяется при создании сложных архитектурных конструкций, рельефных композиций, отлива декоративных элементов.

Тампонажный

Белитокремнезёмистый и низкогигроскопичный цементы изготавливаются с применением различных присадок, увеличивающих текучесть жидкого раствора, скорость схватывания и его прочность после окончательного застывания.

Применяются для защиты от грунтовых вод нефте- и газодобычных скважин методом их тампонирования.

Белый

Повышенное содержание таких силикатных и глинозёмистых компонентов, как глина, белый диатомит, каолин, известняк без окислов железа и марганца придают цементу белого оттенка. В процессе производства разогретый клинкер подвергают резкому охлаждению водой, что позволяет повысить белизну продукции.

Белый цемент используется при производстве искусственного камня, различных декоративных сухих смесей, изготовлении скульптур и других декоративных изделий, а также для устройства наливного пола.

Цветной

Если в белый цемент добавить сухой цветовой пигмент, получается цветной материал. Этот способ позволяет добиться практически любого оттенка и насыщенности раствора. Ещё один способ получения цветного портландцемента – технологический обжиг сырья. При определённой температуре клинкер меняет цвет на зелёный, жёлтый и чёрный. Особенность цветного продукта – большая усадка, выпадение солей и медленное затвердевание. Поэтому в раствор обычно добавляются пластификаторы и наполнители.

Применение цветных составов – оформление скульптур, декоративная штукатурка, производство цветной плитки и другие сферы.

Пуццолановый

Этот вид продукции включает в свой состав до 30% минеральных добавок и активные компоненты, которые вступают в химическую реакцию с цементом. Такие добавки делают готовый бетон стойким к сульфатам и пресной воде, а при изготовлении изделий автоклавным методом – очень прочным.

Изделия их пуццоланового цемента чаще всего используются при строительстве подземных или подводных коммуникаций и сооружений, так как они обладают слабой морозостойкостью.

Шлаковый

Гидравлические вяжущие, входящие в этот вид материала, изготавливаются из помолотых шлаков доменных печей и некоторых активизаторов. Железобетонные конструкции, изготовленные из шлакового цемента, отличаются высокой прочностью, а раствор применяется для кладки фундаментов и других конструкций с несущими функциями.

В зависимости от применяемых активизаторов, выделяют два основных вида продукции на основе доменного шлака:

1. ШПЦ: продукт с добавлением портландцемента и гипсового наполнителя. Шлакопортландцемент отличается медленно нарастающей прочностью, низкой экзотермией и устойчивостью к агрессивным средам. Применяется при строительстве портов и других гидротехнических сооружений.
2. ИШЦ: материал с добавлением извести, может включать небольшое содержание гипса и портландцемента, что улучшает его прочностные характеристики. Известково-шлаковый материал применяется для изготовления низкомарочного бетона, устойчивого к воздействию пресной воды.

Глинозёмистый

Изготовляется из известняка и других видов сырья, богатых глинозёмом. Помолотое сырьё подвергается термической обработке, поэтому цемент имеет тёмно-коричневый и даже чёрный оттенок. При приготовлении раствора требуется на 10% больше воды, чем для обычного портландцемента. При застывании выделяет тепло.

Глинозёмистый материал используется при проведении зимних строительных работ, аварийного строительства, ремонта мостов, подземных и других коммуникаций. Благодаря высокой огнестойкости, применяется в качестве кладочного раствора при возведении печей, каминов, дымоотводных и вентиляционных каналов.

Расширяющийся

Этот вид цемента обладает уникальной способностью расширяться в процессе твердения. Приращение объёма происходит благодаря химической реакции между вяжущим веществом и специальной добавки. В качестве вяжущего применяется глинозёмистый цемент, гипс, портландцемент и алюминат кальция. Раствор отличается быстрой схватываемостью (в зависимости от вяжущего, от 10 до 30 минут), отличной водонепроницаемостью и прочностью.

Расширяющиеся цементы применяются для изготовления ж/б труб и других изделий, эксплуатация которых предусматривает постоянный контакт с влагой, а также при ремонте различных гидротехнических сооружений и для создания водонепроницаемых швов в строительных конструкциях.

Особенности маркировки

Чаще всего цемент фасуется в мешки по 25 и 50 кг из крафт-бумаги, на которые наносится соответствующая маркировка.

1. Прежде всего, указывается нормативный документ, согласно которому произведён данный вид цемента.

2. Класс цемента по прочности на сжатие: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5, означающий максимальное давление в МПа, которое может выдержать опытный образец.

3. Состав входящих компонентов обозначается римскими цифрами:

• I – портландцемент;
• II – портландцемент с минеральными добавками;
• III – шлакопортландцемент;
• IV – пуццолановый;
• V – композиционный цемент.

4. Маркировка цемента по видам производится следующими буквенными обозначениями:

• ПЦ – портландцемент;
• БЦ – белый;
• ВРЦ – водонепроницаемый расширяемый;
• СС – сульфатостойкий;
• ПЛ – пластифицированный;
• ШПЦ – шлакопортландцемент;
• ГФ – гидрофобный.

5. В зависимости от скорости набирания цементом прочности, наносится следующая маркировка:

• ЦЕМ I – цемент с максимальной скоростью набора прочности. 50% от проектной прочности набирается меньше чем за 48 часов. Может содержать не более 5% добавок.
• ЦЕМ II – содержит от 6 до 35% добавок, влияющих на скорость затвердевания раствора. Чем больше добавок, тем медленнее происходит схватывания.
• ЦЕМ III – шлакопортландцемент с нормальной скоростью схватывания. Содержит добавок от 36 до 65%.
• ЦЕМ IV – цемент пуццолановый. Имеет среднюю скорость твердения. Содержит различных добавок от 21 до 35% от общей массы.
• ЦЕМ V – цемент на основе композиционного сырья со средней скоростью твердения. Содержит небольшое количество дополнительных компонентов (11–30%).

Способы производства цемента

Технология получения цемента включает в себя два этапа:

1. Получение клинкера. Минеральное сырьё, добытое различными методами, проходит дробилку, где разбивается на куски около 10 см в диаметре. После этого все компоненты, необходимые для производства смешиваются и обжигаются до получения однородной спёкшейся массы: клинкерных шариков.
2. Перемалывание клинкера в порошок. В клинкерный порошок вводятся дополнительные компоненты, входящие в состав данного вида цемента, после чего производится их перемешивание и дополнительный помол.

В зависимости от физическо-технических характеристик исходного сырья, производство цемента осуществляется по одной из трёх технологий:

1. Мокрый метод используется при изготовлении цемента из глины, мела и железосодержащих наполнителей. В результате помола сырья в воде, образуется шихта, которая подаётся в барабанные печи. В начальной стадии лишняя влага из шихты испаряется, после чего производится высокотемпературный обжиг. На выходе из печи получают клинкерные шарики, которые затем перемалываются в порошок.
2. Сухая технология отличается тем, что сырьё перемалывается и подаётся в печь в сухом состоянии.
3. Комбинированный способ производства может осуществляться двумя методами:
   1. сырьё готовится в воде, а полученная шихта фильтруется от воды, после чего подаётся в печь на обжиг;
   2. сухое сырьё измельчается, после чего увлажняется до образования влажной шихты, которая и отправляется на обжиг.

В связи с высокими энергозатратами при использовании мокрого метода, большинство производителей применяют сухую технологию производства цементного порошка.

Технические стандарты

Технические условия, свойства, характеристики, сферы применения, классификация и другие аспекты регламентируются следующими документами:

Основные производители

Цемент является востребованным строительным материалом, поэтому его производство налажено практически во всех крупных промышленных регионах России. Рассмотрим наиболее крупные предприятия.

«Евроцемент груп» – крупнейший в России холдинг, специализирующийся на производстве строительных материалов. Холдинг насчитывает 16 заводов по производству цемента, расположенных в различных регионах России, а также в странах ближнего зарубежья.

ОАО «Новоросцемент» – крупный отечественный производитель цемента, в 2017 году отмечающий 135 лет со дня образования. Мощности завода позволяют выпускать около 5,7 миллиона тонн цемента, отвечающего международным стандартам качества.

ОАО «ХК „Сибирский цемент“» – цементная компания, входящая в пятёрку крупнейших производителей России. Несмотря на молодость компании (основана в 2004 году), мощности позволяют производить до 5,3 млн тонн цемента.

«Себряковцемент» – компания начала свою историю с ввода в эксплуатацию цементного завода в г. Михайловке в 1953 году, проектная мощность которого составляла 600 тысяч тонн продукции. В наши дни завод полностью модернизирован и рассчитан на выпуск 4,06 млн. т./год, что составляет около 5% всего производства цемента в России.

Особенности производства, свойства и области применения белого цемента

Опубликовано 10 сентября 2019, вторник

Белый цемент от LafargeHolcim – это больше, чем просто строительный материал. Его универсальность, непревзойденный внешний вид и высокие эксплуатационные качества обеспечивают ему особое место среди других строительных материалов – это символ симбиоза эстетики и функциональности.

По своему вещественному составу белый цемент не содержит каких-либо минеральных добавок, он состоит только из клинкера и гипса. Белый цемент имеет марку прочности 500 (его прочность при сжатии в возрасте 28 суток достаточно высока и составляет 55-60 МПа), а по степени белизны он относится к первому сорту (его коэффициент отражения света составляет 83-85%). Благодаря высокой белизне и возможности окрашивания бетона цветными пигментами белый цемент предоставляет безграничные возможности для яркой и долговечной отделки улиц, фасадов и помещений.

Отличительной особенностью белого цемента является его высокая теплота гидратации (тепловыделение) на начальных этапах твердения, поэтому он обладает быстрой кинетикой набора прочности. Это позволяет сократить продолжительность производственного цикла при производстве изделий заводского изготовления, а также оптимизировать расход цемента на 1 куб. м бетонной или растворной смеси.

Важными характеристиками белого цемента, к которым потребители предъявляют требования, являются водопотребность, время потери подвижности, сроки схватывания. Преимуществом белого цемента LafargeHolcim является повышенная эффективность его работы в сочетании с суперпластификаторами, которые входят в состав практически любой бетонной или растворной смеси. Пластифицирующие добавки позволяют снизить водоцементное отношение и получить бетоны и строительные растворы с плотной структурой, обладающие низкой проницаемостью. Кроме того, бетонные смеси и строительные растворы на белом цементе обладают лучшей подвижностью, чем бетонные смеси и растворы на общестроительном сером цементе.

Области применения и конечные продукты на основе белого цемента

Области применения белого цемента аналогичны общестроительному серому цементу – это:

• готовые бетонные смеси и растворы
• сборные железобетонные элементы
• мелкоштучные бетонные изделия
• строительные смеси

Однако применение белого цемента позволяет получить широкий спектр форм, цветов и фактур, создавая яркий визуальный эффект, и обеспечив при этом заданную прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, атмосферную и коррозионную стойкость конечных продуктов на его основе.

Для изготовления и укладки декоративной бетонной смеси на основе белого цемента необходимо строго контролировать стабильность качества и точность дозирования всех сырьевых компонентов, поддерживать чистоту технологического оборудования и автотранспорта для доставки свежеприготовленной бетонной смеси на объект строительства. Особого контроля требует подготовка опалубки, технология укладки готовой бетонной смеси и уход за твердеющим бетоном. Несмотря на то, что применение товарного бетона на основе белого цемента требует дополнительных затрат, он незаменим для достижения яркой архитектурной выразительности, что неоднократно подтверждено европейской и российской строительной практикой.

В отличие от товарного архитектурного бетона на основе белого цемента, элементы заводского изготовления все чаще пополняют продуктовый портфель заводов сборного железобетона. Белый цемент обеспечивает прекрасные реологические свойства свежеприготовленной бетонной смеси, что позволяет использовать фактурную оснастку для выразительного дизайна фасадных элементов. При этом быстрый набор прочности белого цемента способствует уменьшению времени выдерживания отформованных элементов для достижения заданной отпускной прочности и сокращению времени производственного цикла.

Мелкоштучные бетонные изделия заводского изготовления на основе белого цемента представлены в широком ассортименте – это плиты «терраццо» и искусственный камень для устройства полов, отделки фасадов и помещений, тротуарная плитка и стеновые блоки. При производстве мелкоштучных бетонных изделий применяется различное технологическое оборудование. Изготовление плит «терраццо» предусматривает вибровакуумирование с последующей шлифовкой и полировкой поверхности изделий, что в сочетании с окраской цементной матрицы в яркие цвета и возможностью подбора фракционного состава декоративных заполнителей позволяет имитировать натуральный гранит различной цветовой гаммы.

Отличительной особенностью искусственного камня является тонкая имитация цвета и фактуры различных горных пород, что достигается при помощи укладки литой мелкозерныстой бетонной смеси в текстурированные пластиковые формы. При производстве облицовочного кирпича и блока по технологии полусухого вибропрессования используют прием раскалывания изделий, что позволяет создать рельефную «рваную» поверхность. Основным преимуществом применения белого цемента для производства мелкоштучных бетонных изделий является его высокая прочность, что является надежной гарантией долговечности конечных продуктов. При этом высокий коэффициент отражения света белого цемента делает его идеальной основой для получения яркой и стабильной окраски изделий.

Производство сухих строительных смесей является одним из самых больших сегментов потребления белого цемента. Он широко применяется в производстве декоративных штукатурок для наружных и внутренних работ, шпатлевок для финишного выравнивания стен и потолков помещений с повышенной влажностью, плиточных клеев для укладки полупрозрачной плитки, белого мрамора, мозаики, а также затирок для швов и наливных полов.

Сухие смеси на основе белого цемента очень технологичны, легко наносятся и выравниваются, создавая при этом тонкие текстуры. Пластичность, связность и однородность смесей на основе белого цемента, позволяет выполнять отделочные работы любой сложности как внутри, так и снаружи помещений. А высокая прочность и стойкость затвердевшего раствора к попеременному замораживанию и оттаиванию гарантирует его долговечность даже в условиях интенсивных атмосферных воздействий.

Технологические особенности производства белого цемента

Для производства белого цемента используют наиболее чистые разновидности карбонатного и глинистого сырья с минимальным количеством окрашивающих примесей. Известняк (СаСО3) должен содержать не более 0,15% оксида железа (Fe2O3) и до 0,03% оксида марганца (MnO). Глинистым компонентом служит белая глина (каолин). Для повышения силикатного модуля применяют белый кварцевый песок. Содержание Fe2O3 в глинистом и кремнеземистом компонентах суммарно не должно превышать 1%, а оксида титана (TiO2) – 0,8%.

На заводе LafargeHolcim в Коломне производство белого цемента осуществляется по мокрому способу, который предусматривает обжиг сырьевого шлама с влажностью около 40%. Сырьевые компоненты – известняк, каолин и кварцевый песок тонко измельчают в сырьевой мельнице с добавлением воды, на выходе из которой получают сырьевой шлам. В процессе приготовления сырьевого шлама необходимо полностью исключить его загрязнение присадками металлического железа, которые могут увеличить содержание Fe2О3 в шламе и отрицательно повлиять на коэффициент отражения света (белизну) цемента. По этой причине для внутренней оснастки сырьевых мельниц используют бронефутеровку и мелющие тела, изготовленные из износостойкой высоколегированной стали.

Сырьевой шлам заданного химического состава подают на обжиг во вращающуюся печь диаметром 3,6 м и длинной 127 м, на выходе из которой получают белый клинкер. В качестве топлива для обжига белого клинкера используют природный газ, который, в отличие от угля или жидкого топлива, не содержит загрязняющих примесей. Образование клинкерных минералов в тугоплавкой сырьевой смеси, содержащей минимальное количество Fe2О3, происходит при температуре около 1700°С, тогда как для обычного серого клинкера она составляет 1450°С. Поэтому для снижения температуры обжига белого клинкера в сырьевую смесь вводят минерализаторы – плавиковый шпат или кремнефтористый натрий. Это позволяет снизить расход газа на обжиг белого клинкера.

С целью повышения белизны клинкер обжигают в бескислородной газовой среде для восстановления Fe2O3, что понижает красящую способность соединений железа и способствует повышению коэффициента отражения света (белизны) клинкера. На выходе из вращающейся печи клинкер резко охлаждают водой до 300°С. За счет этого образуется мелкокристаллическая структура клинкерных минералов, обладающих более высоким коэффициентом отражения света и большей гидравлической активностью, т.е. способностью взаимодействовать с водой и набирать высокую прочность при твердении.

Измельчение белого клинкера осуществляют в шаровой мельнице с добавкой белого гипса, который служит регулятором сроков схватывания цементного теста. Цементная мельница работает в замкнутом цикле с сепаратором, который отделяет тонкомолотые частицы цемента, а грубую фракцию возвращает в обратно в мельницу на домол. Для уменьшения агрегации (слипания) частиц белого цемента и достижения высокой тонкости помола в мельницу вводят интенсификатор помола – поверхностно-активное вещество на основе триэтаноламина в количестве до 0,05%. Удельная поверхность белого цемента находится в пределах 4500-5000 см2/г, что значительно превышает тонкость помола рядового серого цемента, которая составляет около 3500 см2/г. Применение мельницы с сепаратором позволяет производить белый цемент с полидисперсным гранулометрическим составом, что обеспечивает наиболее полное протекание процессов гидратации цемента и быструю кинетику набора прочности цементного камня.

Контроль показателей качества при производстве белого цемента осуществляется на всех технологических переделах – от разработки карьера и контроля химического состава сырьевых компонентов до замола цемента в силос и его отгрузки конечному потребителю. Каждая произведенная партия белого цемента проходит обязательные приемо-сдаточные испытания в заводской лаборатории с выдачей документа о качестве. При этом соответствие показателей белого цемента требованиям ГОСТ 965-89 к цементу марки ПЦБ 1-500-Д0 ежегодно подтверждается в независимой аккредитованной лаборатории с выдачей обязательного сертификата соответствия.

Понравилась статья?

Поделиться в соцсетях:

Виды и марки цемента, его свойства и применение

Цемент производится из гипса и клинкера в результате их измельчения и последующего смешивания в однородную массу. Гипс – это обычный минерал, а вот клинкер – специально подготовленная смесь, которая изготавливается из глины и известняка в соотношении 25 к 75 (25 частей глины и 75 частей известняка).

Окончание ежегодного периода профилактических работ в цехе по производству цементного клинкера на многих заводах принято отмечать запеканием мяса или птицы в первом полученном после ремонта горячем клинкере

Производство цемента

Смесь глины и известняка нагревается до 1450 °С, в результате чего образуются отдельные гранулы клинкера, которые в дальнейшем будут смешиваться с гипсом, образуя цемент. В него могут добавляться минеральные компоненты, которые снижают стоимость конечного строительного материала, улучшают его устойчивость к кислотам, холоду и другим видам воздействия.

В Древнем Риме в цемент добавляли частички вулканического пепла, найденные возле Везувия и Эйфеля.

После распада Римской империи цемент продолжали применять, но технологии изготовления материала с уникальными свойствами были утеряны

Виды цемента

Цемент разделяется на 6 видов:

1. Романцемент (Римский цемент) – цемент, в котором преобладает белит (силикат кальция). Он очень долго застывает, по причине чего в современном мире практически не используется и не производится.

2. Портландцемент – самый распространенный цемент, который чаще всего применяется в строительстве. Назван так в честь английского острова Портленд за свой цвет, который аналогичен цвету добываемых на этом острове камней.

3. Глиноземистый цемент – дорогостоящий строительный материал. Для него характерна высокая скорость затвердения и прочность. Используется для быстрого возведения построек, а также для создания строений стратегического и военного назначения.

4. Магнезиальный цемент (он же – Цемент Сореля). Назван так в честь французского физика и инженера Станисласа Сореля, который изобрел такой вид цемента в 1866 году. Характеризуется высокой скоростью затвердения и прочностью. Недостатки – быстро разрушается, особенно под воздействием воды.

5. Смешанный цемент – общее название всех цементов, смешанных со шлаками, пемзой, туфом и другими веществами. Для него характерны: быстрое затвердение, небольшая стоимость и низкая прочность.

6. Кислотоупорный цемент. В его состав входит натрий и кварцевый песок. Главная особенность – невосприимчивость к воздействию кислот. Используется в химической промышленности для возведения построек, крепления оборудования и облицовочных материалов.

Цветной цемент применяется для изготовления декоративных элементов

Марки цемента

Маркировка на упаковке с цементом позволяет заранее определить его свойства. Маркировка цемента состоит из трех частей: вид цемента, его прочность и свойства.

Пуццолан – смесь туфа, пемзы и вулканического пепла.

По прочности цемент разделяется на классы от 22,5 до 52,5. Чем выше класс, тем выше прочность. К примеру, обозначение 22,5 показывает, что цемент может выдержать давление в 22,5 Мпа (мегапаскалей) или 300 кг/см³, а 52,5, соответственно, указывает на способность выдерживать давление в 52,5 Мпа или 600 кг/см³.

Последняя часть маркировки описывает уникальные свойства цемента. Если в конце стоит буква Н – это нормальнотвердеющий цемент. Если Б – быстротвердеющий. Это самые распространенные виды цемента, но есть еще более специфичные. Обозначение СС указывает на то, что цемент обладает стойкостью к сульфатам, АП – предполагает повышенную активность цемента при взаимодействии с некоторыми материалами (к примеру, с железобетоном).

Примеры расшифровки маркировки:

• ЦЕМ I 52,5Б – портландцемент с прочностью 52,5 Мпа быстротвердеющий, где ЦЕМ I указывает, что это портландцемент, обозначение 52,5 указывает на его прочность, а буква «Б» в конце означает «быстротвердеющий».
• ЦЕМ II 32,5Н СС – портландцемент с минеральными добавками, прочностью 32,5 Мпа, нормальнотвердеющий, стойкий к сульфатам.
• ЦЕМ III 42,5Б ЖИ АП – шлакопортландцемент прочностью 42,5 Мпа, быстротвердеющий, для железобетонных изделий (пометка ЖИ) и с повышенной активностью (пометка АП).

Так выглядит маркировка на упаковке. На изображении – портландцемент с прочностью 42,5 Мпа, нормальнотвердеющий

Применение

От марки цемента зависит и сфера его применения.

ЦЕМ I 22,5 и ЦЕМ I 32,5 используются для любого обычного строительства, в котором от цемента не требуется никаких особых свойств. Они же, но с пометкой «быстротвердеющие» применяются преимущественно для скоростного возведения строений (если это требуется), а также для промышленного производства изделий из железобетона.

Более прочные марки ЦЕМ I 42,5 и ЦЕМ I 52,5 отличаются повышенной стоимостью и в обычном строительстве используются редко. Зато они очень востребованы при возведении важных объектов стратегического или военного назначения, если им помимо прочности больше никакие дополнительные свойства не нужны.

ЦЕМ II используется для изготовления прочного бетона, производства наружных частей крупных построек и для создания как сборных, так и монолитных конструкций любого типа.

Сборная конструкция – постройка, возведенная из отдельных блоков, как конструктор.

Монолитная конструкция – цельнолитое строение. В подготовленный каркас заливается бетон. В результате сооружение получается цельным, без щелей и стыков.

ЦЕМ III используется при производстве строительных смесей, изготовлении бетонных или железобетонных блоков, а также при возведении объектов, которые будут часто взаимодействовать с водой (пресной или соленой). Обычно применяется в условиях переменной влажности (регулярный контакт с водой чередуется с полным высыханием).

ЦЕМ IV и ЦЕМ V отличаются высокой стойкостью к низким температурам и водонепроницаемостью. Используется при изготовлении бетонных или железобетонных блоков, при возведении построек в условиях высокой влажности, а также под водой.

В современном строительстве чаще всего используются марки ЦЕМ I и ЦЕМ II. Они отлично подходят для благоустройства придомовых территорий, организации детских площадок, а также для возведения обычных жилых и нежилых строений.

В 1908 году на I Международной выставке Глухоозерский цементный завод (г. Вольск, Саратовская губерния) получил награду «За отличную постановку цементного производства»

виды, свойства и изделия из цемента

Без цемента не обходится ни одна стройка, разве что шалаш в лесу. И не имеет значения деревянное здание строится или кирпичное, наличие цемента на стройплощадке обязательно. Его используют при возведении фундамента, кладке кирпича. А в блочном строительстве из цементного раствора часто даже целые комнаты отливаются.

Если добавить к этому списку строительство дорог, дамб, плотин и мостов, то понятно, что без цемента человечеству пришлось бы туго. Используется цемент в разных сферах строительства уже многие века, так что путем опытного отсева, мы имеет качественный стройматериал, удобный и необходимый (не говоря уже о доступности) во всех сферах строительства.

Цемент в природе не образуется. Материал этот искусственный, при смешивании с водой способный к образованию массы с пластичными характеристиками. Готовая масса имеет свойство затвердевать по прошествии какого-то времени, и превращается в камневидный монолит. От многих видов вяжущих веществ цемент отличается тем, что набирает прочностные качества в помещениях с высокой влажностью и даже под водой. Это качество данного стройматериала уникально и дает ему огромное преимущество, например, по сравнению с высыхающими только на воздухе гипсом или известью.

Свойства цемента

Причиной такой особенности материала можно назвать то, что входящий в бетон, цемент становится твердым из-за того, что вода вступает с ним в реакцию, а не потому, что она испаряется. Вступившая в реакцию с цементом вода способствует образованию веществ-кристаллов, выделяющих тепло.

Возможно по этой причине, сам процесс смешивания воды и цемента принято называть не растворением, а затвором. Масса камнеподобная, монолитная, образуется в процессе цементной гидратации. Это объясняет то, что готовый раствор необходимо смачивать до полного затвердения, иначе он может слишком быстро высохнуть и потрескаться.

Маркируется цемент в соответствии с его прочностными характеристиками. Прочность определяется при тщательном перемешивании цемента (1 часть) со строительным песком (3 части). Вода для затвора берется из расчета: 40% от общего веса цемента. Чтобы точно определить прочность цемента, слепленные из полученной массы кубики выдерживают в воде 28 суток. Затем, эти бетонные кусочки сжимают и изгибают, проверяя таким образом прочность материала.

Марка прочности цемента — это величина того давления, которое понадобилось для того, чтобы раздавить выдержанную заготовку. Как правило, в строительстве и отделочных работах используется цемент марок от 200 до 500. А маркированный 600-800 сверхпрочный цемент, из-за высокой стоимости, используется в основном в военном строительстве.

Свойства цемента

Физические свойства цемента

Различные смеси цемента, используемые в строительстве, характеризуются своими физическими свойствами. Некоторые ключевые параметры контролируют качество цемента. Физические свойства хорошего цемента основаны на:

1) Тонкость цемента

2) Прочность

3) Согласованность

4) Прочность

5) Время схватывания

6) Теплота гидратации

7) Потеря зажигания

8) Насыпная плотность

9) Удельный вес (относительная плотность)

1) Тонкость цемента

Размер частиц цемента — это его крупность.Требуемая крупность хорошего цемента достигается путем измельчения клинкера на последней стадии процесса производства цемента. Поскольку скорость гидратации цемента напрямую связана с размером частиц цемента, крупность цемента очень важна.

2) Прочность цемента

Прочность — это способность цемента не давать усадку при затвердевании. Цемент хорошего качества сохраняет свой объем после схватывания без замедленного расширения, вызванного чрезмерным содержанием свободной извести и магнезии.

3) Консистенция цемента

Способность цементного теста к растеканию определяется консистенцией.

Измеряется тестом Вика.

In Vicat Test Цементную пасту нормальной консистенции отбирают в аппарате Вика. Плунжер устройства опускается вниз, чтобы коснуться верхней поверхности цемента. Плунжер проникает в цемент на определенную глубину в зависимости от консистенции. Говорят, что цемент имеет нормальную консистенцию, когда плунжер проникает на 10-1 мм.

4) Прочность цемента

Три типа прочности цемента измеряются на сжатие, растяжение и изгиб. На прочность влияют различные факторы, такие как соотношение воды и цемента, соотношение цемента и мелкого заполнителя, условия отверждения, размер и форма образца, способ формования и смешивания, условия нагрузки и возраст.

Прочность на сжатие:
Это самый распространенный тест на прочность. Берут образец для испытаний (50 мм) и подвергают сжимающей нагрузке до разрушения.Последовательность загрузки должна быть в пределах 20 секунд 80 секунд.

Предел прочности:
Хотя раньше этот тест был обычным явлением в первые годы производства цемента, теперь он не дает никакой полезной информации о свойствах цемента.

Прочность на изгиб:
Фактически это показатель прочности на разрыв при изгибе. Испытание проводится в балке из цементного раствора размером 40 x 40 x 160 мм, которая нагружается в центральной точке до разрушения.

5) Время схватывания цемента

Цемент схватывается и затвердевает при добавлении воды.Это время схватывания может варьироваться в зависимости от множества факторов, таких как тонкость цемента, соотношение цемент-вода, химический состав и примеси.
Цемент, используемый в строительстве, должен иметь не слишком низкое время начального схватывания и не слишком большое время окончательного схватывания. Следовательно, измеряется два времени схватывания:

Начальная установка: Когда паста начинает заметно застывать (обычно в течение 30-45 минут)

Окончательное схватывание: Когда цемент затвердевает, способность выдерживать некоторую нагрузку (происходит менее 10 часов)

6) Теплота гидратации

Когда в цемент добавляется вода, происходит реакция, которая называется гидратацией.Гидратация
выделяет тепло, которое может повлиять на качество цемента, а также способствовать поддержанию температуры отверждения в холодную погоду.

С другой стороны, высокое тепловыделение, особенно в больших конструкциях, может вызвать нежелательное напряжение.

На теплоту гидратации больше всего влияют присутствующие в цементе C3S и C3A, а также водоцементное соотношение, тонкость помола и температура отверждения.

Теплота гидратации портландцемента рассчитывается путем определения разницы между сухим и частично гидратированным цементом (полученной путем сравнения на 7-й и 28-й дни).

7) Насыпная плотность

Когда цемент смешивается с водой, вода заменяет участки, где обычно находится воздух. Из-за этого насыпная плотность цемента не имеет большого значения. Цемент имеет различный диапазон плотности в зависимости от процентного содержания цементного состава. Плотность цемента может составлять от 62 до 78 фунтов на кубический фут.

8) Удельный вес (относительная плотность)

Удельный вес обычно используется при расчетах дозирования смеси.Портландцемент имеет удельный вес 3,15, но другие типы цемента (например, портланд-доменный шлак и портланд-пуццолановый цемент) могут иметь удельный вес около 2,90.

Свойства цемента — физические и химические

Цемент, популярный вяжущий материал, является очень важным материалом для гражданского строительства. Эта статья посвящена физико-химическим свойствам цемента, а также методам проверки свойств цемента.

Физические свойства цемента

Различные смеси цемента, используемые в строительстве, характеризуются своими физическими свойствами.Некоторые ключевые параметры контролируют качество цемента. Физические свойства хорошего цемента основаны на следующих показателях:

• Тонкость цемента
• Прочность
• Консистенция
• Прочность
• Время схватывания
• Теплота гидратации
• Потеря воспламенения
• Насыпная плотность
• Удельная плотность )

Эти физические свойства подробно обсуждаются в следующем разделе. Кроме того, вы найдете имена тестов, связанные с этими физическими свойствами.

Тонкость цемента

Размер частиц цемента — это его тонкость. Требуемая крупность хорошего цемента достигается путем измельчения клинкера на последней стадии процесса производства цемента. Поскольку скорость гидратации цемента напрямую связана с размером частиц цемента, крупность цемента очень важна.

Прочность цемента

Прочность означает способность цемента не давать усадку при затвердевании. Цемент хорошего качества сохраняет свой объем после схватывания без замедленного расширения, вызванного чрезмерным содержанием свободной извести и магнезии.

Тесты:

Неустойчивость цемента может проявиться через несколько лет, поэтому тесты на прочность должны быть в состоянии определить этот потенциал.

• Тест Ле Шателье
  Этот метод, выполняемый с использованием аппарата Ле Шателье, позволяет проверить расширение цемента из-за извести. Цементную пасту (нормальной консистенции) берут между предметными стеклами и погружают в воду на 24 часа при 20 + 1 ° C. Его вынимают для измерения расстояния между индикаторами, затем возвращают под воду, доводят до кипения через 25-30 минут и кипятят в течение часа.После охлаждения прибора снова измеряется расстояние между точками индикатора. В качественном цементе расстояние не должно превышать 10 мм.
• Испытание в автоклаве
  Цементную пасту (нормальной консистенции) помещают в автоклав (паровой сосуд высокого давления) и медленно доводят до 2,03 МПа, а затем выдерживают там в течение 3 часов. Изменение длины образца (после постепенного доведения автоклава до комнатной температуры и давления) измеряется и выражается в процентах.Требование к качеству цемента — максимальное расширение автоклава 0,80%.
  Стандартное испытание в автоклаве : AASHTO T 107 и ASTM C 151: Расширение портландцемента в автоклаве.

Консистенция цемента

Способность цементного теста течь — это консистенция.

Измеряется тестом Вика.

В тесте Вика Цементная паста нормальной консистенции отбирается в аппарате Вика. Плунжер устройства опускается вниз, чтобы коснуться верхней поверхности цемента.Плунжер проникает в цемент на определенную глубину в зависимости от консистенции. Считается, что цемент имеет нормальную консистенцию, когда плунжер проникает на 10 ± 1 мм.

Прочность цемента

Измеряются три типа прочности цемента — на сжатие, растяжение и изгиб. На прочность влияют различные факторы, такие как соотношение воды и цемента, соотношение цемента и мелкого заполнителя, условия отверждения, размер и форма образца, способ формования и смешивания, условия нагрузки и возраст.При испытании на прочность следует учитывать следующее:

• Прочность цементного раствора и прочность цементного бетона не связаны напрямую. Прочность цемента — это всего лишь мера контроля качества.
• Испытания на прочность проводятся на смеси цементного раствора, а не на цементном тесте.
• Цемент со временем набирает прочность, поэтому следует указать конкретное время проведения теста.

Прочность на сжатие

Это наиболее распространенное испытание на прочность.Берут образец для испытаний (50 мм) и подвергают сжимающей нагрузке до разрушения. Последовательность загрузки должна быть в пределах 20 секунд 80 секунд.

Стандартные испытания:

1. AASHTO T 106 и ASTM C 109: Прочность на сжатие гидравлических цементных растворов (с использованием образцов размером 50 мм или 2 дюйма)
2. ASTM C 349: Прочность на сжатие гидравлических цементных растворов (с использованием порций) призм, сломанных при изгибе)

Предел прочности при растяжении

Хотя раньше этот тест был обычным явлением в первые годы производства цемента, теперь он не дает никакой полезной информации о свойствах цемента.

Прочность на изгиб

Фактически это мера прочности на разрыв при изгибе. Испытание проводится в балке из цементного раствора размером 40 x 40 x 160 мм, которая нагружается в центральной точке до разрушения.

Стандартный тест:

1. ASTM C 348: Прочность на изгиб гидравлических цементных растворов

Время схватывания цемента

Цемент затвердевает при добавлении воды. Это время схватывания может варьироваться в зависимости от множества факторов, таких как тонкость цемента, соотношение цемент-вода, химический состав и примеси.Цемент, используемый в строительстве, должен иметь не слишком низкое время начального схватывания и не слишком большое время окончательного схватывания. Следовательно, измеряются два времени схватывания:

• Начальное схватывание: Когда паста начинает заметно затвердевать (обычно происходит в течение 30-45 минут)
• Окончательное схватывание: Когда цемент затвердевает, способность выдерживать некоторую нагрузку (происходит менее 10 часов)

Опять же, время схватывания также может быть индикатором скорости гидратации.

Стандартные испытания:

1. AASHTO T 131 и ASTM C 191: Время схватывания гидравлического цемента иглой Вика
2. AASHTO T 154: Время схватывания гидравлического цемента иглами Гиллмора
3. ASTM C 266: Время схватывания Отверждение гидравлической цементной пасты иглами Gillmore

Теплота гидратации

Реакция, которая происходит при добавлении воды в цемент, называется гидратацией.При гидратации выделяется тепло, которое может повлиять на качество цемента, а также способствовать поддержанию температуры отверждения в холодную погоду. С другой стороны, высокое тепловыделение, особенно в больших конструкциях, может вызвать нежелательное напряжение. На теплоту гидратации больше всего влияют C ₃ S и C ₃ A, присутствующие в цементе, а также водоцементное соотношение, дисперсность и температура отверждения. Теплота гидратации портландцемента рассчитывается путем определения разницы между сухим и частично гидратированным цементом (полученной путем сравнения их на 7-й и 28-й дни).

Стандартный тест:

ASTM C 186: Теплота гидратации гидравлического цемента

Потеря воспламенения

Нагревание образца цемента при 900-1000 ° C (то есть до достижения постоянного веса) вызывает потерю веса . Эта потеря веса при нагревании рассчитывается как потеря воспламенения. Неправильное и длительное хранение или фальсификация во время транспортировки или пересылки может привести к прегидратации и карбонизации, на которые может указывать повышенная потеря воспламенения.

Стандартный тест:

AASHTO T 105 и ASTM C 114: Химический анализ гидравлического цемента

Насыпная плотность

Когда цемент смешивается с водой, вода замещает области, где обычно есть воздух. Из-за этого насыпная плотность цемента не имеет большого значения. Цемент имеет различный диапазон плотности в зависимости от процентного содержания цементного состава. Плотность цемента может составлять от 62 до 78 фунтов на кубический фут.

Удельный вес (относительная плотность)

Удельный вес обычно используется при расчетах дозирования смеси.Портландцемент имеет удельный вес 3,15, но другие типы цемента (например, портланд-доменный шлак и портланд-пуццолановый цемент) могут иметь удельный вес около 2,90.

Стандартный тест:

AASHTO T 133 и ASTM C 188: Плотность гидравлического цемента

Химические свойства цемента

Сырьем для производства цемента является известняк (кальций), песок или глина (кремний), бокситы ( алюминия) и железной руды, и может включать в себя ракушки, мел, мергель, сланец, глину, доменный шлак, сланец.Химический анализ цементного сырья дает представление о химических свойствах цемента.

1. Алюминат трикальция (C3A)
   Низкое содержание C3A делает цемент сульфатостойким. Гипс снижает гидратацию C ₃ A, который выделяет много тепла на ранних стадиях гидратации. C3A не дает ничего, кроме небольшой силы.
   Цемент I типа: содержит до 3,5% SO ₃ (в цементе с более чем 8% C ₃ A)
   Цемент II типа: содержит до 3% SO ₃ (в цементе с содержанием менее 8% C ₃ A)
2. Силикат трикальция (C ₃ S)
   C3S вызывает быструю гидратацию, а также затвердевание и отвечает за быстрое увеличение прочности цемента до начального схватывания.
3. Дикальцийсиликат (C ₂ S)
   В отличие от трехкальциевого силиката, который способствует раннему увеличению прочности, силикат дикальция в цементе способствует увеличению прочности через одну неделю.
4. Феррит (C ₄ AF)
   Феррит — флюс. Он снижает температуру плавления сырья в печи с 3000 ° F до 2600 ° F. Хотя он быстро гидратируется, он не сильно влияет на прочность цемента.
5. Магнезия (MgO)
   В процессе производства портландцемента магнезия используется в качестве сырья на установках сухого процесса.Избыточное количество магнезии может сделать цемент непрочным и растяжимым, но небольшое количество может добавить цементу прочности. Производство цемента на основе MgO также снижает выбросы CO2. Весь цемент ограничен содержанием 6% MgO.
6. Триоксид серы
   Избыточное количество триоксида серы может сделать цемент несостоятельным.
7. Оксид железа / оксид железа
   Помимо увеличения прочности и твердости, оксид железа или оксид железа в основном отвечают за цвет цемента.
8. Щелочь
   Количество оксида калия (K ₂ O) и оксида натрия (Na ₂ O) определяет содержание щелочи в цементе. Цемент, содержащий большое количество щелочи, может вызвать некоторые трудности с регулированием времени схватывания цемента. Цемент с низкой щелочностью при использовании в бетоне с хлоридом кальция может вызвать обесцвечивание. В шлако-известковом цементе измельченный гранулированный доменный шлак сам по себе не является гидравлическим, а «активируется» добавлением щелочей.Существует необязательный предел общего содержания щелочи 0,60%, рассчитанный по уравнению Na ₂ O + 0,658 K ₂ O.
9. Свободная известь
   Свободная известь, которая иногда присутствует в цементе, может вызвать расширение .
10. Пары кремнезема
    Пары кремнезема добавляют в цементный бетон для улучшения ряда свойств, особенно прочности на сжатие, сопротивления истиранию и прочности сцепления. Хотя время схватывания увеличивается за счет добавления микрокремнезема, он может обеспечить исключительно высокую прочность.Следовательно, портландцемент, содержащий 5-20% микрокремнезема, обычно производится для проектов по производству портландцемента, требующих высокой прочности.
11. Глинозем
    Цемент с высоким содержанием глинозема обладает способностью выдерживать низкие температуры, поскольку глинозем является химически стойким. Он также ускоряет схватывание, но ослабляет цемент.

Свойства цемента: физико-химические свойства

Свойства цемента бывают двух типов: физические и химические. Ингредиенты бетона можно разделить на группы: активные и неактивные.

Активная группа состоит из цемента и воды, а неактивная группа состоит из мелких крупных заполнителей.

Цемент — это хорошо известный строительный материал, который занял незаменимое место в строительном известном строительном материале. Существует два типа:

• Физические свойства цемента
• Химические свойства цемента

Физические свойства цемента

Цемент, который будет использоваться в строительстве, должен обладать заданными цератином качествами, чтобы эффективно играть свою роль в конструкции.

Когда эти свойства лежат в определенном диапазоне, инженер уверен, что в большинстве случаев характеристики цемента будут удовлетворительными.

• Тонкость помола
• Время схватывания
• Прочность
• Прочность на сжатие
• Стандартный песок
• Теплота гидратации
• Удельный вес
• Гидратация цемента
• Требования к воде для гидратации

  Конечность цемента

мера размера частиц цемента и выражается через удельную поверхность цемента.

Это важный фактор при определении скорости набора прочности цемента. Это важный фактор при определении скорости увеличения прочности и однородности качества и однородности качества.

Для данного веса цемента площадь поверхности больше для более мелкого цемента, чем для более крупного цемента.

Чем мельче цемент, тем выше скорость гидратации, так как большая площадь поверхности доступна для химической реакции.

Время схватывания

Цемент при смешивании с водой образует пасту, которая постепенно становится менее пластичной, и в итоге получается твердая масса.

В этом процессе схватывания достигается стадия, когда цементное тесто становится достаточно твердым, чтобы выдерживать определенное давление. Время достижения этой стадии называется временем схватывания. Время схватывания делится на две части: начальное и окончательное время схватывания.

Время, в течение которого цементное тесто теряет свою пластичность, называется затяжкой начального схватывания. Время, необходимое для достижения стадии, когда паста становится твердой массой, называется окончательным временем схватывания.

Это существенное время.Время начального схватывания достаточно велико для финишных операций, т. Е. Транспортировки или укладки бетона.

Прочность

Несостоятельность цемента вызвана нежелательным расширением некоторых его составляющих, иногда после схватывания.

Большое изменение объема при расширении приводит к разрушению и сильному растрескиванию. Несостоятельность связана с наличием в цементе свободного времени и магнезии.

Неисправность может уменьшиться на

• Ограничение содержания MgO до менее 0.5%.
• Тонкая шлифовка.
• Дать цементу проветриться в течение нескольких дней.
• Thorugh смешивание.

Прочность на сжатие

Это одно из важных свойств цемента. Испытание на прочность не проводится на чистом цементном тесте из-за трудностей с получением хороших образцов и при испытаниях, что приводит к большой вариабельности результатов испытаний.

Цементно-песчаный раствор или бетон с заданными свойствами, изготовленный из указанных материалов в строго контролируемых условиях, созданный с целью определения прочности цемента.

Стандартный песок

Стандартный песок имеет следующие свойства:

• Стандартный песок должен быть кварцевым, светло-серого или беловатого оттенка и не содержать ила.
• Когда все песчинки имеют угловатую форму, приближающуюся к особым формам.
• Не должно содержать органических примесей.
• Песок должен проходить через сито 450 мкм, и не более 10% должно проходить через сито IS: 600 мкм.

Теплота гидратации

Когда к цементу добавляется некоторое количество воды, выделяется значительное количество тепла.Это выделение тепла называется теплом гидратации.

Изучение и контроль теплоты гидратации важны для строительства бетонных дамб и других конструкций из массивного бетона.

Теплота гидратации измеряется в калориях на грамм джоулей на грамм. Теплота гидратации зависит от химического состава цемента.

Для обычного портландцемента теплота гидратации составляет порядка 120 кал / г или 500 джоуль-грамм.

Около 50% общего тепла выделяется в период от 1 до 3 дней, около 75% за 7 дней и от 83 до 91% за шесть месяцев.

По оценкам, при гидратации 1 г цемента выделяется около 120 калорий тепла.

Когда бетон плохо проводит тепло и действует как изолятор. Гидратация приводит к значительному повышению температуры внутри массивного бетона.

Внешний вид массивного бетона теряет тепло. Это устанавливает крутой температурный градиент. При последующем охлаждении внутри происходят микротрещины, что приводит к потере прочности затвердевшей бетонной массы.

Удельный вес

Удельный вес цемента обычно составляет около 3,15, но для цемента, изготовленного из материалов, отличных от известняка и глины, значение может варьироваться.

Используется при расчете смешанной пропорции. В шоу цемент должен казаться гладким при прикосновении или растирании между слоем или кучей цемента, он должен ощущаться прохладным.

Если небольшое количество цемента бросить в ведро с водой, он должен утонуть и не всплыть на поверхности.

Тонкая паста из цемента с водой должна казаться липкой между пальцами. Если цемент содержит слишком много толченой глины и ила в качестве примеси, паста будет иметь землистый запах.

• Придает прочности кладке.
• Это отличный связующий материал.
• Удельный вес легко поддается обработке.
• Обладает хорошей влагостойкостью.
• Удельный вес обладает хорошей пластичностью.
• Рано затвердевает или затвердевает.

Гидратация цемента

Когда цементные смеси смешиваются с водой, они вступают в реакцию друг с другом и образуют гидратированные соединения, эта реакция известна как гидратация цемента.

Это экзотермическая реакция с выделением значительного количества тепла. Различные соединения гидратируются с разной скоростью и выделяют разное количество тепла.

Когда цифра показывает скорость гидратации чистых соединений. Поскольку замедлители схватывания добавляются для управления свойствами настройки зазора C ₃ A.

Начальное тепло гидратации, возникающее из-за гидратации C ₃ S. Общее количество выделяемого тепла зависит от количества основных соединений, присутствующих в цементе.

Код

Потребность в воде для гидратации

C _{3 Кристаллы} S требуют 24% воды по весу цемента, а C ₂ S требует 21% воды по весу цемента.

Следовательно, в среднем 23% воды по весу цемента, необходимого для химической реакции с соединениями портландцемента, называют связанной водой.

Определенное количество воды, необходимое для заполнения пор геля, поэтому эта вода называется гелевой водой.

Следовательно, для заполнения пор геля требуется дополнительная вода, составляющая около 15% от веса цемента.

Таким образом, для химических реакций и для заполнения пространства между порами геля требуется 38% воды по весу цемента.

Химические свойства цемента

Сырьем для производства цемента является известняк, песок или глина, бокситы и железная руда, и они могут включать листы, мел, мергель, сланец, глину, а также доменный шлак.

Химический анализ цементного сырья дал представление о химических свойствах цемента.

Силикат трикальция

Силикаты C ₃ S и C ₂ S являются важным составом, который отвечает за прочность гидратированного цементного теста. На самом деле силикаты в цементе не являются чистыми соединениями, но содержат незначительные оксиды в твердом растворе.

При гидратации как C ₃ S, так и C ₂ S дают один и тот же продукт, называемый гидратом силиката кальция (C ₃ C ₂ H ₃ ) и гидроксид кальция.

Силикат дикальция

Силикат дикальция (C ₂ S) гидратируется, затвердевает и медленно затвердевает, обеспечивая большую часть предельной прочности.

Алюминат трикальция

Алюминат трикальция (C ₃ A) обычно быстро реагирует с водой и может привести к немедленному затвердеванию пасты и достижению предельной прочности.

Терракальцийалюминат

Терракальцийалюминат (C ₄ AF) делает цемент более устойчивым к морской воде и приводит к несколько более медленной реакции, что приводит к меньшему выделению тепла.

Magnesis (MgO)

В процессе производства портландцемента магнезия используется в качестве сырья на установках сухого процесса.

Триоксид серы

Избыточное количество триоксида серы может сделать цемент несостоятельным.

Оксид железа

Помимо увеличения прочности и твердости, оксид железа или оксид железа в основном отвечает за цвет цемента.

Свободная известь

Свободная известь, которая иногда присутствует в цементе, может вызвать расширение.

Щелочи

Количество оксида калия K ₂ O и оксида натрия Na ₂ O определяет содержание щелочи в цементе. Цемент, содержащий большое количество щелочи, может вызвать некоторые трудности с регулированием времени схватывания цемента.

Пары кремнезема

Глинозем

Цемент с высоким содержанием глинозема обладает способностью выдерживать низкие температуры, поскольку глинозем является химически стойким. Это также ускоряет схватывание, но ослабляет цемент.

Также прочтите

19 Типы цемента — свойства и использование в строительстве

что такое цемент? : Цемент — наиболее часто используемый строительный материал в мире, обладающий как адгезионными свойствами , так и когезионными свойствами , благодаря которым он может связывать и связывать частицы твердого вещества в компактную прочную твердую массу. Его получают путем смешивания известняка и глины, их обжига и измельчения до мелкого порошка.Здесь мы обсуждаем различные виды цемента.

Гидравлический цемент обычно известен как портландцемент из-за его сходства после затвердевания с портландским камнем, найденным недалеко от Дорсета, Англия. Таким образом, это имя было впервые использовано Джозефом Аспдином из Лидса, Англия, в 1824 году в его патенте.

Хранение мешков с цементом

Здесь подробно описан процесс производства цемента: производство цемента.

Виды цемента:

Следующие 19 типов цемента:

1. Обычный портландцемент
2. Пуццолановый портландцемент
3. Быстротвердеющий портландцемент
4. Быстротвердеющий цемент
5. Шлаковый портландцемент
6. Гидрофобный портландцемент
7. Низкотемпературный портландцемент
8. Портландцемент

Быстросхватывающийся портландцемент

Сульфатостойкий

9. Цемент с высоким содержанием глинозема,
10. Суперсульфатированный цемент
11. Кладочный цемент
12. Цемент для нефтяных скважин
13. Белый портландцемент
14. Цветной цемент
15. Гидроизоляционный цемент
16. Расширяющийся цемент
17. Цемент песчаный и портландцемент

с воздухововлекающими добавками .

В этом списке от 9 до 19 — цемент специального назначения.

Обычный портландцемент

Этот цемент также называется базовым портландцементом и лучше всего подходит для использования в обычных бетонных конструкциях, где не подвергаются воздействию сульфатов в почве или грунтовых водах.

Связанный: Высокопрочные свойства бетона, прочность, добавки и состав смеси

Очевидно, что этот цемент производится в максимальном количестве, чем другие цементы.Его получают путем измельчения портландского клинкера с возможным добавлением небольшого количества гипса, воды или того и другого и не более 1% воздухововлекающих добавок. Это очень полезные виды цемента.

Портлендский клинкер состоит из силиката кальция и получается путем нагревания до начала плавления заранее определенной и однородной смеси материалов, в основном содержащей 59% — 64% извести (CaO) и 19% — 24% кремнезема (SiO2) с 3% — 6%. % глинозема (Al2O3) и 1% — 4% оксида железа (Fe2O3).

Отверждение и твердение цемента после добавления в него воды происходит из-за растворения и реакции компонентов.

Алюминат кальция первым схватывается и затвердевает, затем идет трисиликат кальция (3CaO.2SiO2.3h3O), который отвечает за ранний прирост прочности в течение первых 48 часов. Дисиликат кальция вступает в реакцию медленно и увеличивает прочность на более позднем этапе, обычно от 14 до 28 дней.

Типичные химические реакции следующие:

3CaO.Al2O3 + 6h30 → 3CaO.Al2O3.6h3O

(3CaO.SiO2) + 6h3O → 3 CaO. 2SiO2,3h3O + 3Ca (OH) 2

3 (2CaO.SiO2) + 6 h3O → 3CaO. 2SiO2,3h3O + 3 Ca (OH) 2

Типы обыкновенного портландцемента

• 33 марка обыкновенный портландцемент
• 43 марка обыкновенный портландцемент
• 53 марка обыкновенный портландцемент

портландцемент пуццолана

Пуццолановый портландцемент

получают путем измельчения клинкера и пуццолана или путем смешивания портландцемента и мелкодисперсного пуццолана.Доля пуццолана может варьироваться от 10% до 25% от веса цемента.

Цемент

PPC подходит для следующих условий: для береговой структуры или морской конструкции , как и для плотин , опор мостов и фундамента толщиной , где используется массивный бетон, также используется для санитарных систем tem как Канализация .

История создания PPC: Римляне и греки знали, что определенные вулканические материалы, если их тонко измельчить и смешать с известью и песком, можно использовать в качестве строительных растворов с хорошей прочностью.Римские строители использовали красный или фиолетовый вулканический туф, найденный недалеко от Неаполитанского залива, особенно в районе Поццуоли. Это был хороший строительный материал, который стал известен как пуццолана — название, которое сейчас часто используется для описания ряда материалов, как натуральных, так и искусственных.

Основное применение пуццолана — замена части цемента в смеси, что может привести к значительной экономии, особенно если материалы доступны на местном уровне.

Пуццолан из кремнистого материала , следовательно, он не имеет цементирующих свойств или меньших связывающих свойств, но в мелкодисперсной форме в присутствии воды может реагировать с гидроксидом кальция при подходящей температуре с образованием соединений, обладающих достаточными связывающими свойствами.Другие природные вулканические материалы, обладающие пуццолановыми свойствами, такие как диатомит, кальцинированная глина и летучая зола.

Преимущества PPC (портланд-пуццолановый цемент)

• Производство экономичное, т.к. дорогостоящий клинкер заменяется более дешевым.
• Этот цемент снижает проницаемость , поэтому подходит для гидротехнических сооружений. Но это требует очень быстрого лечения, это утомительно.
• Он производит очень медленную теплоту гидратации, а также снижает тепло.
• Размер частиц PPC меньше, чем у OPC, поэтому он улучшает распределение пор по размерам , а также уменьшает микротрещины.
• Миномет PPC на больше объема , чем миномет OPC.
• Ultimate long-term Strength PPC больше, чем OPC, если отверждение достаточно для пуццоланового действия.

Быстротвердеющий портландцемент

Цемент
изготовлены путем тщательного смешивания известковых и глинистых пород и / или
другие материалы, содержащие диоксид кремния, оксид алюминия или оксид железа.

Этот цемент имеет тот же химический состав, что и
обычный портландцемент, но более мелкого помола. Его 24-часовая сила почти равна этой
достигается обычным портландцементом через 3 дня. Использование этого цемента позволяет раннее удаление
опалубки, что напрямую влияет на экономию времени и денег.

Обычно используется при дорожных работах и ​​строительстве мостов, где фактор времени очень важен.

Цемент сверхбыстрого твердения:

Цемент сверхбыстрого твердения — это надлежащая модификация быстротвердеющего цемента.Его получают путем перемалывания хлорида кальция с быстротвердеющим портландцементом. Обычно смешивают хлорид кальция с 2 массовыми процентами быстротвердеющего цемента. Поскольку сверхбыстрый цемент твердения очень чувствителен, бетон следует транспортировать, укладывать, уплотнять и готовить в течение 20 минут после смешивания. После добавления воды за короткий период времени вместе с гидратацией выделяется очень большое количество тепла. Итак, этот вид цемента отлично подходит для бетонирования в холодную погоду.

Свойства сверхбыстрого твердеющего цемента:

• В возрасте одного или двух дней прочность цемента сверхбыстрого твердения на 25% выше, чем у цемента быстрого твердения, и только на 0-20% выше через 7 дней, но через 90 дней оба цемента имеют почти одинаковую прочность.
• Использование цемента сверхбыстрого твердения в предварительно напряженном бетоне запрещено.

Портландцемент шлаковый

В портландцементе шлак Доменный шлак представляет собой неметаллический продукт, состоящий в основном из стекла, содержащего силикаты и алюмосиликаты извести и других оснований, и вырабатывается одновременно с железом в доменной печи или чугунной печи.Измельченный гранулированный шлак получают путем дальнейшей обработки расплавленного шлака путем его быстрого охлаждения или закалки водой или паром и воздухом.

Этот цемент получают путем тщательного измельчения портландцемента.
цементный клинкер и измельченный гранулированный доменный шлак с
добавление гипса и разрешено
добавки. и доля шлака должна быть не менее 25% и не более 65%
Портландцемент шлаковый. Шлак содержит
оксиды извести, глинозема и кремнезема и легко заменяют глину или сланец, используемые в
производство обычного портландцемента.

Шлаковый портландцемент

можно использовать для всех целей, для которых
используется обычный портландцемент.

Однако у первого есть определенные преимущества: он имеет более низкую
тепловыделение и более прочный.

Таким образом, его можно использовать в массовых бетонных конструкциях, таких как подпорные стены, фундамент и плотины.

Alo Читать: — Отводная головка работает при орошении — Расположение и функции компонента

Цемент гидрофобный

Гидрофобный цемент получают из обычного портландцементного клинкера путем добавления в процессе измельчения определенных водоотталкивающих химикатов .Поверх каждой частицы цемента образуется водоотталкивающее покрытие, которое предотвращает впитывание цементом воды или влаги из воздуха. Эта пленка разрушается во время смешивания бетона, и нормальный процесс гидратации происходит так же, как и с обычным портландцементом.

Этот цемент идеально подходит для длительного хранения в чрезвычайно влажных климатических условиях. Гидрофобными агентами могут быть олеиновая кислота, стеариновая кислота, нафтеновая кислота и т. Д. Этот цемент отличается от гидроизоляционного цемента.

Сульфатостойкий цемент:

Поскольку обычный портландцемент чувствителен к воздействию сульфатов, сульфатостойкий цемент разработан для использования там, где почва заражена сульфатами.

Из-за воздействия сульфата в O.P.C. цемент, есть вероятность расширения в рамках бетона и есть трещины и последующее разрушение.

Многие исследования показали, что для уменьшения воздействия сульфатов лучше подходит цемент с низким содержанием C3A.Цемент, устойчивый к сульфатам, имеет высокое содержание силикатов с низким C3A и низким C4AF.

При следующих условиях используется сульфатостойкий цемент:

• При бетонировании морского сооружения в зоне приливных колебаний.
• Если почва фундамента заражена сульфатом.
• На болотистой или сульфатной почве.
• Бетонная конструкция, используемая для очистки сточных вод и т. Д.

Быстросхватывающийся Цемент:

Быстросхватывающийся цемент очень быстро схватывается.Этот цемент используется для агрессивных условий фундамента , например, там, где требуется откачка, или на погружных участках земли.

В быстросхватывающемся цементе свойство быстрого схватывания достигается за счет снижения содержания гипса во время измельчения клинкера. Быстросхватывающийся цемент также используется в некоторых типичных операциях по заливке швов .

Цемент глиноземистый

Этот цемент получают путем измельчения высокоглиноземистого клинкера, состоящего из алюминатов монокальция .Цементный клинкер с высоким содержанием глинозема получают путем полного или частичного плавления заданной смеси материалов, в основном содержащих глинозема (Al2O3) и извести (CaO) с меньшей долей оксидов железа, кремнезема (SiO2) и других оксиды. Высокая начальная прочность, высокая теплота гидратации и очень высокая стойкость к химическому воздействию являются характеристиками высокоглиноземистого цемента. Это черный цвет. Его свойства быстрого затвердевания обусловлены более высоким процентным содержанием алюмината кальция вместо силиката кальция, как в обычном портландцементе.

Быстрое нагревание этого цемента является большим преимуществом при бетонировании в морозную погоду. Однако его использование в жаркую погоду очень ограничено из-за повышенной пористости и, следовательно, снижения прочности.

Цементный Завод

Суперсульфатный цемент

Это гидравлический цемент с содержанием серного ангидрида (SO3) менее 5%, полученный путем перемешивания смеси, состоящей из не менее 7% гранулированного доменного шлака, сульфата кальция и небольшого количества извести или портландского клинкера.Этот цемент используется в очень серьезных условиях, таких как морские работы, массовые бетонные работы, чтобы противостоять атаке агрессивных вод, железобетонные трубы в грунтовых водах, бетонные конструкции в сульфатсодержащих почвах, а также на химических работах, подверженных высокой концентрации сульфатов слабых растворы минеральной кислоты. Его также можно использовать для внутренней стороны мостов над железными дорогами и для канализационных труб.

Цемент с высоким содержанием глинозема и суперсульфатированный цемент следует использовать только в особых случаях.

Кладочный цемент

Кладочный цемент получают путем смешивания смеси портландцементного клинкера с инертными материалами (непуццолановыми) , такими как известняк .

Конгломераты, доломит, известняк и гипс, и
пластификатор с воздухововлекающими добавками в подходящих пропорциях. Кладочный цемент идет медленно
затвердевает, обладает высокой удобоукладываемостью и высокой водоудерживающей способностью, что делает его
особенно подходит для кладочных работ.

Цемент для нефтяных скважин

Цемент для нефтяных скважин — это цемент специального назначения для герметизации пространства между стальной обсадной колонной и толщей осадочных пород путем закачки суспензии в нефтяную скважину, которая пробурена для поиска нефти.Этот цемент предотвращает утечку нефти или газа из нефтяной скважины. Этот цемент также предотвращает попадание серных газов или воды, содержащей растворенных солей . Все эти свойства цемента для нефтяных скважин достигаются путем добавления в состав цементного раствора замедлителей схватывания, таких как крахмалы, целлюлозные продукты или кислоты.

При условии высокого давления и температуры в герметичных водяных и газовых карманах и установке обсадной колонны во время бурения и ремонта нефтяных скважин Гидравлический цемент пригоден для использования, часто содержит замедлители схватывания для удовлетворения требований такого использования в дополнение к более грубому измельчению и / или пониженному содержанию трикальцийалюмината (C3A) клинкера.

Суспензии такого цемента должны оставаться перекачиваемыми при высоких температурах и давлениях в течение достаточного периода времени, а затем очень быстро затвердевать. Итак, это очень полезный вид цемента.

Цветной цемент:

Цветной цемент получают путем добавления красящего пигмента с портландцементным клинкером. Доза пигмента составляет 5-10 процентных портландцемента. Для получения различных цветов в качестве основного материала л используется белый цемент или серый портландцемент.Белый портландцемент производится так же, как и OPC.

Расширяющийся цемент:

Расширяющийся цемент — это тип цемента, у которого не изменяется в объеме при высыхании. . Этот вид цемента также не дает усадки при затвердевании или после него. Этот тип цемента был разработан с использованием расширительного агента и стабилизатора.

Обычно сульфоалюминированный клинкер смешивают с портландцементом со стабилизатором. Этот цемент используется для затирки анкерных болтов или цементного раствора фундаментов машин, затирки швов предварительно напряженных бетонных каналов , где изменение объема очень чувствительно для устойчивости.

Цемент с воздухововлекающими добавками:

Воздухововлекающий цемент производится путем добавления воздухововлекающего агента в виде энергии или в жидкой форме с цементным клинкером OPC. Добавлены другие внешние материалы: животных и растительных жиров , масла и еще кислоты с определенным смачивающим агентом, таким как алюминиевый порошок , перекись водорода и т.д. увеличена.С помощью этого цемента улучшается удобоукладываемость, расслоение и просачивание бетона.

Вам также понравится: —

(Посещений 16.651, сегодня 16)

Продолжить чтение

Типы цемента

В строительной документации часто указывается тип цемента в зависимости от требуемых характеристик бетона или условий укладки. Некоторые заводы по производству цемента производят только определенные типы портландцемента.В чем разница между этими типами цемента и как они проверяются, производятся и идентифицируются на практике?

В самом общем смысле портландцемент получают путем нагрева источников извести, железа, кремнезема и глинозема до температуры клинкера (от 2500 до 2800 градусов по Фаренгейту) во вращающейся печи с последующим измельчением клинкера до мелкого порошка. Нагрев, происходящий в печи, превращает сырье в новые химические соединения. Следовательно, химический состав цемента определяется массовым процентом и составом сырьевых источников извести, железа, кремнезема и глинозема, а также температурой и продолжительностью нагрева.Именно это изменение в источнике сырья и характеристиках завода, а также в процессах отделки (например, измельчение и возможное смешивание с гипсом, известняком или дополнительными вяжущими материалами) определяют производимый цемент.

Стандарты?

Для обеспечения согласованности между заводами по производству цемента на цемент устанавливаются определенные химические и физические ограничения. Эти химические пределы определены множеством стандартов и спецификаций. Например, портландцементы и смешанные гидравлические цементы для бетона в США.S. соответствуют требованиям Американского общества испытаний и материалов (ASTM) C150 (Стандартные спецификации для портландцемента), C595 (Стандартные спецификации для смешанного гидравлического цемента) или C1157 (Технические условия для гидравлических цементов).

Некоторые государственные агентства ссылаются на очень похожие спецификации: AASHTO M 85 для портландцемента и M 240 для смешанных цементов. Эти спецификации относятся к стандартным методам испытаний, чтобы гарантировать, что испытания проводятся таким же образом. Например, ASTM C109 (Стандартный метод испытания прочности на сжатие для гидравлических цементных растворов с использованием 2-дюймовых кубических образцов) подробно описывает, как изготовить и испытать кубики раствора для испытания прочности на сжатие стандартизованным образом.

Различия в номенклатуре

В США могут применяться три отдельных стандарта в зависимости от категории цемента. Для портландцементов ASTM C150 описывает:

Тип цемента Описание
Тип I Нормальный
Тип II Умеренная сульфатостойкость
Тип II (MH) Умеренная теплота гидратации (и умеренная сульфатостойкость)
Тип III Высокая ранняя прочность
Тип IV Низкотемпературная гидратация
Тип V Высокая сульфатостойкость

Для смешанных гидравлических цементов, указанных в стандарте ASTM C595, используется следующая номенклатура:

Цемент Тип Описание
Тип IL Портланд-известняковый цемент
Тип IS Портланд-шлаковый цемент
Тип IP Портланд-Поццонланский цемент Тип IT

Кроме того, некоторые смешанные цементы обладают особыми эксплуатационными свойствами, подтвержденными дополнительными испытаниями.Они обозначаются буквами в скобках после типа цемента. Например, тип IP (MS) представляет собой портланд-пуццолановый цемент с умеренной сульфатостойкостью. Другие особые свойства обозначены (HS) для высокой сульфатостойкости; (А) для воздухововлекающих цементов; (MH) для умеренной теплоты гидратации; и (LH) для низкой теплоты гидратации. Обратитесь к ASTM C595 для более подробной информации.

Тем не менее, учитывая интерес промышленности к спецификациям, основанным на характеристиках, ASTM C1157 описывает цементы по их эксплуатационным характеристикам:

Тип цемента Описание
Тип GU Общее применение
Тип HE Высокая ранняя прочность
Тип MS Умеренная сульфатостойкость
Тип HS с высокой сульфатостойкостью
Тип MH со средней теплотой гидратации
Тип LH с низкой теплотой гидратации

Примечание: подробный обзор типов цемента в США и их характеристик см. В документе PCA «Проектирование и контроль бетонных смесей» , EB001 или Эффект характеристик цемента на свойствах бетона , EB226.

Требования к физическим и химическим характеристикам

Химические испытания подтверждают содержание и состав цемента, а физические испытания демонстрируют физические критерии.

У C150 / M 85 и C595 / M 240 как химические, так и физические свойства ограничены. В C1157 ограничения почти полностью связаны с физическими требованиями.

Химические испытания включают анализ оксидов (SiO ₂ , CaO, Al ₂ O ₃ , Fe ₂ O ₃ и т. Д.) для расчета фазового состава цемента. Цементы типа II ограничены содержанием C150 / M 85 максимум 8% по массе трикальцийалюмината (цементная фаза, часто сокращенно C ₃ A), что влияет на сульфатостойкость цемента. Некоторые оксиды сами по себе ограничены спецификациями: например, содержание магнезии (MgO) ограничено максимум 6% по весу для портландцементов, поскольку это может повлиять на прочность при более высоких уровнях.

Типичные физические требования к цементам: содержание воздуха, крупность, расширение, прочность, теплота гидратации и время схватывания.Большинство этих физических испытаний проводится с использованием раствора или пасты, созданной из цемента. Это испытание подтверждает, что цемент может хорошо работать с бетоном; однако характеристики бетона в полевых условиях определяются всеми ингредиентами бетона, их количеством, а также окружающей средой, а также применяемыми процедурами обращения и укладки.

Хотя процесс производства цемента относительно схож в Северной Америке и на большей части земного шара, ссылки на спецификации цемента могут отличаться в зависимости от юрисдикции.Кроме того, методы испытаний также могут различаться, поэтому требования к прочности на сжатие (например) в Европе не «переводятся» напрямую на требования в Северной Америке. Заказывая бетон для строительных проектов, проконсультируйтесь с местным производителем бетона, чтобы убедиться, что используемый цемент соответствует требованиям, предъявляемым к условиям проекта и области применения, а также соответствующим техническим характеристикам цемента.

Цемент

: характеристики, свойства, состав, вредные компоненты и применение

В этой статье мы обсудим: — 1.Характеристики цемента 2. Свойства цемента 3. Состав 4. Функции ингредиентов 5. Вредные компоненты 6. Установочное действие 7. Место для завода 8. Упаковка 9. Шаровые и трубчатые мельницы 10. Полевые испытания 11. Хранение 12. Использование.

Характеристики цемента:

Ниже приведены характеристики цемента:

(i) Цемент должен быть равномерно серым с зеленоватым оттенком. Он указывает на избыток извести или глины и степень обгорания.

(ii) Он должен казаться гладким при прикосновении или растирании между пальцами.

(iii) Если положить руку в мешок с цементом или в кучу цемента, она должна быть прохладной, а не теплой.

(iv) На нем не должно быть твердых комков.

(v) Он не должен содержать избыток кремнезема, извести, глинозема или щелочей.

(vi) Избыточное количество глины и ила в цементе дает землистый цемент.

Свойства цемента:

Ниже приведены физико-механические и химические свойства цемента

.

Физические свойства цемента:

Ниже приведены важные физические свойства хорошего цемента, которые в первую очередь зависят от его химического состава, полноты обжига и тонкости помола:

(i) Придает прочность кладке.

(ii) Это отличный связующий материал.

(iii) Это легко работает.

(iv) Обладает хорошей устойчивостью к влаге.

(v) Обладает хорошей пластичностью.

(vi) Он рано затвердевает или затвердевает.

(vii) Тонкая паста из цемента с водой должна казаться липкой между пальцами.

(viii) Цемент, брошенный в воду, должен тонуть и не всплывать на поверхности.

(ix) Частицы должны иметь однородный размер.Чтобы получить представление о крупности, рассчитывается удельная поверхность цементных частиц. Удельная поверхность является мерой частоты частиц среднего размера, которая не должна быть меньше 2250 см ² / г.

(x) Консистенцию цемента следует проверять с помощью прибора Вика. Если оседание плунжера составляет от 5 до 7 мм от дна формы, вода добавлена ​​правильно, в противном случае повторите процесс с другим процентным содержанием воды, пока не будет достигнуто желаемое проникновение.

(xi) Начальное время схватывания обычного цемента составляет около 30 минут. Начальное время схватывания — это интервал между добавлением воды в цемент и стадией, когда квадратная игла аппарата Вика перестает полностью проникать.

(xii) Время окончательного схватывания обычного цемента составляет около 10 часов. Окончательное время схватывания — это разница между временем, когда вода была добавлена ​​в цемент, и временем, необходимым для того, чтобы игла с кольцевой манжетой аппарата Вика перестала оставлять отпечаток на испытательном блоке.

(xiii) Цемент должен быть испытан на прочность с помощью аппарата Ле Шателье. Этот тест предназначен для обнаружения в цементе несвязанной извести. Расширение цемента после нагрева и охлаждения формы не должно превышать 10 мм.

Механические свойства цемента:

(i) Прочность на сжатие в конце 3 дней не должна быть меньше 11,5 Н / мм ² , а в конце 7 дней не должна быть меньше 17,5 Н / мм ² .

(ii) Прочность на разрыв в конце 3 дней не должна быть меньше 2 Н / мм ² , а в конце 7 дней не должна быть меньше 2,50 Н / мм ² .

Химические свойства цемента:

(i) Процентное отношение оксида алюминия к оксиду железа не должно быть менее 0,66.

(ii) Процентное отношение извести к глинозему, оксиду железа и кремнезему, известное как коэффициент насыщения извести (LSF), не должно быть меньше 0.66 и не должно быть больше 1,02.

(iii) Общие потери при возгорании не должны превышать 4%.

(iv) Общее содержание серы не должно превышать 2,75%.

(v) Масса нерастворимого остатка не должна превышать 1,50%.

(vi) Масса магнезии не должна превышать 5 процентов.

Состав обычного цемента:

Обычный цемент содержит два основных компонента: глинистый и известковый.В глинистых материалах преобладает глина, а в известковых — карбонат кальция. Типичный химический анализ хорошего обычного цемента вместе с желаемым диапазоном приведен в таблице 6-1.

Функции цементных ингредиентов:

Ингредиенты обычного цемента, как было сказано выше, выполняют следующие функции:

(1) Известь (CaO):

Это важный ингредиент цемента, и его пропорция должна строго соблюдаться.Избыток извести делает цемент несостоятельным и заставляет его расширяться и разрушаться. С другой стороны, если извести не хватает, прочность цемента снижается, и это вызывает быстрое схватывание цемента.

(2) Кремнезем (SiO ₂ ):

Это также важный ингредиент цемента, который придает или придает прочность цементу за счет образования дикальций- и трикальцийсиликатов. Если кремнезем присутствует в избытке, прочность цемента увеличивается, но в то же время увеличивается время его схватывания.

(3) Глинозем (Al ₂ O ₃ ):

Этот ингредиент придает цементу свойство быстрого схватывания. Он действует как флюс и снижает температуру клинкера. Однако высокая температура важна для образования подходящего типа цемента, и, следовательно, глинозем не должен присутствовать в избыточном количестве, поскольку он ослабляет цемент.

(4) Сульфат кальция (CaSO ₄ ):

Этот ингредиент имеет форму гипса, и его функция заключается в увеличении времени начального схватывания цемента.

(5) Оксид железа (Fe ₂ O ₃ ):

Этот ингредиент придает цементу цвет, твердость и прочность.

(6) Магнезия (MgO):

Этот ингредиент, если присутствует в небольшом количестве, придает твердость и цвет цементу. Высокое содержание магнезии делает цемент несостоятельным.

(7) Сера (S):

Очень небольшое количество серы полезно для изготовления прочного цемента.Если его будет слишком много, цемент станет несостоятельным.

(8) Щелочи:

Большая часть щелочей, присутствующих в сырье, уносится газами Hue при нагревании, а цемент содержит лишь небольшое количество щелочей. Если их избыток в цементе, они вызывают ряд проблем, таких как реакция щелочного заполнителя, высолы и окрашивание при использовании в бетоне, кирпичной кладке или кладочном растворе.

Вредные компоненты цемента:

Наличие следующих двух оксидов отрицательно влияет на качество цемента:

(i) Оксиды щелочных металлов K ₂ O и Na ₂ O

(ii) Оксид магния MgO.

Если количество оксидов щелочных металлов превышает 1 процент, это приводит к разрушению бетона, сделанного из этого цемента. Точно так же, если содержание оксида магния превышает 5 процентов, он вызывает трещины после затвердевания раствора или бетона. Это связано с тем, что оксид магния, обожженный при температуре около 1500 ° C, очень медленно гашется при смешивании с водой.

Установка действия цемента:

При добавлении воды в цемент ингредиенты цемента вступают в химическую реакцию с водой и образуют различные сложные химические соединения.Образование этих соединений не происходит одновременно. Но схватывание цемента продолжается долго. В результате смешивания цемента и воды образуется клейкое цементное тесто, которое постепенно загустевает, пока не приобретет каменное состояние.

Установлено, что обычный цемент достигает примерно 70% своей конечной прочности за 28 дней и примерно 90% своей конечной прочности за год или около того.

Ниже приведены важные соединения, образующиеся в процессе схватывания цемента:

(1) Алюминат трикальция (3CaO, Al ₂ O ₃ ):

Этот состав образуется в течение примерно 24 часов после добавления воды в цемент.

(2) Тетракальциурновый алюмоферрит (4CaO, AI ₂ O ₃ , Fe ₂ O ₃ ):

Этот состав также образуется в течение примерно 24 часов после добавления воды в цемент.

(3) Силикат трикальция (3CaO, SiO ₂ ):

Этот состав образуется в течение недели или около того после добавления воды в цемент, и он в основном отвечает за придание прочности цементу в ранний период схватывания.

(4) Силикат дикальция (2CaO, SiO ₂ ):

Этот состав образуется очень медленно и, следовательно, обеспечивает прогрессивную прочность цемента.

Вышеупомянутые четыре основных минерала в обычном портландцементе обозначаются кратко как C ₃ A, C ₄ AF, C ₃ S и C ₂ S соответственно, и их относительные пропорции, выраженные в процентах, следующие: следует —

При добавлении воды в цемент быстрее всего реагирует с водой C ₃ A, а в порядке убывания скорости C ₄ AF, C ₃ S и C ₂ S.

В начальный период отверждения прирост прочности C ₂ S невелик и составляет около 15% от прочности C ₃ S. Через 28 дней практически наступает гидратация C ₃ S. к концу, и гидратация C ₂ S действительно только начинается в это время. Следовательно, когда требуется высокопрочный бетон в течение короткого периода времени, цемент изготавливается с высоким содержанием C ₃ S.

С другой стороны, если на более позднем этапе потребуется высокопрочный бетон, как в случае гидротехнических сооружений, цемент делается с высоким содержанием C ₂ S.

Отверждение бетона значительно ускоряется C ₃ A, и, следовательно, это свойство C ₃ A используется для производства быстротвердеющего портландцемента.

В зависимости от минералогического состава клинкера в процентах портландцемент условно можно разделить на:

Сайт цементного завода:

Местоположение цементного завода следует выбирать тщательно.

Ниже приведены руководящие факторы, на которые следует обратить внимание при выборе площадки для предполагаемого цементного завода:

(1) Климатические условия:

Площадка для цементного завода должна быть выбрана таким образом, чтобы ее климатические условия были благоприятными для производства цемента.

(2) Работа:

Площадка должна быть такой, чтобы можно было легко и экономично получить необходимую рабочую силу.

(3) Рынок:

Площадка для цементного завода должна быть по возможности ближе к рынку продажи. Это снизит стоимость транспортировки и сведет к минимуму вероятность испортить цемент во время транспортировки.

(4) Мощность:

Также следует учитывать доступность энергии и топлива по экономичным ценам.

(5) Сырье:

Они должны быть легко и постоянно доступны на рассматриваемой территории.

(6) Транспортные средства:

Площадка для цементного завода должна быть такой, чтобы имелась возможность транспортировки сырья и готовой продукции.

(7) Разное:

Рядом с площадкой под цементный завод должны быть парки, скверы, базы отдыха и т. Д. Такие меры были бы полезны для расслабления офицеров и рабочих завода.

Вышеуказанные условия предназначены для идеального места для цементного завода.Получить такой сайт на практике сложно, а то и невозможно. Поэтому возникает необходимость выбрать сайт, который удовлетворяет большинству условий, упомянутых выше.

Упаковка цемента:

Фасовка цемента в нашей стране чаще всего производится в обычные джутовые или рожковые мешки. Эти пакеты оказались подходящими контейнерами, поскольку их форма и размер делают их удобными в обращении. При правильном обращении они могут совершить от трех до пяти поездок с завода к потребителям цемента.

Однако основные недостатки такой упаковки следующие:

(i) В каждой точке обработки некоторая часть цемента, содержащегося в джутовом мешке, тратится впустую.

(ii) Даже после опорожнения мешка с цементом в мешке остается небольшое количество цемента, и поэтому невозможно использовать все содержимое мешка.

(iii) Такая упаковка приводит к загрязнению воздуха.

(iv) Обращение с джутовыми мешками является вредным для здоровья рабочего, поскольку он вдыхает значительное количество частиц цемента во время перевозки таких мешков.

(v) На качество цемента влияет проникновение влаги из атмосферы.

Для улучшения качества упаковочных мешков Национальный совет цемента и строительных материалов разработал усовершенствованный джутовый мешок, имеющий плотно сплетенную конструкцию. Такие мешки технически превосходят обычные джутовые мешки, и ожидается, что они существенно уменьшат потери цемента из-за просачивания и проникновения влаги.

Правительство ввело обязательную упаковку цемента в эти мешки.Индии. Теперь производители предлагают множество упаковочных пакетов и имеют четкую маркировку, позволяющую идентифицировать тип цемента и название производителя.

Вот некоторые другие рекомендации:

(i) Пластиковые и бумажные пакеты больше подходят для защиты цемента от влаги.

(ii) Существует рынок мешков или пакетов небольшого размера, содержащих 1 кг, 2 кг, 5 кг и 10 кг. Он удовлетворит потребности потребителей, которым требуется небольшое количество цемента для сельских и городских домов.

(iii) Следует разработать специальные виды транспорта и погрузочно-разгрузочные работы для удовлетворения потребностей крупных покупателей.

Цемент по всему миру фасуется в оптовую и розничную тару. В нашей стране он в основном упаковывается в пачки по 50 кг, тогда как в других странах широко распространены мешки по 200 кг. В последнее время наблюдается сдвиг в сторону потребительских предпочтений, концепции прочности, удобства и стандартов упаковки.

В развитых странах цемент упаковывают в многослойные полипропиленовые бумажные ламинированные мешки.Эти пакеты изготовлены из полипропиленовой ткани и ламинированы изнутри крафт-бумагой.

Эти сумки становятся популярными в настоящее время, и они, вероятно, со временем заменят обычные джутовые сумки в нашей стране, так как обладают следующими преимуществами:

(i) Упаковка цемента в эти мешки обеспечивает желаемое качество и количество продукта и, таким образом, интересы потребителей.

(ii) Эти сумки выглядят привлекательно и достойно.Процесс обращения становится легким, простым и гигиеничным.

(iii) Эти мешки легкие и защищают цемент от влаги.

(iv) Эти сумки также обладают очень хорошей стоимостью при перепродаже. Когда они разорваны или обезображены, они становятся полезными, как брезент. Следовательно, бедные обитатели хижин могут использовать эти мешки для покрытия крыш своих хижин в сезон дождей или в качестве дождевика.

(v) Эти мешки предотвращают или задерживают хищение цемента во время заполнения, хранения, транспортировки, распределения и т. Д.

(vi) Потери цемента полностью исключены, поскольку они герметичны. Потери цемента в обычных джутовых мешках согласно BIS ограничены до 4%. Из-за огромного роста производства цемента потребность в мешках для упаковки цемента, вероятно, приблизится к цифре в 100 крор мешков каждый год, и, таким образом, можно оценить огромную экономию цемента, которую можно достичь с помощью этих мешков. Поэтому пора серьезно задуматься об упаковке цемента в полипропиленовые многослойные мешки.

(vii) Среднее перемещение цемента в нашей стране составляет около 750 км, и во время этого перемещения происходит много многократных погрузок. Поскольку цемент является гигроскопичным материалом, его свойства меняются под воздействием воздуха и влаги. Таким образом, крайне важно обеспечить правильный вид упаковки.

Шаровые мельницы и трубные мельницы :

Эти мельницы используются для измельчения сырья или смеси сырья или клинкера. Шаровые мельницы используются для предварительного измельчения, а трубные мельницы — для окончательного измельчения.

На Рис. 6-5 показан вертикальный разрез типичной шаровой мельницы. Он имеет форму стального цилиндра диаметром от 2 м до 2,50 м и длиной от 1,80 м до 2 м.

Цилиндр находится в горизонтальном положении и вращается вокруг стального вала. С внутренней стороны цилиндра закреплены перфорированные изогнутые пластины. Концы этих пластин перекрывают друг друга. Цилиндр частично заполнен стальными шарами размером от 50 до 120 мм.

Работа шаровой мельницы очень проста.Перемалываемый материал подается сверху. Когда мельница вращается вокруг своей горизонтальной оси, стальные шары ударяются о перфорированные изогнутые пластины и при этом раздавливают материал. Этот измельченный материал проходит через внутреннюю пластину сита, а затем через внешнюю пластину сита. Он собирается из выпускного отверстия в нижней части внешнего корпуса мельницы.

На рис. 6-6 показан продольный разрез типичного трубного стана. Он имеет форму длинного горизонтального стального цилиндра диаметром около 1.50 м и длиной от 7 до 10 м. Цилиндр частично заполнен стальными шариками размером от 20 мм до 25 мм. p Вход для кормления.

Действие трубной мельницы аналогично шаровой мельнице. Но тонкое измельчение достигается за счет стальных шаров меньшего размера. Для подачи материала на мельницу предусмотрен червяк. Измельченный материал собирается на выпускной воронке. В случае крупномасштабного производства воздушные сепараторы могут использоваться для отделения тонко измельченных частиц.В этом устройстве поток воздуха используется для уноса мелкодисперсных частиц.

Для совмещения предварительного и окончательного измельчения может использоваться камерная мельница или многокамерная мельница. Такая мельница имеет разные камеры или секции, в которые помещаются стальные шары разного размера. Размалываемый материал может последовательно проходить через камеры. Сначала помещаются камеры со стальными шарами большего размера, а за ними следуют камеры со стальными шарами меньшего размера.

Таким образом, видно, что мельница с отсеками объединяет в себе действия шаровой мельницы и трубной мельницы. Это приводит к экономии занимаемой площади и упрощает процесс шлифования. Стоимость измельчения также получается меньше за счет установки такой мельницы.

Полевые испытания цемента :

Следующие четыре полевых испытания могут быть проведены для приблизительного определения качества цемента:

(1) Цвет

(2) Физические свойства

(3) Наличие комков

(4) Прочность.

(1) Цвет:

Цвет цемента должен быть однородным. Это должен быть типичный цементный цвет, т. Е. Серый цвет с легким зеленоватым оттенком. Это не всегда надежный тест. Но это указывает на избыток извести или глины и степень подгорания.

(2) Физические свойства:

Цемент должен казаться гладким при прикосновении или растирании между пальцами. Если он на ощупь грубый, это указывает на примесь песка. Если рука помещена в мешок или кучу цемента, она должна быть прохладной, а не теплой.Если в ведро с водой бросить небольшое количество цемента, он должен утонуть и не всплыть на поверхности.

Тонкая паста из цемента с водой должна казаться липкой между пальцами. Если цемент содержит слишком много толченой глины и ила в качестве примеси, паста будет иметь землистый запах.

(3) Наличие комков:

Цемент не должен иметь твердых комков. Такие комки образуются за счет поглощения влаги из атмосферы.Любой мешок с цементом, содержащий такие комки, должен быть отклонен.

(4) Прочность:

Прочность цемента можно приблизительно определить следующими способами:

(i) Брикеты из тощего или слабого раствора изготавливаются. Размер брикета может составлять примерно 75 мм x 25 мм x 12 мм. Соотношение цемента и песка может составлять 1: 6. Брикеты погружают в воду сроком на 3 дня. Если цемент хорошего качества, такие брикеты будет нелегко сломать, и их будет сложно превратить в порошкообразную форму.

(ii) Готовят цементный блок размером 25 мм x 25 мм и длиной 200 мм, который погружают на 7 дней в воду. Затем его устанавливают на опоры на расстоянии 150 мм друг от друга и нагружают весом 340 Н. Блок не должен иметь признаков разрушения.

(iii) Густую пасту из цемента с водой наносят на кусок толстого стекла и выдерживают под водой в течение 24 часов. Он должен застывать, а не трескаться.

Хранение цемента :

Цемент следует хранить осторожно.В противном случае он может впитать влагу из атмосферы и стать непригодным для строительных работ.

При хранении цемента необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

(1) Влажность:

Если влага не попадает в цемент, выясняется, что цемент сохранит свое качество в течение неопределенного периода времени. Поглощение от одного до двух процентов влаги не оказывает заметного влияния на качество цемента. Но если влагопоглощение превышает 5 процентов, цемент становится совершенно бесполезным.Следовательно, при длительном хранении цемента его следует хранить в герметичных контейнерах.

(2) Срок хранения:

Сыпучий цемент можно хранить неограниченное время в герметичных контейнерах. Но желательно избегать хранения цемента в джутовых мешках более 3 месяцев. Если это неизбежно, цемент следует испытать, чтобы убедиться в его свойствах.

(3) Сваи:

Мешки с цементом уложены штабелями.Экономично формировать кучу из 10 мешков цемента. Между штабелями мешков с цементом и наружными стенами здания должно быть расстояние около 300 мм. Между сваями должны быть предусмотрены проходы шириной около 900 мм.

Для длительного хранения верх и низ стопок следует накрыть брезентом или водонепроницаемой бумагой.

(4) Качество цемента:

Тонкоизмельченный цемент более активен и, следовательно, быстро впитывает влагу из атмосферы.Следовательно, следует соблюдать особые меры предосторожности при хранении мелко измельченного цемента.

(5) Удаление цемента:

Если мешки с цементом необходимо снять с куч достаточной высоты, ступеньки должны быть образованы путем извлечения двух или трех мешков из передних свай. Также рекомендуется удалять цемент в соответствии со сроком его хранения, т.е. цемент, который хранился ранее, должен быть удален в первую очередь. Другими словами, следует соблюдать правило «первым пришел — первым ушел».

(6) Складские помещения:

Для хранения цемента в течение достаточно длительного периода следует сооружать складские навесы специальной конструкции.Стены, крыша и пол таких навесов должны быть водонепроницаемыми.

Должно быть несколько маленьких окон, и они должны быть плотно закрыты. Пол должен быть над землей. При необходимости следует предусмотреть дренаж для отвода воды, скопившейся вблизи такого сарая. Установлено, что для определения размера складского навеса для 20 мешков или 10 кН цемента потребуется около 1 м ³ пространства.

Следует отметить, что цемент даже при хранении в самых благоприятных условиях теряет активность при длительном хранении.Например, продолжительность хранения 3 месяца и 12 месяцев вызовет снижение активности цемента примерно на 20% и 40% соответственно.

Следовательно, рекомендуется повторно активировать цемент, хранившийся в течение длительного периода. Наиболее эффективный способ реагирования на такой цемент — это виброизмельчение, которое обеспечивает большую дисперсность цемента и делает цемент пригодным для использования.

Использование цемента :

В настоящее время цемент широко применяется при строительстве различных инженерных сооружений.Он оказался одним из ведущих инженерных материалов современности и не имеет конкурентов в производстве и применении.

Ниже приведены различные варианты использования цемента:

(i) Цементный раствор для кладочных работ, штукатурки, заострения и т. Д.

(ii) Бетон для укладки полов, крыш и строительства перемычек, балок, навесов, лестниц, столбов и т. Д.

(iii) Строительство важных инженерных сооружений, таких как мосты, водопропускные трубы, плотины, туннели, водохранилища, маяки, доки и т. Д.

(iv) Строительство резервуаров для воды, колодцев, теннисных кортов, септиков, фонарных столбов, дорог, телефонных будок и т. Д.

(v) Выполнение соединений для водостоков, труб и т. Д.

(vi) Производство сборных железобетонных труб, свай, садовых сидений, художественно оформленных урн, цветочных горшков и т. Д., Урн для мусора, столбов для ограждений и т. Д.

(vii) Подготовка фундаментов, водонепроницаемых полов, пешеходных дорожек и т. Д.

Свойства шлакового цемента и его влияние на структуру затвердевшей цементной пасты

Реферат

Измельченный доменный гранулированный шлак, используемый при производстве строительных материалов и изделий, отличается своим химическим составом, дисперсностью, количеством аморфных веществ. фаза и так далее, что приводит к изменению свойств цементной смеси, состоящей из ЦЕМ I и дополненной разным количеством шлака.Химический и минералогический состав портландцемента, условия его созревания, активаторы и др. Также влияют на свойства цементной смеси. Кислый шлак не является связывающим в отличие от основного, но из-за пуццолановых свойств он взаимодействует с гидроксидом кальция с образованием дополнительного количества гидратированного силиката кальция с низким содержанием основного основания в структуре затвердевшего цементного теста. Прочность смешанного цемента с увеличением дозировки шлака меняется по-разному — небольшое количество шлака в цементе даже немного увеличивает прочность на сжатие и изгиб по сравнению с смешанным цементом без дополнительного CEM I.При увеличении дозировки шлака в смешанном цементе его прочность на сжатие несколько снижается, особенно на ранней стадии, а прочность на изгиб остается на том же уровне при увеличении дозировки до 70-80% от массы смешанного цементного шлака. Помимо эффекта разбавления CEM I, увеличение водопотребности смеси с увеличением дозировки шлака влияет на прочность образцов раствора из равномерных и легко обрабатываемых смесей. Истинное соотношение воды и связующего значительно увеличивается, если содержание шлака превышает 70%.

Проведенные исследования показали, что замещение ЦЕМ I 70% шлака оптимально как с точки зрения влияния на технические характеристики получаемой породы, так и с экономической точки зрения.

Структура породы, полученная из цементной смеси, отличается высокой концентрацией аморфизированных низкоосновных продуктов гидратации и снижением содержания в ней Са (ОН) ₂ . Последняя пропорциональна количеству добавки шлака и существенно влияет на фазовый состав породы и ее свойства.