Головна

 Застосування металів у будівництві |  Застосування металів у будівництві |  МІНЕРАЛЬНІ В'ЯЖУЧІ ВЕЩЕСТВА |  Твердіння мінеральних в'яжучих |  гіпсові в'яжучі |  повітряна вапно |  Магнезіальні в'язкі речовини |  Рідке скло, кислотостойкий цемент |  Гідравлічне вапно і романцемент |  Портландцемент, властивості цементу і цементного каменю |

різновиди портландцементу

  1.  I. Різновиди членів синтагми
  2.  ВИНИКНЕННЯ І СУТНІСТЬ МОНОПОЛІЙ. РІЗНОВИДИ МОНОПОЛІЙ
  3.  Глава II РАЗНОВИДНОСТИ МОВИ
  4.  Розділ шістнадцятий. Примусовий секс: різновиди сексуального нападу
  5.  Даний вид конкуренції має такі різновиди.
  6.  Дієздатність громадян. Різновиди дієздатності. Емансипація. Визнання громадянина недієздатним і обмежено дієздатним.
  7.  ВИПРОБУВАННЯ портландцемент

З метою надання бездобавочного портландцементу спеціальних властивостей, розширюючи тим самим його застосування в будівництві, змінюють ступінь подрібнення, коректують використовується сировина, вводять спеціальні добавки. Найбільший обсяг виробництва припадає на портландцемент з активними мінеральними добавками. До них відносяться: рядовий портландцемент, шлакопортландцемент (ШПЦ) і пуцолановий портландцемент (ППЦ).Всі ці цементи отримані тонким подрібненням портландцементного клінкеру, що складається з високоосновних силікатів, алюмінатів і алюмоферитів кальцію, гіпсу та гідравлічних мінеральних добавок. Останні являють собою тонкоподрібнені природні або штучні матеріали, які беруть участь в реакціях гідратації портландцементу з утворенням продуктів взаємодії, які надають певні властивості цементному каменю. До природних добавок відносяться такі осадові породи, як опока, діатоміт, трепел, що містять від 70 до 90% кремнезему (SiO2), А також вулканічні попелу, туфи і пемзи, що складаються на 90% з кремнезему (SiO2) І глинозему (Al2O3). Ці добавки називаються пуцолановому.

Паливні шлаки, що утворюються при згорянні твердих видів палива, і доменні металургійні і електротер шлаки являють собою слабо закристалізовувалися скловидні відходи. Вони складають основний обсяг штучних мінеральних добавок. Шлаки мають значно більшу хімічну активність, особливо при підвищених температурах, внаслідок наявності в них кремнезему, глинозему і вільного оксиду кальцію. Чим вищий вміст цих сполук, тим більшою гідравлічної активністю володіє шлак.

При введенні гідравлічних добавок в кількості від 5 до 20% отримують рядовий портландцемент з активними мінеральними добавками (ПЦ). Наявність добавок в цементі дещо знижує його вартість, підвищує водостійкість при фільтрації води. Цей вид цементу, який має марки 400, 500, 550 і 600 є найпоширенішим для виготовлення збірних залізобетонних виробів і конструкцій на заводі, монолітних споруд, що зводяться на будівельному майданчику, а також при штукатурних і кладок роботах.

При збільшенні процентного введення пуцоланових добавок вулканічного походження (попіл, туф) або паливних зол з 25 до 40% і добавок осадового походження (діатоміт, трепел, опока) від 20 до 30% портландцемент отримує назву пуццолановий (ППЦ). Внаслідок часткової заміни активного становить - клінкеру на гідравлічну добавку, хімічна активність якої значно нижче, пуццолановий портландцемент володіє меншою інтенсивністю твердіння, особливо в першу добу, зниженими тепловиділенням, морозостійкістю і воздухостойкость. Поряд з негативними особливостями, цей вид портландцементу має і свої позитивні властивості, головними з яких є підвищена водостійкість при фільтрації води (1-й вид корозії) і солестойкость при дії сульфатосодержащіх агресивних середовищ (3-й вид корозії). Це можна пояснити тим, що інтенсивність руйнування при 1-м і 3-м видах корозії в основному визначається наявністю в цементному камені вільного гідроксиду кальцію, утвореного в результаті гідратації трехкальциевого силікату.

Зв'язування цього хімічно активного становить вводиться мінеральною добавкою, переклад його в міцне гідратне з'єднання і забезпечує підвищену стійкість цементного каменю. Основні робочі марки цього виду цементу 300 і 400. Аналіз властивостей гідравлічного в'яжучого показує, що раціональної областю його застосування є підводне і підземне бетонування з відносно постійним температурно-вологісним режимом експлуатації.

Введенням при помелі клінкеру добавки гранульованого доменного шлаку в кількості понад 20% отримують шлакопортландцемент (ШПЦ)ГОСТ 10178-85, з ізм. Цей вид цементу, як і пуццолановий, має підвищену водо- і сульфатостойкостью внаслідок аналогічної дії добавки, зниженою інтенсивністю твердіння в першу добу, зменшеним виділенням тепла, але специфіка складу шлаку зумовлює і відмінні властивості. Так, шлакопортландцемент внаслідок підвищеної хімічної активності шлаку при збільшенні температури краще застосовувати у виробництві збірного залізобетону, що піддається термовлажностной обробці для прискорення набору міцності. Висока термостійкість шлаку дозволила використовувати цей вид мінерального в'яжучого при виробництві жаростійких бетонів, які експлуатуються при температурі до 700 ° С. Випускаються марки 300, 400, 500. Область застосування шлакопортландцементу: бетонні, залізобетонні споруди і конструкції, до яких не пред'являють підвищених вимог по морозостійкості. Переважне використання - підводний зона гідротехнічних споруд (дамби, мости, моли, дамби), збірні бетонні та залізобетонні конструкції, жаростійкі бетони.

Умовне позначення цементу складається з найменування виду цементу, його марки і кількості введеної добавки. Наприклад, ПЦ400-Д20 - ГОСТ 10178-85.

З метою економії дорогого енергоємного клінкеру при виробництві будівельних розчинів, низькомарочних бетонів (марок М 150 і нижче), до яких не пред'являють вимог по морозостійкості, використовують так звані кладочні або наповнені цементи.Цей вид гідравлічних в'яжучих отримують спільним помелом клінкеру (не менше 20%), гіпсу, активних мінеральних добавок і наповнювачів: кварцового піску, вапняку, доломіту в кількості до 30%. Активність цементів в 2 - 3 рази менше, ніж у рядового портландцементу (не нижче 200 кгс / см2), Проте ці цементи не дають усадочних деформацій при твердінні, що дуже важливо при оштукатурюванні поверхні.

Наступну групу складають портландцемент з поверхнево-активними органічними добавками. Основний принцип дії добавок цього класу полягає в їх адсорбції на поверхні цементних зерен і продуктах гідратації цементу. За своїм складом і ефекту дії добавки підрозділяють на гідрофільні, що поліпшують змочуваність водою цементних зерен, і гідрофобні, що додають поверхні цементу властивість водоотталкивания. Застосування добавок першого типу (СДБ, СПС) в кількості 0,15 - 0,3% від маси цементу призводить до роз'єднання (диспергированию) цементних частинок, покритих тонкою водною оболонкою, що забезпечує підвищену пластичність цементного тесту без збільшення витрати води. Такий портландцемент називають пластифікованим (ПЛ).Пластифікований портландцемент застосовують або для підвищення пластичності суміші і полегшення формування виробів, або (при зниженні витрати води і збереженні заданої пластичності) підвищення щільності, міцності і морозостійкості цементного каменю. До поверхнево-активних органічних добавок відносяться також отримали широке світове визнання суперпластифікатори. Це найчастіше штучно отримані речовини (С-3), хоча в ряді випадків вони можуть бути виготовлені і шляхом хімічної переробки промислових відходів хімічних виробництв. Наприклад, шляхом сульфування відходів нафтопереробки - важких смол піролізу (СНПІ). Внаслідок речової і структурної особливостей цих органічних сполук пластифікуючий ефект їх по відношенню до мінеральних в'язким, зокрема цементу, проявляється в значно більшому ступені. Шляхом введення суперпластифікаторів в млини клінкеру отримують в'яжучий низькою водопотребности (ВНВ), Що забезпечує формуемость суміші при скороченні витрати води до 20%. За речовинним складом ВНВ підрозділяють на бездобавочні чістоклінкерние, з введенням при помелі гіпсу, і з мінеральними добавками. Введення суперпластифікаторів в кульові млини скорочує час помелу суміші в два рази, значно знижуючи енерговитрати. Отриманий цемент володіє підвищеною активністю, що дозволяє в першу добу тверднення набрати міцність, в три рази перевищує міцність аналогічного цементу без добавок. Залежно від змісту клінкеру випускають ВНВ-100 - чістоклінкерний, ВНВ-50 і ВНВ-30 з 50 і 30% клінкеру відповідно. Застосування ВНВ-100 дозволяє відмовитися від ТВО, т. К. Необхідна відпускна нормативна міцність, складова для збірного залізобетону 22,6 МПа, досягається за 8 годин твердіння в природних умовах. Його використовують також для отримання високомарочного бетону класу В45 і вище.

Значне скорочення води замішування при збереженні заданої пластичності цементного тесту (бетону) забезпечує формування мелкопористой структури з переважанням пір розміром 0,1 - 0,01 мкм, в яких вода замерзає при температурі мінус 20 - 40 оЗ, що створює умови для тверднення цементу на морозі. ВНВ-50 ефективний для зниження температури і часу ТВО при отриманні збірного залізобетону класу до В45 і зимового бетонування з температурою зовнішнього повітря до мінус 10 оС.

Застосування добавок другого типу - гідрофобних (0,1 - 0,2%), навпаки, сприяє об'єднанню (флокуляції) цементних зерен у великі агрегати, а освічена водовідштовхувальна плівка забезпечує підвищену повітроутягнення при перемішуванні суміші. Таким чином отримують гідрофобний портландцемент (ГФ).Добавки (милонафт, асидол), які вводять під час помелу клінкеру, не тільки надають спеціальні властивості цементу, а й полегшують процес помелу, знижуючи тим самим енерговитрати. Гідрофобний портландцемент зберігає свою активність при тривалих перевезеннях і зберіганні, його застосування підвищує водостійкість і морозостійкість виробів. Визначити цей вид цементу можна нанесенням на поверхню краплі води, яка не повинна вбиратися в протягом 5 хв. Умовне позначення цементів додатково включає в залежності від класу добавки букви ПЛ - пластифікований або ГФ - гідрофобний. Наприклад, ПЦ400-Д15-Пл (ГФ) ГОСТ 10178-85.

З метою прискорення набору міцності при будівництві в природних умовах, особливо при низьких позитивних температурах, коли процес взаємодії цементу з водою різко загальмовується, а також для зниження енерговитрат і прискорення оборотності форм при отриманні збірних залізобетонних виробів застосовують бездобавочний (клінкерна) і швидкотверднучі (Б) портландцемент. З розглянутого раніше відомо, що одним із способів прискорення твердіння мінеральних в'яжучих є збільшення тонкощі його помелу і цілеспрямований підбір мінералогічного складу. Саме це і використано при отриманні високоактивних мінеральних в'яжучих.

Мінералогічний склад швидкотверднучих цементів відрізняється підвищеним вмістом мінералів З3S і С3А, що забезпечують початковий зростання міцності в системі портландцемент - вода. Так як реакція гідратації цих мінералів відбувається з великим виділенням тепла, то отже і цементи володіють підвищеною екзотермії. Спостережуваний ефект використовують при зимовому бетонуванні, але в той же самий час він обмежує застосування цих цементів при зведенні масивних бетонних конструкцій, т. К. Нерівномірний розігрів бетону з поверхні і в об'ємі дає різкий перепад температур, що призводить до перенапруження і, як наслідок, до появі тріщин. Підвищений вміст СзS і СзА поряд з позитивним ефектом прискорення набору міцності (60 - 70% від марочної в тридобовий віці) несе на собі і такий негативний, як зниження сульфатостійкості цементного каменю, т. К. Продукти гідратації саме цих мінералів беруть участь у взаємодії з сульфатними розчинами, утворюючи крупнокрісталліческіе сполуки, що викликають руйнування штучного каменю. Розглянуті цементи знайшли застосування при отриманні збірних високоміцних напружених і монолітних тонкостінних залізобетонних конструкцій.

Наявність в грунтових водах, морській воді, технологічних розчинах і промислових стоках великого вмісту сульфатів зумовило створення спеціального виду портландцементу - сульфатостойкого.Так як основними ініціаторами сульфатного руйнування цементного каменю є продукти гідратації трехкальциевого силікату - гідроксид кальцію і трехкальциевого алюмината - гідроалюмінати кальцію, то, отже, за рахунок зниження вмісту цих мінералів можна отримати сульфатостійкий портландцемент. Мінералогічний склад сульфатостойкого бездобавочного портландцементу відрізняється обмеженим вмістом С3А до 5%, C3S до 50% і С3А + C4AF до 20%. До сульфатостійких цементів згідно ГОСТ 22266-94 відносяться також сульфатостійкий портландцемент з мінеральними добавками (до 20% шлаку або до 10% гірських порід осадового походження), сульфатостойкий шлакопортландцемент з вмістом С3А в клінкері не більше 5% і пуццолановий портландцемент. Основне застосування цих в'яжучих - виготовлення монолітних і збірних виробів і конструкцій, умови експлуатації яких пов'язані з дією сульфатосодержащіх середовищ (фундаменти, гідротехнічні споруди та ін.).

Остання група цементів відноситься до декоративним мінеральним в'яжучим і включає білі і кольорові портландцементи.Всім звичний темно-сірий колір обумовлений наявністю в портландцементі сполук заліза, марганцю та хрому, які містяться у вихідній сировині, отже, щоб отримати білий портландцемент, необхідно пред'явити жорсткі вимоги до чистоти сировини - вапняку і глини. Сировиною для виробництва білого портландцементу служать светлоокрашенние карбонатні породи: доломіт, крейда і чисті білі каолінові глини. При помелі отриманого клінкеру вводять гіпс і активні мінеральні добавки осадового походження світлих тонів. За речовинним складом цементи підрозділяють на бездобавочний білий портландцемент (БПЦ) та з добавками (активними мінеральними наповнювачами не більше 20%). Залежно від ступеня білизни, що оцінюється коефіцієнтом відбиття світла в процентах, випускають цементи першого (80%), другого (75%) і третього (70%) сорти.

Приклад умовного позначення: портландцемент білий 2-400-Д20 -ГОСТ 965-89. Цифра 2 показує, що цемент по мірі білизни відноситься до другого сорту.

Для отримання кольорових цементів (ГОСТ 15825-80) в вихідну сировинну масу або в млин при помелі білого клінкеру вводять неорганічні щелоче- і світлостійкі добавки, наприклад, оксид хрому - зелений колір, оксиди заліза - червоний, жовтий і коричневий, з'єднання кобальту - блакитний . Декоративні цементи випускають наступних марок: 400, 500. Вони дещо повільніше тверднуть, мають меншу корозійну стійкість і морозостійкість, а також велику усадку при твердінні. Застосовують декоративні види портландцементів для обробки стінових панелей, при виготовленні сходових ступенів і музичних бетонних підлог, плит, що імітують гірські породи.

До різновидів портландцементу відносяться також безусадковий (ПЦ-400-БУС СТБ 942-93), отриманий помелом портландцементного клінкеру, гіпсу і добавок, що регулюють об'ємні деформації (глиноземисті шлаки). Цемент використовують для гідроізоляційних робіт, виготовлення воднепроніцаемих бетонів і розчинів.

тампонажні портландцемент застосовують для цементування холодних (до 22 оС) і гарячих (до 75 оС) нафтових і газових свердловин. Для додання специфічних властивостей (уповільнене схоплювання, соле-стійкість, підвищена щільність) в їх склад вводять мінеральні добавки (шлак, кварцовий пісок, вапняк) в кількості від 10 до 70%.



 Енерговитрати на отримання клінкеру |  Спеціальні види цементів
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати