Цемент является основным вяжущим материалом, используемым практически во всех строительных работах, и входит в состав бетонных смесей, строительных растворов, штукатурных растворов и многих других строительных химикатов. Это гидравлическое связующее, что означает, что процесс отверждения (после первоначального схватывания) также может происходить в воде.
В статье вы узнаете:
- Как производятся цементы?
- Какие виды и свойства цементов?
- Что такое специальные цементы?
- Что такое цементы специального назначения?
Технология производства цемента
Основным сырьем для производства цемента являются такие минералы, как: известняк, мергель, глина или глинистый сланец из карьеров, из которых путем обжига в цементной печи при высокой температуре образуется промежуточный продукт для производства цемента - цементный клинкер.
Сырье, поступающее из шахты, измельчается, и оптимизация состава достигается, среди прочего, путем добавления. шифер, пуццолана или песок. После измельчения в шаровых мельницах шихта поступает во вращающиеся печи, где протекает ряд физико-химических реакций при температурах до 1450 o C.
В результате обжига компонентов образуется цементный клинкер, из которого после охлаждения и измельчения с добавками получается чистый портландцемент или другие его варианты.
Виды и свойства цементов в Европе
Для классификации были приняты две основные группы продуктов: обычные цементы, считающиеся традиционными, и специальные цементы за счет дополнительных функциональных свойств. Цементы общего назначения соответствуют согласованному европейскому стандарту EN 197-1.
Основными функциональными параметрами являются определение гарантированной прочности на сжатие в мегапаскалях (МПа) по классу цемента: 32,5 МПа, 42,5 МПа и 52,5 МПа и время роста начальной прочности, обозначенное буквой R для так называемых цементов. быстрое схватывание, например, 32,5 R или буква N для цементов с нормальным временем схватывания, например 42,5 Н.
В зависимости от состава цементы подразделяются на пять типов, а доля компонентов, отличных от портландцемента, дополнительно обозначается буквами A, B или C соответственно (где буква A обозначает наименьшую долю добавок).
CEM I - чистый портландцемент (без добавок), особенно быстро схватывающиеся разновидности - используется в основном для приготовления бетонов, используемых в армированных конструкциях, и благодаря выделению большого количества тепла во время схватывания (гидратации) его можно использовать при низких температурах окружающей среды.
Однако он требует тщательного ухода, чтобы поддерживать надлежащую влажность во время созревания. Белая разновидность этого цемента используется для производства аксессуаров для бетона благодаря возможности любого цвета бетонной смеси.
CEM II - портландцементы с добавками , основное их применение - помимо обычных бетонов - приготовление кладочных и штукатурных растворов , основных и стабилизирующих слоев.
В зависимости от типа добавок их называют: шлак (S), кремнезем (D), пуццолановый (P - природный или Q - промышленный), зола (V - зола-унос кремнезема, W - зола-унос известняковая), известняк (L), шлак. - ясень (СВ). Например, цемент с обозначением CEM II / B - S содержит 21-35% доменного шлака, а CEM II / A - P содержит 6-20% природного пуццолана.
ЦЕМ III - металлургический цемент - отличается высокой стойкостью к сульфатам и гуминовым кислотам, что позволяет использовать его в средах с повышенной агрессивностью, поэтому чаще всего используется для фундаментных работ . Из-за низкой теплоты гидратации он особенно подходит для создания массивных бетонных конструкций. Однако его нельзя использовать при температуре окружающей среды ниже + 5 ° C.
ЦЕМ IV - пуццолановый цемент - также показывает высокую стойкость к негативному воздействию кислых агрессивных сред (например, сульфатных вод). Используется аналогично металлургическому цементу, а также для приготовления растворов и штукатурок в подземных и надземных частях зданий.
CEM V - многокомпонентный цемент - содержит большую долю добавок, чем цементы CEM II (даже до 50%), приобретая свойства, аналогичные металлургическому цементу. В основном используется для производства бетонных элементов и как компонент строительных смесей.
Специальные цементы
Специальные цементы должны соответствовать основным стандартным требованиям для обычных цементов, а также дополнительным условиям, касающимся особых свойств продукта и его компонентов. Эти свойства обозначены в типах цемента буквами NA, LH или HSR соответственно.
Эта классификация не ограничивается только одной характеристикой, и конкретный тип цемента может иметь одновременно два или три особых свойства. Эти цементы используются в конкретных условиях применения и использования бетона, а также в рецептах, содержащих необычные ингредиенты, например, заполнители.
Цемент с низким содержанием щелочи NA - используется при приготовлении бетонных смесей, содержащих заполнители, которые могут вступать в реакцию со щелочными компонентами цемента. В результате на границе раздела цемент-заполнитель образуются химические соединения, набухающие под действием воды. Эти реакции могут вызвать осыпание бетонной конструкции, что может привести к ее полному разрушению.
Цемент с низкой теплотой гидратации LH - интенсивность тепловыделения гидратации цемента важна при изготовлении больших бетонных масс, особенно с цементами высокого класса прочности.
Большое количество тепла, выделяемого во время схватывания бетона, вызывает неравномерное распределение температуры в поперечном сечении бетонного элемента, так как поверхность остывает намного быстрее, чем в середине. Это вызывает термические напряжения, которые приводят к появлению трещин и ослабляют прочность бетона.
Цемент с высокой устойчивостью к сульфатам HSR - демонстрирует особую стойкость к разрушающему химическому воздействию сульфатов, которые в высоких концентрациях могут присутствовать в промышленных водах, сточных водах, а также в грунтовых водах. Длительный контакт бетона с такой средой приводит к коррозии за счет расширения и, как следствие, ослаблению или даже разрушению бетонной конструкции.
Цементы специального назначения
Алюминиевые цементы - основаны на другом сырье и добавках, чем обычные (портландские) цементы, и их основным ингредиентом являются алюминаты кальция с содержанием до 70%.
Они относятся к быстро схватывающимся цементам, и их особенность - способность работать при высоких температурах (до 1700 o C). Также они демонстрируют высокую устойчивость к воздействию хлоридов и сульфатов. Алюминиевые цементы - это цементы с высокой теплотой гидратации, что позволяет использовать бетонные смеси при низких температурах окружающей среды.
Расширяющиеся цементы - изготовлены из смеси портландцемента с расширяющим компонентом, придающим цементу эффект увеличения объема раствора (набухание раствора) на начальной стадии его твердения. Эти цементы используются, например, для ремонта бетона и заполнения дефектов (перепрофилирования).
Цементы буровые - это отдельная группа цементов, используемых в основном в промышленности при буровых работах, применяемых для защиты нефтяных и газовых скважин. Они применяются в виде жидкости или суспензии, и их главное преимущество - возможность использования в широком диапазоне температур и давлений, преобладающих на глубине даже нескольких километров.
Взято с сайта
