Intekoufa.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Свойства и область применения романцемента

Свойства и область применения романцемента

Свойства и область применения романцемента

Строительные материалы постоянно совершенствуются по химическому составу и физико-техническим свойствам, что приводит к приобретению ими особых или необходимых прочностных характеристик. К таким специальным материалам относится романцемент, являющийся вяжущим веществом минерального типа.

Состав и технические характеристики

Методика получения романцемента заключается в обжиге при 900 °С доломитизированного и чистого мергеля. Доля глины тонкого измельчения должна быть более чем на четверть. Присоединение специальных включений и гипса придает материалу особые характеристики и свойства. Отсутствие свободного оксида кальция по отношению глиняных и известняковых долей в составе мергелей является достоинством этого материала. Характеристики романцемента позволяют ему занимать промежуточное место между гидравлической известью и портландцементом.

Цемент на мастерке

Прочностные показатели этого материала сравнительно низкие, что не дает возможности применения этого вещества для создания конструкций из железобетона. Приобрести материал можно одной из возможных модификаций — марки 25, 50, 100 или 150. Характеристики цемента соответствуют нормативам, прописанным в СНиП I-В.2-69. Составы на базе романцемента более стойкие к чередованию высыхания с увлажнением и влажным условиям эксплуатации, чем на гидравлической извести. Однако они уступают в условиях помещений с невысокой влажностью.

По химическому составу романцемент содержит категорию CSH(B) гидросиликатов кальция:

  • C2FH — гидроферрит 2 — или 3-хкальциевый;
  • СзАН5 — гидроалюминат 3-кальциевый;
  • Si02 к СаО как 1,5:1,2.

Свойства романцемента

ПоказательПлотность и марка, кг/см 2Плотность, г/см 3Объемный вес, кг/м 3
М25М50М100М150насыпнойплотный
Количество25501001502,6-3,0800-10001000-1300

Другие характеристики

  • в результате продолжительного хранения (более квартала), наблюдается существенное снижение полезных характеристик материала по сравнению со свежеизготовленным продуктом;

Приобретая романцемент главное внимание следует обращать на дату производства. От этого напрямую зависит прочность, а также долговечность будущих сооружений.

  • для проверки изделий из романцемента используется метод воздействия в автоклаве водяных паров на лепешки из этого материала. Если через неделю изделия сохранят свою целостность и прочность, то поведение материала в планируемой конструкции сооружения будет нормальным.
  • он отличается сдержанной скоростью процесса твердения, финальной стадии и быстрым схватыванием. Для материала эти периоды составляют не более суток и не больше 20 минут соответственно. Главными факторами, влияющими на эти показатели, являются состав включений и гипса, доля алюминатов кальция, для обожженной смеси степень тонкости помола.

Области применения

Романцемент

Сфера применения романцемента строго ограничивается его прочностными, химическими и физико-техническими показателями. Учитывая отличное поведение материала в среде с повышенной влажностью, чаще всего он применяется для:

  • производства термовлажностно обработанных стеновых блоков;
  • сооружений в болотистых местностях, на территориях с высоким уровнем грунтовых вод фундаментов, рассчитанных на небольшие нагрузки;
  • для постройки подземных частей, фундаментов малых сооружений с небольшим весом;
  • приготовления бетонных смесей, кладочных растворов для возведения неответственных зданий и сооружений.

Для внутренней отделки романцемент применяется в штукатурных растворах, предназначенных для работ в помещениях с подверженностью влаге. Для получения материала с лучшими вяжущими характеристиками требуется соответствующий песок:

  • в результате просеивания на сите №05 не должно оставаться менее 90%, на сите №085 — более 5% исходного объема;
  • доля потерь после прокаливания не должна превышать показатель 0,5 %;
  • допустимая влажность песка — менее 0,2%.

Наличие илистых и глинистых включений, а также мельчайших частичек песка недопустимо.

Заключение

К популярным материалам на строительном рынке романцемент не относится, поэтому он редко встречается на прилавках магазинов. Это не мешает использовать его в условиях строительства малых зданий и повышенной влажности.

Читайте так же:
Расчет цемента для бетона м200

Цементные заводы и производители строительных смесей

История производства цемента в России начинается с заявки на патентование нового вяжущего вещества Егором Челиевым в 1825 году. Хотя, практические работы с применением цементных смесей велись в 1813 году при восстановлении Москвы на работах по укреплению берегов Москва-реки и строительстве Кремля. Но волею судеб автором портландцемента считается англичанин Дж. Аспдин (Joseph Aspdin), запатентовавший технологию в 1824 году. Начиная с 1836 года, Россия постоянно наращивала производство цемента, которое к 1913 году достигло 1,78 млн. тонн в год. Большинство предприятий располагалось на юге России, где месторождения известняка или мергеля выходят на поверхность (как говорят ученые — южнее границы последнего ледникового периода).

Виды продукции

Все виды продукции являются производными от портландцемента. Минеральные добавки и вид основного сырья придают цементу различные свойства.

  • Белый цемент — основа для отделочных смесей, цветного цемента марки ЦЦ. Применяется для строительства архитектурных объектов без последующей отделки.
  • Быстротвердеющий цемент — применяется в строительстве быстровозводимых и заливных строений.
  • Водонепроницаемый безусадочный цемент — применяется в строительстве для формирования гидроизоляции и заделки швов гидросооружений.
  • Гидрофобный цемент — присадки снижают водопоглощающие свойства, что увеличивает срок хранения.
  • Глиноземистый цемент — добавки глинозема (аллюминат и бокситы) увеличивают скорость отверждения с выделением большого количества тепла. Актуально для зимнего строительства. При добавлении гипса получается расширяющийся цемент марки РЦ.
  • Напрягающий цемент — применяется для изготовления железобетонных изделий.
  • Пуццолановый цемент — добавление тонкоизмельчённого активного кремнезёма увеличивает время схватывания и понижает тепловыделение. Актуально при возведении объектов с большими сечениями и объемами.
  • Сульфатостойкий цемент — характеризуется жесткими ограничениями по содержанию трёхкальциевого алюмината и трёхкальциевого силиката. Применяется при возведении сооружений циклически контактирующих с водой.

В отдельную группу выделяются шлаковые цементы, которые изготавливаются из отходов металлургического производства или золы от сжигания сланцев и бурого угля. Применяется в производстве шлакоблоков.

Технология производства

Принцип производства цемента не претерпел кардинальных изменений с момента его изобретения. Основные процессы:

  • Добыча известняка или мергеля открытым способом.
  • Измельчение.
  • Приготовление смеси.

Различают два способа — сухой и мокрый. При использовании мокрого способа перемешивание происходит с добавлением воды, которую затем выпаривают. К достоинствам этого способа можно отнести равномерность смеси по составу и размеру фракций. Недостаток — большой расход энергии на выпаривание воды перед обжигом (энергозатраты составляют 20. 25% стоимости).

Производится в клинкерной (вращающейся) печи с факельной горелкой. Печи для мокрой смеси вдвое длиннее и больше по диаметру, чем печи для сухой смеси. Температурный режим: верхняя загрузочная зона — 70. 200 °С, зона декарбонизации — 700. 1100 °С, зона спекания 1300. 1450 °С, зона охлаждения — 1300. 900 °С, с переходом в холодильник для быстрого охлаждения гранул.

Сухой способ приготовления смеси получил развитие с появлением устройств экспресс-анализа состава смеси и технологий с автоматизацией процесса смешивания, что снизило энергетические затраты в 2. 3 раза и увеличило съем продукции с одного квадратного метра производственной площади. На выходе получаются клинкерные гранулы.

Положение в отрасли

Пик развития производства цемента приходится на 1965. 1972 годы. СССР занимал первое место в мире, производя 100. 140 млн. тонн в год (мощности предприятий РСФСР — 89. 95 млн. тонн). В 90-е годы было выведено из производства более половины предприятий общей мощностью 17. 23 млн. тонн. Оставшиеся предприятия объединены в десяток производственно-строительных групп.

  • Евроцемент Груп (13 крупнейших заводов по всей территории России).
  • Холдинг Holcim Group.
  • Группа компаний ЛСР.
  • Консорциум United Cement Group.
  • Холдинг Сибирский цемент.
  • ХайдельбергЦемент Рус.
  • Компания Lafarge.

Темпы ежегодного прироста за период 2009. 2012 годы составлял 4,5 %, а в 2013 — 7,8% (объем 66,4 млн. тонн). В настоящее время 90% цемента производится по затратному «мокрому» способу.

Перспективы отрасли

В целом перспективы рынка цемента имеют основания для оптимизма. Потребность в цементе удовлетворяется промышленностью на 90%, а Правительство планирует строительство большого количества объектов (чемпионат мира по футболу, газопровод Южный поток, космодром Восточный, особый экономический статус Дальнего Востока и др.). Главным сдерживающим фактором развития отрасли является отставание в применении технологии сухого приготовления смеси. Законченная реконструкция ряда предприятий и ввод в строй нескольких новых позволит снизить процент «мокрого» производства до 70, что явно недостаточно (в Европе таких производств нет совсем). По данным ФТС РФ стоимость импортного цемента составляет 56. 70 долларов за тонну, что существенно превышает среднюю внутреннюю цену 110. 130 $/тонну (ДФО — 183 $/тонну). Такая ситуация (при объеме импорта 12. 14 млн. тонн в год за последние два года) оказывает существенное давление на внутренних производителей.

Шлакопортландцемент

Вяжущее для приготовления строительных растворов, в состав которого входит доменный шлак, природный гипс и клинкер – это шлакопортландцемент (ШПЦ). Его используют при возведении промышленных и гражданских объектов, когда необходимо быстрое твердение бетона для ускорения реализации работ, а также при потребности защитить конструкцию от разрушения под действием агрессивных сред.

Состав и производство

Шлакопортландцемент – это порошок тонкого помола, который получают из нескольких компонентов согласно одноименного ГОСТ 1017-85:

  • Клинкер с содержанием магния не более 5-6% (MgO снижает качество бетонного камня);
  • Доменные или электротермометаморфические гранулированные шлаки – около 20-80% (в зависимости от ожидаемых характеристик);
  • Гипсовые минералы (природный чистый гипс, а также с содержанием фосфора, бора и фтора) – не более 5% от массы клинкера.

Компоненты шлакового портландцемента высушивают в термокамерах до 1%, затем помещают в мельничную установку и перемалывают до состояния тонкодисперсного порошка гомогенной структуры.

При выборе материала обращайте внимание на обозначение регламентирующего документа – только государственные технические условия (ГОСТ) указывают не соответствие материала стандартным требованиям. Это защитит вас от покупки фальсификата или некачественного вяжущего.

Отличие портландцемента от шлакопортландцемента

В виду использования шлака ШПЦ стоит гораздо дешевле, чем обычный портландцемент, но и отличается некоторыми характеристиками:

  • Медленнее набирает первоначальную прочность в сравнении с портландцементом, но после 3 недель твердения его качество значительно повышается;
  • В портландцементе отсутствует шлак, он изготовлен только из клинкера с определенным минералогическим составом и дополнительные присадки-ускорители и улучшители;
  • Менее выраженная экзотермическая реакция при твердении в сравнении с портландцементом – бетон почти не нагревается, что усложняет работу с ним при температурах от +4°С;
  • Меньшая плотность и вес готовой конструкции соответственно.

Чтобы не быть голословными, приведем сравнение характеристик этих видов вяжущего в таблице:

Па­ра­метрСос­тавПлот­ность це­мен­та, г/см 3Проч­ность, мар­каВре­мя на­ча­ла и кон­ца схва­ты­ва­нияОт­ли­чи­тель­ные свой­ства
Порт­ланд­це­ментКлин­кер из гли­ны и из­вест­ня­ка3,05…3,2400, 500, 550 и 60045 мин. – 10 ча­сов*Проч­ный ма­те­ри­ал с дли­тель­ным сро­ком служ­бы в нор­маль­ной сре­де
ШПЦКлин­кер, гипс, шлак3,0…3,1300, 400 и 500Го­то­вый бе­тон­ный ка­мень ус­той­чив к аг­рес­сив­ным сре­дам, но ме­нее проч­ный и дол­го­веч­ный, жа­ро­стой­кий

*время схватывания портландцементов зависит от температуры воздуха и влажности окружающей среды, но у шлакового вяжущего время твердения продолжительнее.

Срок набора прочности и показатели испытания образцов на изгиб наглядно показаны в таблице №2 ГОСТ 10178-85:

Шлакопортландцементы

ПЦ-Д0 – обозначение количества добавок в процентном соотношении,
«Б» — быстротвердеющее вяжущее.

Ключевые свойства ШПЦ

Шлакопортландцемент делится на 2 типа:

  • Нормальнотвердеющий;
  • Быстротвердеющий (ШПЦ-Б) с присадками – ускорителями минерального и вулканического происхождения (пепел, пемза и другие). Прочность такого достигает проектного значения уже к 7-14 суткам.

Шлаковый портландцемент плохо переносит перепады температур, потому твердение в прохладных условиях значительно затягивается. Чтобы ускорить процесс, не обязательно использовать присадки – достаточно обработать конструкцию теплом (опалубка с электрическим подогревом, тепловые пушки). При повышенных температурах камень набирает прочность к концу 28 суток большую, чем обычный цемент в нормальный условиях.

  1. Чем больше в составе шлаков, тем дольше твердеет бетон и меньше тепла выделяется при гидратации.
  2. Шлаковый цемент дает аналогичную обычному портландцементу усадку. Примечательно, что с повышением тонкости помола и количества C2S (кальциево-кремневого соединения белита) увеличивается объемное расширение конструкции. По этой причине шлакопортландцемент не рекомендуется применять там, где усадочные деформации не допускаются (дорожное полотно, ответственные конструктивные элементы).
  3. Жаростойкость цемента на шлаке – 600…800°С благодаря свободному Са(ОН)2;
  4. Шлакопортландцемент в виду отсутствия активных элементов и плотной молекулярной структуре не вступает в реакцию с мягкой или сульфатной водой, поэтому подходит для обустройства конструкций во влажной среде.

Срок годности ШПЦ ниже, чем у обычного цемента – всего 45 суток после заводской отгрузки. В дальнейшем компоненты теряют свойства прочности, водонепроницаемости.

Области применения

По характеристикам шлакопортландцемент почти не уступает обычному вяжущему для приготовления бетонов, поэтому в гражданском строительстве материал нередко используют, заменяя им более дорогие виды вяжущего. К слову, в России доля производства разных видов ШПЦ составляет 25%, в Европе и Америке – свыше 50%. Судите сами: для частного домостроения оптимальная марка бетона М400, для его приготовления подходит вяжущее М500. Стоимость мешка цемента со шлаком до 20% дешевле, чем аналогичная упаковка ПЦ. В масштабах возведения получается немаленькая сумма.

Прямое назначение шлакопортландцемента:

  • Изготовление сборных и монолитных конструкций в гражданском и промышленном строительстве;
  • Производство конструкций при необходимости ускоренного твердения;
  • Укладка дорожного полотна с быстрым схватыванием компонентов;
  • Изготовление бетонных труб коммуникаций;
  • Строительство мостов и эстакад;
  • Использование ШПЦ для замеса штукатурных и кладочных растворов.

При всех преимуществах шлакопортландцемента и хороших характеристиках в процессе эксплуатации, через – 30…40 лет (иногда более, в зависимости от исходного состава) качество камня резко снижается, как отмечают специалисты. Важно вовремя принимать меры по предупреждению разрушения ответственных конструкций и их ремонту.

Описание и технические характеристики строительного цемента, его химический состав

понятие строительного цемента

Трудно представить себе область строительства, где не использовался бы цемент. Он необходим на всех этапах любого строительного процесса, начиная от обустройства фундамента и заканчивая внутренней отделкой помещений. До сих пор аналогов данного стройматериала еще не найдено, что свидетельствует об уникальных свойствах цемента.

Из чего делают цемент, описание

Цемент является измельченным порошком клинкера, в который введены модифицирующие добавки и наполнители. В сухом виде — это сыпучая однородная масса серого цвета. При разведении водой получается пастоподобный вяжущий состав, легко наносимый на любые шероховатые поверхности.

Химический состав и формула

При нагревании известняка и глины до температуры порядка 1450 градусов происходит изменение структуры данных материалов, в результате чего образуются гранулы клинкера. Эти гранулы смешивают с гипсом и перемалывают до состояния порошка. Химическая формула готового цемента выглядит следующим образом: 67 % оксида кальция (СаО), 22 % диоксида кремния (SiO2), 5 % окиси алюминия (Al2О3), 3 % оксида железа (Fe2O3) и 3 % прочих составляющих.

Анонс статьи по производству цемента Процесс производства цемента достаточно сложен и трудоемок. Он требует наличия специального оборудования и соблюдения технологических норм и условий.

Технические характеристики

основные характеристики и свойства цемента

Основной технической характеристикой является марка цемента. Обозначается она буквой «М» и цифровым показателем. Цифры указывают на максимальный показатель нагрузки в килограммах на определенный объем застывшего цемента, т.е. его прочность на сжатие.

На практике это означает вес, который может выдержать цемент без разрушения. Например, если он выдерживает вес 200 кг, то цементу присваивается марка М200.

На упаковке, помимо марки, указывается также процентный состав добавок. Он обозначается буквой «Д» и показывает из чего состоит данный вид цемента. Например, символы «Д10» означают, что в сухую смесь введено 10 % добавок.

Такие добавки вводятся для улучшения водонепроницаемости, устойчивости к коррозии, морозостойкости и других качеств цемента. Рассмотрим также другие характеристики цемента, на которые следует обращать внимание при производстве строительных работ.

М400. Его прочность составляет 400 кг/см2. Это самая популярная марка цемента, используемая повсеместно для любых видов строительных и отделочных работ. Это строительство зданий, монолитное строительство, изготовление бетонных плит, блоков, лестничных конструкций, фундаментов, колодезных железобетонных колец, тротуарной плитки и целого ряда других изделий.

М500. Прочность составляет 500 кг/см2. Данная марка цемента характеризуется быстрым застыванием и высокими показателями прочности. Цемент используется для монолитного строительства высотных конструкций, изготовления несущих элементов, плит перекрытий, сборных конструкций из железобетона, балок, а также в других случаях, требующих повышенной прочности и долговечности сооружений.

Помимо марок, классов, типов и степени помола, цементы принято различать на несколько основных видов , отличающихся между собой сочетанием отдельных компонентов и составом.

По ГОСТ. Производство общестроительных цементов должно быть основано на требованиях ГОСТ 31108-2003. Стандарт регулирует соотношение необходимых компонентов в составе сухой смеси и технологию изготовления цемента. Сюда не относятся составы специального назначения.

Активность. Это прочность отдельно взятого образца цементного раствора на сжатие. Полученные показатели активности специалисты сравнивают с нормативами и присваивают данному цементу соответствующую марку. Показатель активности зависит от нескольких факторов: активности клинкерных гранул, интенсивности помола, наличия добавок. Например, активные добавки существенно увеличат активность самого цемента.

Применение автоматического измерителя активности цемента ЦЕМЕНТ-ПРОГНОЗ:

Плотность. Наименьшая плотность фиксируется у свежеприготовленного цемента. На отдельные его частички действуют электростатические силы, отталкивающие частички от своих собратьев. Затем, в процессе перевозки и хранения, смесь слеживается и уплотняется.

Плотность также зависит от степени измельчения клинкерных гранул. При производстве расчетов показатель средней плотности цемента берется равным 1300 кг на кубометр. Но на практике плотность зависит от условий хранения материала.

Удельный и объемный вес. Удельный вес цемента определяется по соотношению его веса к занимаемому им объему. Это понятие необходимо для правильного составления пропорций цементных растворов. Удельный вес цемента может значительно разниться в зависимости от состояния смеси. Так, свежий порошок может иметь удельный вес порядка 1000 кг/куб, а слежавшаяся смесь — 1500 кг/куб.

Объемный вес рассчитывается по среднему показателю плотности цемента. Средний показатель плотности равен примерно 1300 кг/куб. Следовательно, мешок весом 50 кг будет иметь около 0,04 кубометра. Объемный вес увеличивается при слеживании или транспортировке цемента.

Срок годности. Цемент характеризуется ограниченными сроками годности. Производители гарантируют его сохранность при нормальных условиях в течение 2 месяцев. Если обеспечить герметичные условия хранения, то цемент может пролежать без проблем в течение года.

Рекомендуется хранить мешки в дополнительной целлофановой упаковке на расстоянии более 0,3 м от пола. Срок хранения цемента в специальных мешках гораздо длительнее его хранения россыпью.

Насыпная плотность. Это соотношение массы рыхлого цемента к его объему. То есть, это практически то же самое, что и удельный вес, если брать рыхлую смесь. Определяется она опытным путем. Цемент засыпается в мерную емкость с определенной высоты. После наполнения емкости производится взвешивание. Зная вес пустой емкости, определяют значение насыпной плотности. У свежих смесей данный показатель составляет около 1200 кг/куб. У слежавшегося цемента насыпная плотность равна около 1500 кг/куб.

Время застывания. Приготовленный цементный раствор через несколько часов схватывается и застывает. Летом этот процесс может произойти за 2-3 часа. В холодное время процесс схватывания затягивается до 10 часов. Так, при температуре 0 градусов раствор сможет затвердеть только спустя 20 часов. Ускорить или замедлить процесс застывания способны вводимые в раствор добавки.

Анонс статьи про работу с цементомС помощью цемента обустраивают фундамент, штукатурят стены, делают стяжку пола. Каждая из этих операций требует приготовления различного цементного раствора , который в любом случае должен быть качественно приготовлен.

Тонкость помола. Чем меньше размер измельченных цементных частиц, тем быстрее раствор твердеет, и тем надежнее он будет в застывшем состоянии. Тонкость помола напрямую зависит от используемого для этого оборудования. Рекомендуемый размер частиц должен составлять от 40 до 80 мкм.

Сертификат соответствия

Сертификация цемента в России производится по ГОСТ 10178-85, 30515 97, но более часто по ГОСТ 31108-2003. Все крупные российские предприятия уже перешли на новый ГОСТ 31108-2003, который был принят в 2004 году. В нем прописаны более жесткие критерии качества цемента, а также его испытаний. Новые требования полностью соответствуют нормам европейского качества.

Чем отличается цемент от бетона

Цемент является сухой смесью, которая используется именно для приготовления бетонного раствора. Бетон — это застывший искусственный камень, состоящий из цемента, воды и наполнителей. В качестве наполнителей обычно используется гравий, песок, отсев, шлак, керамзит и другие материалы. До момента застывания бетон представляет собой подвижную бетонную смесь.

Анонс статьи - что делают из цемента Цемент применяется не только в строительных и ремонтных работах. Если требуется что-то сделать основательным и крепким, без цемента не обойтись.

Класс прочности цемента и методы испытания на прочность

Согласно ГОСТ 31108-2003 такой термин как «марка цемента» преобразован в термин «класс прочности». Поэтому цифровая маркировка цемента и означает его класс прочности.

Испытания цемента на прочность выполняются в заводских лабораторных условиях с использованием современного оборудования и прогрессивных методов анализа. При этом определяются тонкость помола, густота разведенного водой цементного теста, сроки схватывания цементного раствора. Также определяется предел прочности на сжатие или изгиб затвердевших образцов.

Определение нормальной густоты цементного теста в виртуальной лаборатории:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector