88889.ru

Отделка плиткой и ремонт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

8. Глиноземистый цемент

8. Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент — бысгротвердеющее в воде и на воздухе высокопрочное вяжущее вещество, получаемое путём обжига до спекания или плавления смеси материалов, обогащенных глинозёмом и оксидом кальция; и последующего тонкого помола продукта обжига. Вяжущие свойства’ ‘глиноземистого цемента обеспечиваются преимущественно низкоосновными алюминатами кальция. Глиноземистый цемент в отличие от портландцемента не содержит ни гипса, ни активных минеральных добавок. Однако он может содержать до 2% специальных добавок, интенсифицирующих процесс помола, при условии, что эти добавки не снижают его строительно-технические свойства.

Химический состав глиноземистого цемента колеблется в следующих пределах: Аl2О3 — 35-50%, SiO2 — 5-15%, Fe2O3 -.5-15%, CaO -35-45%. Минералогический состав глиноземистого цемента зависит от состава сырья и технологии производства. Важнейшим минералом этого вяжущего является моноалюминат кальция (СаОА12О3), который обеспечивает при обычных сроках схватывания быстрое твердение цемента. В глиноземистом цементе могут содержаться и другие алюминаты кальция — 5СаОЗА12О3, 12СаО7А12О3, СаО2А12Оз. Кроме этого в состав глиноземистого цемента входят также ферриты, алюмоферриты и силикаты кальция. Гидравлическая активность ферритов и алюмоферритов кальция значительно ниже, чем у чистых кальциевых алюминатов. Силикатная составляющая глиноземистого цемента представлена в основном двухкальциевым силикатом, однако в этом вяжущем он является достаточно инертным минералом, поскольку в ранние сроки твердения гидратация C2S протекает с невысокой скоростью. В качестве основного сырья для изготовления глиноземистого цемента используют бокситы и известняки или известь. Пригодность бокситов для производства глиноземистого цемента оценивают по коэффициенту качества: к= А12О3/ SiO2. Бокситы считают пригодными, если к>5-6 при содержании SiO2 не более 8%. В известняках содержание SiO2 и MgO не должно превышать 1.5-2%.

Существуют два способа получения глиноземистого цемента:

способ спекания, предусматривающий обжиг сырьевой смеси во вращающихся печах до спекания;

способ плавления, заключающийся в полном плавлении сырьевой шихты.

Выбор способа зависит в основном от химического состава боксита, поскольку он определяет температуру обжига. Дело в том, что сырьевые смеси с высоким содержанием SiO2 и Fe2O3 имеют очень близкие значения температуры спекания и температуры плавления, что налагает определённые ограничения на режим работы обжигового агрегата.

Способ спекания. По этой технологии можно использовать только высококачественные и однородные по составу бокситы, в которых содержание SiO2 не более 8%, a Fe2O3 — не более 10%. В этом случае технологически возможно провести обжиг до спекания без опасности расплавить обжигаемый материал. Технология производства глиноземистого цемента по этому способу аналогична схеме получения портландцемента. Однако обжиг ведут очень осторожно при температурах не выше 1250-1350°С, так как уже при 1400°С появляется значительное количество расплава, что может нарушить нормальную работу печи. Клинкер, полученный по этой технологии, размалывается лучше, чем полученный по способу плавления.

Способ плавления при производстве глиноземистого цемента получил большее распространение, что обусловлено возможностью использования грубомолотой сырьевой смеси на основе сырья с высоким содержанием примесей (в том числе и плавней), так как они при обжиге частично удаляются. Плавление шихты происходит при сравнительно низких температурах (1380-1600°С) и осуществляется в вагранках, доменных печах, электродуговых печах или конверторах в восстановительной или окислительной атмосфере.

При плавке в электродуговых печах необходима предварительная термическая обработка сырьевых материалов — низкотемпературный обжиг известняка до полной декарбонизации и бокситов — до полной дегидратации. В противном случае в электродуговой печи в силу резкого выделения газов может произойти взрыв. В печь загружают прокаленные известь и бокситы, а также железную руду, металлический лом и кокс. При плавке оксиды железа и кремния, присутствующие в сырье, восстанавливаются и взаимодействуют друг- с другом с образованием ферросилиция. В силу того, что плотность расплава ферросилиция составляет 6,5 г/см 3 , а плотность расплава цемента — 3 г/см 3 , они естественным образом расслаиваются. Сливая раздельно верхний и нижний слои этих расплавов, получают два продукта — клинкер глиноземистого цемента и ферросилиций, широко используемый в металлургии. Плавка идёт при температурах 1800-2000°С, а периодический выпуск расплава из печи в изложницы осуществляется при 155О-16ОО°С. Охлажденный клинкер направляют на дробление и помол. Плавка в электродуговых печах позволяет получать глиноземистый цемент высокого качества, но требует высокого расхода электроэнергии.

При плавлении в доменных печах («русский способ») одновременно получают глиноземистый клинкер и чугун. Сырьевую смесь, состоящую из железистого боксита, известняка, металлического лома и кокса, послойно загружают в печь. В результате доменного процесса из руды получают расплав чугуна, а в виде шлака — глиноземистый клинкер. Температура выпускаемого из домны расплава глиноземистого шлака составляет 1550-165О°С, а чугуна — 1450-1500°С. Расплавленный шлак сливают в изложницы, где он медленно охлаждается и кристаллизуется. Количество получаемого чугуна примерно равно количеству глиноземистого клинкера. Три доменной плавке кремнезём восстанавливается не в полной мере, поэтому в этой технологии необходимо использовать малокремнезёмистые бокситы и строго контролировать химический состав эжигаемой шихты. Обжиг в доменной печи очень экономичен.

Микроструктура и качество плавленого клинкера в значительной мере определяются режимом охлаждения. При медленном охлаждении кристаллы растут в благоприятных условиях и достигают больших размеров. Быстро охлажденный клинкер содержит значительное количество стеклофазы. Плавленый клинкер отличается высокой твердостью, поэтому для его измельчения на первом этапе измельчения применяют двухстадийное дробление в мощных дробилках. Дробленый клинкер обязательно подвергают электромагнитной сепарации для улавливания и отделения металлического железа и ферросилиция. Тонкий помол клинкера осуществляют в шаровых мельницах. При этом вводят до 2% углесодержащих добавок (угольная мелочь, сажа) для интенсификации помола. Вследствие большого износа мелющих тел необходимо чаще, чем при помоле портландцемента, производить перегрузку мельниц. Расход электроэнергии на помол плавленых клинкеров примерно в два раза выше, чем на помол клинкеров того же состава, обожжённых до спекания. Помол ведут до остатка на сите № 008 не более 10%.

Читайте так же:
Медицинский цемент для протеза

Гидратация глиноземистого цемента. При затворении порошка глиноземистого цемента водой такие физические процессы, как образование пластичного теста, его последующее уплотнение и схватывание протекают так же, как и при смешении портландцемента с водой. Но химическая сторона гидратации и твердения глиноземистого цемента имеет существенные особенности. Однокальциевый алюминат при взаимодействии с водой даёт в качестве первичной фазы гидроалюминат кальция состава САН,, который является нестабильным соединением и в последующем перекристаллизовывается с образованием C2AH8 по схеме: 2[СаО·А123] +20Н2О -> 2[СаО·А12О3·10Н2О]

Продукты гидратации выделяются в виде гелеобразных масс. При Дальнейшем твердении происходит уплотнение геля двухкальцисвого алюмината и кристаллизация дополнительных количеств новообразований, что приводит к интенсивному упрочнению камня. Кроме гидроалюмината кальция состава С2АН8 образуется также гидроалюминат С4АН13. Обе эти фазы кристаллизуются в виде гексагональных пластинчатых кристаллов и являются метастабильными; с течением времени возможно их превращение в стабильную кубическую форму гидроалюмината кальция состава С3АН6, но при комнатных температурах этот переход протекает медленно. Поэтому камень глиноземистого цемента, твердевший в нормальных условиях, состоит преимущественно из гексагональных пластинчатых гидроалюминатов кальция и гидроксида алюминия. При более высоких температурах ускоряется перекристаллизация С2АН8 и С4АН13 в С3АН6, что ведёт к существенному спаду прочности за счёт возникающих внутренних напряжений.

Таким образом, процессы гидратации и твердения глиноземистого цемента характеризуются следующими отличительными особенностями: связывается большое количество коды; выделяются гелеобразные массы гидроалюмипатов кальция и А12(ОН)3, процесс сопровождается выделением большого количества теплоты (высокоэкзотермичное вяжущее); скорости реакций гидратации и твердения выше, чем у портландцемента (быстротвердеющее вяжущее); характер новообразований и, следовательно, свойства цемента в значительной мере зависят от температурных условий твердения; образующийся при твердении камень отличается повышенными плотностью, коррозионной стойкостью, морозостойкостью и меньше подвержен усадке.

Марка глиноземистого цемента определяется пределом прочности при сжатии образцов, приготовленных из раствора жёсткой консистенции состава 1:3 в возрасте 3 суток. Выпускают глиноземистый цемент трёх марок: 400, 500 и 600. При этом нормируется не только трёхсуточная прочность, но и прочность через 1 сутки твердения, она должна составлять для марок 400, 500 и 600, соответственно, не менее 23, 28 и 33 МПа. Иллюстрацией того, что это вяжущее является быстротвердеющим, служат следующие данные: через 5-6 ч твердения прочность достигает 30% от марочной, а через 1 сутки — 55-60%. При этом в первые сутки выделяется 70-80% всей теплоты гидратации (у портландцемента это происходит лишь к 7-ми суткам твердения). Однако схватывается глиноземистый цемент в обычные сроки: начало схватывания наступает не ранее 30 мин, а конец — не позднее 12 ч с момента затворения. С увеличением тонкости помола цемента и повышением температуры затворяющей воды сроки схватывания сокращаются. Они также резко сокращаются при добавлении к глиноземистому цементу извести или портландцемента, но в to же время это ведёт к снижению прочностных свойств. Поэтому смешивать глиноземистый цемент с подобными веществами нельзя.

Так как при твердении глиноземистого цемента выделяется много теплоты, то его целесообразно использовать при низких температурах бетонирования, но исключено его применение в массивном бетоне и в условиях высоких температур (при жарком климате или при пропаривании).

Глиноземистый цемент отличается повышенной водостойкостью и устойчивостью по отношению к действию сульфатных, хлористых, углекислых и других минерализованых вод. Это объясняется повышенными плотностью и водонепроницаемостью бетона на таком вяжущем, а также отсутствием в нём легко растворимых веществ и защитным действием плёнок из гидроксида алюминия, обволакивающих частицы цементного камня. Однако растворы щелочей разрушают цементный камень и бетон на основе глиноземистого цемента.

Несмотря на своё высокое качество, глиноземистый цемент не получил столь широкого распространения, как портландцемент, так как сырьевая база для его производства ограничена, а стоимость его в 3-4 раза выше, чем стоимость портландцемента. Глиноземистый цемент целесообразно применять в тех случаях, когда его специфические свойства (высокая прочность, достигаемая за короткие сроки твердения, большое тепловыделение, коррозионная стойкость) могут быть использованы в полной мере и экономически оправдывают его применение вместо портландцемента. Это может быть скоростное строительство, бетонирование при аварийных работах, зимнее бетонирование, строительство сооружений, которые эксплуатируются в условиях воздействия агрессивных сред, а также производство огнеупорных бетонов. Глиноземистый цемент является основой для производства расширяющихся цементов.

Цементы глиноземистые и высокоглиноземистые. Технические условия

Стандарт распространяется на глиноземистые и высокоглиноземистые цементы, предназначенные для изготовления быстротвердеющих строительных и жаростойких растворов и бетонов.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ стандарт

ЦЕМЕНТЫ ГЛИНОЗЕМИСТЫЕ
И ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫЕ

ТЕХНИЧЕСКИЕ условия

Стандартинформ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ЦЕМЕНТЫ ГЛИНОЗЕМИСТЫЕ И ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫЕ

Технические условия

Alumina and high alumina cements. Specifications

Дата введения 01.01.92

Настоящий стандарт распространяется на глиноземистые и высокоглиноземистые цементы (далее — цементы), предназначенные для изготовления быстротвердеющих строительных и жаростойких растворов и бетонов.

Читайте так же:
Как сделать цементный раствор марки 400

Классификация и области применения цементов — по ГОСТ 30515 .

Определения к терминам, применяемым в настоящем стандарте, — по нормативному документу.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Цементы следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

1.2. Основные параметры

1.2.1. По содержанию А L 2O3 цементы подразделяют на виды:

глиноземистый цемент (ГЦ);

высокоглиноземистый цемент I (ВГЦ I);

высокоглиноземистый цемент II (ВГЦ II);

высокоглиноземистый цемент III (ВГЦ III).

1.2.2. По прочности при сжатии в возрасте 3 сут цементы подразделяют на марки:

ВГЦ II — 25 и 35;

1.2.3. Условное обозначение цементов должно состоять из:

наименования вида цемента по п. 1.2.1;

марки цемента по п. 1.2.2 (только для ГЦ и ВГЦ II);

обозначения настоящего стандарта.

Пример условного обозначения глиноземистого цемента марки 40:

Цемент глиноземистый 40 ГОСТ 969-91

ГЦ 40 ГОСТ 969-91

1.3.1. Содержание оксидов элементов в цементах должно соответствовать указанному в табл. 1.

Содержание оксидов элементов, %

** Содержание оксида железа представляет собой сумму Fe 2 О3 и FeO, пересчитанных на Fe 2 О3.

1.3.2. Физико-механические показатели цементов должны соответствовать указанным в табл. 2.

Значение для цемента вида и марки

1. Предел прочности при сжатии, МПа, не менее, в возрасте:

2. Тонкость помола:

остаток на сите с сеткой № 008 по ГОСТ 6613 , %, не более

удельная поверхность, м 2 /кг, не менее

3. Сроки схватывания:

начало, мин, не ранее

конец, ч, не позднее

4. Огнеупорность, °С, не менее

1.3.3. Допускается введение в цементы технологических добавок, не ухудшающих их свойства: не более 2 % массы глиноземистых цементов и не более 0,2 % массы высокоглиноземистых цементов. В случае поставки высокоглиноземистых цементов на экспорт введение технологических добавок оговаривается по соглашению сторон.

1.4. Маркировка и упаковка

Цементы маркируют и упаковывают по ГОСТ 30515 со следующими дополнениями:

1) допускается упаковка высокоглиноземистых цементов в полиэтиленовые мешки по ГОСТ 17811 ;

2) не допускается упаковка высокоглиноземистых цементов в четырехслойные бумажные мешки.

2. ПРИЕМКА

Цементы принимают по ГОСТ 30515 со следующими дополнениями:

1) объем партии высокоглиноземистых цементов не должен превышать 75 т для заводов с годовым выпуском цемента до 5,0 тыс. т и вместимости одного силоса (но не более 200 т) для заводов с годовым выпуском цемента св. 5,0 тыс.т;

2) партия цемента принимается и может быть отгружена, если результаты приемосдаточных испытаний по прочности, тонкости помола, срокам схватывания и химическому составу удовлетворяют требованиям настоящего стандарта;

3) огнеупорность высокоглиноземистых цементов определяют не менее чем для 20 % партий цемента.

3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

3.1. Физико-механические свойства цементов определяют по ГОСТ 310.1 — ГОСТ 310.4 со следующими дополнениями:

1) при изготовлении образцов высокоглиноземистых цементов для испытания на прочность водоцементное отношение подбирают таким, чтобы расплыв стандартного конуса был 105 — 110 мм;

2) формы с образцами глиноземистых цементов хранят в течение (6 ± 0,5) ч в воздушно-влажных условиях при относительной влажности воздуха не менее 90 %, затем помещают в ванну с водой. Через (24 ± 2) ч с момента изготовления формы извлекают из воды, образцы расформовывают, часть подвергают испытаниям, остальные помещают в ванну с водой и хранят в ней до установленных сроков испытания.

3.2. Химический состав цементов определяют по ГОСТ 5382 .

3.3. Огнеупорность высокоглиноземистых цементов определяют по ГОСТ 4069 . Пирометрические конусы, необходимые для проведения испытаний, изготавливают из цементного теста нормальной густоты. Тесто ручным уплотнением набивают в разборные металлические конусообразные формы и хранят их в камере воздушно-влажного хранения в течение 24 ч при температуре (20 ± 2) °С и относительной влажности не менее 90 %. После этого конусы освобождают от форм и проводят их испытания.

4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

Транспортирование и хранение цементов производят по ГОСТ 30515 со следующими дополнениями:

1) отгрузку высокоглиноземистых цементов производят только в упакованном виде;

2) отгрузку глиноземистых цементов без упаковки в специализированном транспорте производят по согласованию изготовителя с потребителем;

3) допускается отгрузка цементов без упаковки в мягких контейнерах по нормативному документу, утвержденному в установленном порядке.

5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. Содержание цементной пыли в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимой концентрации 6 мг/м 3 согласно ГОСТ 12.1.005 .

5.2. Температура, влажность и подвижность воздуха рабочей зоны должны удовлетворять требованиям ГОСТ 12.1.005 .

6. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

Изготовитель гарантирует соответствие цементов требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий транспортирования и хранения в течение 45 и 30 сут со дня отгрузки для глиноземистых и высокоглиноземистых цементов соответственно.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственной ассоциацией «Союзстройматериалы»

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 21.01.91 № 2

ГЛИНОЗЕМИСТЫЙ ЦЕМЕНТ

glinozemestii_cement.png

Наша компания оказывает услуги в области реализации отечественных стройматериалов, произведенных в строгом соответствии с утвержденными техническими условиями и государственными стандартами и нормами.

Это быстро твердеющая, высокопрочная смесь, предназначенная для изготовления жаростойких бетонов, строительных растворов. Глиноземистый цемент согласно ГОСТу 969-91 имеет три типа маркировки ГЦ-40, ГЦ-50, ГЦ-60. А также в наличии высокоглиноземистый цемент (ВГЦ).

Начало схватывания – не ранее 45 минут
Конец схватывания – не позднее 10 часов
ПРОЧНОСТЬ НА СЖАТИЕ В ВОЗРАСТЕ1 СУТКИ3 СУТОК
ГЦ-40МПа22,540,0
ГЦ-50МПа27,450,0
ГЦ-60МПа32,460,0
Читайте так же:
Время твердения цементной стяжки

Время схватывания может меняться с введением ускорителей (гипс, известь, портландцемент) или замедлителей (бур, борная кислота, хлористый кальций).

  • большое количество тепла, выделяемое при отвердевании бетона, что дает возможность использовать данный бетон, даже при минусовых температурных режимах, без дополнительного прогрева;
  • оперативное нарастание прочности в раннем возрасте;
  • повышенные показатели плотности цементного камня, что позволяет позиционировать данный стройматериал, как наиболее устойчивый среди цементов к агрессивным средам (жидкости, газы);
  • в сравнении портландцементом, глинозёмистый цемент имеет более высокие показатели огнестойкости и термостойкости. Совместно с такими огнеупорными наполнителями, как хромитовая руда, шамот, магнезит, глинозёмистый цемент может применяться для получения гидравлически отвердевающих бетонов или растворов.
  • быстрое нарастание прочности в раннем возрасте;
  • при твердении бетона на глиноземистом цементе выделяется большое количество тепла, что позволяет использовать эти бетоны при отрицательных температурах до -10 градусов без подогрева;
  • глиноземистый цемент имеет повышенную плотность цементного камня, что определяет большую устойчивость бетона против всех видов агрессивных жидкостей и газов по сравнению с бетоном на портландцементе;
  • глиноземистый цемент по сравнению с портландцементом является более огнестойким и термически устойчивым материалом. В смеси с огнеупорными заполнителями: шамотом, хромитовой рудой, магнезитом и др. глиноземистый цемент может быть использован для получения гидравлически твердеющих огнеупорных растворов и бетонов.
  • Для изготовления бетонных и железобетонных сооружений, когда расчетная прочность бетона должна быть достигнута в течение 1-х, 2-х, или 7 суток.
  • Для строительства морских и подземных сооружений, где требуется повышенная сульфатостойкость.
  • Для тампонирования холодных нефтяных скважин, тампонирования трещин в породах при большом дебите воды.
  • Для заделки пробоин в судах морского транспорта.
  • Для быстрого устройства фундаментов под машины, заливки анкерных болтов, восстановления поврежденных зданий и мостов.
  • Для изготовления сборных железобетонных изделий на заводах ЖБИ и строительных площадках, где глиноземистый цемент играет роль ускорителя твердения бетона.
  • Для изготовления емкостей и других сооружений, где глиноземистый цемент придает повышенную стойкость против органических кислот, соединений серы, серной кислоты, молочной кислоты, соляного раствора, крахмала.
  • Для изготовления огнеупорных бетонов и штучных изделий с огнеупорностью до 1700 гр. C.

Одним из основных направлений нашей деятельности является шамотный огнеупорный кирпич и огнеупорные смеси.

У нас есть всегда в наличии: Глиноземистый цемент (ГЦ), кирпич шамотный ША, ШБ, кирпич легковесный ШЛ, МЛЛ, МЛТ, кирпич ультралегковесный ШЛ, ШТЛ, МКРЛ, мертель МШ28, МШ32, МШ36, МШ39, глина огнеупорная ПГА, ПГБ, порошок шамота молотый ПШБМ Рулонные материалы МКРВ200, МКРР130, Асбест хризотиловый А6К30, Шнур асбестовый ШАОН, ШАК, картон асбестовый КАОН 1,КАОН 3, кирпич пенодиатомитовый КПД, крошка диатомитовая, ткань асбестовая АТ, жидкое стекло, кирпич муллитокорундовый МКС, мертель муллитовый ММЛ, мертель муллитокорундовый ММК, перлитовый

Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент представляет собой быстродействующий гидравлический вяжущий материал, который получают путем тонкого измельчения обожженной до спекания или сплавления богатой глиноземом сырьевой смеси. В качестве исходных материалов для получения глиноземного цемента используют известняк, известь или породы, с высоким содержанием глинозема (Al2O3). Химический состав такого цемента включает Al2O3 (минимум 35%), CaO (минимум 36%), SiO2 (2 — 4%) и Fe2О3 (10 — 14%). Внешние параметры глиноземистого цемента — это тонкий порошок серо-зеленого, коричневого или черного цвета.

склад глиноземистого цемента

По прочности на сжатие глиноземистые цементы подразделяются на две группы: цемент марки ГЦ-40 и марки ГЦ-50. Различаются они следующими параметрами: к концу первых суток прочность цемента марки ГЦ-40 составляет 22,5 МПа, а марки ГЦ-50 — 27,4 МПа. В возрасте 3-х суток прочность ГЦ-40 — 40 МПа, ГЦ-50 — 50 МПа.

Начало схватывания глиноземистых цементов происходит в возрасте не менее 45 минут, а конец схватывания — не позднее 10 часов. Глиноземистый цемент хорошо твердеют во влажной среде. При добавлении такого цемента в бетон, последний становится водонепроницаемым (его используют при контакте сооружений с пресной или сульфатной водой) и морозостойким, устойчивым к коррозии, что гарантирует полную сохранность арматуры. Так же бетон с добавлением глиноземистого цемента может использоваться и для строительства в зимнее время (до -10C°) без дополнительного подогрева, т. к. при твердении такой бетон выделяет большое количество тепла за короткий промежуток времени. Благодаря тому, что глиноземистый цемент является быстротвердеющим, уже через 15 — 18 часов прочность его такова, что позволяет вводить сооружения в эксплуатацию. Поэтому, несмотря на свою высокую стоимость этот цемент незаменим при срочных ремонтных и аварийных работах.

Глиноземистый цемент является одним из самых огнестойких цементов (его огнестойкость выше, чем у портландцемента). Он не теряет своих основных характеристик даже при эксплуатации в температурном режиме до 1700C°. В смеси с огнеупорными наполнителями, такими как магнезит, хромитовая руда, шамот, глиноземистый цемент используют для получения гидравлически твердеющих огнеупорных растворов и бетонов.

В основном глиноземистый цемент используют в промышленном строительстве, которое сопряжено с высокими температурами (например, в нагревательных устройствах, работающих в температурном режиме до 1300C°), агрессивными водными или газовыми средами (сульфатные воды, хлориды, серные соли, окись углерода, метан и т. д.). Он необходим для бетонных работ в зимнее время и для изготовления расширяющихся и безусадочных цементов. Для аварийного и ремонтного строительства промышленных зданий и мостов, а так же для аварийной заделки пробоин в судах морского флота. Глиноземистый цемент используют и как компонент растворов и клеёв в строительной химии. Этот цемент подходит и для горнодобывающей промышленности, для постройки шахт, строительства подземных сооружений, для быстрого устройства фундаментов под машины и т. д.

Читайте так же:
Бетон для отмостки цемент м500

Не исключен вариант применения глиноземистого цемента в срочных домашних ремонтных работах, т. к. этот цемент обладает коротким временем связывания и быстрое приращение механической выдержки. Здесь его используют для стройки каминов, облицовке печей, ремонта дымоходов и труб вентиляций. Так же он идет на подготовку полов, подоконников и притолок.

Глиноземистый цемент фасуют в мешки по 50 кг и в контейнерах (МКР-1 и ОС).

Портландцемент. Минералогический состав

Для приготовления бетона в строительных конструкциях наиболее широко используют неорганические вяжущие вещества. Эти вещества при смешивании с водой под влиянием внутренних физико-химических процессов способны схватываться (переходить из жидкого или тестообразного состояния в камневидное) и твердеть (постепенно увеличивать свою прочность). Наиболее широкое применение в производстве бетона получил портландцемент. Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде или на воздухе. Он представляет собой порошок серого цвета, получаемый тонким помолом клинкера с добавкой гипса. Клинкер – обожженная до спекания смесь, в которой преобладают силикаты кальция. Для получения цемента высокого качества необходимо, чтобы его химический состав, а, следовательно, и состав сырьевой смеси были устойчивы. При помоле к цементному клинкеру можно добавлять до 20 % гранулированных доменных шлаков или активных минеральных добавок.

В результате обжига при 1450С образуются следующие основные клинкерные минералы:

  • Алит, трех кальциевый силикат – состава 3CaO*SiO2 или C3S . Основной минерал, оказывающий влияние на качество цемента. Алит обладает свойствами быстротвердеющего гидравлического вещества высокой прочности. Цементы высоких марок и быстротвердеющие цементы изготавливают с повышенным содержанием трехкальциевого силиката. Содержание в цементе – 37-60%.
  • Белит, двух кальциевый силикат – состава 2СаО*SiO2 или C2S. Медленнотвердеющее гидравлическое вяжущее средней прочности. Цементы с повышенным содержанием белита медленно твердеют, однако прочность их нарастает в течение длительного времени и в возрасте нескольких лет, может оказаться достаточно высокой. Содержание в цементе – 15-37%.
  • Трех кальциевый алюминат – состава 3СаО*Al2O 3 или С3А. Минерал-плавень, главная задача которого понижение температуры спекания сырьевой смеси. Твердеет быстро, но имеет низкую прочность. Содержание в цементе – 5-15%.
  • Четырех кальциевый алюмоферрит – состава 4CaO*Al2O3*Fe2O3 или С4AF. Минерал-плавень. Твердеет быстрее силикатов, но медленнее алюмината. Содержание в цементе – 10-18%.

2. Прочность. Активность. Марка.

Основным свойством, характеризующим качество любого цемента, является его прочность (марка). Марка цемента определяется испытанием стандартных образцов — палочек размером 4*4*16 см, приготовленных из раствора цемента и стандартного вольского песка, с последующим твердением в течение 28 суток во влажных условиях. Испытания проводятся на изгиб и сжатие. Прочность контрольных образцов на сжатие, выраженная в кгс/см2, является маркой цемента. В строительстве применяют цементы марок 400, 500, 600. Действительную прочность цемента называют его активностью. Т.е. если контрольные образцы показали прочность при сжатии 44МПа, то активность этого цемента будет 44 МПа (? 440 кгс/см2), а марка – 400. При проектировании состава бетона лучше использовать активность цемента, так как это обеспечивает более точные результаты и экономию цемента. Помимо прочности к цементам предъявляются и другие требования, важными из которых являются нормальная густота и сроки схватывания.

3. Физико-механические свойства цемента.

Нормальной густотой называют то содержание воды (в %), которое необходимо добавить к цементу, чтобы получить определенную консистенцию цементного теста. Обычно эта величина равна, 22-27% и увеличивается при введении в цемент при помоле тонкомолотых добавок, обладающих большой водопотребностью (трепел, опока и др.). Нормальная густота в известной мере определяет, реологические свойства цементного теста и тем самым влияет на подвижность бетонной смеси. Чем меньше нормальная густота цемента, тем меньше водопотребность бетонной смеси, необходимая для достижения определенной подвижности (жесткости) смеси. Сокращение расхода воды, в свою очередь, приводит к уменьшению расхода цемента (при заданном В/Ц). В бетонах желательно применять цементы с пониженной нормальной густотой.

Сроки схватывания цемента, определяемые на специальном приборе по глубине проникания иглы в цементное тесто, характеризуют начало и конец процесса превращения материала в твердое тело. По стандарту требуется, чтобы начало схватывания при температуре 20С наступало не ранее, чем через 45 мин, а конец завершался не позднее 10 ч. с момента затворения цемента водой. На практике начало схватывания наступает через 1-2 ч, а конец – через 5-8 ч. Эти сроки обеспечивают производство бетонных работ, т.к. дают возможность транспортировать и укладывать бетонные смеси и растворы до их схватывания. Сроки схватывания можно регулировать путем добавления в бетонную смесь при ее приготовлении различных химических добавок.

Портландцемент имеет, как правило, тонкий помол: через сито N008 (около 4900 отверстий на 1кв.см. с размером ячеек в свету 0.08*0.08 мм) должно проходить не менее 85 % общей массы цемента. Средний размер частиц цемента составляет 15-20 мкм.

Истинная плотность портландцемента без добавки составляет 3,05-3,15 г/см3. Плотность портландцемента при расчете состава бетона условно принимают в уплотненном состоянии 1,3 кг/м3.

Схватывание и твердение цемента – экзотермические процессы. Практически 1 кг цемента М400 выделяет в бетоне за 7 суток с момента затворения цемента водой не менее 210 кДж. Для цемента М500 эта цифра составляет порядка 250 кДж. Тепловыделение зависит от минералогического состава цементного клинкера, типа введенных добавок и тонкости помола. Из клинкерных минералов наибольшим тепловыделением обладают трех кальциевый алюминат и трех кальциевый силикат. Основное тепло выделяется в течение первых 3-7 суток твердения цемента.

Читайте так же:
Как замесить цемент с песком пропорции для

Перевозят и хранят цемент так, чтобы предохранить его от увлажнения, распыления и других потерь. Обычный цемент при нормальных условиях хранения через 3 мес. теряет 20% прочности, через 6 мес. – 30%, через год –40%. При использовании в производстве лежалого цемента время перемешивания бетонной смеси увеличивают в 2-4 раза, вводят добавки- ускорители твердения или применяют активацию цемента.

4. Виды цемента.

Основу большинства цементов составляет портландцементный клинкер. Нормируя его минералогический состав и вводя минеральные или органические добавки, получают различные цементы, несколько отличающиеся по свойствам и применяемые в разных областях строительства.

• Без добавочным портландцементом (ПЦ) называют цемент, не содержащий в своем составе минеральных добавок, кроме гипса.

Обозначение по ГОСТ 10178-85 — ПЦ-500-Д0, где

500 – марка цемента.

Д0 – добавок 0% (без добавочный).

• Портландцемент с минеральными добавками. Содержит в своем составе до 20% гранулированного доменного шлака, до 10% природных активных минеральных добавок (трепела, опоки и др.), до 15% прочих активных минеральных добавок.

Обозначения по ГОСТ 10178-85 — ПЦ-500-Д5 или ПЦ-400-Д20, где Д5(Д20) – максимальное содержание добавок в цементе.

• Шлакопортландцемент. Содержит в своем составе от 20 до 80% гранулированного доменного шлака. Отличается от ПЦ более медленным схватыванием (начало 4-6 ч, конец 10-12 ч) и твердением в первые 7-10 суток. При тепло-влажностной обработке (ТВО) твердение шлакопортландцемента ускоряется в большей степени, чем у обычного ПЦ, что обусловливает его высокую эффективность в производстве сборного железобетона.

Обозначение по ГОСТ 10178-85 — ШПЦ -400

• Быстротвердеющий портландцемент. Разновидность ПЦ с добавками. Через 3 суток твердения прочность на сжатие этого цемента не менее 25 МПа, марки 400, 500. Требования к минералогическому составу: С3S>50%, (C3S+C3A)>60%. Тонкость помола (удельная поверхность не менее 3500 см2/г).

• Сульфатостойкие портландцемент и шлакопортланцемент выпускают, нормируя минералогический состав, в котором ограничивается содержание менее стойких к сульфатной агрессии минералов. Этот цемент содержит до 50% С3S, 5% C3A, 10..22% (C3A+C4AF). Для получения сульфатостойкого портландцемента с добавкой при помоле к цементу добавляют до 20% гранулированного доменного шлака. Добавка связывает выделяющийся при гидратации С3А гидрат окиси кальция, что способствует повышению сульфатостойкости цемента, в этом случае содержание С3А ограничивают 8%. Сульфатостойкие цементы предназначены для бетонных и железобетонных конструкций, эксплуатируемых в условиях переменного уровня воды, а также сооружений, которые подвергаются агрессивному воздействию сульфатных вод при одновременном многократном замерзании и оттаивании или многократном увлажнении и высыхании.

Завод-изготовитель гарантирует соответствие цемента требованиям ГОСТа в момент получения цемента, но не более чем через месяц после отгрузки. В паспорте помимо вида и марки цемента

и названия завода-изготовителя указывается нормальная густота цементного теста и средняя активность цемента при пропаривании по режиму 2+3+6+4 ч, при температуре изотермического прогрева 85°С и испытании через сутки с момента изготовления.

Специальные виды цемента.

• Белый портландцемент получают помолом маложелезистого отбеленного клинкера, приготовленного по специальной технологии, предотвращающей его загрязнение, с необходимым количеством гипса и небольшой добавкой диатомита. По степени белизны белый цемент подразделяют на три сорта: высший, БЦ-1, БЦ-2. Коэффициенты яркости соответственно 80, 76, 72 %. За 100% принят коэффициент яркости сернокислого бария.

• Цветные портландцементы получают совместным помолом белого клинкера, гипса и пигмента. Содержание минерального синтетического или природного пигмента не должно превышать 15%,а органического пигмента – 0,3% от массы цемента. Белый и цветные цементы предназначены для получения цветных бетонов, архитектурных деталей, облицовочных плит, проведения отделочных работ.

• Напрягающий цемент получают совместным помолом портландцементного клинкера и напрягающего компонента, который включает в себя глиноземистый шлак или другие алюмосодержащие вещества, гипс и известь. Он обладает способностью значительно расширяться в объеме(до 4%) после достижения цементным камнем сравнительно большой прочности 15-20 МПа, что позволяет применять этот цемент для изготовления самонапряженного железобетона, в котором арматура получает предварительное напряжение вследствие расширения бетона. Напрягающий цемент и бетоны на его основе обладают высокими прочностью, водо и газонепроницаемостью.

Его целесообразно применять для изготовления самонапряженных железобетонных труб, покрытий дорог и аэродромов, тоннелей и других подобных конструкций. При этом следует учитывать

быстрое схватывание такого цемента (начало 2 мин, конец – 6 мин), а также необходимость применения специальных режимов твердения, обеспечивающих расширение цемента лишь после достижения бетоном прочности, необходимой для заанкеривания арматуры.

• Расширяющиеся или безусадочные цементы применяют для приготовления водонепроницаемых бетонов. Особенностью этих цементов является наличие составляющих, увеличивающихся в объеме в результате физико-химических процессов, происходящих при твердении цемента.

• Кислотоупорный цемент применяют для изготовления кислотостойких или жаростойких бетонов.

Этот цемент состоит из тщательно перемешанного молотого кварцевого песка и кремнефтористого натрия, его затворяют на жидком стекле (Na2O(K2O)*nSiO2 ). Для получения необходимой консистенции жидкое стекло разбавляют водой.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector