Портландцемент и его разновидности: Виды и марки цемента. Область применения портландцемента

Содержание

Виды портландцемента

В строительстве любого объекта главным вяжущим веществом является портландцемент. Это гидравлическое вяжущее вещество из портландцемнтного клинкера, гипса и прочих добавок. По своему составу (с добавками, без добавок) принято различать следующие виды портландцемента:

  • шлакопортландцемент;
  • быстротвердеющий;
  • сульфатостойкий;
  • с умеренной экзотермией;
  • гидрофорбный;
  • пластифицированный;
  • белый портландцемент.

Данное вяжущее вещество является обладателем таких положительных качеств, как огнестойкость, морозостойкость и жаростойкость. Помимо этого он отличается высокой твердостью после затвердевания. В силу того, что портландцемент не всегда удовлетворяет отдельным специальным требованиям, предъявляемым к бетонам и строительным растворам при различных условиях их применения, промышленность начала выпуск различных видов портландцемента, имеющих свое предназначение.

Шлакопортланцемент — это бесклинкерный цемент, изготавливаемый при совместном помоле гранулированных доменных шлаков с добавлением активизаторов (строительный гипс, известь, ангидрит и т. д.).

Быстротвердеющий портландцемент — это цемент тонкого помола, содержащий в большом количестве трехкальциевый силикат и трехкальциевый алюминат. Этот вид портландцемента способен интенсивно наращивать прочность в первый период твердения.

Сульфатостойкий портландцемент — это цемент, изготовленный из клинкера содержащего 5% трехкальциевого алюмината и 50% трехкальциевого силиката.

Портландцемент с умеренной экзотермией

— это вид портландцемента, изготавливаемый из клинкера содержащего 50% трехкальциевого силиката и 8% трехкальциевого алюмината.

Гидрофобный портландцемент — это цемент, изготавливаемый из клинкера 0,1 — 0,2% мылонафта, асидола, окисленного петролатума с добавлением синтетических жирных кислот.

Пластифицированный портландцемент — это цемент, получаемый при введении клинкера около 0,25% сульфитно-спиртовой барды от веса цемента.

Белый портландцемент — это вид портландцемента, изготавливаемый из клинкера с малым содержанием железа (серый цвет цемента, как правило, обусловливается присутствием соединений железа в сырье).

Для полного ознакомления с марками, видами и производством портландцемента воспользуйтесь и другими разделами сайта.

свойства, разновидности, состав, виды, характеристики, применение

Цемент – один из основных материалов, применяемых во всех отраслях строительства. Используется в качестве гидравлического вяжущего в растворах и смесях, необходимых для строительства монолитных сооружений и сборных конструкций, проведения ремонтных работ и отделочных мероприятий. Портландцемент – наиболее популярный тип цемента, получаемый путем тонкого помола клинкера с добавкой двуводного гипса в количестве 1,5…3,5%, необходимого для изменения сроков схватывания вяжущего.

Особенности производства

Изготовление портландцемента происходит в три стадии:

  • Приготовление сырьевой смеси. Минералогический состав сырьевой смеси для изготовления портландцемента – карбонатные горные породы (мел, известняк, глинозем, кремнезем) и мергелий, содержащие оксиды кальция, кремния, железа, алюминия, магния. Сырье измельчают и смешивают в оптимальных пропорциях.
  • Производство клинкера. Его получают обжигом подготовленной сырьевой массы в высокотемпературных печах при +1300…+1400°C.
  • Приготовление портландцемента для поставки потребителям. Клинкер измельчают и смешивают с гипсом. При необходимости в материал добавляют другие компоненты, позволяющие получить определенные свойства готового продукта.

 

В зависимости от состава сырьевой смеси, меняется истинная плотность портландцемента. Максимальный показатель у бездобавочного цемента – 3100 кг/м3, у шлакопортландцемента и пуццоланового вяжущего она ниже и составляет – 2700-2900 кг/м3.

Основные реакции при затворении цемента водой

После смешивания портландцемента и составов на его основе происходят следующие химические реакции:

  • Первоначальное упрочнение материала. Осуществляется, благодаря взаимодействию с водой гипса и трехкальциевого алюмината. В результате такой реакции формируется кристаллическая структура эттрингита, моносульфата и алюмината кальция гидрата.
  • Вторая реакция – медленная
    . Она протекает между водой и трехкальциевым силикатом. При этом образуется силикат кальция, имеющий аморфную структуру. Иначе он называется CSH-гель. В ходе этого этапа продолжается твердение смеси или раствора на основе портландцемента и развитие внутренних сил натяжения. Образующиеся цементные структуры обволакивают и прочно связывают между собой отдельные зерна мелкого и крупного заполнителей.
  • В результате третьей стадии в структуре появляется силикагель SiO2.

Разновидности портландцемента и области их применения

В соответствии с ГОСТом 31108-2016 портландцемент по составу, а следовательно, по физическим и техническим характеристикам разделяют на 5 основных видов.

Бездобавочный

Обозначение – ЦЕМ I. В составе присутствуют только клинкер и гипс. Допустимое содержание минеральных добавок – до 5%. Основная особенность бездобавочного портландцемента – свойство

быстро схватываться и набирать прочностные характеристики. Уже на следующий день после заливки бетон или цементно-песчаный раствор приобретают примерно 50% от марочной прочности. Бездобавочное вяжущее применяется при строительстве монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций. Не рекомендуется для использования в особых условиях, отличающихся от нормальных.

С активными минеральными добавками

Маркировка – ЦЕМ II. Портландцементный клинкер и активные минеральные добавки могут перемалываться совместно или по отдельности. Количество добавок – 6-35%. Чем выше их содержание в портландцементе, тем

медленнее бетон или цементно-песчаный раствор набирают марочную прочность. В качестве таких добавок используют горные породы – диатомит, опоку, трепел, пемзу, вулканический пепел и другие.

Введение этих компонентов в состав портландцемента позволяет снизить себестоимость, но при этом немного ухудшаются прочность и другие технические свойства конечного продукта. Есть еще один положительный момент использования активных минеральных добавок, основу которых составляет аморфный кремнезем. Этот компонент легко реагирует с гидроксидом кальция, который образуется при гидратации цемента. При этом происходит образование труднорастворимых гидроксидов кальция, не вымывающихся из цементного камня. Их присутствие значительно повышает водонепроницаемость конечного продукта.

Шлакопортландцемент

Обозначение – ЦЕМ III. Вяжущее, содержащее гранулированный шлак в количестве 6-35%, относится к нормально твердеющим. Его получают совместным помолом клинкера, шлака и гипса. В шлаках, как и в активных минеральных добавках, содержится амфорный кремнезем. Шлакопортландцемент стоит дешевле обычного цемента примерно на 15%. Он медленнее набирает прочность, но через 2-3 месяца по этому показателю опережает портландцемент такой же марки. Минус шлакосодержащего вяжущего –

низкая морозостойкость. Поэтому оно используется при строительстве массивных наземных, подземных и подводных конструкций, которые не подвергаются частым циклам замораживания-оттаивания.

Пуццолановый

Обозначается как ЦЕМ IV. Его получают совместным помолом клинкера, минеральной добавки и гипса. Возможно перемалывать их отдельно, а затем тщательно смешивать. Ограничение по содержанию трехкальциевого алюмината – не более 8%. Для него характерно медленное твердение в первые сроки схватывания. Во влажных условиях бетон из пуццоланового цемента догоняет бетон из обычного портландцемента через 3-6 месяцев.

Благодаря медленному твердению, пуццолановые цементы выделяют меньшее количество тепла, поэтому они применяются при строительстве массивных конструкций, для которых важным моментом является

отсутствие термических деформаций. ППЦ хорошо набирают прочность при повышенных температурах, поэтому они используются при изготовлении изделий, которые подвергаются тепловой и влажностной обработке в автоклавах. Бетоны на ППЦ имеют высокую водонепроницаемость и сульфатостойкость, но низкую морозостойкость. Поэтому они используются при строительстве подводных и подземных объектов или подводной и подземной частей наземных объектов, которые находятся в контакте с мягкими и сульфатсодержащими водами. Количество циклов замораживания-оттаивания для таких бетонных конструкций должно быть сведено к минимуму.

Таблица пропорций компонентов портландцементов различных типов

Тип Наименование Вещественный состав, % по массе  
Основные компоненты Вспом. комп.
Портланд- цемент клинкер Гранулир. шлаки Микро- кремнез. Пуццо лана Глиеж Зола-уноса Обож. сланец Извест- няк
Кл. Ш Мк П Г З С
И
ЦЕМ I

Портланд-

цемент

ЦЕМ I 95-100 0-5
ЦЕМ II

Портланд-

цемент с

мин.

добав.

 
Шлак ЦЕМ II/А-Ш 80-94 6-20 0-5
ЦЕМ II/В-Ш 65-79 21-35 0-5

Микро-

кремнезем

ЦЕМ II/Мк 90-94 6-10 0-5

Пуццо-

лана

ЦЕМ II/А-П 80-94 6-20 0-5
ЦЕМ II/В-П 65-79 21-35 0-5
Глиеж ЦЕМ II/А-Г 80-94 6-20 0-5
ЦЕМ II/В-Г 65-79 21-35 0-5
Зола-уноса ЦЕМ II/А-З 80-94 6-20 0-5
ЦЕМ II/В-З 65-79 21-35 0-5

Обож.

сланец

ЦЕМ II/А-Сп 80-94 6-20 0-5
ЦЕМ II/В-Сп 65-79 21-5 0-5

Извест-

няк

ЦЕМ II/А-И 80-94 6-20 0-5
ЦЕМ II/В-И 65-79 21-35 0-5
ЦЕМ III

Шлако-

портланд-

цемент

ЦЕМ III/А 35-64 36-65 0-5
ЦЕМ III/В 20-34 66-80 0-5
ЦЕМ III/С 5-19 81-95 0-5
ЦЕМ IV

Пуццо-

лановый

цемент

ЦЕМ IV/А 65-89 11-35 0-5
ЦЕМ IV/В 45-64 36-55 0-5
ЦЕМ V

Компози-

ционный

цемент

ЦЕМ V/А 40-64 18-30 18-30 0-5
ЦЕМ V/В 20-38 31-49 31-49 0-5

Соответствие классов прочности и марок портландцемента по ГОСТам 31108-2016 и 10178-85

Маркировку и свойства цемента в настоящее время регламентируют два действующих ГОСТа, что приводит к некоторой путанице:

  • ГОСТ 31108-2016 – совсем новый, и он приведен в соответствие с европейскими стандартами. Согласно этому нормативу в маркировке применяется буквосочетание ЦЕМ с буквенно-цифровыми обозначениями, которые мы показали в таблице, расположенной выше. Прочность по этому ГОСТу обозначается классами.
  • ГОСТ 10178-85. В соответствии с этим стандартом значение прочности обозначается маркой.

Таблица соответствия марок и классов прочности портландцемента

Класс прочности по ГОСТу 31108-2016 Марка прочности по ГОСТу 10178-85 Выдерживаемое давление
МПа кгс/м3
В 22,5 М300 22,5 300
В 32,5 М400 32,5 400
В42,5 М500 42,5 500
В 52,5 М600 52,5 600

Разновидности портландцемента и другие цементы



На основе портландцементного клинкера промышленность выпускает особые разновидности портландцемента, отличающиеся заданными специальными свойствами.
Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характерен быстрым нарастанием прочности в первые дни твердения.
БТЦ получают тонким измельчением клинкера, содержащего активные минералы (%): Сз5—50…55. Выпускают БТЦ марок 400 и 500;
предел прочности при изгибе (в возрасте 3 сут) соответственно 3,9 и 4,4 МПа, при сжатии — 24,5 и 27,5 МПа, т. е. более половины его марочной (28 сут) прочности (40 и 50 МПа).

Применяют БТЦ для изготовления сборного железобетона и монолитного бетона зимой.
Под влиянием влаги воздуха БТЦ комкуется и быстро теряет свою активность, его не следует долго хранить.
Кроме БТЦ промышленность выпускает особо быстротвердеющий высокопрочный портландцемент (ОБТЦ) и сверхбыстротвердеющий цемент (СБТЦ).

Пластифицированный портландцемент получают путем введения при измельчении клинкера около 0,25 % ЛСТ, т. е. кальциевой или лигносульфоновой кислоты.
Такой цемент придает растворным и бетонным смесям повышенную подвижность по сравнению с обычным портландцементом при одинаковом расходе воды.
Эффект пластификации используют для уменьшения воды в бетоне и растворе, повышения их плотности, морозостойкости и водонепроницаемости.

При сохранении водоцементного отношения можно снизить расход цемента (до 15 %) без снижения качества бетона и раствора.
Добавка ЛСТ, как и других гидрофильных ПАВ, поглощается на поверхности зерен цемента и образует гидрофильные пленки, способствующие хорошему смачиванию частиц водой, уменьшению их сцепления и повышению пластичности цементного теста и бетонной смесей.

Гидрофобный портландцемент
При перемешивании с водой гидрофобные оболочки на зернах цемента разрушаются, не мешают твердению, пластифицируют цемент.
Гидрофобный цемент улучшает структуру цементного камня, повышает его плотность, что приводит к повышению морозостойкости и водонепроницаемости растворов и бетонов.
Гидрофобный и пластифицированный цементы выпускают тех же марок, что и обычный портландцемент.
Обычный цемент, брошенный в сосуд с водой, тонет, а гидрофобный распределяется по поверхности воды в виде пленки.

Белый портландцемент (ГОСТ 965—78) — вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде, получаемое измельчением белого маложелезистого клинкера, минеральных добавок и гипса. Выпускают марок 400 и 500.
По степени белизны белый портландцемент подразделяют на три сорта: 1, 2, 3-й с коэффициентом отражения соответственно не менее 80; 75; 68 %.
Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, конец — не позднее, чем через 12 ч после затворения водой.
Тонкость помола: через сито с сеткой должно проходить не менее 88 % массы просеиваемой пробы цемента.

Белый портландцемент применяют для архитектурно-отдеючных работ, а также в качестве связующего при приготовлении малярных составов. На его основе при тщательном смешивании или совместном помоле со щелочестойкими пигментами получают цветные портландцементы.

Цветной портландцемент (ГОСТ 15825—80) — вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде, получаемое путем совместного тонкого измельчения белого или цветного клинкера, минеральных (не более 15%) и органических красителей, и активной минеральной добавки (не более 6%).
Органичекие пигменты вводят в количестве не более 0,5 % от массы цемента. Красящие добавки должны быть свето- и щелочестойкими.

Для производства цветных портландцементов обычно используют клинкер белого портландцемента или цветной клинкер, а также отделенные клинкеры с пониженным содержанием оксидов железа и марганца.

Цветные портландцементы получают также, вводя в процессе приготовления в сырьевую смесь оксиды некоторых металлов.
Эффективное окрашивание дают оксиды хрома (желю-зеленый цвет), марганца (голубой и бархатно-черный), кобальта (коричневый). При этом получают окрашенные клинкеры редких цветов, трудно достигаемых при изготовлении цветных портландцементов смешиванием с пигментами.

Цветной портландцемент выпускают марок 300, 400, 500 желтого, розового, красного, коричневого, зеленого, голубого и черного цветов.
Начало схватывания цемента должно наступать не ранее чем через 45 мин, а конец схватывания — не позднее 12 ч от начала затворения.
Тонкость помола: при просеивании через сито с сеткой № 008 должно проходить не менее 90 % от массы пробы.

Применяют цветной портландцемент для архитектурно-отделочных работ,а также в качестве связующего при приготовлении малярных составов, для индустриальной отделки стеновых панелей, подоконников, лестничных ступеней, в дорожных работах.

Шлакопортландцемент (ГОСТ 10178—85) получают тонким измельчением портландцементного клинкера (79…20%), природного гипса (до 5 %) и доменного гранулированного (быстроохлажденного) шлака (21…80%).
Доменные шлаки — массовые побочные продукты при выплавке чугуна; их химический состав близок составу клинкера; электротермофосфатпые шлаки применяют наравне с доменными, так как их химический состав почти одинаков.

Самостоятельно шлаки не твердеют, но в присутствии портландцемента и гипса они проявляют вяжущие свойства.
По сравнению с портландцементом шлакопортландцемент более стоек в мягких и минерализованных водах, более жаростоек, интенсивно твердеет при тепловой и влажностной обработке, но медленно схватывается и твердеет при пониженных температурах, менее морозостоек.

Марки шлакопортландцемента: 300, 400 и 500.
Шлакопортландцемснт экономически выгоднее портландцемента.
Кроме обычного выпускают также быстротвердеющий и сульфатостойкий шлакопортлапдцементы.

Шлакопортландцемент применяют для бетонных и железобетонных надземных, подземных и подводных конструкций, для сборных конструкций с использованием тепловлажностной обработки, для приготовления кладочных и штукатурных растворов.
Недопустимо применять цемент для бетона и раствора, от которых требуется повышенная морозостойкость, для работ при пониженных температурах без искусственного обогрева, а также в сухую и жаркую погоду без соблюдения влажностного режима твердения.

Смотрите также : Пуццолановый портландцемент, цементы для строительных растворов, глиноземистый цемент


Портландцемент и его разновидности — Справочник химика 21

    Портландцемент является важнейшим современным вяжущим строительным материалом. Он широко применяется для изготовления бетона и железобетона. По производству цементов (портландцемента, его разновидностей и аналогов) наша страна занимает первое место в мире. В 1973 г. в СССР было выпущено 109,5 млн. т цемента. [c.177]

    Скорость схватывания различных видов цемента разная. Чем выше содержание глинозема в цементе, тем скорее наступает начало схватывания за счет более быстрого схватывания этого соединения. Сроки схватывания портландцемента и его разновидностей регулируются путем введения определенного количества гипса при помоле клинкера. В стандартах всех стран мира количество гипса ограничивается величинами 1,5—4 мае. % в пересчете на 80з. При отсутствии в цементе гипса наступает быстрое схватывание цементного теста. Избыточное количество гипса может вызвать неравномерное изменение объема схватившегося цемента. [c.337]


    ЦЕМЕНТНЫЙ БЕТОН — бетон, получаемый в результате твердения смеси, состоящей из цемента (вяжущего материала), заполнителей и воды. Кроме портландцемента и его разновидностей, в качестве вяжущего материала применяют шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент, глиноземистый цемент и др. клинкерные цементы. Различают Ц. б. особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие (см. Тяжелый бетон, Легкий бетон). Для Ц. б. регламентируют показатели прочности на сжатие и изгиб, к-рые определяют, испытывая образцы после 28 суток твердения в стандартных (т. н. нормальных) условиях. Прочность [c.718]

    ГЛАВА XIV РАЗНОВИДНОСТИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА [c.382]

    Описанные в этой главе разновидности отличаются от обычного портландцемента специальными свойствами химическим составом, особенностями применяемого сырья или технологии производства. [c.382]

    Повышение плотности цементного камня при введении СДБ с одновременным образованием мелких замкнутых пор, особенно при уменьшении водоцементного отношения, увеличивает водонепроницаемость и морозостойкость цемента. ПАВ можно добавлять и. к ряду других разновидностей портландцемента, а также к некоторым другим вяжущим веществам. [c.387]

    По своему ооставу. и основным физико-механическим свойствам разновидности портландцемента не имеют существенного отличия от обыкновенного. Однако им присущи некоторые специфические свойства, поэтому такие цементы относятся к специальным. [c.26]

    В соответствии с формулой чистый трехкальциевый силикат имеет молекулярную массу 228,30, содержит 73,7 % СаО и 26,3 % SiOj. Трехкальциевый силикат в природе не встречается. Помимо портландцементного клинкера трехкальциевый силикат в небольшом количестве образуется при кристаллизации мартеновского шлака. Трехкальциевый силикат, образующийся в портландцемент-ном клинкере, содержит примеси MgO, AI2O, ), РеаОз, СгаОз. Эта разновидность трехкальциевого силиката называется алитом. Алит кристаллизуется в моноклинной системе. В портландцементном клинкере алит имеет размер кристаллов 20—60 мкм, иногда до 100 мкм. [c.84]

    Добавки, вводимые в тампонажный портландцемент, чаще всего в большом количестве содержат оксид кремния. В добавках ои может содержаться в внде кварца (например, молотый кварцевый песок в составе песчанистого портландцемента для высокотемпературных скважин), а также и в виде аморфных или микрокристаллических разновидностей. Две последние разновидности в химическом отношении значительно активнее кварца. Кварц достаточно быстро вступает в реакции с гидроксидом кальция только при повышенных температурах, в то время как активные разновидности кремнезема участвуют в реакциях с продуктами гидратации портлаидцемента и ири температурах неглубоких скважин, хотя для достаточно быстрого протекания реакций все же необходимы температуры выше 230 К, Эти ракцин могут быть представлены в следующем виде  [c.134]


    Быстротвердеющий портландцемент можно получить двумя способами путем увеличения содержания Сз8 по сравпению с содержанием СаЗ или путем более тщательного измельчения клинкера. Поскольку быстрое твердение связано с высокой скоростью тепловыделения, такой цемент нельзя использовать при изготовлении монолитных конструкций из-за возможностп растрескивания. В то же время эту разновидность портландцемента можно применять в условиях пизкой температуры окружающей среды, так как выделяемое прн гидратации тепло может предохранять цемент от разрушающего воздействия низких температур на ранней стадии гидратации. Рще больше повысить скорость твердения цемента можно путем совместного из.мельче-ния быстротвердеющего клинкера с 1—2% СаСЬ. [c.245]

    Основным видом вяжущих является портландцемент и его разновидности. Он составляет порядка 90% мирового выпуска цементов, достигающего в настоящее время 1,6 млрд т/год. Отходами поргландцемента являются пылевынос на стадии его производства и готовая продукция, утратившая потребительские свойства при длительном хранении. [c.211]

    Автор показал, что каустический магнезит и его пыль обладают примерно равными и весьма высокими вяж)гщими свойствами в составе цементных композиций, предназначенных для безобжигового окускования различных тонкодисперсных шихт, прежде всего металлургических. В качестве других компонентов этих композиций эффективны портландцемент и его разновидности, а также металлургические шлаки (Лотош. Процессы…). [c.217]

    Большую роль играют твердофазовые процессы и в производстве вяжущих веществ извести, гипсовых вяжущих веществ, портландцемента и его разновидностей, глиноземистого цемента, порошковой составляющей многочисленных новых вяжущих веществ нестроительного назначения. [c.331]

    ГАЗОЗОЛОБЕТОН — бетон, полу чаемый в результате твердения смеси портландцемента (препм.), зо-лы-уноса ТЭС, а.гюминаевой пудры и воды разновидность газобетона. Скорость схватывания и твердения газозолобетонной смеси регулируют введением добавок дву- или полуводного гипса, жидкого стекла, различных поверхностно-активных веществ. Газообразование, обусловливающее вспучивание смеси, интенсифицируют добавлением молотой негашеной извести. Производство и применение Г. началось в 30-х гг. 20 в. в Швеции. [c.241]

    ЗОЛОБЕТОН — бетой, получаемый в результате твердения минер, вяжущего, тонкодисперсной золы, антрацитовых, каменных и бурых углей, спец. добавок и воды разновидность ячеистого и плотного бетона. В качестве вяжущих компонентов используют портландцемент, известь или их смесь. Для произ-ва ячеистого 3. применяют газо- или пенообразователи. Твердение 3. происходит при автоклавной обработке, пропаривании и (реже) в естественных условиях. Автоклавная обработка — наиболее эффективный метод повышения мех. прочности бетона. Физико-механические св-ва 3. определяются соотношением между вяжущим и золой, дисперсностью золы и водовяжущим отношением. Водопоглощение 3. составляет 30—40 об. %, прочность на сжатие зависит от вида вяжущего, условий твердения и объемной массы. Так, газозолобетон на цементе после пропаривания имеет нрочность на сжатие (при объемной массе 900—950 кг м ) 65—80 кгс1см прочность на сжатие газозолобетона на смешанном вяжущем после автоклавной обработки [c.461]

    ТУФОБЕТОН — бетон, заполнителями для которого служат преим. вулканические туфы разновидность легкого бетона. В качестве вяжущего для Т. применяют портландцемент марок 400—600, расход цемента 200— 370 кг на 1. ч бетона. Прочность вулканических туфов на С катие 30— 300 кгс/см , объемная насыпная масса 800—1450 кг/м , коэфф. размягчения 0,6—0,8. Объемная масса Т. 1400—2000 кг/л1 , прочность на сжатие 5—500 кгс/см» , коэфф. теплопроводности 0,4—0,8 ккал м-ч-град, [c.599]

    ШЦРИЦВЕТОН (от нем.. spritzen — брызгать) — бетон, получаемый в результате затвердевания смеси цемента, песка, крупного заполнителя и воды, наносимой на бетонируемую поверхность струей сжатого воздуха. Вследствие высокой скорости нанесения смеси (120-ч-140 ж/сев) и соответствующей ударной силы наращиваемый слой получает повышенную плотность. Ш.— разновидность торкретбетона, отличается от него наличием крупного заполнителя, улучшенными свойствами и экономичностью. В СССР Ш. впервые применен (1924—25) на Волховстрое. Компоненты Ш. портландцемент, кварцевый песок, щебень или гравий наибольшей крупности соответственно 20 и 25 мм. Примерный состав сухой смеси 1 1,5 2 (цемент песок крупный заполнитель). Для ускорения схватывания, твердения и повышения плотности вводят добавки твердые — молотый спек полупродукта глиноземного производства (содержащий в основном алюминат натрия) жидкие — водный раствор алюмината натрия и поташа с примесью фтористого патрия либо раствор смеси алюмината натрия с хлористым железом, а также хлористый кальций, растворимое стекло И др. Схватывание Ш. с добавками происходит за 2 10 мин. Для нанесения Ш. применяют цемент-пушку (напр., С 630 А), которая состоит из двух смежных камер — шлюзовой и рабочей емкостью по 120 л. Производительность установки 4 ж /ч, давление воздуха [c.751]


    Практический интерес для цементной промышленности представляют такие разновидности известняков, как плита и кулак . С выделением их при добыче горючего сланца в отдельную фракцию открываются широкие перспективы производства портландцемента на базе дешевого карбонатного сырья. С осуществлением этого мероприятия отпадает необходшюсть денежных затрат на разработку самостоятельным карьером карбонатных пород Слан-цевского месторождения, качество которых не лучше известняков-отходов. [c.168]

    В книге проанализированы технологические процессы производства основных строительных вяжущих веществ портландцемента и его разновидностей, гипсовых и известковых вяжущих веществ, глиноземистого, расширяющихся, напрягающих цементов и др. Дано теоретическое обоснование и практическое построение производственных процессов. Рассмотрены физико-химические процессы, протекающие при измельчении материалов и термическом превращении сырьбвых смесей, кинетика, механизм и термохимия высокотемпературных реакций в твердом состоянии и присутствии расплава, процессы спекания порошка обжигаемого материала в зерна клинкера. Подробно рассмотрены также физико-химические основы процессов гидратации и твердения вяжущих веществ, коррозии цементного камня и бетона. В учебнике описаны основные строительно-технические свойства портландцемента, шлакопортландце-мента, алюмофосфатных и других вяжущих веществ. [c.3]

    В 1824 г. англичанином Д. Аспдином был заявлен патент на производство вяжущего вещества, названного им портландцементом, так как оно в затвердевшем виде по цвету и прочности сильно походило на портландский камень, добываемый вблизи г. Портленда. Получали портландцемент путем обжига искусственной смеси известняка с глиной до полного удаления углекислоты при температуре 1173—1273 К и последующего измельчения обожженного материала в порошок. Хотя название портландцемент и сохранилось, однако полученный Аспдином цемент не был портландцементом в современном смысле этого слова, а представлял собой разновидность искусственного романцемента вследствие недостаточной температуры обжига (не доведенного до спекания). [c.5]

    К гидравлическим, вяжущим вещест.вам относят портландцемент, глиноземистый цемент, пуццолановые цементы, шлаковые Цементы, цементы с микронаполнителями, расширяющиеся цементы, гидравлическую известь, романцемент. Существует ряд разновидностей этих вяжущих. Так, в зависимости от состава различают портланд-цементы обыкновенный, алитовый, белнтовый, алюминатный, алю-моферритный, ферритный, магнезиальный в соответствии со свойствами и областями применения — обыкновенный, быстротвердею-щий, особо быстротвердеющий, высокопрочный, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий, с умеренной экзотермией, тампонажный, белый и цветные, для асбестоцементных изделий, для бетонных покрытий автомобильных дорог (дорожный). Наряду с этим по заданиям крупных потребителей выпускают портландце-менты, обладающие специальными свойствами и отличающиеся своим химическим, минералогическим и вещественным составам. [c.8]

    Наглядное представление о практически неограниченных возможностях, которыми располагает в настоящее время химия вяжущих веществ в плане создания новых вяжущих веществ, можно получить, проанализировав лишь одно из семейств, приведенных в обсуждаемой систематизации, а именно то, где жидкость пред-водными растворами различных соединений. Это семейство включает цементы, получаемые из окислов металлов солеподобных окисных соединений и металлов путем затворения порошков указанных соединений водой и водными растворами солей, кислот и оснований. К числу важнейших представителей цементов рассматриваемого семейства относятся все наиболее распространенные виды цементов портландцемент и его разновидности, глиноземистый цемент и его производные, гипсовые и известковые вяжущие вещества, цементы фосфатного твердения и т. д. Однако все они при кажущемся многообразии представляют лишь очень небольшую часть потенциально возможного громадного числа вяжущих композиций. Дело в том, что к настоящему времени еще пе изучены даже наипростейшие сочетания компонентов в пределах каждой из подгрупп. В начальной стадии находится разработка таких вяжущих композиций, где порошковая составляющая, обозначенная, например, как окись или соль, представлена смесью различных окислов или солей. Практически не исследованы цементы, содержащие в порошковой составляющей окислы и металлы, сложные окисные соединения и металлы и т. п. Подобная же ситуация характерна и для сочетаний, включающих наряду с перечисленными затворителями порошки сплавов и неорганических стекол. [c.246]

    Наряду с обыкновенным портландцементом, пуццолановым. портландцементом и шлакопортландцементом промышленностью выпускаются их разновидности, отличающиеся некоторыми сп.ецифическим.и свойствами. Этими разновидностями являются быстротвердеющий портландцемент, сулйфатостойкий, по.рт ландцемент с умеренной экзотермией, дорожный, тампонажный, белый, цветной, пластифицированный, гидрофобный и др. [c.26]


Разновидности портландцементов — ТехЛиб СПБ УВТ

Наряду с обычным портландцементом выпускают большое количество его разновидностей: быстротвердеющий, пластифи­цированный, гидрофобный, сульфатостойкий, белый и цветной. Эти цементы более дорогие и рекомендуются только в тех слу­чаях, когда их специальные свойства могут быть использованы с максимальной эффективностью.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характеризу­ется более быстрым нарастанием прочности в первые 3 сут. твердения. Более быстрое твердение цемента достигается за счет содержания в клинкере активных минералов (С3S + С3А = 60…65 %), а также за счет повышения тонкости помола клинкера до удельной поверхности 3500…4000 см/г. При помоле БТЦ допускается введение активных минеральных добавок (не более 15 %) или доменных гранулированных шлаков (до 20 % по массе цемента).

Быстротвердеющие портландцементы марок 400 и 500 целе­сообразно применять при изготовлении сборных высокопрочных обычных и предварительно напряженных железобетонных изде­лий и конструкций. Применение быстротвердеющего портланд­цемента при возведении сооружений из монолитного бетона по­зволяет значительно сократить сроки выдержки конструкций в опалубке. При хранении в течение 1…2 месяца БТЦ утрачивает свойство быстро твердеть и набирает прочность, как обычный портландцемент. Следовательно, хранить БТЦ длительное время нецелесообразно.

В ряде случаев применять БТЦ нельзя. Из-за высокого со­держания в клинкере С3S и С3А при гидратации образуется большое количество Са(ОН)2 и гидроалюминатов кальция, что делает цементный камень не стойким к химической коррозии. Поэтому БТЦ применяют лишь для конструкций, работающих в неагрессивной среде.

Из бетона, изготовленного на БТЦ, не выполняют массивные конструкции. Чрезмерное тепловыделение вызывает сильный разогрев ядра таких конструкций, в то время как внешние по­верхности охлаждаются. Из-за большого перепада температур в теле бетона могут возникнуть термические напряжения, что приводит к растрескиванию конструкции.

Для ускорения твердения бетона применяют также цементы с добавками — крентами. Они содержат безводный трехкальцие-вый сульфоалюминат, сульфоферрит, смесь сернокислого алю­миния и сернокислого железа. При помоле клинкера обычно­го портландцемента вводят 2…5 % добавок. Они не только ус­коряют твердение, но и повышают прочность цемента на 5… …10 МПа, т. е. на целую ступень. Применение таких цементов на заводах и стройках позволит отказаться от пропаривания из­делий и тем самым сократить затраты топлива и электроэнергии.

Пластифицированный портландцемент (ППЦ) получают помолом портландцементного клинкера вместе с гипсом и пла­стифицирующими добавками в виде концентрата сульфитно-спиртовой барды (ССБ) или кальциевой соли лигносульфоновой кислоты (ЛСТ) и других добавок в количестве 0,15…0,25 % от массы цемента. Марки этого цемента 400 и 500. Пластифициро­ванный цемент придает растворным и бетонным смесям повы­шенную подвижность по сравнению с обычным портландцемен­том при одинаковом расходе воды. Эффект пластификации ис­пользуют для уменьшения воды в бетоне и растворе, повышения их плотности, морозостойкости и водонепроницаемости. ППЦ рекомендуется для изготовления бетонов, используемых в до­рожном, аэродромном и гидротехническом строительстве.

Гидрофобный портландцемент (ГПЦ) получают путем введения при измельчении клинкера 0,1…0,3 % мылонафта, асидола, синтетических жирных кислот и других гидрофобизирующих добавок.

Цементные зерна, покрытые с поверхности тонким слоем гидрофобного вещества, не поглощают влагу из атмосферы, и, следовательно, при хранении на воздухе не происходит гидрата­ция зерен цемента. При длительном хранении портландцемента с гидрофобизирующей добавкой активность его снижается не­значительно.

ГПЦ должен удовлетворять тем же требованиям, что и обыч­ный портландцемент. Дополнительное требование — невпитыва­ние капли воды, нанесенной на поверхность пробы цемента, в течение 5 мин. При перемешивании с водой гидрофобные обо­лочки на зернах цемента разрушаются. Однако портландце­мент этого вида несколько замедленно схватывается и набирает прочность по сравнению с обычным портландцементом. Его применяют в гидротехническом, дорожном и аэродромном строительстве.

Сульфатостойкий портландцемент (СПЦ) изготовляют тонким помолом из клинкера следующего минералогического состава: С3S — не более 50 %; С3А — не более 5; С3А + С4АF— не более 22; МgО — 5 %. Введение в цемент инертных и активных минеральных добавок не допускается. При таком минералогиче­ском составе уменьшается возможность образования в цемент­ном камне (бетоне) под действием сульфатных вод гидросуль-фоалюмината кальция — «цементной бациллы». Его выпускают марки 400. СПЦ применяют при изготовлении конструкций, подверженных действию сульфатных вод, а также морозостой­кого бетона.

Белый портландцемент — вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде, получаемое измельчением белого маложеле­зистого клинкера, белых минеральных добавок и гипса. Выпус­кают марок 400 и 500. По степени белизны белый портландце­мент подразделяют на три сорта с коэффициентом отражения соответственно не менее 80, 75 и 68 %. Начало схватывания це­мента должно наступать не ранее чем через 45 мин, конец — не позднее чем через 12ч после затворения водой. Тонкость помо­ла: через сито с сеткой N 008 должно проходить не менее 88 % массы просеиваемой пробы цемента.

Применяют белый портландцемент для архитектурно-отделочных работ, а также в качестве вяжущего при приготов­лении окрасочных составов. На его основе при тщательном смешивании или совместном помоле со щелочестоикими пиг­ментами получают цветные портландцементы.

Цветной портландцемент — вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде, получаемое путем совместного помола бе­лого или цветного клинкера (не менее 80 %), минеральных (не более 15 %) и органических красителей, гипса и активной мине­ральной добавки (не более 6 %). Органические пигменты вводят в количестве не более 0,5 % от массы цемента. Красящие добав­ки должны быть свето- и щелочестоикими. Введение пигментов и красителей снижает активность портландцемента.

Цветной портландцемент выпускают марок 300, 400 и 500 желтого, розового, красного, коричневого, зеленого, голубого и черного цветов. Красный, желтый, коричневый цементы полу­чают с использованием оксидов железа (охры, железного сурика, гематита), черный — диоксида марганца, углеродистых пигмен­тов, зеленый — оксида хрома, фталоцианового пигмента, голу­бой — ультрамарина.

Цветной портландцемент применяют для архитектурно-отде­лочных работ, а также в качестве вяжущего при приготовлении окрасочных составов, для индустриальной отделки стеновых панелей, подоконников, лестничных ступеней, в дорожных работах.

Портландцементы с активными минеральными добавками

Портландцемент с минеральными добавками (ПЦД20) из­готовляют тонким измельчением клинкера и минеральных доба­вок. В качестве добавок вводят доменные гранулированные шлаки или активные минеральные добавки осадочного проис­хождения, но не более 20 % массы цемента. Портландцемент с минеральными добавками в отличие от портландцемента без Добавок (ГЩДО) обладает повышенной водостойкостью, мень­шими тепловыделением и морозостойкостью. Выпускают его тех же марок, что и портландцемент.

Пуццолановый портландцемент получают путем совмест­ного помола или раздельного помола и последующего смешива­ния клинкера портландцемента (75…60 %), активной минераль­ной добавки (20…40 %) и небольшого количества природного гипса. В качестве активных минеральных добавок применяют вулканические пеплы (пуццоланы) и туфы, пемзу, диатомит, опоку, трепел, золу ТЭС и др. Такие добавки содержат кремне­зем в аморфном состоянии. Активными минеральными добавка­ми называют вещества, которые при смешивании с известью придают ей водостойкость или гидравлические свойства.

Активные добавки связывают образующийся при твердении цемента гидроксид кальция Са(ОН)2 в нерастворимые в воде гидросиликаты кальция, благодаря чему повышаются коррози­онная стойкость и водостойкость цементного камня, бетона и раствора. Пуццолановый портландцемент выпускают марок 300 и 400.

Он рекомендуется для сооружения массивных бетонных кон­струкций, которые постоянно находятся во влажных условиях (под водой, в земле), а также для надземных сооружений, нахо­дящихся в условиях повышенной влажности. Его не следует применять при зимнем бетонировании (медленно твердеет) и для конструкций, подвергающихся попеременному заморажива­нию и оттаиванию (из-за низкой морозостойкости).

Шлакопортландцемент (ШПЦ) получают тонким измель­чением портландцементного клинкера (20…79 %), природного гипса (до 5 %) и доменного гранулированного (быстроохлаждснного, содержащего кремнезем в аморфном виде) шлака (20…80 %). Доменные шлаки — массовые побочные продукты при выплавке чугуна. Шлак переводят из огненно-жидкого в твердое состояние путем быстрого охлаждения в воде или с по­мощью водяного пара. Эта операция называется грануляцией, так как шлаковый расплав распадается на отдельные гранулы. Самостоятельно шлаки не твердеют, но в присутствии гипса и портландцемента они проявляют вяжущие свойства.

Шлакопортландцемент выпускают марок 300, 400 и 500. Он сероватого цвета с голубоватым оттенком, отличается от других видов цемента тем, что содержит большое количество металли­ческих частиц, выявляемых магнитом.

Шлакопортландцемент применяют для бетонных и железобе­тонных надземных, подземных и подводных конструкций, сборных конструкций с использованием тепловлажностной об­работки, приготовления кладочных и штукатурных растворов. Его не рекомендуется применять для конструкций, к которым предъявляются высокие требования по морозостойкости, а также подвергающихся систематическому увлажнению -и высушива­нию, для зимнего бетонирования.

Цемент для строительных растворов изготовляют путем совместного помола портландцементного клинкера, активных минеральных добавок и добавок-наполнителей. Содержание клинкера в цементе должно быть не менее 20 % (считая от мас­сы всего вяжущего). Для регулирования сроков схватывания при помоле компонентов вводят 3…5 % природного гипса.

Добавки-наполнители не обладают гидравлическими свойст­вами, или эти свойства выражены у них в очень слабой степени (кварцевый песок, мрамор, кристаллический известняк). Такие добавки необходимы для снижения активности вяжущего (про­порционально количеству введенной добавки), поскольку в строительных растворах применять высокомарочные цементы экономически не выгодно.

Для улучшения качества цемента допускается вводить при его помоле пластифицирующие (не более 0,5 %) или гидрофоби-зирующие (до 0,3 %) добавки. Такой цемент характеризуется следующими сроками схваты­вания: начало — не ранее 45 мин, конец — не позднее 12 ч от мо­мента затворения. Цемент должен хорошо удерживать воду: водоотделение теста, изготовленного из равных количеств цемента и воды, должно быть не более 30 % по объему. Выпускают це­мент марки 200.

В связи с замедленным твердением этот цемент используют, как правило, при температуре окружающей среды не ниже плюс 10 °С для изготовления кладочных и штукатурных растворов, а также низкомарочных неармированных бетонов, к которым не предъявляются требования по морозостойкости.

Глиноземистый цемент и его разновидности

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, состоящее преимущественно из моноалюмината каль­ция (СаО — Аl2О3). Свое название этот цемент получил от техни­ческого названия оксида алюминия Аl2О3 — глинозем. Однако для его получения требуется иной клинкер (не портландцемент-ный). Этот цемент является быстротвердеющим вяжущим веще­ством, набирающим через сутки твердения прочность, которая составляет свыше 85 % марочной.

Получение. Сырьем для глиноземистого цемента служат бокситы и известняки. Бокситы — горная порода, состоящая из гидратов глинозема (А12О3•nН2О) и примесей (в основном Fе2О3, SiO2, СаО и др.). Бокситы широко используются в раз­личных отраслях промышленности: для получения алюминия, абразивов, огнеупоров, адсорбентов и т. п., а месторождений с высоким содержанием А12О3 очень немного.

Производство глиноземистого цемента более энергоемко, чем производство портландцемента. Клинкер глиноземистого цемента получают либо обжигом до плавления брикетов в элек­трических или доменных печах при температуре 1400…1500 °С, либо обжигом шихты до спекания во вращающихся печах при температуре 1200…1300 °С. Затем следует тонкий размол продукта, который сильно затруднен из-за его высокой твер­дости.

Состав. Химический состав глиноземистого цемента, получаемого разными методами, следующий: СаО — 35…45 %; Аl2О3 — 30…50; Fе2О3 — О..15; SiO2 — 5…15 %. В минеральном составе клинкера глиноземистых цементов преобладает одно-кальциевый алюминат СаО•Аl2О3(СА), определяющий основ­ные свойства этого вяжущего. Кроме того, в нем присутствуют: СА2, С12А7; двухкальциевый силикат С2S, отличающийся, как известно, медленным твердением; в качестве неизбежной балла­стной примеси — геленит 2СаО • Аl2О3 • 2SiO2.

Твердение. Процесс твердения глиноземистого цемента и прочность образующегося цементного камня существенно за­висят от температуры твердения. При нормальной температуре(до +25 °С) основной минерал цемента СА взаимодействует с водой с образованием кристаллического гидроалюмината каль­ция и гидроксида алюминия в виде гелевидной массы

2(СаО • Аl2О3) + 11H2О= 2СаО • Аl2О3 • 8Н2О + 2Аl(ОН)3+Q

Суммарное тепловыделение у глиноземистого цемента не­много ниже, чем у портландцемента (около 300…400 кДж/кг), но протекает оно в очень короткие сроки (в первые сутки выде­ляется 70… 80 % от общего количества теплоты). Поэтому воз­можен перегрев бетонов на глиноземистом цементе в случае больших объемов бетонирования.

Если же температура твердеющего глиноземистого цемента превысит 25…30 °С, то процесс твердения изменяется, и вместо С2АН8 образуется С3АН6; при этом прочность цементного камня будет ниже в 2…2,5 раза. Поэтому глиноземистый цемент не рекомендуется использовать для бетонирования массивных кон­струкций, где возможен саморазогрев бетона, а также в условиях жаркого климата. Изделия на глиноземистом цементе нельзя подвергать тепловой обработке. При работах в зимних условиях, напротив, саморазогрев и быстрое твердение делают глиноземи­стый цемент очень перспективным.

Свойства. Сроки схватывания глиноземистого цемента поч­ти такие же, как у портландцемента: начало — не ранее 30 мин, конец — не позднее 12ч (реально 4…5 ч). После окончания схва­тывания прочность нарастает очень быстро (лавинообразно).

Глиноземистый цемент выпускают марок 400, 500 и 600, оп­ределенных в трехсуточном возрасте, но уже через одни сутки образцы набирают прочность при сжатии соответственно не ме­нее 23, 28 и 33 МПа.

Усадка глиноземистого цемента при твердении на воздухе ниже, чем у портландцемента в 3…5 раз; пористость цементного камня ниже примерно в 1,5 раза. Это связано с тем, что при оди­наковой с портландцементом водопотребности глиноземистый цемент при твердении химически связывает 30… 45 % воды от массы цемента (портландцемент — около 20 %).

Среда в процессе твердения и в затвердевшем цементном камне у глиноземистого цемента слабощелочная. Свободного Са(ОН)2 цементный камень не содержит. Это обстоятельство в сочетании с пониженной пористостью делает бетоны на глино­земистом цементе более устойчивыми к коррозии в пресной и минерализованной воде.

Применение. Глиноземистый цемент целесообразно исполь­зовать при аварийных и срочных работах, при зимнем бетониро­вании и в тех случаях, когда от бетона требуется высокая водо­стойкость и водонепроницаемость.

Специальная область применения глиноземистых цементов -жаростойкие бетоны. Объясняется это тем, что, во-первых, в продуктах твердения этого цемента отсутствует Са(ОН)2 (при нагреве переходит в СаО, который при контакте с водой гасится с увеличением объема) и, во-вторых, при высокой температуре (700…800 °С) между продуктами твердения цемента и заполни­телями бетона начинаются реакции в твердой фазе, по мере про­текания которых прочность бетона не падает, а повышается, так как бетон превращается в керамический материал.

Кроме того, глиноземистый цемент является компонентом многих расширяющихся цементов, которые даже при твердении на воздухе имеют небольшое увеличение в объеме. Безусадоч­ные цементы — это расширяющиеся цементы, у которых расши­рение только компенсирует усадку. Поэтому такие цементы как бы сами уплотняют себя, делая бетон водонепроницаемым. Если расширяющиеся цементы используются в железобетонных кон­струкциях, то эффект расширения вяжущего может вызывать натяжение арматуры и сжатие самого бетона, что дополнительно защитит его от образования трещин. Такие це­менты называют напрягающими.

Эффект расширения вяжущего может быть достигнут раз­личными методами, например путем гашения свободного СаО, добавляемого в твердеющее вяжущее, либо с помощью образо­вания эттрингита — гидросульфоалюмината кальция ЗСаО•А12О3•ЗСаSО4•(31…32)Н2О. Последнее возможно при взаимо­действии алюминатов и сульфатов кальция в водной среде.

В твердеющем материале протекают два процесса — расши­рение, обусловленное процессом кристаллизации эттрингита (или гашения СаО) с увеличением объема новообразований и ростом внутренних растягивающих напряжений, и препятст­вующий расширению процесс — рост прочности самого цементного камня. Если рост расширяющихся новообразований будет протекать при недостаточной прочности цементного камня, то податливая гелеобразная масса будет сжиматься и заметного расширения не произойдет. И наоборот, если рост расширяю­щихся новообразований будет продолжаться, когда цементный камень набрал достаточно высокую прочность, то напряжения, обусловленные ростом кристаллов в ограниченном объеме, мо­гут вызвать падение прочности и даже разрушение цементного камня.

В свою очередь деформации расширения могут быть свобод­ными и связанными, т. е. когда расширение цементного камня ограничено арматурой или кондуктором (формой). Деформации бетона при свободном расширении выше, чем при связанном, что обусловлено низкой прочностью цементного камня в раннем возрасте и его неспособностью напрягать кондуктор, а в более позднем возрасте — появлением микро- и макротрещин, которые увеличивают свободное расширение, но не вызывают дополни­тельного самонапряжения.

Связанные деформации вызывают самонапряжение, проти­водействуют развитию усадочных деформаций и способствуют самоуплотнению цементного камня, усилению контакта камня с заполнителем и кристаллизационных контактов. При изготовле­нии преднапряженных железобетонных конструкций в этом слу­чае меньше потери преднапряжения и выше трещиностойкость получаемых изделий.

Главной задачей при разработке составов расширяющихся и безусадочных вяжущих является правильный выбор не толь­ко вида и количества расширяющихся компонентов, но и момен­та их образования относительно процесса формирования струк­туры цементного камня. Для различных видов расширяющих­ся цементов период наиболее интенсивного и безопасного рас­ширения цементного камня составляет от 12 ч до 3…7 сут. в зависимости от свойств основного структурообразующего вяжущего.

Для обеспечения образования эттрингита в смесях с безуса­дочными и расширяющимися цементами должна присутствовать вода в продолжение всего периода твердения. Кроме того, эти Цементы нельзя применять при работе конструкций при температурах выше 80 °С, так как постепенно разрушается важный кристаллический компонент цементного камня — эттрингит: он отдает кристаллизационную воду, что сопровождается падением прочности.

Расширяющийся водонепроницаемый цемент получают со­вместным помолом глиноземистого цемента (70 %), гипса (20 %) и высокоосновного гидроалюмината кальция С4АН13 (10 %). Он является быстросхватывающимся и быстротвердеющим гидрав­лическим вяжущим веществом (Лсж через 6 ч — не менее 7,5 МПа, через 3 сух. — не ниже 30 МПа).

Линейное расширение твердеющего цемента на воздухе со­ставляет в возрасте 1 сут. не менее 0,05 %, в возрасте 28 сут. — не менее 0,02 %. Цемент используют при восстановлении желе­зобетонных конструкций, для гидроизоляции подземных сооружений, зачеканки трещин и стыков.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент получают со­вместным помолом высокоглиноземистых шлаков (70 %) и двуводного гипса (30 %). Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент имеет начало схватывания не ранее 20 мин и конец схва­тывания не позднее 4 ч от начала затворения. При необходимо­сти могут использоваться замедлители сроков схватывания -ЛСТ, бура, уксусная кислота и др. Линейное расширение твер­деющего цемента в состоянии теста нормальной густоты при твердении на воздухе составляет в возрасте 28 сут. не менее 0,1 %. Предел прочности при сжатии через 1 сут. твердения со­ставляет 35 МПа для марки 400 и 45 МПа — для марки 500. Мар­ки цемента соответствуют трехдневному возрасту. Гипсоглино­земистый расширяющийся цемент применяют для получения безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых бетонов, гидроизоляционных штукатурных растворов, при бурении сква­жин и т. п. Он обладает морозо- и атмосферостойкостью в рас­творах и бетонах, изготовляемых на его основе.

Напрягающийся цемент (НЦ) получают совместным помо­лом клинкера портландцемента (65…75 %), двуводного гипса (6… 10 %) и высокоглиноземистого компонента (13…20 %). Сроки схватывания: начало — не ранее 30 мин, конец — не по­зднее 4 ч. Прочность через 1 сут. — не менее 15 МПа, через 28 сут. — не менее 50 МПа.

Напрягающий цемент обладает способностью к значитель­ному расширению (до 4 %) при твердении в состоянии цемент­ного теста нормальной густоты. В железобетоне НЦ создает по­сле отвердевания в арматуре предварительное напряжение. Этим свойством как функцией химической энергии цемента пользу­ются при изготовлении предварительно напряженных железобе­тонных конструкций. С учетом величины достигаемой энергии самонапряжения, т. е. удельного давления в МПа, развиваемого при твердении НЦ в условиях ограничения свободного расши­рения, выделяют его разновидности НЦ-2, НЦ-4 и НЦ-6. Напря­гающий цемент отличается также повышенными показателями водо- и газонепроницаемости, морозостойкости, прочности при растяжении и изгибе. Марки цемента (400 и 500) определяются испытанием образцов — балочек из цементно-песчаного раствора состава 1 : 1 в возрасте 28 сут.

Напрягающий цемент применяют для изготовления конст­рукций из самонапряженного железобетона, а также для гидро­изоляции шахт, подвалов, зачеканки швов и т. д.

Перспективная область применения бетонов и растворов на расширяющихся и безусадочных вяжущих — бесшовные тонкос­лойные стяжки или лицевые покрытия полов большой площади. С помощью полимерных модификаторов таким смесям придают свойство самовыравнивания, а эффект безусадочности гаранти­рует трещиностойкость покрытия. Быстрое твердение и защит­ные полимерные добавки обеспечивают необходимое количест­во воды для протекания полной гидратации без какого-либо специального ухода.

Читать по теме:

К разделу

Строительные материалы

Цемент и портландцемент и их виды + фото и видео

Повышение некоторых свойств цемента

Чтобы повысить некоторые свойства цемента (устойчивость к морозам и коррозии, водонепроницаемость, сульфатостойкость), в цемент подмешивают самые разные модифицирующие вещества. Исходя из этого, в зависимости составляющих веществ его разделяют на несколько видов. На современном рынке имеется достаточно типов цемента. В зависимости от того, где и как вы его будете применять, какие требования и характеристики вам нужны – вы подберете нужный вам вид. 

Приготовление цемента

Приготовление цемента происходит в несколько основных этапов и требует точного соблюдения технологии. На первом этапе прогревают раствор из гашеной извести и глины, так проходит плавление компонентов и получение гранул клинкера. Потом полученные гранулы перемешивают с гипсом (или другим соединением сульфата кальция) и хорошо перемалывают. В зависимости от типа цемента происходит добавление различных компонентов, которые потом окажут свое воздействие на свойства цемента. 

Портландцемент

Портландцемент является наиболее потребляемым видом цемента. Получил его в 1824 году некий Джозеф Аспдин, известный британский каменщик. Внешние признаки, как и у обычного цемента – зеленовато-серая, порошкообразная смесь; при взаимодействии с водой – каменеет при высыхании; физико-химические свойства практически идентичны цементу обычному. В его составе наибольший процент силиката калия (алит и белит). Такой цемент производят двумя способами: сухой (сухие смеси) и мокрый (водные растворы).

Изготовление цемента (сухое)

При сухом изготовлении цемента используют смесь из известняка и глин, но можно добавить известняковые мергели, тогда изготовление намного упрощается. Для того чтобы получить необходимый химический состав, вводят регулирующие примеси: пиритные огарки, боксит, песок, опок, колошниковую пыль, трепелы.

Изготовление цемента (смокрое)

При мокром методе изготовления цемента сокращается расход на электроэнергию при размалывании сырья, упрощается транспортирование и смешивание сырьевой смеси, наблюдается повышенная гомогенность шлама, что повышает качество цемента, но увеличивается расходы на топливо для обжига и сушки. 

Виды портландцемента

В зависимости от добавок, которые входят в состав материала, различают следующие виды портландцемента:

Шлакопортланцемент

Шлакопортланцемент — это бесклинкерный цемент, который производят при измельчении гранулированных доменных шлаков и с активизаторами.

Портландцемент с умеренной экзотермией

Портландцемент с умеренной экзотермией — это один из видов портландцемента, приготовленный из клинкера, с содержанием трехкальциевого силиката алюмината.

Сульфатостойкий портландцемент

Сульфатостойкий — это цемент, изготовленный из клинкера, содержит трехкальциевый алюминат и трехкальциевый силикат.

Гидрофобный портландцемент

Гидрофобный портландцемент — это цемент, приготовленный из клинкера мылонафта, окисленного петролатума и асидола, с добавлением синтетически жирных кислот.

Белый портландцемент

Белый портландцемент — это тип портландцемента, приготовленный из клинкера с небольшим содержанием железа.

Пластифицированный портландцемент

Пластифицированный портландцемент – изготавливается путём введения клинкера сульфитно-спиртовой барды.

Быстросохнущий цемент

Быстросохнущий цемент – один из подвидов портландцемента, он обладает такими свойствами, как повышенная прочность и устойчивость к механическому влиянию. Также обладает качеством быстротвердения. В первые три дня происходит интенсивное твердение и нарастание прочности из-за большого содержания активных минеральных вяжущих веществ и очень мелкого измельчения. Быстросохнущий цемент используют для приготовления сборных изделий и конструкций из железобетона, а также при быстрой постройке сооружений и в ремонтных работах. Если применять такой цемент, то отпадет необходимость в тепловлажной обработке бетонных смесей.

Применение быстросохнущего цемента

Быстросохнущий цемент замешивают непосредственно на стройке перед использованием. Применяют для всех простых конструкций стяжки, а также плавающих стяжек, стандартных разделительных слоев, и при изготовлении полов с обогревом. Также используют для экстренных работ по устройству стяжек, когда требуется закончить работы в такие короткие сроки, при которых обычные цементы не успевают высохнуть. Быстросохнущий цемент является главным системным компонентом для экстренной постройки полов, перестроек, быстрого введения строящихся построек, санационных работах и в новой стройке.

Марки быстросохнущего цемента

Также цемент можно различить по маркировке. Буква «М» на упаковке с цементом обозначает его прочность, буква «Д» – показывает соответствие добавок и чистого клинкера в цементе, буква «Б» обозначает, что цемент быстротвердеющий (применяется в экстренных ремонтных работах).

Маркируют цемент в зависимости от его прочности — М100-М600 (100-600 килограмм на кубический сантиметр). В наше время производство цемента марки М300 закрыто, а цемент марки М600 самый прочный, и поэтому используется в основном при постройке военных объектов.

Виды портландцемента

Портландцемент — это вяжущее гидравлическое вещество, используемое в строительстве. Получают его в результате помола двуводного гипса и клинкера.

Если с гипосом все ясно, то под клинкером понимают продукт, получаемый искусственно: путем обжига смеси глины, известняка. Портландцемент применяется для приготовления сухих смесей, бетона, цементных растворов.

Портландцемент бывает белым и цветным. Белый состоит из клинкера цементного с небольшим содержанием окиси железа, а цветной — из светлых оттенков клинкера. Когда клинкер измельчают, к нему добавляют определенный пигмент, в следствии чего он и становится цветным.

Поговорим об основным видах портландцемента. Шлакопортландцемент отличается особенностью затвердевания: он твердеет как на воздухе, так и в воде. Получают его из цементного клинкера, с добавлением доменного шлака и гипса.

Если в его составе шлака примерно 30-35%, то твердеть он будет быстрее, нежели, если шлака будет больше. Используют такой вид портландцемента при строительстве железобетонных и бетоных конструкций.

Пластифицированный портландцемент отличается пластичностью, подвижностью, устойчивостью к низким температурам. В состав к клинкеру и гипсу добавляют специальные пластифицирующие добавки.

Глиноземистый портландцемент отличается повышенной прочностью, которую ему обеспечивают входящие в его состав алюминаты кальция. Такой портландцемент более дорогой и применяется в тех случаях, где требуется повышенная стойкость: для фундаментов, военно-технических сооружений, при производстве огнеупорного бетона. Также в случаях, когда сооружения будут подвергаться воздействию агрессивных сред, низких температур, минерализованных вод.

Быстротвердеющий портландцемент затвердевает за 3 суток, такую особенность ему обеспечивают специальные минеральные добавки.
Сульфатостойкий портландцемент используют в строительстве мостов, свай, везде, где сооружение будет находиться в минерализованной или сульфатной среде.
Гидрофобный портландцемент включает в себя специальную гидрофобную добавку, используют его для гидротехнических сооружений, дорожных объектов: мостов, аэродромов.

Портландцемент различается по степени помола, чем тоньше он измельчен, тем прочнее будет в применении. Влагоустойчивость и морозостойкость портландцемента определяется по минеральному составу: он будет тем устойчивее, чем больше аллюминатов кальция в его составе.

Несмотря на то, что в состав портландцемента входят и специальные добавки, его не рекомендуют применять при строительстве гидротехнических объектов.
Хранить портландцемент нужно складах, закрытым и не допускать смешивания различных видов цемента.

Технические характеристики портландцемента [Типы портландцемента]

Портландцемент — невероятно распространенный материал. Это также основной ингредиент бетона, который образуется, когда портландцемент образует пасту с водой, которая затвердевает после связывания с песком и камнем.

Портландцемент, впервые обнаруженный Джозефом Аспдином в Лидсе, Англия, в начале девятнадцатого века, получают путем нагревания извести, железа, кремнезема и глинозема до экстремальных температур (от 2500 до 2800 градусов по Фаренгейту) во вращающейся печи.Каменные остатки или клинкер измельчаются в мелкий порошок, также известный как цемент.

Производимый цемент различается по распределению этих материалов по химическому составу, а также по отделочным продуктам. Различные типы портландцемента определены в стандарте ASTM C150-20: Стандартные технические условия на портландцемент, в котором их различают по назначению.

Стандартные типы портландцемента:

  • Тип I — для общего назначения
  • Тип IA — то же, что и Тип I, но когда требуется воздухововлечение
  • Тип II — для умеренной сульфатостойкости
  • Тип IIA — то же, что и Тип II, но когда желательно вовлечение воздуха
  • Тип II (MH) — очень похож на Тип II, но когда требуется умеренная теплота гидратации
  • Тип II (MH) A — то же, что и Тип II (MH), но когда требуется вовлечение воздуха
  • Тип III — для высокой ранняя прочность
  • Тип IIIA — такой же, как Тип III, но когда требуется воздухововлечение
  • Тип IV — для низкой теплоты гидратации
  • Тип V — для высокой сульфатостойкости

Для поддержания уровня согласованности между производящими цемент заводов, стандарты являются ключевыми.Кроме того, такие документы, как ASTM C150-20, содержат информацию, полезную для других, использующих портланд-бетон, поскольку каждый тип выполняет свою функцию. В то время как тип I используется для общего строительства, включая здания, мосты и тротуары, каждый другой тип подходит для специального назначения.

Помимо определения типов портландцемента, ASTM C150-20 детализирует ингредиенты, химический состав, физические свойства, а также методы отбора проб и испытаний.

Что такое цемент? Виды цемента

Цемент — это порошок, используемый для изготовления бетона (aon168 / Shutterstock).

Цемент представляет собой мелкий серый порошок, который смешивают с водой и другими веществами для приготовления раствора или бетона. Это ключевой строительный материал как при строительстве жилых, так и коммерческих зданий.

ЦЕМЕНТ VS. БЕТОН

Слова «цемент» и «бетон» часто используются как синонимы. Однако цемент на самом деле является ингредиентом бетона, а не конечным продуктом. Цемент важен, потому что он связывает или удерживает бетонную смесь вместе, придавая ей прочность.

Найдите ближайших ко мне подрядчиков по бетону .

ВИДЫ ЦЕМЕНТА И ЧТО ОНИ ДЕЛАЮТ

Портландцемент — это разновидность цемента, а не торговая марка. Многие производители цемента производят портландцемент. Это основной ингредиент бетона, изготовленный с использованием строго контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и небольших количеств других ингредиентов, к которым в процессе окончательного измельчения добавляется гипс для регулирования времени схватывания бетона.

Отчет Portland Cement Association «Как производится цемент» дает подробную информацию о процессе.

Чтобы узнать больше о том, из чего сделан бетон, конструкции бетонной смеси, добавки и соотношение воды и цемента, прочтите наш раздел «Что такое бетон?»


Портлендская цементная ассоциация

Тип 1 — Портландцемент нормальный. Тип 1 — цемент общего назначения.

Тип 2 — Используется для конструкций в воде или почве, содержащих умеренное количество сульфатов, или когда возникает проблема перегрева.

Тип 3 — Высокая ранняя прочность.Используется, когда требуется высокая прочность на очень ранних сроках.

Тип 4 — Портландцемент низкотемпературный. Используется там, где количество и скорость тепловыделения должны быть минимальными.

Тип 5 — Сульфатостойкий портландцемент. Используется в местах с высоким содержанием щелочи в воде или почве.

Типы IA, IIA и IIIA — это цементы, используемые для изготовления бетона с воздухововлекающими добавками. Они обладают теми же свойствами, что и типы I, II и III, за исключением того, что с ними сочетаются небольшие количества воздухововлекающих материалов.Типы IL, IS, IP и It представляют собой смешанные гидравлические цементы, которые обладают рядом специальных эксплуатационных свойств.

Цементный завод (Хуан Энрике дель Баррио / Шаттерсток).

Это очень краткие описания основных типов цемента. Существуют и другие типы для различных целей, такие как архитектурный бетон и кладочный цемент, и это лишь два примера.

Ваша компания по производству готовых смесей будет знать, какие требования предъявляются к вашей местности и для вашего конкретного использования. Просто спросите их, какой у них стандартный тип цемента и подойдет ли он для ваших условий.

СООТНОШЕНИЕ ВОДЫ К ЦЕМЕНТУ: ПРОБЛЕМА №1, ВЛИЯЮЩАЯ НА КАЧЕСТВО БЕТОНА

Низкое соотношение воды и цемента — проблема номер один, влияющая на качество бетона.

Соотношение рассчитывается путем деления воды в одном кубическом ярде смеси (в фунтах) на количество цемента в смеси (в фунтах). Таким образом, если в одном кубическом ярде смеси содержится 235 фунтов воды и 470 фунтов цемента, то соотношение воды и цемента составляет 0,50.

Если в смеси указано количество воды в галлонах, умножьте количество галлонов на 8.33, чтобы узнать, сколько фунтов в смеси.

Низкое водоцементное соотношение влияет на все желаемые свойства затвердевшего бетона, перечисленные в желаемых свойствах бетона.

Используйте максимальное соотношение воды и цемента .50, когда бетон подвергается воздействию замерзания и оттаивания во влажном состоянии или химикатов для борьбы с обледенением в соответствии с Единым строительным кодексом 1997 года. (Таблица 19-A-2)

Используйте максимальное соотношение воды и цемента 0,45 для бетона с суровыми или очень суровыми сульфатными условиями согласно Единым строительным нормам 1997 года (Таблица 19-A-4)

Водопроницаемость увеличивается экспоненциально, когда водоцементное соотношение бетона превышает.50.

Прочность увеличивается, чем меньше проницаемость бетонной смеси.

Прочность повышается с понижением водоцементного отношения. Водоцементное соотношение 0,45, скорее всего, достигнет 4500 фунтов на квадратный дюйм или больше. Водоцементное соотношение .50, вероятно, достигнет 4000 фунтов на квадратный дюйм или больше.

Для получения полной информации о едином строительном кодексе, касающейся бетонной конструкции, обратитесь к своему архитектору, поставщику готовой смеси или в вашу местную библиотеку.

Типы цемента, используемые в строительной индустрии

В строительной отрасли используются различные типы цемента.Различия между каждым типом цемента заключаются в его свойствах, использовании и композиционных материалах, используемых в процессе производства.

Цемент — это покровный материал, который обеспечивает связь между заполнителями и армирующими материалами. С годами цемент в Малайзии получил дальнейшее развитие благодаря технологиям.

Существуют разные виды цемента для разных строительных работ. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о наиболее распространенных.

Различные виды цемента

1.Обычный портландцемент (OPC)

Обычный портландцемент, также известный как OPC, представляет собой тип цемента, который производится и используется во всем мире. Он широко используется для всех целей, в том числе:

  • Бетон: когда OPC смешивается с заполнителями и водой, он образует бетон, который широко используется в строительстве зданий.
  • Раствор: для соединения каменной кладки
  • Штукатурка: для придания Идеальная отделка стен

Цементные компании в Малайзии предлагают OPC трех различных классов, а именно 33, 43 и 53.

Помимо вышеупомянутых целей, обычный портландцемент также используется для производства цементного раствора, шпатлевки для стен, твердых бетонных блоков, блоков AAC и различных типов цемента.

2. Портланд-пуццолановый цемент (PPC)

Чтобы приготовить PPC или портланд-пуццолановый цемент, вам необходимо измельчить пуццолановый клинкер с портландцементом.

PPC обладает высокой устойчивостью к различным химическим воздействиям на бетон. Он широко используется в строительстве, например:

  • Морские сооружения
  • Канализационные сооружения
  • Мосты
  • Опоры
  • Плотины
  • Массовые бетонные работы

3.Быстротвердеющий цемент

Поставщики цемента в Малайзии также предлагают быстротвердеющий цемент. Быстротвердеющий цемент образуется, когда мелкозернистый C3S отображается в OPC с более высоким бетоном.

Обычно используется при быстром строительстве, например, при строительстве тротуаров.

4. Цемент сверхбыстрого твердения

Как следует из названия, сверхбыстрый цемент твердения быстрее набирает прочность, и его получают путем добавления хлорида кальция в быстротвердеющий цемент.

Цемент сверхбыстрого твердения широко используется при бетонировании в холодную погоду для быстрого схватывания цемента.Это примерно на 25% быстрее, чем у быстротвердеющего цемента на один-два дня.

5. Низкотемпературный цемент

Производители цемента в Малайзии предлагают низкотемпературный цемент, который получают, поддерживая процентное содержание трикальцийалюмината ниже 6% и увеличивая долю C2S.

Этот низкотемпературный цемент используется в массовом бетонном строительстве, например, гравитационных плотинах. Важно знать, что он менее реактивен, и время начальной настройки больше, чем у OPC.

6.Цемент, устойчивый к сульфатам

Этот тип цемента изготовлен, чтобы противостоять воздействию сульфатов в бетоне. Он имеет более низкий процент алюмината трикальция.

Сульфатостойкий цемент используется для конструкций, контактирующих с почвой или грунтовыми водами, содержащими более 0,2% или 0,3% г / л сульфатных солей соответственно.

Может также использоваться на бетонных поверхностях, подвергающихся попеременному смачиванию и высыханию, например, опоры мостов.

7. Цемент быстрого схватывания

Поставщики цемента в Малайзии также предлагают цемент быстрого схватывания, который схватывается быстрее, чем OPC, но прочность остается прежней.В этой формуле снижена доля гипса.

Быстросхватывающийся цемент используется для конструкций, требующих быстрого схватывания, таких как подводные конструкции, а также в холодных и дождливых погодных условиях.

8. Доменный шлаковый цемент

Этот тип цемента производится путем измельчения клинкера с содержанием шлака около 60%, и он аналогичен портландцементу. Используется для конструкций, где важны экономические соображения.

9. Цемент с высоким содержанием глинозема

Цемент с высоким содержанием глинозема получают путем смешивания кальцинированного боксита и извести с клинкером в процессе производства OPC.

Чтобы считаться цементом с высоким содержанием глинозема, общее количество глинозема должно составлять не менее 32%, а отношение веса глинозема к извести должно поддерживаться в пределах от 0,85 до 1,30.

Чаще всего используются в конструкциях, подверженных высоким температурам, например, в цехах, огнеупорных и литейных цехах.

10. Белый цемент

Этот тип цемента производится с использованием сырья, не содержащего железа и оксидов. Белый цемент должен содержать больше извести и глины.Он похож на OPC, но дороже.

Итог

Как видите, существуют разные типы цемента, и лучший способ узнать, какой из них подходит для вашего строительства, — это проконсультироваться с поставщиком цемента в Малайзии.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами.

13 видов цемента и их использование в бетонном строительстве

🕑 Время чтения: 1 минута

В бетонном строительстве используются различные виды цемента.Каждый тип цемента имеет свои свойства, применение и преимущества, основанные на композиционных материалах, используемых при его производстве.

13 видов цемента и их применение
  1. Обычный портландцемент (OPC)
  2. Портланд-пуццолановый цемент (PPC)
  3. Быстротвердеющий цемент
  4. Быстротвердеющий цемент
  5. Низкотемпературный цемент
  6. Сульфатостойкий цемент
  7. Доменный шлаковый цемент
  8. Высокоглиноземистый цемент
  9. Белый Цемент
  10. Цветной цемент
  11. Воздухововлекающий цемент
  12. Расширяющийся цемент
  13. Гидрографический цемент
Рис.1: Цемент

1. Обычный портландцемент (OPC)

Обычный портландцемент — наиболее широко используемый тип цемента, который подходит для всех общих бетонных конструкций. Это наиболее часто производимый и используемый тип цемента во всем мире с годовым объемом производства около 3,8 миллиона кубических метров в год. Этот цемент подходит для всех видов бетонного строительства.

2. Портлендский пуццолановый цемент (PPC)

Пуццолановый портландцемент получают путем измельчения пуццоланового клинкера с портландцементом.Его также получают путем добавления пуццолана с добавлением гипса или сульфата кальция или путем тщательного и равномерного смешивания портландцемента и мелкодисперсного пуццолана.

Этот цемент имеет высокую стойкость к различным химическим воздействиям на бетон по сравнению с обычным портландцементом, поэтому он широко используется. Он используется в морских сооружениях, канализационных и канализационных работах, а также для прокладки подводного бетона, такого как мосты, опоры, плотины, а также бетонные работы и т. Д.

3.Цемент быстрого отверждения

Быстротвердеющий цемент в первые дни приобретает высокую прочность; он используется в бетоне, где опалубка снимается на ранней стадии, и аналогичен обычному портландцементу (OPC). Этот цемент имеет повышенное содержание извести, более высокое содержание c3s и более тонкий помол, что дает более высокий прирост прочности, чем OPC на ранней стадии.

Прочность быстротвердеющего цемента за три дня аналогична прочности OPC за 7 дней при том же водоцементном соотношении.Таким образом, преимущество этого цемента заключается в том, что опалубку можно снять раньше, что увеличивает скорость строительства и снижает стоимость строительства за счет экономии затрат на опалубку.

Быстротвердеющий цемент применяется в сборном железобетонном строительстве, дорожных работах и ​​т. Д.

4. Быстросхватывающийся цемент

Разница между быстросхватывающимся цементом и быстротвердеющим цементом заключается в том, что быстросхватывающийся цемент схватывается раньше. При этом скорость набора прочности аналогична обычному портландцементу, а быстротвердеющий цемент быстро набирает прочность.Опалубку в обоих случаях можно снять раньше.

Быстросхватывающийся цемент используется там, где работы должны быть завершены в очень короткие сроки, а также для бетонирования в статической или проточной воде.

5. Цемент низкотемпературный

Низкотемпературный цемент получают, поддерживая процентное содержание трикальцийалюмината ниже 6% за счет увеличения доли C2S. Небольшое количество алюмината трикальция заставляет бетон выделять низкую теплоту гидратации. Низкотемпературный цемент, подходящий для строительства из массивного бетона, такого как гравитационные плотины, так как низкая теплота гидратации предотвращает растрескивание бетона из-за тепла.

Этот цемент обладает повышенной устойчивостью к сульфатам, менее реактивен, а время начального схватывания больше, чем у OPC.

6. Цемент, устойчивый к сульфатам

Сульфатостойкий цемент используется для снижения риска воздействия сульфатов на бетон и, таким образом, используется при строительстве фундаментов с высоким содержанием сульфатов в почве. Этот цемент снизил содержание C3A и C4AF.

Сульфатостойкий цемент используется в строительстве, подверженном сильному воздействию сульфатов водой и почвой в таких местах, как облицовка каналов, водопропускные трубы, подпорные стены, сифоны и т. Д.

7. Доменный шлак Цемент

Доменный шлаковый цемент получают путем измельчения клинкера с содержанием шлака около 60% и более или менее по свойствам похож на портландцемент. Его можно использовать для работ, где преобладают экономические соображения.

8. Цемент с высоким содержанием глинозема

Цемент с высоким содержанием глинозема получают путем плавления смеси боксита и извести и измельчения с клинкером. Это быстротвердеющий цемент с начальным и конечным временем схватывания около 3.5 и 5 часов соответственно.

Прочность на сжатие этого цемента очень высока и удобнее, чем у обычного портландцемента, и используется в работах, где бетон подвергается воздействию высоких температур, мороза и кислот.

9. Белый цемент

Он изготавливается из сырья, не содержащего оксида железа, и представляет собой обычный портландцемент белого цвета. Это дороже и используется в архитектурных целях, таких как сборные ненесущие стены и облицовочные панели, поверхность терраццо и т. Д.а также для внутренних и внешних декоративных работ, таких как внешняя отделка зданий, облицовочные плиты, полы, декоративные бетонные изделия, садовые дорожки, бассейны и т. д.

10. Цемент цветной

Производится путем смешивания 5-10% минеральных пигментов с обычным цементом. Их широко используют для декоративных работ на полах.

11. Воздухововлекающий цемент

Воздухововлекающий цемент производится путем добавления местных воздухововлекающих добавок, таких как смолы, клеи, натриевые соли сульфатов и т. Д.при помоле клинкера.

Этот тип цемента особенно подходит для улучшения удобоукладываемости при меньшем водоцементном соотношении и для улучшения морозостойкости бетона.

12. Расширяющийся цемент

Расширяющийся цемент немного расширяется со временем и не дает усадки во время и после затвердевания. Этот цемент в основном используется для затирки анкерных болтов и каналов из предварительно напряженного бетона.

13. Гидрографический цемент

Гидрографический цемент изготавливается путем смешивания водоотталкивающих химикатов, обладает высокой удобоукладываемостью и прочностью.Он обладает свойством отталкивать воду и не подвержен влиянию сезонных дождей и дождей.

Гидрофобный цемент в основном используется для строительства гидротехнических сооружений, таких как плотины, резервуары для воды, водосбросы, водоудерживающие конструкции и т. Д.

Часто задаваемые вопросы по разным видам цемента ? Какие виды цемента?

Обычный портландцемент (OPC), портланд-пуццолановый цемент (PPC), быстротвердеющий цемент, быстросхватывающийся цемент, низкотемпературный цемент, сульфатостойкий цемент, доменный шлаковый цемент, высокоглиноземистый цемент, белый цемент, цветной цемент, воздух- захватывающий цемент, расширяющийся цемент и гидрографический цемент.

? Какой тип портландцемента используется чаще всего?

Обычный портландцемент — это наиболее часто используемый тип цемента.

? Каковы применения обычного портландцемента?

Обычный портландцемент — наиболее широко используемый тип цемента, который подходит для всех общих бетонных конструкций.

? Каковы применения портландского пуццоланового цемента?

Используется в морских сооружениях, фундаментах, канализационных и канализационных работах, а также для прокладки подводного бетона, такого как мосты, опоры, плотины, а также бетонные работы и т. Д.

? Где используется гидрофобный цемент?

Применяется при строительстве плотин, водосбросов, резервуаров для воды, водоудерживающих сооружений, подводных сооружений.

Подробнее:

Применение различных типов цемента в бетонных конструкциях

Испытания цемента на строительной площадке для проверки качества цемента

Топ-15 типов цемента

(используется с разрешения ACI’s Concrete Craftsman Series «Concrete Fundamentals» )

Свежезамешанный бетон состоит из цемента, воды и таких заполнителей, как песок и гравий.Часто он также содержит одну или несколько добавок и дополнительных вяжущих материалов (SCM). Качество этих ингредиентов, их пропорции и способ смешивания влияют на прочность бетона. Как правило, свежая бетонная смесь должна быть пластичной или полужидкой и иметь форму глины в руке.

Давайте взглянем на некоторые из наиболее распространенных типов цемента, используемых в бетоне.

Портландцементы — это гидравлические цементы, что означает, что они схватываются и затвердевают, вступая в химическую реакцию с водой, и они могут это делать под водой.Во время реакции, которая называется гидратацией, они выделяют тепло, так как образуют каменную массу, которая связывает частицы заполнителя вместе. Большая часть гидратации и увеличения прочности бетона происходит в первый месяц (обычно это 28 дней). После этого может наблюдаться медленный прирост силы в течение длительного периода, иногда 50 лет и более. В массивных конструкциях, таких как плотины и большие опоры, а также в жаркую погоду выделяемое тепло может иногда вызывать растрескивание и потерю прочности. Однако при большинстве бетонных работ, особенно в холодную погоду, тепло помогает бетону быстрее затвердеть и набрать прочность.

Истоки
Портландцемент

был запатентован в 1824 году Джозефом Аспдином, каменщиком из Англии. Он назвал его «портленд», потому что изготовленный из него бетон был похож по цвету на натуральный известняк с острова Портленд. Хотя Аспдин был первым, кто запатентовал формулу цемента, природные цементы, полученные путем нагревания природных минералов, использовались веками. Греки и римляне использовали известковые растворы, гидравлические свойства которых были приданы добавлением вулканического пепла и других природных пуццоланов.Первые зарегистрированные поставки портландцемента в США поступили из Европы в 1868 году, и он был впервые произведен в США в 1871 году (Разработка и контроль бетонных смесей 1).

Производство

Для производства портландцемента тонкоизмельченное сырье, такое как известняк, глина, цементная порода и железная руда, смешивают мокрым или сухим способом с получением смеси с желаемым химическим составом. Сырьевая смесь нагревается в печи до температуры от 2600 до 3000 ° F (от 1400 до 1650 ° C). В печи он химически превращается в гранулы цементного клинкера.Клинкер охлаждают и измельчают до мелкой пудры с добавлением небольшого количества гипса для регулирования времени схватывания. Получающийся в результате цемент не является одним химическим веществом, а представляет собой сложную смесь химических соединений, которые участвуют в процессе гидратации.

Горячий конец современной цементной печи среднего размера с покрышками, роликами и приводом. (источник: Википедия)

Типы портландцемента

ASTM Cl50 / C150M, «Стандартные технические условия на портландцемент», определяет основные типы портландцемента, используемые в США.С.:

Тип I, нормальный цемент

Цемент общего назначения, используемый там, где не требуются особые свойства других типов. Широко используется в плитах на земле, в зданиях из железобетона, мостах и ​​в других местах, где бетон не подвергается воздействию агрессивных сред или нежелательного повышения температуры из-за высокой температуры гидратации.

Тип II, умеренная сульфатостойкость

Используется там, где требуется противодействие умеренному воздействию сульфатов, например, в дренажных сооружениях, где сульфат в грунтовых водах не является необычно сильным.Обычно выделяет тепло гидратации медленнее, чем Тип I. Набирает прочность медленнее, чем Типы I и III, но в конечном итоге догоняет (около 56 дней), когда бетон должным образом затвердевает.

Тип III, высокопрочный цемент

Развивает силу намного быстрее, чем Тип I, за 28 дней, обычно за неделю или меньше. Аналогичен типу I, но более мелко измельчен, чтобы быстрее набирать силу. Полезно, когда формы необходимо снять на ранней стадии, например, на заводах по производству сборных железобетонных изделий или когда конструкция будет быстро введена в эксплуатацию.

Тип IV, низкая теплота гидратации

Развивает силу медленнее, чем другие типы, и выделяет меньше тепла при гидратации. Используется в массивных конструкциях, таких как гравитационные плотины и фундаменты из матов, где требуется минимизировать скорость и количество тепла, выделяемого во время затвердевания. Цемент типа IV больше не производится в США, потому что SCM предлагают менее дорогой способ контроля повышения температуры.

Тип V, высокая сульфатостойкость

Используется только в бетоне, подвергающемся сильному воздействию сульфатов, в основном там, где почва или грунтовые воды имеют высокое содержание сульфатов.Сульфатное воздействие на бетон может привести к растрескиванию и разрушению бетона, если бетон не сделан сульфатостойким.

ASTM C150 / C150M также предусматривает три типа воздухововлекающих цементов — типы IA, IIA и IIIA — которые аналогичны типам I, II и III, описанным ранее, за исключением того, что они производятся с небольшими количествами воздухововлекающих материалов. повышающие устойчивость бетона к циклам замерзания и оттаивания. Большинство производителей бетона считают, что более эффективно добавлять воздухововлекающие добавки в процессе смешивания бетона, чем использовать специальные цементы, поэтому спрос на воздухововлекающие цементы ограничен.

Два цемента, которые производят умеренную теплоту гидратации, Тип II (MH): «Для общего использования, особенно когда желательны умеренная теплота гидратации и умеренная сульфатостойкость», и Тип Il (MH) A, «Воздухововлекающий цемент. для тех же применений, что и Тип II (MH), где требуется воздухововлечение », также описаны в ASTM C150 / C150M.

Портландцемент

типа I обычно имеется на складе и поставляется, если тип цемента не указан. Тип II также широко доступен, особенно в районах с воздействием соленой воды или высоким содержанием сульфатов в почве.Вместе типы I и II составляют 90 процентов цемента, поставляемого с заводов США. Тип III и белый цемент доступны в крупных городах, и на них приходится около 4 процентов поставок цемента.

Белый и цветной портландцемент

Серый или коричневый цвет обычного портландцемента в основном зависит от количества железа в цементе. Белый цемент, который отличается от обычных цементов главным образом цветом, производится в соответствии с ASTM Cl 50/1 SOM, обычно типом I или типом III.Белый портландцемент производится из отборного сырья, содержащего очень мало оксидов железа или марганца, которые придают цементу типичный серый цвет. Белый портландцемент используется в основном в архитектурных целях как в сборном, так и в монолитном бетоне.

Кладбище на севере Италии из белого портландцемента (Источник: dezeen.com)

Это необходимо для белого бетона и дает более яркие и насыщенные цвета для цветного бетона, в который во время смешивания добавляются пигменты.Цветные цементы производятся путем измельчения пигментов с белым клинкером.

Только 6 процентов цемента в США идет на специальные гидравлические цементы. Кратко описаны некоторые из наиболее важных типов специального цемента.

Смешанные цементы

Либо ASTM C595 / C595M, «Стандартные технические условия на смешанные гидравлические цементы», либо ASTM Cll57 / Cll57M, «Стандартные технические условия на гидравлический цемент», используются для определения смешанных цементов.

Смешанные цементы производятся путем комбинирования двух или более мелких материалов из следующих:

а.) Портландцемент
b.) Шлаковый цемент
c.) Летучая зола и другие пуццоланы
d.) Гашеная известь
e.) Молотый известняк
f.) Предварительно смешанные комбинации (a) — (e)

Виды цемента, производимые таким способом, классифицируются по стандартам ASTM. Типы цемента в ASTM C595 / C595M включают:
  • Тип ИС — портландцемент доменно-шлаковый
  • Тип IP — портланд-пуццолановый цемент
  • Тип IL — Портланд-известняковый цемент
  • Тип IT — Трехкомпонентный цемент с добавками

Эти цементы могут иметь необязательные специальные свойства, обозначенные дополнительными обозначениями, например, MS для умеренной сульфатостойкости, HS для высокой сульфатостойкости, MH для умеренной теплоты гидратации, LH для низкой теплоты гидратации и т. Д.

Типы цемента в ASTM C 1157 / C 1157M включают:
  • Тип ГУ — Гидравлический цемент общего назначения
  • Тип HE — высокопрочный
  • Тип MS — Умеренная сульфатостойкость
  • Тип HS — Высокая сульфатостойкость

Смешанные цементы могут использоваться в строительстве, когда требуются определенные свойства этих типов цементов. Однако бетон может не набирать прочность так быстро, как цементы ASTM Cl50 / Cl50M.

Кладочный цемент

Кладочный цемент — это гидравлический цемент, изготовленный в соответствии с требованиями ASTM C91 / C91M, «Стандартные технические условия на каменный цемент», предназначенный для использования в растворах для каменных конструкций.Они содержат разновидность цемента или гидравлической извести, обычно в сочетании с другими материалами, такими как гашеная известь, известняк, мел, шлак или глина. Есть три типа — M, N и S — которые используются с другими цементами или без них для получения работоспособных пластиковых строительных растворов. Кладочный цемент можно использовать для чистки и штукатурки (лепнины), но никогда для изготовления бетона.

Расширяющиеся цементы

Эти гидравлические цементы расширяются, а не сжимаются во время ранней гидратации после схватывания.Изготовленные в соответствии с ASTM C845 / C845M, «Стандартные технические условия на расширяющийся гидравлический цемент», они чаще всего используются для производства бетона с компенсацией усадки. Существует три классификации: K, M и S. Когда расширение должным образом ограничено, они эффективны для изготовления тротуаров и плит без трещин, а также для устранения протечек в бетонных и кирпичных стенах. Расширяющиеся цементы обычно не производятся; большинство производителей бетона считают, что более экономично добавлять расширяющую добавку во время процесса смешивания бетона, чем использовать специальный расширяющийся цемент.

Кроме того, в разработке находятся также скважинные, огнеупорные, пластмассовые, водостойкие цементы, цементы с регулируемым отверждением и другие цементы. См. Проектирование и контроль бетонной смеси s для получения дополнительной информации о смешанных цементах.


Эта статья является выдержкой из серии Concrete Craftsman Series «Основы бетона» ACI и используется с разрешения. Чтобы приобрести эту серию или другие образовательные публикации ACI, перейдите сюда.

Содержание этой статьи также включено в пакет программы сертификации ACI под названием «Основы бетонного строительства»

Что использовать в бетонной смеси для столешниц?

Портландцемент

бывает разных типов. В Соединенных Штатах эти типы классифицируются как Типы I, II, III, IV и V. Только типы I и III необходимы для рассмотрения изготовителями бетонных столешниц; Преимущества цемента типа II обычно не имеют отношения к производству бетонных столешниц.

Тип I — это обычный портландцемент белого или серого цвета. Большинство профессионалов в области производства бетонных столешниц используют белый цемент, несмотря на его более высокую стоимость из-за более точной консистенции цвета.

Тип II — цемент со средней сульфатостойкостью, важный при заливке бетона в почву с умеренным содержанием сульфатов, но не имеющий отношения к бетонным столешницам.

Тип III — высокопрочный цемент. Он более мелкий и реагирует быстрее, чем тип I, поэтому ранний прирост прочности на сжатие больше.

Однако предел прочности не выше, чем у типа I. Бетон, изготовленный с использованием типа III, будет иметь лишь немногим более высокую прочность в течение 28 дней, чем бетон, изготовленный с использованием типа I, при прочих равных. Однако бетонные столешницы устанавливаются в течение нескольких дней после заливки, и нет необходимости ждать 28 дней, чтобы они застыли.

Тип III доступен в белом или сером цвете, но белый Тип III трудно найти в небольших количествах (меньше поддона); его часто нужно заказывать по специальному заказу. Учитывая это, а также тот факт, что нет необходимости увеличивать начальную прочность бетона, лучше всего использовать цемент типа I.

Тип IV и V часто используются в специальных строительных приложениях, где требуется высокая сульфатостойкость или важна низкая теплота гидратации. Ни один из этих типов не является практичным выбором для столешниц.

Заключение:

Высокая прочность на сжатие хорошо спроектированных бетонных смесей для столешниц определяется в основном надлежащими методами бетонирования, такими как низкое водоцементное соотношение, а не типом цемента.

Лучше всего придерживаться цемента типа I и понимать все аспекты хорошей конструкции бетонной смеси для столешницы, такие как важность водоцементного отношения.

Узнайте больше об основах проектирования бетона и смесей здесь.

Более пристальный взгляд: типы цемента с I по V

Примечание редактора: Это вторая статья из годичной серии, в которой объясняется распространенное сырье, используемое в сборном железобетоне.

Автор: Kayla Hanson, P.E.

Свидетельства использования вяжущего материала относятся к началу записанной истории. Египтяне использовали смесь цементных материалов в качестве раствора, чтобы закрепить каждые 2 штуки.5-тонный каменный блок Великой пирамиды, добытый более 4500 лет назад. Римляне использовали пуццолановую цементную смесь для строительства акведуков и других инженерных чудес, включая Пантеон, крыша которого до сих пор остается самым большим неармированным бетонным куполом в мире. Европейцы в средние века использовали гидравлический цемент для строительства каналов и крепостей, некоторые из которых сохранились до сих пор.

Сегодня мы в основном используем портландцемент в нашем бетоне. Ингредиенты современных портландцементов тщательно отбираются, производятся, тестируются и регулируются по качеству и консистенции.Портландцемент доступен во множестве разновидностей, каждая из которых состоит из определенных количеств различных материалов, предназначенных для конкретных целей бетонирования.

Технические характеристики портландцемента

ASTM C150, «Стандартные технические условия на портландцемент», описывает 10 типов цемента, пять из которых обычно считаются основными типами цемента, используемыми на заводах по производству сборных железобетонных изделий:

Тип I — нормальное / общее назначение
Тип II — умеренная сульфатостойкость
Тип III — высокая ранняя прочность
Тип IV — низкая теплота гидратации
Тип V — высокая сульфатостойкость

Тип I

Цемент

типа I считается универсальным цементом общего назначения и используется, когда особые свойства других типов цемента не требуются.

Тип II

Цемент

типа II указан в сценариях, где требуется, чтобы бетонный продукт обладал повышенной устойчивостью к сульфатам. Бетон, изготовленный из цемента типа II, может быть полезен для подземных сооружений в областях, где почва и грунтовые воды содержат умеренные уровни сульфатов, а также на дорогах, в транспортных средствах и т. Д.

Тип III

Цемент

Тип III обеспечивает ускоренное развитие прочности в раннем возрасте. Поскольку более низкие температуры окружающей среды могут замедлить гидратацию цемента, цемент типа III часто используется при бетонировании в холодную погоду, чтобы ускорить развитие прочности на ранних стадиях гидратации цемента.Цемент типа III также полезен, когда сборщики отливают одну и ту же форму дважды в день.

Тип IV

Цемент

типа IV выделяет меньше тепла во время гидратации и отверждения, чем обычный портландцемент типа I. При заливке массы или заливке бетонных изделий большого объема часто используется цемент типа IV, чтобы уменьшить количество выделяемого тепла и снизить риск схватывания или термического удара. Способность цемента типа IV выделять меньше тепла во время гидратации также полезна при бетонировании в жаркую погоду, когда свежий бетон может затвердевать с ускоренной скоростью из-за высоких температур окружающей среды.

Тип V

Цемент

типа V используется в бетонных изделиях, где необходима высокая сульфатостойкость. Прибрежные конструкции, опоры, подводные туннели, подводные конструкции, фундаменты, дороги и транспортные средства — все это общие области применения цемента типа V.

Цементные элементы

Портландцемент сначала производится путем производства клинкера в массивной печи. Производство портландцементного клинкера в основном зависит от известняка, глины, песка, железной руды и гипса.Эти исходные материалы являются отличными поставщиками кальция, железа, кремния и алюминия среди других элементов. Преобладание этих элементов в портландцементе определяется долей каждого исходного материала, используемого при производстве клинкера. Количество каждого элемента, присутствующего в цементе, будет влиять на физические характеристики и поведение цемента.

Цементные фазы

Четыре преобладающих фазы или соединения составляют каждый тип портландцемента: C 3 S, C 2 S, C 3 A и C 4 AF. 1 Каждая фаза играет уникальную роль в характеристиках цемента. Доля каждой фазы, обнаруженной в портландцементном клинкере, связана с количеством используемого исходного материала.

  • C 3 S (трикальцийсиликат) составляет от 50% до 70% клинкера портландцемента. C 3 S быстро гидратируется и затвердевает, и, как следствие, в значительной степени отвечает за увеличение силы и начальное схватывание в раннем возрасте. По мере увеличения содержания C 3 S в портландцементе увеличивается его способность вносить вклад в повышение прочности бетона в раннем возрасте.
  • C 2 S (силикат дикальция) включает от 10% до 25% клинкера портландцемента. C 2 S медленно гидратируется и затвердевает, и, как следствие, способствует повышению прочности бетона после недели.
  • C 3 A (трикальцийалюминат) содержит до 10% клинкера портландцемента. Хотя он лишь незначительно способствует развитию силы в раннем возрасте, C 3 A является наиболее реактивным из четырех основных фаз и легко выделяет тепло в течение первых нескольких дней гидратации.Цементы с более низким содержанием C 3 A более устойчивы к почвам и воде, содержащей сульфаты.
  • C 4 AF (тетракальцийалюмоферрит) составляет до 15% клинкера портландцемента. Его вклад в повышение прочности бетона минимален. Типичный серый цвет портландцемента в значительной степени связан с C 4 AF. 2

На рисунке 1 ниже показаны C 3 S и C 2 S при увеличении около 400X.

Рис. 1 При исследовании шлифованного тонкого среза портландцементного клинкера видно, что C 3 S в виде легких угловатых кристаллов.Более темные округлые кристаллы имеют размер C 2 S. Увеличение примерно 400X. 3

Влияние фазового состава

Химический состав каждого типа цемента, соответствующего ASTM C150, должен соответствовать требуемому пределу или находиться в пределах указанного диапазона, установленного в стандарте. Определенные требования к составу применяются ко всем типам цемента. Например, для каждого типа цемента, соответствующего ASTM C150, допускается максимальное содержание оксида магния 6%. Оксид магния вызывает небольшое расширение во время гидратации цемента, поэтому количество этого материала должно быть ограничено.

Требования к составу для типов от II до типа V разработаны, чтобы помочь цементам работать в соответствии с их назначением.

Обратитесь к Рисунку 2, чтобы сопоставить относительную реактивность каждой фазы со следующими характеристиками цемента.

Рисунок 2 Относительная реакционная способность цементных смесей. Кривая с пометкой «Общий» имеет состав: 55% C 3 S, 18% C 2 S, 10% C 3 A и 8% C 4 AF, средний состав цемента типа I ( Теннис и Дженнингс 2000). 3

Сульфатостойкость

Нижний C 3 Содержание A в цементе соответствует повышенной сульфатостойкости. Поэтому для цемента типа II, который предназначен для умеренной сульфатостойкости, допускается максимальное содержание C 3 A 8%. Аналогичным образом, для цемента типа V, который предназначен для обеспечения высокой сульфатостойкости, допускается содержание C 3 A не более 5%.

Развитие силы в раннем возрасте и повышенная теплота гидратации

C 3 A также является основным источником теплоты гидратации портландцемента.Цемент типа III, который указан в сценариях, где желательна высокая начальная прочность или повышенная теплота гидратации, допускает относительно высокое содержание C 3 A до 15%.

Нижняя теплота гидратации

И наоборот, цемент типа IV, который указывается, когда необходима низкая теплота гидратации, допускает максимальное содержание C 3 A 7%. Кроме того, цемент типа IV требует минимального содержания C 2 S 40%, потому что C 2 S гидратирует и медленно затвердевает и способствует увеличению прочности после одной недели.Это помогает обеспечить более медленное развитие силы и меньшее тепловыделение в раннем возрасте.

C 3 S быстро гидратируется и вносит значительный вклад в развитие силы и начального набора в раннем возрасте. Таким образом, цементы типа IV допускают максимальное содержание C 3 S 35%, что регулирует рост прочности и тепловыделение в раннем возрасте.

Влияние физических характеристик

Размер частиц

Тонкость помола по Блейну — это мера крупности частиц цемента, определяемая в соответствии с ASTM C204, «Стандартные методы испытаний тонкости помола гидравлического цемента с помощью воздухопроницаемого прибора.”

Общая площадь поверхности частиц, заполняющих данный объем, увеличивается с уменьшением размера частиц. Следовательно, частицы меньшего размера обеспечивают большую площадь контакта с водой для смешивания. Увеличенная площадь поверхности цемента и большая площадь контакта с водой для смешивания позволяет более мелким цементам легче реагировать с водой, что может ускорить гидратацию, увеличение прочности в раннем возрасте и время схватывания. Некоторые из основных типов цемента имеют требования к размеру частиц в виде пределов крупности по Блейну, чтобы помочь цементам работать в соответствии с их типом.

Например, цемент типа III будет иметь более высокую долю частиц меньшего размера, чтобы помочь достичь большего развития прочности в раннем возрасте, в то время как цемент типа IV, вероятно, будет иметь большую долю частиц большего размера, чтобы помочь регулировать время схватывания и обеспечить более низкое нагревание. гидратации.

Прочность на сжатие

ASTM C150 также описывает минимальные результаты по прочности на сжатие для паст, изготовленных с каждым из основных типов цемента. Важно отметить, что это минимальные значения, и они не отражают прочность бетона на сжатие в данном возрасте.На рисунке 3 показано среднее время схватывания некоторых образцов портландцемента.

Рисунок 3 Среднее (среднее) время схватывания портландцемента по ASTM C191. Цифры в столбцах указывают количество цементов, включенных в среднее значение (Tennis, 2016). 3

Паста, изготовленная из цемента типа I, необходима для достижения минимальной прочности на сжатие 1740 фунтов на квадратный дюйм за 3 дня и 2760 фунтов на квадратный дюйм за 7 дней. Паста, изготовленная из цемента типа II, необходима для достижения прочности на сжатие 1450 фунтов на квадратный дюйм за 3 дня и 2470 фунтов на квадратный дюйм за 7 дней.Паста, изготовленная из цемента типа V, должна демонстрировать минимальную прочность на сжатие 1160 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня, 2180 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней и 3050 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней.

Поскольку цементы Типа II и Типа V имеют более низкое содержание C 3 A для достижения большей сульфатостойкости, разумно ожидать несколько более низких результатов прочности на сжатие в раннем возрасте. Паста, изготовленная из цемента типа III, для использования, когда требуется более высокая прочность в раннем возрасте, должна иметь минимальную прочность на сжатие 1740 фунтов на квадратный дюйм в 1 день и 3480 фунтов на квадратный дюйм в 3 дня.Никаких дополнительных требований к силе не указано, потому что ранний возраст обычно относится к первым нескольким дням гидратации.

Паста, изготовленная из цемента типа IV, необходима для достижения минимальной прочности на сжатие 1020 фунтов на квадратный дюйм за 7 дней и 2470 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней. Низкое содержание C 3 S в цементе типа IV снижает теплоту гидратации за счет замедления скорости реакции цемента, что, в свою очередь, снижает прирост прочности в раннем возрасте. Следовательно, требования к прочности на сжатие для пасты, изготовленной из цемента типа IV, ниже, чем требования для других типов цемента.

Цемент для любого применения

Каждый тип цемента имеет свой диапазон химических и физических требований, которые способствуют предпочтительному поведению бетонной смеси, чтобы оптимизировать ее для большинства приложений. Поскольку характеристики цемента постоянно меняются, сборщики железобетонных изделий могут добиться улучшенных характеристик бетона в более сложных условиях.

Рассмотрите возможность просмотра сертификатов вашей цементной мельницы для получения информации о составе каждой партии. Поскольку для многих компонентов типа цемента допускается определенный диапазон значений, может быть полезно использовать детали, указанные в сертификате мельницы, для прогнозирования характеристик свежего или затвердевшего бетона или для устранения незначительных несоответствий.Проконсультируйтесь со своим поставщиком цемента, чтобы узнать больше о вашем цементе и о том, как он взаимодействует с другими материалами в вашей смеси для достижения наилучших результатов.

Кайла Хэнсон, ИП, директор отдела технических услуг NPCA.

Ссылки :

1. Это сокращенные обозначения химических соединений. Согласно ASTM C150 при выражении фаз C = CaO, S = SiO 2 , A = Al 2 O 3 , F = Fe 2 O 3 .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *