Portlandcement: fajták, tulajdonságok és alkalmazás

A szervetlen kötőanyagokat beton gyártására használják, amely vízzel összekeverve tésztaoldatot képez, amely erősödik, amikor keményedik. Ilyen kötőanyag-összetétel számos portlandcement.

A portlandcementről gyakran beszélnek arról, hogy tartós és ellenálló a környezetvédelmi megoldás negatív hatásainak. A portlandcement egy cementkötésű cementkötő anyag.

A portlandcement finoman őrölt klinkert és gipszet tartalmaz, ami felgyorsítja a keverék beállítását. A termék típusától és márkájától függően képlete tartalmazhat bizonyos adalékanyagokat és szennyeződéseket.

A keveréket 1824-ben egy amerikai kőművész találták ki, és nevét a portlandi mészkőnek, amely az egyik angol megyében bányászták, külsõ hasonlóságának köszönhetõ.

Ennek a kompozíciónak a karbonátos kőzetek (mészkő, kréta, alumínium-oxid és szilícium-dioxid), valamint marlák (karbonátos kőzetek és agyag keveréke, a mészkőtől agyagig tartó átmeneti kőzet) használata. A gyártási folyamat a nyersanyagok gondos csiszolásával kezdődik és bizonyos arányban összekeveri. A következő szakasz a 1300-1400 ° C hőmérsékletű kemencékben lévő nyersanyagok égetése. A visszafolyás eredménye a klinker nevű anyag.

A klinkert újra őröljük és gipszel keverjük. Ha szükséges, adjon hozzá más elemeket, amelyek növelik a késztermék teljesítményét. Ez a keverék áthalad a minőségellenőrzésen, és ha megfelel az elfogadott szabványoknak, megfelelőségi tanúsítványt kap.

A nyersanyagok pörkölésének számos lehetősége van:

• nedves. Először az alkotórészek csiszolása történik, majd az agyagot áztatják, amíg a nedvességindex el nem éri a 70% -ot. Ezt követően mészkővel keveredik.

• száraz. A keverék őrlésének és szárításának folyamata egyszerre történik, ami csökkenti a munkaerőköltségeket és a termelési költségeket. A malmok feldolgozása eredményeként porított nyersanyagot kap.

• kombinált. Ez a technológia kétféle termelést foglal magában: száraz és nedves. A nyersanyag nedvességtartalma 14% -ra emelkedik, majd a termékeket őröljük és speciális malmokban szárítjuk.

Mint már említettük, a portlandcement klinkerből áll. A természetben a kész granulák meglehetősen ritkák, így a klinkerforgácsokat mesterségesen kapjuk szén- és agyagkeverékek keverésével és égetésével.

A kész klinkert gipszel keverjük, amelynek tartalma a készítményben nem haladja meg az 5% -ot. Bevezetésre kerül sor annak érdekében, hogy 45 percig biztosítsuk az oldat mobilitását, ami szükséges a termékek kialakításához vagy bizonyos típusú munkák elvégzéséhez.

A keverék összetételét és százalékos arányát a GOST 10178 85 "Portland cement és salak portlandcement" szabályozza. A gyártás követelményeinek való megfelelés garantálja a termék magas műszaki és működési jellemzőit.

A portlandcement bizonyos technikai jellemzők megadásához az összetételbe ásványi adalékokat vezetnek be, amelyek tartalma nem haladja meg a 20-25% -ot.

A legnépszerűbbek a következők:

• aluminát növeli a cement elhelyezési idejét, de alacsony erősségű mutatókkal rendelkezik (a portlandcement lehetséges tartalma nem több, mint 15%).
• timföld ferrit ugyanolyan tulajdonságokkal rendelkezik, mint az előző adalékanyag, de a késztermék tartalma 10-18% -ra csökken.
• fehéríti kötési hatása van, növeli a kikeményedési időt, de a túlzott tartalom negatívan befolyásolhatja a készítmény szilárdsági jellemzőit (megengedett tartalom - legfeljebb 15-37%).
• alit Széles körben használják (a százalékos arány elérheti a 60% -ot) a magas színvonalú kompozíciókban, mivel biztosítja a gyors keményedést.

A portlandcement tulajdonságait összetétele határozza meg. A termék minőségének főbb kritériumai a következők:

• Beállítási időszak. 40-45 perc elteltével a keveréknek a termesztésének technikai követelményeinek megfelelő lefoglalása szükséges. Az ásványtani összetétel, az őrlés finomsága és a munkavégzés hőmérséklete pontosan ezek a tényezők elsősorban a termék beállítási sebességét befolyásolják.

• Vízigény. Ebben a kifejezés alatt értjük, hogy mennyi víz szükséges ahhoz, hogy a cementpaszta munkájához megfelelő vastag legyen. A nedvesség általában nem haladhatja meg a keverék 25% -át. A szükséges vízmennyiség csökkentése érdekében szulfit élesztővel vagy lágyítószerrel dolgozunk.

• Vízelválasztás. Ez a kifejezés a kész oldatban lévő víz kivonására utal, amelynek előfordulása a nehezebb cement részecskék ülepítéséből adódik. Ennek a számnak a csökkentése lehetővé teszi az ásványi kiegészítők használatát.

• Fagyállóság - a termék azon képessége, hogy bizonyos számú fagyasztási és olvasztási ciklust hordoz, anélkül, hogy elvesztené a teljesítmény jellemzőit.

• Korrózióállóság. Ez a jellemző a keverék finomságával és a kész beton porozitásának mértékével függ össze.

• Hőelvezetés. Ez arra utal, hogy a beton a hőkezelési folyamat során képes-e a hőt felszabadítani. A gyorsan hőtermelő készítményt az aktív ásványi összetevők hozzáadásával optimalizáljuk.

A kompozíció tulajdonságai miatt a portlandcementnek nagyobb szilárdsági jellemzői vannak a többi cementtípushoz képest. Egyes adalékanyagok reagálhatnak, megváltoztatva az anyag műszaki tulajdonságait. Ez utóbbiak mechanikai stabilitásával és működési képességeivel kapcsolatosak.

Nem mondhatjuk, hogy a műszaki jellemzők közül az egyik kiemelten fontos. Például tartós, de túl lassan megszilárdult portlandcement növelheti az építési időt. Hideg ellenálló, de maró hatású összetétel csak a szűk körű feladatok megoldására használható.

Manapság a gyártók arra törekszenek, hogy olyan univerzális készítményeket hozzanak létre, amelyekben a cement szempontjából legfontosabb tulajdonságok egyaránt kifejeződnek.

Ugyanakkor vannak olyan speciális készítmények is, amelyeknek speciális célja van. Ilyen lehet pucolán portlandcement, amely maximális korrózióállósággal és nedvességállósággal rendelkezik, de a munka kezdeti szakaszaiban (a beállítás első napjaiban) alacsony szilárdsági értékekkel rendelkezik.

A műszaki jellemzők közül kiemelendő:

• Fajlagos súly termék - 1100 kg / m³ ömlesztett keverékekhez, 1600 kg / m³ tömörített.
• Csiszolási finomság átlagosan 40 mikron (a keverék 008-as szitán való áthaladásának képessége alapján határozza meg), amely biztosítja a cement szükséges szilárdságát és az edzés idejét, és befolyásolja a teljesítményét is.
• Vízfogyasztásaz összetételben lévő folyadék optimális tartalma nem haladhatja meg a 25-28% -ot, mivel ez a mutató hatással van a készítmény szilárdságára (ha túl van, akkor a beton eloszlása ​​megtörténik, hiányban a késztermék repedések jelennek meg).

• sűrűség a márkától és bizonyos összetevők jelenlététől függ. Laza állapotban a keverék sűrűsége 1,1 t / m³, tömörített állapotban - 1,5-1,7 t / m³.

• A beállítás időtartama vízzel való összekeverés után nem haladja meg a 40-45 percet, a további keményítés a kompozíciótól és a környezeti viszonyoktól függ (télen a folyamat lelassul), de nem haladja meg a 10-12 órát (a Vicat készülékkel mérve).
• Hangerő-változás fagyasztva azt jelenti, hogy a cementtestet a szabadban 0,5-1 mm / m térfogatban csökkentjük és 0,5 mm / m-re megduzzasztjuk vízben. Fontos szempont a változások egységessége az oldat térfogatában.

• A korróziógátló stabilitást a hidroaktív anyagoknak a készítménybe való bevezetésével érik el, amely megakadályozza a sók kémiai aktivitását, valamint a szennyeződések hozzáadása, amelyek csökkentik a beton porozitását.
• A tárolási idő nem haladhatja meg a 12 hónapot, feltéve, hogy az eredeti csomagolás megmarad (3-4 réteg, hermetikusan lezárt papírzacskók), mivel 3 hónapos tárolás után a kompozíció 20% -a elvész, egy év után - akár 40% -ig. A korábbi tulajdonságokat csak másodlagos őrléssel lehet visszaadni az ilyen cementhez.
• Nyomáserősség. Ennek a jellemzőnek megfelelően 4 erősségosztályt különböztetünk meg - 22,5; 42,5; 42,5; 52,5. Ez a mutató közvetlenül kapcsolódik az oldat beállításának sebességéhez.

A portlandcement mechanikai szilárdságának mutatói az öntés után 28 nappal nem kevesebbek, mint 42,5 MPa. A meghatározást laboratóriumi körülmények között végezzük a minta példáján. A kapott eredményeknek megfelelően a cementet jelöljük (például M 500). Az együttható tehát azt mutatja, hogy a minta mennyi nyomást képes elviselni (kg / cm3-ben mérve).

A szilárdság indikátorai viszont befolyásolják az oldat beállításának mértékét (Vicat tűt használva).

A portlandcement egy olyan cement, amely a beton öntésekor a leggyakrabban használt. Ez utóbbi viszont monolit és vasbeton szerkezetekben használatos, olyan tárgyak kialakításában, amelyeknél nagyobb szilárdsági jellemzők vannak bemutatva.

A klinker-granulátumok és más adalékanyagok jelenléte miatt a Portland-cement nagy biztonsági résszel rendelkezik, magasabb fagyállósággal, agresszív médiumokkal szembeni ellenállással rendelkezik. Ez az A Portland cement népszerű anyag az olaj- és gázipar építésében.

A cement és a portlandcement közötti különbségek kérdése némileg helytelen, mivel ez utóbbi egyfajta cement. Más szavakkal, a cement egy közönséges név, a portlandcement egyfajta erősségű.

Logikusabb különbséget tenni a cement márkaerőssége alapján. Így például Az M 400 portlandcement alacsonyabb, mint az M 600-as cement. Maga a portlandcement alig különböztethető meg a cementtől (a telepítés módjától, a beállítási technológiától, a felhasználás jellemzőitől), a különbség egy vagy más módon a megkülönböztető tulajdonságok miatt az adalékanyagok jelenlétének köszönhető.

Minden típusú cement nem adalékanyagként és adalékanyagként van felosztva. Bezobavochny összetétele nem tartalmaz gipszen kívüli ásványi adalékanyagokat. azt alkalmas földalatti, földalatti és víz alatti, monolitikus tárgyakhoz, valamint előregyártott beton- és vasbetonszerkezetekhezagresszív környezet hiányában működnek.

Ásványi kiegészítők jelenléte javítja a portlandcement műszaki tulajdonságait, ennek köszönhetően Ezek agresszív körülmények között használhatók, hosszabb ideig érintkezve a szerkezettel vízzel. A leggyakoribb ásványi eredetű adalékanyagok közé tartoznak a kohós salak, az aktív ásványi adalékanyagok és a természetes aktív ásványi kiegészítők.

Egy vagy másik adalékanyag bevezetése következtében javulnak az olyan mutatók, mint a vízállóság, a korrózióállóság, de jelenlétük segít csökkenteni a fagyállóságot.

A készítmény jellemzőitől függően a következő típusú portlandcementeket különböztetjük meg:

• Gyorsan szárad. A keverék keményedése az öntés első 3 napjában már a salakok és a különleges ásványok miatt következik be. Fontos, hogy a keverék őrlési foka minimális legyen. Elérhető az M400 és az M500 készülékekben. Ennek a készítménynek a használata lehetővé teszi a keverék expozíciós idejének csökkentését a zsaluzatban, és jelentősen növeli az építési munkálatok ütemét.

• Normál keményedés. Nem tartalmaz speciális adalékanyagokat, nem annyira válogatós a keverék őrlésének mértékével kapcsolatban. Elérhető a GOST 31108-2003 szerint.

• hidrofób a variánst a nedvesség elnyelésének képessége és a csökkentett beállítási idő jellemzi. Hasonló tulajdonságokat biztosítanak az oldatba belépő acidoidok. A magas páratartalmú körülmények között üzemeltetett tárgyak építésére, valamint elárasztott területeken használják.

• lágyított. A termék jellegzetessége a lágyítók jelenléte, amely biztosítja a szükséges mobilitást, csökkenti a vízfelvételt és a hőállóságot. A keverék őrlésénél lágyítószereket helyeznek el, úgyhogy úgy tűnik, hogy a cementrészeket burkolják, és megakadályozzák azok tapadását. Az eredmény egy mobil, kényelmesen alkalmazható kompozíció, amelyet széles körben használnak a komplex építészeti struktúrák kialakításához.

• Oilwell. Lehetősége van tamponra, azaz a kutak védelmére a felszín alatti vizek hatásairól. Ezt széles körben használják az olaj- és gáziparban, mivel nem függ a nyomástól és a hőmérséklettől, és megbízhatóan tartja az oszlopokat a kutakban, még a megszilárdulás kezdeti szakaszában is. Van még egy ilyen fajta cement - a könnyű, könnyű adalékanyagokkal rendelkező, könnyű portlandcement.

• bővülő. Az ilyen keverékek eltérő összetételűek lehetnek, de mindegyikük megegyezik a térfogat növelésével, amikor az oldatot összekeverik. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy egy kémiai reakció kezdődik a fő és a további komponensek között, ami a térfogatnövekedést adja.

• Szulfátálló. Az ilyen beton ellenáll a szulfátvíz hatásának, ami a korrózió kialakulásához vezet. Általában az M300.400 márka fagyálló cementje szulfát-rezisztens, néha M 500.

• Slac Portland Cement. A termék összetételében robbanó kemence salakok vannak, amelyek a fémrészecskék magas tartalmát képviselik. A keveréket hőálló beton előállítására, valamint a talaj alatt lévő víz, magasságú tárgyak építésére használják. Alacsony fagyállóságú.

• Salag alkalikus A kompozíciónak a portlandcementhez képest magasabb jellemzői vannak. Ellenáll az agresszív közegnek, a hőmérséklet szélsőséges, magas fagyállósággal és alacsony nedvességelnyeléssel rendelkezik. Ilyen képességeket érünk el, mert őrölt salak és alkáli, néha agyag.

• Fehér Portland Cement. A keverék - befejező és építészeti munkák - alkalmazási területe szintén a nem-színes cement alapja. A hófehér árnyalatot úgy állítják elő, hogy a terméket tiszta mészkőből és fehér agyagból készítik, valamint a klinker vízzel történő további hűtésével.

• magnéziummész - magnézium-oxidon (800 ° C-ra melegített) és 30% -os vizes magnézium-klorid-oldattal készült összetétel. A gyártási technológia összetevőinek és jellemzőinek köszönhetően szilárd fehér tömeget kapunk, amely könnyen feldolgozható (könnyen polírozható, nem érinti a penész, a gomba).

• Color Portland Cement dekoratív munkákhoz is használható. Kiderül, hogy fehér módosítást és pigmentet keverünk össze. Ez utóbbi lehet vasminium, okker, króm-oxid. A lényeg az, hogy a pigmentek könnyűek és lúgosak.

• ​​​​​​puccolánnal. A keverék színes Portland cementet, gipszet és vulkáni vagy üledékes eredetű adalékanyagokat tartalmaz. Az így kapott oldat nagy ellenállóképességgel rendelkezik a vízzel, nemcsak a magas páratartalom mellett, hanem a víz alatt is fagy. Ez lehetővé teszi annak használatát hidraulikus szerkezetek, bélésmedencék és egyéb tartályok vízben való tárolására, felületekre (beleértve a lejtőseket is) a tengerrel vagy klórozott vízzel érintkezve. A fagyasztott felületet tartósság, kémiai inertés és virágzás hiánya jellemzi.
• timsós A kompozíció egy gyors, keményítő és tartós cement, amely klinker és olvadt mészkő alapján van. A kész keverék nagy mennyiségű alacsony bázisú kalcium-aluminátot tartalmaz.

Az alumínium-oxid egy másik jellemzője, hogy nem keverhető más cementekkel és mészekkel, kompozíciókkal, még kis lúgtartalmú mennyiségekben is. Az alumínium portlandcement alkalmas saválló betonoldatok gyártására, saválló kőzetek töltésére (gránit, beshtaunita). A beállítási idő körülbelül 8 nap.

A márkát úgy határozzák meg, hogy a minta szilárdsága hajlításra és tömörítésre tesztelt. A minta előállításához 1: 3 arányban használt portlandcementet és homokot használunk, amelyből 4x4x16 cm-es mintát készítünk, amely 28 napon belül megszilárdul, a keményedés magas páratartalom mellett történik. A fagyasztás felgyorsítása lehetővé tette a minta gőzölését.

A leggyakoribb portlandcement márka ma az M 400, 500, 600:

• M 400 - a legigényesebb márka a cement. Műszaki jellemzői (szilárdság, fagyállóság) alkalmasak a legtöbb tárgy megépítésére.

• M 500 - a cement, amely valamivel nagyobb biztonsági rátával rendelkezik, amely lehetővé teszi, hogy a baleset utáni létesítmények rekonstrukciója vagy helyreállítása során használják fel a közúti javításhoz, katonai-technikai létesítmények, azbesztcement szerkezetek építéséhez.

• M 600. A kompozíció fokozott szilárdsággal rendelkezik, ami lehetővé teszi a kritikus vasbeton szerkezetek, mérnöki szerkezetek építését.

• M 700 - A legnagyobb szilárdságú portlandcement, amelyet betonkeverékhez használnak a stresszes szerkezetek kialakításához. A szokásos kivitelezésben (például egy magánháztartásban) a magas költségek miatt irracionális.

• M 900 - nagy teherbírású cement, amelyet kizárólag katonai létesítményekhez használnak, például bunkerek létrehozásához.

Vannak "közbenső" márkájú cementek is, például az M 550 (műszaki jellemzői közel állnak az M500-hoz, de kissé tartósabbak).

A portlandcement összetételének köszönhetően szinte bármilyen típusú épülethez alkalmas. A lényeg az, hogy helyesen azonosítsuk a cement legfontosabb tulajdonságait, és válasszuk ki a megfelelő adalékanyagot. Némelyikük együttes használata esetén egymás szintjére hat. Ez például a nedvességállóságot és a fagyállóságot javító összetevők hozzáadásával történik. Az első (növekvő nedvességállóság) jelentősen csökkenti a készítmény fagyállóságát.

Fontos figyelembe venni az anyag célját. Tehát a polgári felhasználásra szánt monolit tárgyak és szerkezetek (például hidak, nagyfeszültségű vezetékek) építéséhez az M400 portlandcement nem alkalmas. Ezen problémák megoldása érdekében megengedett a legalább 500 M-os márkaerősségű keverék használata.

Még a szulfát-rezisztens portlandcement-fajta, amely megnövekedett nedvességállósággal rendelkezik, csak statikus mérsékelt vizekben használható. Más esetekben (például a gátak, gátak és egyéb mérnöki struktúrák megszervezéséhez) speciális típusú cementeket használnak.

A "Portland" előtag jelzi a nagy mennyiségű kalcium-szilikát keverékben való jelenlétét, ezért nem ajánlott blokkokhoz és speciális célú szerkezetekhez.. A pucolan-cement nem alkalmas a jelentős hőmérséklet-csökkentés körülményeihez.

A portlandcement beszerzésére vonatkozó információkért lásd a következő videót.