Seo-friends.ru

Большая стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что не вяжет цемент

Цемент (неорганич. вяжущие материалы)

В общем понимании этого термина Ц. известен с древнейших времён. Первыми искусственными вяжущими веществами были гипс и известь, применявшиеся древними египтянами и греками при возведении монументальных сооружений, частично сохранившихся до наших дней. Позднее в качестве вяжущих использовались известковые растворы с добавкой измельченных вулканических пород (в Древнем Риме) или слабообожжённого кирпича-цемянки (в Киевской Руси), придававших им способность твердеть в воде. В 1796 Дж. Паркером был получен патент на гидравлическое вяжущее ‒ романцемент ‒ измельченный продукт обжига природных мергелей . В 1824 Дж. Аспдин в Англии и в 1825 Е. Г. Челиев в России независимо друг от друга создали портландцемент , получаемый обжигом до спекания искусственной смеси известняка и глины, взятых в определённых пропорциях.

Большое значение в развитии теории и практики цементного производства в России имели труды А. Р. Шуляченко , Н. А. Белелюбского , И. Г. Малюги , Н. Н. Лямина, В. И. Чарномского. В результате их работ были созданы высококачественные отечественные Ц., почти полностью вытеснившие из строительной практики Ц. иностранного производства. Однако в дореволюционной России количество цементных заводов, их мощность и технический уровень были недостаточными. Единственным научным учреждением, занимавшимся исследованиями по Ц., была механическая лаборатория Петербургского института инженерных путей сообщения.

Октябрьская революция 1917 открыла широкие возможности для развития цементной промышленности и науки о Ц. Трудами советских учёных А. А. Байкова , В. А. Кинда, В. Н. Юнга, П. П. Будникова , П. А. Ребиндера , Н. Я. Торопова, Ю. М. Бутта, А. В. Волженского и др, были созданы современные основы физикохимии. Ц., разработана теория его твердения, усовершенствована технология цементного производства, созданы новые высокоэффективные виды Ц. с особыми свойствами, удовлетворяющими потребности различных отраслей народного хозяйства. В СССР научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы, связанные с развитием цементной промышленности и повышением её технического уровня, осуществляются рядом специализированных институтов (НИИЦемент, Гипроцемент, НИИЦеммаш и др.), а также кафедрами некоторых вузов.

Современный процесс производства Ц. включает: добычу цементного сырья природного или использование в качестве такового некоторых промышленных отходов (металлургических шлаков, зол ТЭС, вскрышных пород и т.п.); дробление и тонкое его измельчение; приготовление однородной сырьевой смеси заданного состава; обжиг её до спекания при температуре 1450‒1550 °С; измельчение полученного клинкера в тонкий порошок вместе с небольшим количеством гипса и активных минеральных добавок или др. веществ, придающих Ц. нужные качества. В зависимости от способа приготовления сырьевой смеси различают сухой, мокрый и комбинированный способы производства Ц. Выбор способа обусловлен главным образом технико-экономическими показателями: возможной степенью концентрации производства, расходом топлива и электроэнергии, трудовыми затратами.

При сухом способе производства Ц. сырьевые материалы (известняк и глина) в процессе измельчения и помола в мельницах высушиваются и превращаются в сырьевую муку, состав которой корректируется в соответствии с заданным, после чего мука поступает на обжиг. Современные вращающиеся печи для обжига клинкера, как правило, оборудованы запечными теплообменниками, в которых осуществляется подогрев и частичная декарбонизация сырьевой смеси. Расход тепла на обжиг клинкера составляет 750‒850 ккал/кг клинкера. При мокром способе размол сырьевых компонентов осуществляется в мельницах в присутствии воды, которая играет роль понизителя твёрдости, интенсифицирует процесс помола и снижает удельный расход энергии на помол. Полученная сметанообразная масса (шлам) корректируется до заданного состава и направляется на обжиг. За счёт испарения воды шлама в печи расход тепла на обжиг увеличивается н в зависимости от размера и конструкции печи составляет 5,45‒6,7 Мдж/кг (1300‒1600 ккал/кг ) клинкера. При комбинированном способе сырьевая смесь готовится по схеме мокрого способа, затем обезвоживается на вакуум-фильтрах или вакуум-прессах, формуется (обычно в виде гранул) и поступает на обжиг. Расход тепла при этом составляет около 4,19 Мдж/кг (1000 ккал/кг ) клинкера.

Необходимые свойства Ц. достигаются правильным проектированием сырьевой смеси и получением в процессе производства Ц. нужного состава ‒ химического, минералогического, гранулометрического и вещественного (под минералогическим составом Ц. понимается качественный и количественный перечень минералов, входящих в состав клинкера; под вещественным составом ‒ качественный и количественный перечень веществ, входящих в состав готового Ц.). Правильное проектирование сырьевой смеси ‒ одно из важнейших условий, обеспечивающих нормальное протекание и полное завершение процессов клинкерообразования при обжиге и высокие экономические показатели производства. Контроль качества готового Ц. осуществляется на основе требований соответствующих ГОСТов. Стандартизованы также методы физико-механических испытаний при определении свойств Ц.

По прочности Ц. делится на марки. Марка Ц. определяется пределом прочности при изгибе образцов-призм размером 40`40`160 мм и при сжатии их половинок, изготовленных из цементного раствора состава 1: 3 (по массе) с нормальным (кварцевым) песком (срок твердения образцов в воде 28 сут с момента изготовления). Для специального Ц. возможно изменение состава и методов изготовления и хранения образцов.

О составе, особых свойствах и областях применения главнейших видов Ц., выпускаемых в СССР, см. табл. За рубежом выпускаются примерно такие же, как и в СССР, виды Ц. По своим техническим качествам Ц. сов. производства принадлежат к числу лучших Ц. в мире.

Главнейшие виды цементов, выпускаемых в ССР

Цемент (неорганические вяжущие материалы)

Выполнила студентка 3 курса группы №6

Козярчук Анна

Вяжущие материалы применяются в строительстве для изготовления бетонов и растворов, скрепления (омоноличивания) отдельных элементов строительных конструкций, гидроизоляции и др.

Минеральные вяжущие материалы — порошкообразные вещества, обладающие способностью при затворении (смешении с водой) образовывать пластичную массу, затвердевающую в прочное камневидное тело. В зависимости от состава, основных свойств и области применения минеральные вяжущие материалы подразделяют на гидравлические, воздушные и кислотостойкие.

Гидравлические вяжущие материалы после смешения с водой и предварительного затвердевания на воздухе продолжают сохранять и наращивать свою прочность в воде; их можно применять как в надземных, так и подземных гидротехнических и других сооружениях. К гидравлическим вяжущим материалам относятся различные цементы: портландцемент и его разновидности (быстротвердеющий, пластифицированный, гидрофобный, тампонажный, сульфатостойкий, белый и др.), пуццолановые цементы (пуццолановый портландцемент, известково-пуццолановый цемент и др.), шлаковые цементы (шлакопортландцемент, известково-шлаковый цемент, сульфатно-шлаковый цемент и др.), глинозёмистый и расширяющийся цементы, романцемент, гидравлическая известь и др. Для интенсификации процессов твердения некоторых гидравлических вяжущих материалов (известково-кремнезёмистых, известково-шлаковых, известково-нефелиновых и др.) применяют обработку паром в автоклавах при давлении 0,9—1,6 Мн/м 2 (9—16 кгс/см 2 ) в течение 6—10 ч.

Цемент (неорганические вяжущие материалы)

Цемент (нем. Zement, от лат. caementum ‒ щебень, битый камень), собирательное название искусственных неорганических порошкообразных вяжущих материалов, преимущественно гидравлических, обладающих способностью при взаимодействии с водой, с водными растворами солей или др. жидкостями образовывать пластичную массу, которая со временем затвердевает и превращается в прочное камневидное тело; один из главнейших строительных материалов, предназначенных для изготовления бетонов и строительных растворов, скрепления отдельных элементов (деталей) сооружений, гидроизоляции и др.

В общем понимании этого термина цемент известен с древнейших времён. Первыми искусственными вяжущими веществами были гипс и известь, применявшиеся древними египтянами и греками при возведении монументальных сооружений, частично сохранившихся до наших дней. Позднее в качестве вяжущих использовались известковые растворы с добавкой измельченных вулканических пород (в Древнем Риме) или слабообожжённого кирпича-цемянки (в Киевской Руси), придававших им способность твердеть в воде. В 1796 Дж. Паркером был получен патент на гидравлическое вяжущее ‒ романцемент ‒ измельченный продукт обжига природных мергелей.В 1824 Дж. Аспдин в Англии и в 1825 Е. Г. Челиев в России независимо друг от друга создали портландцемент, получаемый обжигом до спекания искусственной смеси известняка и глины, взятых в определённых пропорциях.

Читать еще:  Cx plus shofu цемент

Большое значение в развитии теории и практики цементного производства в России имели труды А. Р. Шуляченко, Н. А. Белелюбского, И. Г.Малюги, Н. Н. Лямина, В. И. Чарномского. В результате их работ были созданы высококачественные отечественные цементы, почти полностью вытеснившие из строительной практики цемент иностранного производства. Однако в дореволюционной России количество цементных заводов, их мощность и технический уровень были недостаточными. Единственным научным учреждением, занимавшимся исследованиями по цементу, была механическая лаборатория Петербургского института инженерных путей сообщения.

Октябрьская революция 1917 открыла широкие возможности для развития цементной промышленности и науки о цементе. Трудами советских учёных А. А. Байкова, В. А. Кинда, В. Н. Юнга, П. П. Будникова, П. А. Ребиндера, Н. Я. Торопова, Ю. М. Бутта, А. В. Волженского и др, были созданы современные основы физикохимии цемента, разработана теория его твердения, усовершенствована технология цементного производства, созданы новые высокоэффективные виды цементы с особыми свойствами, удовлетворяющими потребности различных отраслей народного хозяйства. В СССР научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы, связанные с развитием цементной промышленности и повышением её технического уровня, осуществлялись рядом специализированных институтов (НИИЦемент, Гипроцемент, НИИЦеммаш и др.), а также кафедрами некоторых вузов.

Современный процесс производства цемент включает: добычу цементного сырья природного или использование в качестве такового некоторых промышленных отходов (металлургических шлаков, зол ТЭС, вскрышных пород и т.п.); дробление и тонкое его измельчение; приготовление однородной сырьевой смеси заданного состава; обжиг её до спекания при температуре 1450‒1550 °С; измельчение полученного клинкера в тонкий порошок вместе с небольшим количеством гипса и активных минеральных добавок или др. веществ, придающих цементу нужные качества. В зависимости от способа приготовления сырьевой смеси различают сухой, мокрый и комбинированный способы производства цемента. Выбор способа обусловлен главным образом технико-экономическими показателями: возможной степенью концентрации производства, расходом топлива и электроэнергии, трудовыми затратами.

При сухом способе производства цемента сырьевые материалы (известняк и глина) в процессе измельчения и помола в мельницах высушиваются и превращаются в сырьевую муку, состав которой корректируется в соответствии с заданным, после чего мука поступает на обжиг. Современные вращающиеся печи для обжига клинкера, как правило, оборудованы запечными теплообменниками, в которых осуществляется подогрев и частичная декарбонизация сырьевой смеси. Расход тепла на обжиг клинкера составляет 750‒850 ккал/кг клинкера. При мокром способе размол сырьевых компонентов осуществляется в мельницах в присутствии воды, которая играет роль понизителя твёрдости, интенсифицирует процесс помола и снижает удельный расход энергии на помол. Полученная сметанообразная масса (шлам) корректируется до заданного состава и направляется на обжиг. За счёт испарения воды шлама в печи расход тепла на обжиг увеличивается н в зависимости от размера и конструкции печи составляет 5,45‒6,7 Мдж/кг (1300‒1600 ккал/кг) клинкера. При комбинированном способе сырьевая смесь готовится по схеме мокрого способа, затем обезвоживается на вакуум-фильтрах или вакуум-прессах, формуется (обычно в виде гранул) и поступает на обжиг. Расход тепла при этом составляет около 4,19 Мдж/кг (1000 ккал/кг) клинкера.

Необходимые свойства цемента достигаются правильным проектированием сырьевой смеси и получением в процессе производства цемент нужного состава ‒ химического, минералогического, гранулометрического и вещественного (под минералогическим составом цемента понимается качественный и количественный перечень минералов, входящих в состав клинкера; под вещественным составом ‒ качественный и количественный перечень веществ, входящих в состав готового цемента). Правильное проектирование сырьевой смеси ‒ одно из важнейших условий, обеспечивающих нормальное протекание и полное завершение процессов клинкерообразования при обжиге и высокие экономические показатели производства. Контроль качества готового цемента осуществляется на основе требований соответствующих ГОСТов. Стандартизованы также методы физико-механических испытаний при определении свойств цемента.

По прочности цемент делится на марки. Марка цемента определяется пределом прочности при изгибе образцов-призм размером 40`40`160 мм и при сжатии их половинок, изготовленных из цементного раствора состава 1: 3 (по массе) с нормальным (кварцевым) песком (срок твердения образцов в воде 28 сут с момента изготовления). Для специального цемента возможно изменение состава и методов изготовления и хранения образцов.

Строительные вяжущие материалы, технологии производства и применение вяжущих материалов.

ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ВЯЖУЩИХ МАТЕРИАЛОВ.

Строительными вяжущими веществами называются порошкообразные материалы, образующие при смешивании с водой пластичную удобообрабатываемую массу, со временем затвердевающую в прочное камневидное тело. Это определение относится к неорганическим вяжущим веществам, которые рассматриваются в настоящей книге, а не к органическим вяжущим (битумы, дегти, клеи и им подобные материалы).

Вяжущие вещества в зависимости от состава, основных свойств и области применения делятся на группы.

Наиболее обширна группа гидравлических вяжущих, которые после затворения водой споcобны твердеть как на воздухе, так и в воде. После предварительного затвердевания на воздухе они продолжают твердеть в воде, длительно сохраняя и наращивая свою прочность. Гидравлические вяжущие вещества можно использовать в надземных, подземных и гидротехнических сооружениях, испытывающих воздействие воды.

В группу гидравлических вяжущих входят цемент, глиноземистый цемент, пуццолановые цементы, шлаковые цементы, цементы с наполнителями, расширяющиеся цементы, гидравлическая известь, романцемент. Известен ряд разновидностей этих вяжущих. Так, в зависимости от состава, различают цементы: обычный, алитовый, белитовый, алюмоферритный, ферритный, магнезиальный. В соответствии со специальными свойствами выделяют такие разновидности цементов, как быстротвердеющий, особо быстротвердеющий, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий, с умеренной экзотермией, белый и цветные, тампонажный, дорожный, для асбестоцементных изделий, магнезиальный. Разновидностями глиноземистого цемента являются ангидрито-глиноземистый и гипсо-глиноземистый цементы.

В подгруппу пуццолановых цементов входят: пуццолановый цемент, сульфатостойкий пуццолановый цемент, известково-пуццолановый, известково-глинитный и известково-зольный цементы; в подгруппу шлаковых — шлакоцемент, быстротвердеющий шлакоцемент, шлаковый магнезиальный цемент, известково-шлаковый, сульфатно-шлаковый, а в подгруппу цементов с наполнителями — двухкомпонентные цементы на основе цемента и наполнителей (карбонатный, песчанистый цемент), к этой же подгруппе относятся многокомпонентные цементы на базе цемента, наполнителей и гидравлических добавок. Известково-пуццолановые цементы, в соответствии с видом применяемых для их изготовления гидравлических добавок, делятся на цементы на основе добавок вулканического, осадочного происхождения или обожженных глинистых веществ.

Расширяющиеся цементы изготовляют на основе глиноземистого цемента или цемента с различными расширяющимися добавками. К этой подгруппе можно отнести и безусадочные цементы.

Группа воздушных вяжущих отличается тем, что после смешивания с водой эти вяжущие могут твердеть и длительно сохранять и наращивать, прочность только на воздухе. Воздушные вяжущие вещества применяют лишь в надземных сооружениях, не подвергающихся действию воды. В группу воздушных вяжущих входят воздушная известь, гипсовые вяжущие вещества и магнезиальные вяжущие вещества.

Воздушную известь изготовляют в виде негашеной комовой, негашеной молотой, карбонатной молотой, гидратной (пушонка). К гипсовым вяжущим веществам относятся: строительный гипс, формовочный гипс, технический (высокопрочный) гипс, ангидритовое вяжущее, высокообжиговый гипс, гипсовые вяжущие из гипсосодержащих пород, а к магнезиальным — каустические магнезит и доломит.

К группе вяжущих автоклавного твердения, наиболее эффективно твердеющих при автоклавной (гидротермальной) обработке в течение 6-10 ч при давлении насыщенного пара 9-13 атм, относят известково-кремнеземистые вяжущие, состоящие из извести и кварцевого песка, маршалита или других кремнеземистых материалов; известково-белитовые вяжущие из извести и белитового (нефелинового) шлама, песчанистые цементы и ряд других. Некоторые вяжущие этой группы, которые могут твердеть при обычных температурах, уже упоминались ранее.

Читать еще:  Силикатный цемент время затвердевания

К группе кислотоупорных вяжущих веществ, которые после затвердевания на воздухе могут весьма длительное время сохранять свою прочность при воздействии минеральных кислот, относят кварцевый кремнефтористый цемент и некоторые другие.

Двух- и многокомпонентные вяжущие материалы, состоящие, например, из цемента и активных минеральных (гидравлических) или наполнительных добавок (микронаполнителей), иногда называют смешанными, производными или сложными, в отличие от исходных цементов чистых или основных (без добавок). Употребляемый нередко термин — вещественный состав — характеризует содержание в смешанном вяжущем основного вида вяжущего и различных добавок.

Вяжущие вещества без добавки заполнителей, в виде вяжущего теста (смеси вяжущего вещества с водой), употребляются редко, так как при твердении большинство этих веществ дает большую усадку, что ведет к образованию трещин. Кроме того, введение заполнителей снижает стоимость изделий из вяжущих веществ и в ряде случаев придает специальные свойства. Обычно в строительстве отдельные камни или блоки связывают в одну монолитную массу строительным раствором, представляющим собой затвердевшую растворную смесь, состоящую из вяжущего вещества, песка или другого мелкого заполнителя и воды. Цельные монолитные части сооружения изготовляют из бетона, получаемого в результате затвердевания бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества, мелких и крупных заполнителей и воды. Из бетонных, а также из растворных смесей изготовляют различные строительные детали и конструкции. Затвердевшее тесто называют вяжущим или цементным камнем. Так же называют затвердевшую цементную часть раствора или бетона.

Строительные детали на основе вяжущих бывают различной формы и размеров, начиная от небольших плиток и кончая крупными элементами сборных железобетонных конструкций. Твердение этих изделий протекает при обычных или повышенных температурах (гидротермальная обработка изделий на основе цемента и извести, сушка гипсовых изделий и т.д.).

Для получения изделий из вяжущих веществ служат цемент, известь, гипс и реже магнезиальные и другие вяжущие вещества. В качестве заполнителей применяют песок, гравий, щебень, доменный и топливный шлаки, керамзит, аглопорит, шлаковую пемзу, вспученный перлит, природную пемзу и некоторые другие; армирующим же материалом является и арматурная сталь, асбест, древесные волокна и т. д.

Изделия из вяжущих веществ можно разделить на следующие основные группы:

1) бетонные и железобетонные из обыкновенных, легких и ячеистых бетонов на основе цементов;

3) силикатные плотные и ячеистые на основе извести;

Сырьем для производства вяжущих служат природные материалы (горные породы) и некоторые промышленные отходы. Эти материалы используются в отдельности либо в смеси друг с другом.

К природным сырьевым материалам относятся породы: гипсовые, известковые, глинистые, мергелистые, магнезиальные, высокоглиноземистые и кремнеземистые.

Гипсовые горные породы состоят в основном из двуводного CaSO4*2Н2О или безводного сернокислого кальция — CaSO4. Эти породы применяются для производства гипсовых вяжущих, а в смеси с другими материалами — для изготовления сульфатно-шлаковых цементов. Наряду с этим гипсовые породы широко используются как добавки к различным вяжущим веществам. Основными видами гипсового сырья являются гипсовый камень (CaSO4*2Н2О) и ангидрит (CaSO4).

Известковые породы в виде известняков, мелов, известковых туфов, известняков-ракушечников состоят в основном из углекислого кальция. Они используются для производства извести, портландцемента, глиноземистого цемента и смешанных вяжущих на их основе.

Глинистые породы в виде глин различных видов, суглинков, глинистых сланцев, лёссов, состоящих в основном из водных алюмосиликатов, применяют для производства цемента, смешанных вяжущих на его основе, а также на основе извести и обожженных глин.

Мергелистые породы представляют собой природную гомогенную смесь кальцита и глинистого вещества. Их применяют при изготовлении портландцемента и его производных, а также гидравлической извести и романцемента.

Магнезиальные породы в виде магнезита (МgСО3) и доломита (СаСО3*МgСО3) употребляют в производстве магнезиальных вяжущих веществ, а также доломитовой извести.

Высокоглиноземистые породы (бокситы), состоящие главным образом из гидратов окиси алюминия, применяются в смеси ·с другими материалами для изготовления глиноземистого цемента.

Кремнеземистые породы (диатомит, трепел, пуццолана, трасс, кварцевый песок и др.) используются в смеси с другими материалами для изготовления смешанных цементов.

Отходы промышленности [металлургические и топливные шлаки, золы, белитовый (нефелиновый) шлам и др.] в смеси с другими материалами употребляются для получения различных цементов. В этом случае устраняется необходимость в организации карьеров для добычи полезного ископаемого и не образуются большие отвалы из отходов вблизи завода-изготовителя.

Заводы по производству вяжущих веществ применяют в качестве сырья широко распространенные горные породы и отходы других отраслей промышленности. Эти заводы строятся в большинстве случаев в местах залегания основного сырья, так как перевозить его невыгодно из-за его громоздкости, низкой стоимости и сравнительно небольшого выхода готового продукта, так как в ходе производства удаляются влага и углекислота.

Добавки, вводимые для регулирования свойств изготовляемых из вяжущих веществ растворов и бетонов и для экономии самих вяжущих веществ, можно разделить на следующие группы:

1) активные минеральные (гидравлические), повышающие плотность и стойкость вяжущих веществ в пресных и сульфатных водах: осадочного происхождения — диатомиты, трепелы, опоки, глиежи (глины естественножженые); вулканического происхождения — пеплы, туфы, пемзы, трассы; искусственно получаемые — доменные гранулированные шлаки, топливные золы и шлаки, обожженные глины (глинит, цемянка, керамзит, аглопорит), горелые породы (самовозгорающиеся в отвалах пустые шахтные породы), кремнеземистые отходы;

2) наполнительные (микронаполнительные), позволяющие экономить цемент и повышать плотность бетона: получаемые из горных пород — известняки, изверженные горные породы, пески, глины и т. п.; искусственные, получаемые из промышленных отходов, — доменные отвальные шлаки, некоторые виды топливных зол и шлаков и т. д.;

3) ускоряющие схватывание· и твердеющие вяжущих веществ: хлористый кальций, хлористый натрий, соляная кислота, сернокислый глинозем, поташ, молотая негашеная известь и др.;

4) замедляющие схватывание вяжущих веществ: гипс, слабый раствор серной кислоты, сернокислое окисное железо, кератиновый замедлитель, животный клей и др.;

5) поверхностно-активные: пластифицирующие — концентраты сульфитно-спиртовой барды (жидкие, твердые и порошкообразные); гидрофобно-пластифицирующие и микропенообразующие — мылонафт, асидол, асидол-мылонафт, абиетат натрия, омыленный древесный пек и др. К гидрофобно-пластифицирующим добавкам относятся и кремнийорганические жидкости: метилсиликонат натрия (ГКЖ-11, МСГ-9), этилсиликонат натрия. (ГКЖ-10, ЭСГ-9), этилгидросилоксановая жидкость (ГКЖ-94). Поверхностно-активные вещества уменьшают водопотребность и расход вяжущих, повышают морозостойкость бетонов и растворов. Гидрофобно-пластифицирующие добавки, кроме того предохраняют цементы от быстрой потери активности при дальних перевозках и длительном хранении;

6) пенно — газообразующие, применяемые для изготовления ячеистых бетонов: пенообразователи – клее — канифольные, смолосапониновые, алюмосульфонафтеновые, пенообразователь ГК; газообразователи — алюминиевая пудра, пергидроль технический;

7) повышающие кислото- и жаростойкость: кислотостойкие — тонкомолотые андезит, базальт, диабаз, бештаунит, гранит, кварц, природный пылевидный кварц и др.; жаростойкие — тонкомолотые хромит, магнезит, фосфоритная мука, шамот, полукислые огнеупорные изделия, металлургический магнезит, андезит, диабаз и др.

В основу приведенной классификации добавок положено ее целевое назначение. Некоторые добавки по оказываемому им действию могут быть отнесены к двум и более группам и используются и в тех, и в других случаях.

Добавки применяются как в сухом, порошкообразном, состоянии, так и в виде водного раствора, суспензии или эмульсии. Они вводятся в состав цемента или до затворения водой (путем совместного помола или последующего после помола смешения или непосредственно в бетономешалку или растворомешалку (одновременно с другими составляющими бетонной или растворной смеси).

Читать еще:  Цемент с содержанием железа

Ряд добавок нашел широкое применение. Например, добавки замедляющие сроки схватывания, и активные минеральные другие добавки применяются реже.

В производстве вяжущих веществ для ускорения процессов служат различные минерализаторы и интенсификаторы, вводимые в небольших количествах. Так, для ускорения обжига цемента вводят фториды щелочных и щелочноземельных металлов, соли кремнефтористоводородной кислоты, сернокислый и хлористый кальций и др.; для ускорения процесса помола цемента вводят углеродистые материалы, поверхностно-активные вещества и некоторые другие; для снижения влажности шлама к сырьевой смеси добавляют разжижители в виде сульфитно-спиртовой барды, триполифосфата натрия и ряда других веществ.

Основные виды вяжущих материалов применяемые в цементной промышленности:

Особенности напрягающего цемента (НЦ)

Современный высокопрочный, с повышенной скоростью застывания материал – напрягающий цемент (НЦ), становится более распространенным среди профессионалов. Он представляет собой смесь нескольких компонентов: портландцементного клинкера тонкого помола, извести, гипса и глиноземного шлака.

Портландцемент придает нужную прочность при схватывании, позволяет избежать появления трещин. Остальные составляющие образуют напрягающий компонент, придающий цементу нужные характеристики.

  1. Особенности
  2. Сфера применения
  3. Разновидности и состав
  4. Характеристики и свойства
  5. Преимущества и недостатки

Особенности

Монолит на основе напрягающего цемента увеличивает свой объем уже на третьи сутки после заливки. При этом он схватывается быстрее классических составов, не в ущерб прочности.

Применяемые в материале вяжущие коагуляционного типа твердения гарантируют высокий уровень адгезии. Поэтому при выполнении ремонтных работ, когда стяжка накладывается на старую основу, необходимо очистить ее поверхность, чтобы получить цельный монолит.

Одна из особенностей такого цемента – запрет на смешивание с вяжущими другого типа, в том числе, обычным портландцементом. Это изменит его технические характеристики, что приведет к снижению расширяющих свойств, ухудшит водо- и газонепроницаетмость, огнеупорность.

Сфера применения

Понятие самонапряженного бетона, для производства которого применяется напрягающий цемент, базируется на отсутствии усадки при его укладке. Сохранение формы монолита после заливки делает этот состав идеальным для строительства фундаментов и стяжки полов, создания конструкций, зданий и сооружений.

Водонепроницаемость бетонов с НЦ, допускает применение при строительстве бассейнов, стоков, канализационных каналов. Высокопрочные пескобетоны и гидроизолирующие смеси на базе напрягающих компонентов используются при возведении очистных сооружений, конструкций, периодически подвергающихся воздействию воды или агрессивных сред.

Повышенная прочность конструкций из самонапряженного бетона, обуславливает их применение под высокими статическими и динамическими нагрузками, в трубопроводных магистралях, местностях со сложным рельефом и климатом. Его используют для отливки вертикальных элементов зданий, изготовления плит перекрытия многокорпусного типа, хранилищ, в том числе для токсичных отходов. Напрягающий цемент и строительные растворы на его основе, используют для выполнения следующих работ:

  • ремонта и усиления фундаментов зданий и сооружений, особенно в местностях с высоким уровнем грунтовых вод;
  • строительства резервуаров для воды, нефтепродуктов, других химически активных веществ;
  • создания гидроизоляционных барьеров;
  • ремонта сколов, трещин, швов вертикальных и горизонтальных поверхностей;
  • строительства печей, каминов, бойлерных;
  • устройства стоков, беговых дорожек, взлетно-посадочных полос, участков автомобильных трасс, подверженных высоким нагрузкам;
  • применяют для получения композиционных материалов;
  • малоэтажного строительства, бетонирования подвалов, подземных коммуникаций.

Разновидности и состав

Напрягающий цемент представляет собой саморасширяющийся материал, применяемый в строительстве. Он отличается своей водонепроницаемостью, прочностью. В состав входят:

  • портландцементный клинкер тонкого помола – 70%;
  • глиноземный шлак – 20%;
  • гипс – 10%.

В зависимости от конкретных запросов состав может незначительно меняться, но его нельзя смешивать с другими вяжущими веществами. Для увеличения сопротивления деформациям добавляется известь. Напрягающий цемент маркируется в зависимости от степени расширения при схватывании:

  • состав, не дающий усадки – НЦ 10;
  • средние показатели расширения – НЦ 20;
  • высокое расширение – НЦ 60.

Наиболее распространена марка напрягающего цемента НЦ 20. Этот материал при схватывании расширяется до 1,5% от начального объема, в результате чего приобретает дополнительную прочность. Бетонные конструкции, с таким вяжущим компонентом выдерживают водяное давление в 20 атмосфер, а газонепроницаемость улучшается в 40 раз по сравнению с классическими бетонами. Поэтому он применяется для строительства бассейнов, также в глубоководных конструкциях.

Характеристики и свойства

Характеристики напрягающего цемента регламентируются ГОСТ 31108-2003, в котором отражается соотношение компонентов, входящих в этот материал. Это позволяет получить точные данные, необходимые для расчета будущего здания, конструкции или сооружения.

Одно из свойств, указываемых на упаковке – время первоначального схватывания состава. При стандартных условиях оно составляет 0,5 часа. Прочность на изгиб через 2 суток равна 3,8 МПа, а через 4 недели – уже 5,9 МПа. Прочность на сжатие в этих же временных рамках составляет, соответственно, 14 и 49 МПа. Это больше, чем для обычных бетонов с портландцементом в качестве связующего компонента.

Важным показателем является самонапряжение такого бетона (около 2 МПа). Это позволяет создавать предварительно напряженные железобетонные конструкции, с высоким давлением на арматуру. Данное свойство позволяет возводить высокопрочные фундаменты, вертикальные монолитные конструкции.

Минимальная морозостойкость материала соответствует показателю F30. У бетонов, на основе напрягающего цемента НЦ 20, этот показатель может достигать 1500 циклов заморозки и оттаивания. Ни один другой состав не выдерживает таких нагрузок. Также он взрывобезопасен, пожаростоек.

Преимущества и недостатки

Напрягающий цемент представляет собой универсальный материал, на основе которого легко приготовить строительный раствор, достаточно правильно соблюсти пропорции. Применение НЦ повышает прочностные характеристики и продлевает срок службы бетонных и железобетонных сооружений в 3-6 раз. Это связано с тем, что при расширении масса раствора заполняет все пустоты, делая конструкции монолитными.

Этот материал может использоваться без дополнительной гидроизоляции, поскольку имеет высокую водонепроницаемость, поэтому часто применяется для заливки фундаментов. Это свойство является еще одним преимуществом напрягающего цемента, поскольку гидроизоляционные материалы дороги и недолговечны. Их срок службы не превышает 20 лет, а ремонт гидроизоляции сложен и затратен.

Достоинством является отсутствие усадки при схватывании. Точное прогнозирование характеристик возводимых из него конструкций. При затвердевании на поверхности монолита не возникает трещин, что увеличивает его прочность, влаго- и морозостойкость.

Свойства материала позволяют создавать конструктивные элементы больших размеров без температурных швов, что невозможно сделать, применяя классический портландцемент. Самые прочные полы, плиты перекрытий, фундаментные блоки получаются именно на основе напрягающего цемента.

Важным преимуществом материала — высокая скорость схватывания. Это свойство снижает трудозатраты за счет экономии времени при строительстве. Еще одним плюсом НЦ является многократное увеличение срока безремонтной эксплуатации любых зданий и сооружений, построенных из него.

Среди недостатков отмечают относительно высокую цену. Это приводит к большому количеству подделок на рынке, поэтому при покупке требуйте сертификат качества. Работать с материалом можно только при плюсовой температуре в диапазоне от 5 до 35 °С. Чтобы работать при более низких температурах, в растворы добавляются специальные присадки. Другие добавки применяются, чтобы увеличить время схватывания, которое начинается уже через 30 минут после приготовления раствора.

Напрягающий цемент один из наиболее эффективных, по соотношению цены и качества, материалов, ускоряющий выполнение работы с одновременным повышением качества. Главное условие – строгое соблюдение технологии приготовления и укладки строительных растворов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector