Портланд цимент: технически характеристики и приложение

В момента портланд циментът с право е признат за най-разпространения вид свързващо вещество за бетонни разтвори. Изработен е от карбонатни скали. Често се използва при производството на бетон. Днес ще разгледаме по-отблизо какви технически характеристики са присъщи на този материал, както и как може да се приложи.

Преди да разгледате характеристиките и характеристиките на материал като портланд цимент, струва си да разберете какво е това.

Портланд цимент е вид цимент, който е специален хидравличен и свързващ агент. В по-голяма степен се състои от калциев силикат. Този компонент заема приблизително 70-80% от процента на такъв циментов състав.

Този вид циментова каша е популярен в цял свят. Той получи името си от острова, който се намира на брега на Великобритания, тъй като скалите от Портланд имат абсолютно същия цвят.

Портланд цимент има силни и слаби страни.

За начало си струва да помислите какви предимства има този материал:

• Трябва да се отбележат отличните якостни характеристики на портланд цимент. Ето защо най-често се използва при производството на монолитни стоманобетонни конструкции и други подобни обекти.
• Портланд циментът е устойчив на замръзване. Не се страхува от ниски температури. При такива условия материалът не се деформира и не се напуква.
• Този материал е водоустойчив. Не страда от контакт с влага и влага.
• Портланд цимент може да се използва дори за изграждане на основи в трудни земни условия. За такива условия се използва разтвор, устойчив на сулфати.
• Има няколко разновидности на портланд цимент - всеки купувач може да избере най-добрия вариант за себе си. Можете да закупите смес за бързо или средно втвърдяване.
• Ако сте закупили наистина висококачествен портланд цимент, тогава не е нужно да се притеснявате за последващото му свиване и деформация. След монтажа не образува пукнатини или други подобни повреди.

Няма много недостатъци на портланд цимент. Като правило те са свързани с нискокачествени решения, от които днес има много в магазините.

Сред тях са следните:

• По време на пълното си втвърдяване, нискокачествен материал е податлив на деформация. Това трябва да се има предвид при работа. Всички фуги за свиване също трябва да бъдат предвидени.
• Това решение не може да се нарече екологично, тъй като в неговия състав, в допълнение към естествените, има много химически компоненти.
• Трябва да се внимава при работа с портланд цимент, тъй като контактът с него може да причини химически изгаряния и дразнене. Според експерти при условия на продължителен контакт с този материал е възможно да се получи рак на белия дроб.

За съжаление днес много купувачи са изправени пред нискокачествени портландциментови разтвори. Този продукт трябва да отговаря на GOST 10178-75. В противен случай сместа може да не е толкова силна и надеждна.

Съставът на съвременния портланд цимент съдържа вар, гипс и специална клинкерна глина, която е претърпяла специална обработка.

Също така, този вид цимент е допълнен с коригиращи компоненти, които подобряват техническите характеристики на разтвора:

• осигурете му подходяща плътност;
• определяне на една или друга скорост на втвърдяване;
• правят материала устойчив на външни и техногенни фактори.

Производството на този вид цимент се основава на калциеви силикати. За регулиране на настройката се използва гипс. Портланд цимент се произвежда чрез изпичане (според специална формула) на определена смес с голямо количество калций.

При производството на портланд цимент не може да се направи без карбонатни скали. Те включват:

• тебешир;
• варовик;
• силициев диоксид;
• алуминиев оксид.

Също така, често в производствения процес, често се използва компонент като мергел. Това е комбинация от глина и карбонатни скали.

Ако разгледаме подробно процеса на производство на портланд цимент, тогава можем да заключим, че той се състои в смилане на необходимите суровини. След това се смесва правилно в определени пропорции и се изпича във фурни. В същото време температурният режим остава 1300-1400 градуса. При такива условия се осигурява изпичането и топенето на суровините. На този етап се получава продукт, наречен клинкер.

За да се получи готовият продукт, циментовият състав се смила отновои след това се смесва с гипс. Полученият продукт трябва да премине всички проверки, за да потвърди качеството му. Доказаният и надежден състав винаги има съответните сертификати за необходимата проба.

За производството на висококачествен портланд цимент се използват няколко метода за създаването му:

• суха;
• полусух;
• комбиниран;
• мокър.

Най-често се използват сухи и мокри методи на производство.

Тази производствена опция включва създаването на портланд цимент с добавяне на специален карбонатен компонент (креда) и силиконов елемент - глина.

Често се използват добавки с желязо:

• пиритни сгарки;
• конверторна утайка.

Този метод за приготвяне на траен цимент се нарича мокър, тъй като смилането на всички компоненти се извършва във вода. В същото време на изхода се образува заряд, който е суспензия на водна основа. Обикновено съдържанието му на влага варира от 30% до 50%.

След това утайката се изпича директно в пещта. На този етап от него се отделя въглероден диоксид. Появяващите се топки клинкер се смилат внимателно, докато се превърнат в прах, който вече може да се нарече цимент.

За полусухия метод на производство се използват компоненти като вар и глина. Съгласно стандартната схема тези компоненти се натрошават и изсушават. След това се смесват, натрошават отново и се коригират с различни добавки.

В края на всички етапи на производство глината и вар се гранулират и изпичат. Можем да кажем, че полусухият метод на производство е почти същият като сухия. Една от разликите между тези методи е размерът на смляната суровина.

Сухият метод за производство на портланд цимент е с право признат за най-икономичен. Неговата отличителна черта се крие във факта, че на всички етапи на производство се използват суровини, които са изключително в сухо състояние.

Една или друга технология за производство на цимент директно зависи от физичните и химичните свойства на суровините. Най-популярно е производството на материала в условията на специални ротационни пещи. В този случай трябва да се използват компоненти като глина и вар.

Когато глината и варът са напълно смачкани в специален апарат за раздробяване, те се изсушават до необходимото състояние. В този случай нивото на влажност не трябва да надвишава 1%. Що се отнася до директното смилане и сушене, те се извършват в специална машина за сепариране. След това получената смес се прехвърля в циклонни топлообменници и остава там за много кратко време - не повече от 30 секунди.

Следва етап, през който подготвената суровина се изпича директно. След това се прехвърля в хладилника. След това клинкерът се „премества“ в склада, където ще бъде добре смлян и пакетиран. В този случай предварителната подготовка на гипсовия компонент и всички допълнителни елементи, както и бъдещото съхранение и транспортиране на клинкер, ще се извършват по същия начин, както при мокрия метод на производство.

В противен случай тази производствена технология се нарича комбинирана. С него утайката се получава по мокър метод, а след това получената смес се освобождава от излишната влага с помощта на специални филтри. Този процес трябва да продължи, докато нивото на влажност е 16-18%. След това сместа се прехвърля на изпичане.

Има и друг вариант за смесено производство на циментова смес. В този случай се осигурява суха подготовка на суровините, които след това се разреждат с вода (10-14%) и се подлагат на последващо гранулиране. Необходимо е размерът на гранулите да не е повече от 15 см. Едва след това те започват да изпичат суровината.

Много потребители се чудят каква е разликата между портланд цимент и конвенционален цимент.

Веднага трябва да се отбележи, че клинкерният цимент е един от подвидовете на класическия разтвор. По правило се използва при производството на бетон, който от своя страна е незаменим при изграждането на монолитни и стоманобетонни конструкции.

На първо място, разликите между двете решения са във външния им вид, производителност и свойства. И така, портланд циментът е по-устойчив на ниски температури, тъй като съдържа специални добавки. За обикновения цимент тези характеристики са много по-слаби.

Портланд циментът е по-популярен и по-търсен от конвенционалния цимент, въпреки химическия си състав. Неговите експерти препоръчват използването му в строителни работи, особено ако са мащабни.

Има няколко вида портланд цимент.

• Бързо съхнене. Такъв състав е допълнен с минерали и шлакови компоненти, поради което напълно се втвърдява през първите три дни. Благодарение на тази функция времето за задържане на монолита в кофража е значително намалено. Струва си да се отбележи, че в процеса на сушене на бързосъхнещ портланд цимент, той повишава якостните си характеристики. Маркиране на бързосъхнещи смеси - M400, M500.
• Нормално втвърдяване. В състава на такъв портланд цимент няма добавки, които влияят на периода на втвърдяване на разтвора. Освен това не се нуждае от фино смилане. Такъв състав трябва да има характеристики, които отговарят на GOST 31108-2003.
• Пластифицирани. Този портланд цимент съдържа специални добавки, наречени пластификатори. Те осигуряват на цимент висока подвижност, повишени якостни свойства, устойчивост на различни температурни условия и минимално абсорбиране на влага.

• Хидрофобни. Подобен портланд цимент се получава чрез въвеждане на компоненти като asidol, mylonft и други хидрофобни добавки.Основната характеристика на хидрофобния портланд цимент е леко увеличаване на времето за втвърдяване, както и способността да не абсорбира влагата в структурата му.

• Устойчив на сулфати. Устойчивият на сулфат тип портланд цимент се използва за получаване на висококачествен бетон, който не се страхува от ниски температури и замръзване. Този материал може да се използва при строителството на сгради и конструкции, които са засегнати от сулфатни води. Такъв цимент предотвратява образуването на корозия върху конструкциите. Класове сулфатоустойчив портланд цимент - 300, 400, 500.
• Устойчив на киселини. Съдържанието на този портланд цимент съдържа кварцов пясък и натриев силикофлуорид. Тези компоненти не се страхуват от контакт с агресивни химикали.
• Алуминиеви. Алуминиевият клинкер цимент се характеризира със състав, в който алуминиевият оксид присъства във висока концентрация. Благодарение на този компонент, този състав има минимално време за втвърдяване и сушене.

• Пуцоланова. Пуцолановият цимент е богат на минерални добавки (вулканичен и седиментен произход). Тези компоненти съставляват около 40% от общия състав. Минералните добавки в портландския пуцоланов цимент осигуряват по-висока водоустойчивост. Те обаче не допринасят за образуването на ефлоресценция върху повърхността на вече изсъхнал разтвор.
• Бяла. Такива разтвори са направени от чиста вар и бяла глина. За постигане на по-голям избелващ ефект клинкерът преминава през процес на допълнително охлаждане с вода. Бял портланд цимент се използва най-често при довършителни и архитектурни работи, както и цветен. Може също да служи като основа за цветен портландциментов разтвор. Маркировката на този състав е M400, M500.

• Шлака Портланд цимент. Този вид портланд цимент се използва за производството на топлоустойчив бетон. Такъв материал има нисък коефициент на устойчивост на замръзване, поради което толкова често се използва при изграждането не само на наземни, но и на подземни и подводни конструкции.

• Запълване. Специалният портланд цимент за нефтени кладенци се използва най-често за циментиране на газови и нефтени кладенци. Съставът на този цимент е минералогичен. Разрежда се с кварцов пясък или варовикова шлака.

Има няколко разновидности на този цимент:

1. пясъчен;
2. претеглени;
3. ниска хигроскопичност;
4. устойчиви на сол.

• Алкална шлака. Такъв портланд цимент има добавки от алкали, както и смляна шлака. Има състави, в които присъстват глинени компоненти. Шлако-алкалният цимент се захваща по същия начин като обикновения портланд цимент с пясъчна основа, но се характеризира с повишена устойчивост на отрицателни външни фактори и ниски температури. Също така, такова решение има ниско ниво на абсорбция на влага.

Както можете да видите, техническите и физическите свойства на различните видове портланд цимент са много различни един от друг. Благодарение на толкова богат избор, можете да изберете решение както за строителни, така и за довършителни работи при всякакви условия.

Всички разновидности на портланд цимент се различават по своите маркировки:

• M700 е много издръжливо съединение. Именно той се използва при производството на бетон с висока якост за изграждане на сложни и големи конструкции. Такава смес не е евтина, поради което се използва изключително рядко за изграждане на малки конструкции.
• М600 е състав с повишена якост, който най-често се използва при производството на критични стоманобетонни елементи и сложни конструкции.
• M500 също е много издръжлив. Благодарение на това качество може да се използва при реконструкцията на различни сгради, претърпели сериозни аварии и разрушения. Също така, съставът M500 се използва за полагане на пътни настилки.
• M400 е най-достъпният и широко разпространен. Има добра устойчивост на замръзване и параметри на устойчивост на влага. Клинкер M400 може да се използва за изграждане на конструкции за всякакви цели.

Както бе споменато по-горе, портланд циментът е подобрен вид циментов разтвор. Някои технически характеристики, присъщи на този материал, пряко зависят от директния тип пълнител. И така, бързосъхнещият портланд цимент с маркировка 500 и 600 може да се похвали с бързо втвърдяване, поради което се смесва в бетон за изграждане на масивни и големи конструкции, като те могат да бъдат както надземни, така и подземни. В допълнение, този състав често се споменава в случаите, когато се изисква възможно най-бързия набор от сила. Най-често тази необходимост възниква при изливане на основата.

Портланд цимент с маркировка 400 с право е признат за по-често срещан. Той е универсален в своето приложение. Използва се за създаване на мощни монолитни и стоманобетонни части, които са обект на повишени изисквания за якост. Този състав е малко зад портланд цимент 500, но е по-евтин.

Устойчивото на сулфати свързващо вещество често се използва за приготвяне на смеси за изграждане на различни конструкции под вода. Този усъвършенстван портланд цимент е незаменим при тези условия, тъй като подводните конструкции са особено податливи на вредното въздействие на сулфатните води.

Циментът с пластификатор и маркировка 300-600 повишава пластичните свойства на хоросана, а също така повишава неговите якостни характеристики. Използвайки такъв портланд цимент, можете да спестите около 5-8% от свързващото вещество, особено в сравнение с обикновения цимент.

Специални разновидности на портланд цимент не се използват често за дребномащабни строителни работи. Това се дължи на високата им цена. И не всеки потребител е добре запознат с подобни композиции. Все пак портланд циментът, като правило, се използва при изграждането на големи и важни съоръжения.

Портланд циментът придава на обикновения бетон специални свойства и якостни свойства, което го прави много популярен в строителните работи (особено мащабни). Такова решение обаче не може да се използва в течащи речни корита, солени водни басейни, както и във вода с високо съдържание на минерали.

Портланд циментът е по-сложен по състав от конвенционалния разтвор.

Когато работите с такива материали, трябва да се вслушате в съветите и препоръките на експертите:

• За да може разтворът да се втвърди възможно най-скоро, е необходимо да се избере подходящ минералогичен състав на цимента, както и да се прилагат специални добавки. Често в такива случаи те се обръщат към електрическо отопление или топлинно-влажна обработка.
• За забавяне на втвърдяването се използват натриеви, калиеви и амониев нитрати. NS
• Необходимо е да се вземе предвид времето за втвърдяване на циментовата паста. Началото на този процес настъпва не по-рано от 30-40 минути, а краят - не по-късно от 8 часа.
• Ако се планира да се използва портланд цимент за подреждане на основата в сложни почвени условия, тогава експертите силно препоръчват да се избере сулфатоустойчив разтвор, който има високо съдържание на минерални компоненти.
• Цветният или бял портланд цимент е идеален за подови настилки.Използвайки такова решение, можете да създадете красиви мозаечни, плочки и брекчиирани покрития.

• Портланд цимент не е рядкост. Можете да го купите в почти всеки магазин за хардуер. Тя трябва да бъде правилно подготвена за работа. За да направите това, трябва да вземете 1,4-2,1 вода на всеки 10 кг цимент. За да изчислите точното количество необходима течност, трябва да обърнете внимание на степента на плътност на разтвора.
• Обърнете внимание на състава на портланд цимент. Ако съдържа различни добавки за подобряване на влагоустойчивите качества, тогава устойчивите на замръзване характеристики ще намалеят. Ако избирате цимент за влажен климат, тогава обикновен хоросан няма да работи за вас. По-добре е да закупите шлаков портланд цимент.
• Смесите от цветен и бял клинкер трябва да се транспортират и съхраняват в специален контейнер.
• Днес в магазините има много фалшиви клинкерни съединения. Експертите силно препоръчват да се запознаете със сертификатите за качество на стоките, когато купувате, в противен случай циментът може да се окаже с ниско качество.

Процесът на получаване на портланд цимент може да се види по-долу.