Portlandský cement: technické špecifikácie a použitie
Portlandský cement je v súčasnosti právom uznaný ako najbežnejší typ cementového spojiva na báze cementu. Je vyrobený z uhličitanových hornín. Často sa používa pri výrobe betónu. Dnes sa podrobne pozrieme na to, aké technické vlastnosti sú v tomto materiáli obsiahnuté, ako aj na to, ako sa dajú použiť.
Čo je to?
Pred zvážením vlastností a vlastností takéhoto materiálu, ako je portlandský cement, stojí za to zistiť, čo to je.
Portlandský cement je typ cementu., čo je špeciálna hydraulická jednotka a spojivo. Vo väčšej miere pozostáva z kremičitanu vápenatého. Táto zložka obsahuje asi 70 až 80% hmotnostných takého cementového prostriedku.
Tento typ cementovej malty je obľúbený po celom svete. Svoje meno dostal z ostrova, ktorý sa nachádza na pobreží Veľkej Británie, pretože skaly Portlandu majú presne rovnakú farbu.
Výhody a nevýhody
Portlandský cement má silné a slabé stránky.
Na začiatok stojí za zváženie, aké výhody má tento materiál:
- Treba poznamenať vynikajúce pevnostné vlastnosti portlandského cementu. Preto sa najčastejšie používa pri výrobe monolitických železobetónových konštrukcií a iných podobných predmetov.
- Portlandský cement je odolný voči mrazu. Nemá strach z nízkych teplôt. V takých podmienkach materiál nie je vystavený deformácii a nie je pokrytý trhlinami.
- Tento materiál je vodotesný. Netrpí kontaktom s vlhkosťou a vlhkosťou.
- Portlandský cement môže byť použitý aj pri stavbe základov v náročných pôdnych podmienkach. Pre takéto podmienky sa používa roztok odolný voči sulfátom.
- Existuje niekoľko druhov portlandského cementu - každý kupujúci si môže vybrať tú najlepšiu možnosť pre seba. Môžete si kúpiť rýchlo vytvrdzujúcu alebo stredne tvrdnúcu zmes.
- Ak ste si zakúpili naozaj kvalitný portlandský cement, potom by ste sa nemali starať o jeho následné zmrštenie a deformáciu. Po montáži netvorí praskliny a iné podobné poškodenia.
Portlandský cement má niekoľko nevýhod. Spravidla sú spojené s nekvalitnými riešeniami, ktoré sú teraz v sklade.
Medzi nimi sú:
- Počas jeho úplného vytvrdnutia je materiál s nízkou kvalitou vystavený deformácii. Toto sa musí zohľadniť pri práci. Tiež by sa mali zvážiť všetky zmršťovacie švy.
- Toto riešenie nemožno nazvať šetrné k životnému prostrediu, pretože v jeho zložení, okrem prírodných, existuje mnoho chemických zložiek.
- Pri práci s portlandským cementom je potrebná opatrnosť, pretože kontakt s ním môže spôsobiť chemické popáleniny a podráždenie. Podľa odborníkov v podmienkach dlhodobého kontaktu s týmto materiálom je možné získať rakovinu pľúc.
Bohužiaľ, dnes, mnoho kupujúcich sa stretávajú s nekvalitnými riešeniami portlandského cementu. Tento výrobok musí vyhovovať GOST 10178-75. V opačnom prípade nemusí byť zmes taká silná a spoľahlivá.
Výrobné funkcie
V zložení moderného portlandského cementu sa nachádza vápno, sadra a špeciálny slinok, ktorý prešiel špeciálnym spracovaním.
Aj tento typ cementu je doplnený o korekčné komponenty, ktoré zlepšujú technické vlastnosti riešenia:
- poskytnúť mu správnu hustotu;
- určiť jednu alebo inú rýchlosť tuhnutia;
- materiál je odolný voči vonkajším a človekom spôsobeným faktorom.
Výroba tohto typu cementu je založená na kremičitanoch vápenatých. Na nastavenie sa používa sadra. Portlandský cement sa vyrába spaľovaním (špeciálnou receptúrou) určitej zmesi s veľkým množstvom vápnika.
Pri výrobe portlandského cementu sa nedá bez karbonátových hornín. Patrí medzi ne:
- krieda;
- vápenec;
- oxid kremičitý;
- oxidu hlinitého.
Často sa vo výrobnom procese často používa taká zložka ako slieň. Je to kombinácia ílovitých a karbonátových hornín.
Ak vezmeme do úvahy proces výroby portlandského cementu podrobne, môžeme konštatovať, že spočíva v brúsení potrebných surovín. Potom sa v určitých pomeroch správne premieša a vypaľuje v peciach. Súčasne sa teplotný režim udržuje na 1300 - 1400 stupňoch. V takýchto podmienkach je zabezpečené vypaľovanie a tavenie surovín. V tomto štádiu sa získa produkt, ktorý sa nazýva slinok.
Na získanie hotových produktov sa cementová kompozícia znova rozdrví.a potom sa zmieša so sadrou. Výsledný produkt musí prejsť všetkými kontrolami, aby sa potvrdila jeho kvalita. Osvedčené a spoľahlivé zloženie má vždy príslušné certifikáty požadovanej vzorky.
Aby ste získali vysokokvalitný portlandský cement, vytvorte ho niekoľkými spôsobmi:
- suché;
- polotovary;
- v kombinácii;
- Mokrý.
Najbežnejšie používané metódy suchej a mokrej výroby.
mokrý
Táto výrobná možnosť zahŕňa vytvorenie portlandského cementu s prídavkom špeciálnej karbonátovej zložky (kriedy) a silikónového prvku - ílu.
Často sa používajú doplnky železa:
- pyrite cinder;
- konvertor kalu.
Je potrebné zabezpečiť, aby hladina vlhkosti silikónovej zložky neprekročila 29% a hlinka - 20%.
Tento spôsob výroby trvanlivého cementu sa nazýva, pretože mletie všetkých zložiek prebieha vo vode. Súčasne sa na výstupe, ktorým je vodná suspenzia, vytvára náboj. Spravidla sa jej vlhkosť mení v ukazovateľoch od 30% do 50%.
Po tomto sa kal priamo spaľuje v peci. V tomto štádiu sa z neho uvoľňuje oxid uhličitý. Slinuté guľôčky, ktoré sa objavili, sú opatrne rozomleté, až kým sa nezmenia na prášok, ktorý sa už dá nazvať cement.
polosuché
Pre polosuchú výrobnú metódu sa používajú zložky ako vápno a hlinka. Podľa štandardnej schémy sú tieto zložky rozdrvené a sušené. Potom sa zmiešajú, znovu rozdrvia a upravia pomocou rôznych prísad.
Na konci všetkých stupňov výroby sa granulujú a kalcinujú íly a vápno. Možno povedať, že polosuchá metóda výroby sa sotva líši od suchej. Jedným z rozdielov medzi týmito metódami je veľkosť drvených surovín.
sucho
Suchá metóda výroby portlandského cementu je správne uznaná ako najekonomickejšia. Jeho charakteristický znak spočíva v tom, že všetky stupne výroby sú použité suroviny, ktoré sú výlučne v suchom stave.
Jedna alebo iná technológia výroby cementu priamo závisí od fyzikálnych a chemických vlastností surovín. Najobľúbenejšia je výroba materiálov v špeciálnych rotačných peciach. Zároveň by sa mali používať také zložky ako hlinka a vápno.
Keď sú hlinka a vápno úplne rozdrvené v špeciálnom drviči, sušia sa do požadovaného stavu. Úroveň vlhkosti by nemala prekročiť 1%. Pokiaľ ide o brúsenie a sušenie, vykonávajú sa v špeciálnom separačnom stroji. Výsledná zmes sa potom prenesie do cyklónových výmenníkov tepla a zostane tam veľmi krátku dobu - nie viac ako 30 sekúnd.
Potom nasleduje fáza, v ktorej sa uskutočňuje priame vypaľovanie pripravenej suroviny. Potom sa prenesie do chladničky. Potom sa slinok „presunie“ do skladu, pod ktorým bude starostlivo rozomletý a zabalený. V tomto prípade sa predbežná príprava sadrovej zložky a všetkých ďalších prvkov, ako aj budúce skladovanie a preprava slinku uskutoční rovnakým spôsobom ako pri mokrom spôsobe výroby.
zmiešaný
Inak sa táto technológia výroby nazýva kombinovaná. S ním sa kal získa mokrou metódou a výsledná zmes sa zbaví nadbytočnej vlhkosti pomocou špeciálnych filtrov. Tento proces by mal prebiehať až do dosiahnutia úrovne vlhkosti 16 - 18%. Potom sa zmes prenesie do praženia.
Ďalšou možnosťou je zmiešaná výroba cementovej zmesi. V tomto prípade sa predpokladá suchá príprava surovín, ktorá sa potom zriedi vodou (10-14%) a podrobí sa následnej granulácii. Je potrebné, aby veľkosť granúl nebola väčšia ako 15 cm a až potom začnú spaľovať surovinu.
Čo sa líši od jednoduchého cementu?
Mnoho spotrebiteľov sa pýta, aký je rozdiel medzi portlandským cementom a obyčajným cementom.
Ihneď by sa malo uviesť, že slinkový cement je jedným z podtypov klasického riešenia. Spravidla sa používa pri výrobe betónu a to je zase nevyhnutné pri stavbe monolitických a železobetónových konštrukcií.
V prvom rade sú rozdiely medzi týmito dvoma riešeniami v ich vzhľade, výkone a vlastnostiach. Portlandský cement je teda odolnejší voči účinkom nízkych teplôt, pretože obsahuje špeciálne prísady. Pri jednoduchom cemente sú tieto vlastnosti omnoho slabšie.
Portlandský cement má svetlejšiu farbu ako obyčajný cement. Vďaka tejto charakteristike sa farbivo pri stavebných a dokončovacích prácach výrazne šetrí.
Portlandský cement je napriek svojmu chemickému zloženiu populárnejší a žiadanejší ako bežný cement. Je to jeho odborníci odporúčajú používať v stavebných prácach, najmä ak sú vo veľkom meradle.
Druhy a charakteristiky
Existuje niekoľko typov portlandského cementu.
- Rýchloschnúci. Táto kompozícia je doplnená minerálmi a troskovými zložkami, preto v priebehu prvých troch dní úplne stvrdne. Vďaka tejto vlastnosti sa výrazne znižuje doba vystavenia monolitu v debnení. Stojí za zmienku, že v procese sušenia rýchloschnúceho portlandského cementu zvyšuje jeho pevnostné charakteristiky. Značenie rýchloschnúcich zmesí - M400, M500.
- Normálne stvrdnutie. V zložení takéhoto portlandského cementu nie sú žiadne prísady, ktoré ovplyvňujú dobu vytvrdzovania roztoku. Okrem toho nepotrebuje jemné brúsenie. Takéto zloženie by malo mať vlastnosti zodpovedajúce GOST 31108-2003.
- Zmäkčený. Ako súčasť tohto portlandského cementu existujú špeciálne prídavné komponenty nazývané plastifikátory. Poskytujú cement s vysokou mobilitou, zvýšenú pevnosť, odolnosť voči rôznym teplotným podmienkam a minimálnu absorpciu vlhkosti.
- Hydrofóbna. Takýto portlandský cement sa získa zavedením zložiek, ako sú acidol, milonap a iné hydrofóbne prísady.Hlavným znakom hydrofóbneho portlandského cementu je mierne zvýšenie času tuhnutia, ako aj schopnosť neabsorbovať vlhkosť vo svojej štruktúre.
Voda z takýchto roztokov sa odparuje veľmi pomaly, preto sa najčastejšie používajú v suchých oblastiach, kde by mal kameň postupne stvrdnúť, aby nestratil pevnosť.
- Odolné voči sulfátom. Sulfát-odolný typ portlandského cementu sa používa na získanie vysoko kvalitného betónu, nebojí sa nízkych teplôt a mrazu. Tento materiál môže byť použitý pri stavbe budov a stavieb, ktoré zažívajú účinky síranovej vody. Takýto cement zabraňuje tvorbe korózie na konštrukciách. Stupne portlandského cementu odolného voči sulfátom - 300, 400, 500.
- Kyseliny. Obsahom tohto portlandského cementu je kremenný piesok a kremičitan sodný. Tieto komponenty sa neboja kontaktu s agresívnymi chemikáliami.
- Hliníkové. Hliníkový slinkový cement sa líši v zložení, v ktorom je oxid hlinitý prítomný vo vysokej koncentrácii. Vďaka tejto zložke má táto kompozícia minimálne časové nastavenie a sušenie.
- Puzolán. Pozzolánový cement je bohatý na minerálne prísady (sopečného a sedimentárneho pôvodu). Tieto zložky zaberajú približne 40% celkovej kompozície. Minerálne doplnky v pucolánovom portlandskom cemente poskytujú vyššiu odolnosť voči vode. Neprispievajú však k tvorbe výkvetov na povrchu už vysušeného roztoku.
- Bielu. Takéto roztoky sú vyrobené z čistého vápna a bieleho ílu. Aby sa dosiahol väčší bieliaci účinok, slinok prechádza ďalším procesom chladenia vodou. Biely portlandský cement sa najčastejšie používa pri dokončovacích a architektonických prácach, ako aj vo farbách. Môže tiež slúžiť ako základ pre farebný roztok portlandského cementu. Označenie tejto kompozície - M400, M500.
- Troska Portlandský cement. Tento druh portlandského cementu sa používa na výrobu tepelne odolného betónu. Takýto materiál má nízky koeficient mrazuvzdornosti, takže sa často používa pri stavbe nielen pozemných, ale aj podzemných a podvodných konštrukcií.
Charakteristickým znakom troskového portlandského cementu je skutočnosť, že obsahuje vysoký obsah najmenších kovových častíc v dôsledku pridávania vysokopecnej trosky.
- Zásyp. Špeciálne cementovanie Portlandský cement sa najčastejšie používa pri cementovaní plynových a ropných vrtov. Zloženie tohto cementu je mineralogické. Zriedi sa troskovým kremenným pieskom alebo vápencom.
Existuje niekoľko druhov tohto cementu:
- piesočnatá;
- vážený;
- nízka hygroskopická;
- odolná voči soli.
- Troska alkalická. Takýto portlandský cement má prísady z lúhu, ako aj mletú trosku. Existujú zlúčeniny, v ktorých sú ílové zložky. Troskový alkalický cement je uchopený rovnakým spôsobom ako bežný portlandský cement s piesočnatým základom, je však pozoruhodný zvýšenou odolnosťou voči negatívnym vonkajším faktorom a nízkym teplotám. Toto riešenie má tiež nízku absorpciu vlhkosti.
Ako vidíte, technické a fyzikálne vlastnosti rôznych typov portlandského cementu sa navzájom veľmi líšia. Vďaka širokému výberu je možné vybrať maltu pre stavebné a dokončovacie práce za akýchkoľvek podmienok.
značkovanie
Všetky odrody portlandského cementu sa vyznačujú ich označením: \ t
- M700 je veľmi trvanlivé zloženie. Používa sa pri výrobe vysoko pevných betónov pre stavbu komplexných a veľkých stavieb. Takáto zmes nie je lacná, preto sa na výstavbu malých stavieb používa veľmi zriedka.
- M600 je kompozícia so zvýšenou silou., ktorý sa najčastejšie používa pri výrobe kritických železobetónových prvkov a zložitých konštrukcií.
- M500 - má tiež vysokú životnosť. Vďaka tejto kvalite môže byť použitý pri rekonštrukcii rôznych budov, ktoré utrpeli vážne nehody a zničenie. Zloženie M500 sa tiež používa na pokládku vozoviek.
- M400 - je najdostupnejšia a najbežnejšia. Odlišuje sa v pomerne dobrých parametroch odolnosti voči mrazu a vlhkosti. Slinok M400 sa môže použiť na výstavbu budov na akýkoľvek účel.
Rozsah uplatňovania
Ako je uvedené vyššie, portlandský cement je zlepšený typ cementovej malty. Niektoré špecifické technické vlastnosti tohto materiálu priamo závisia od typu plniva. Rýchlo schnúci portlandský cement so značkami 500 a 600 sa preto môže pochváliť rýchlym vytvrdzovaním, takže sa vmieša do betónu na vybudovanie masívnych a veľkoplošných konštrukcií, ktoré môžu byť pozemné aj podzemné. Okrem toho sa táto kompozícia často označuje v prípadoch, keď potrebujete najrýchlejšie možné vytvrdzovanie. Najčastejšie táto potreba vzniká pri vylievaní základu.
Portlandský cement s označením 400 je právom uznaný za bežnejší. Je univerzálna vo svojej aplikácii. Používa sa na vytvorenie silných monolitických a železobetónových častí, ktoré sú predmetom zvýšených požiadaviek na pevnosť. Toto zloženie je trochu za značkou portlandského cementu 500, ale je to lacnejšie.
Sulfát-odolná cementová zmes sa často používa na prípravu zmesí, ktoré sa podieľajú na konštrukcii rôznych štruktúr, ktoré sú pod vodou. Tento pokročilý portlandský cement je nevyhnutný v takých podmienkach, pretože podvodné štruktúry sú obzvlášť citlivé na škodlivé účinky síranovej vody.
Cement s plastifikátorom a označením 300-600 znásobuje vlastnosti plasticity roztoku a tiež zvyšuje jeho pevnostné charakteristiky. Pomocou takéhoto portlandského cementu môžete ušetriť približne 5-8% spojiva, najmä ak ho porovnáte s jednoduchým cementom.
Špeciálne typy portlandského cementu sa často nepoužívajú na drobné stavebné práce. Je to kvôli ich vysokým nákladom. A nie každý spotrebiteľ je s takýmito kompozíciami dobre oboznámený. Portlandský cement sa zvyčajne používa pri stavbe veľkých a dôležitých objektov.
Kedy sa neuplatní?
Portlandský cement poskytuje bežný betón so špeciálnymi vlastnosťami a pevnostnými vlastnosťami, čo ho robí veľmi populárnym v stavebných prácach (najmä vo veľkom meradle). Takéto riešenie však nie je možné použiť v tečúcich riečnych korytoch, slaných vodných tokoch, ako aj vo vode, ktorá sa vyznačuje vysokým obsahom minerálnych látok.
Dokonca ani síranom odolný typ cementu nebude v týchto podmienkach zvládať svoje hlavné funkcie, pretože je určený na prevádzku v statických a miernych vodách.
Tipy na použitie
Portlandský cement je vo svojom zložení zložitejší ako obvyklé riešenie.
Pri práci s takýmito materiálmi by ste mali počúvať rady a odporúčania odborníkov:
- Aby sa roztok čo najskôr vytvrdil, je potrebné zvoliť vhodné mineralogické zloženie cementu, ako aj aplikovať špeciálne aditíva. Často sa v takýchto prípadoch vzťahujú na elektrické vykurovanie alebo spracovanie za tepla.
- Aplikujte dusičnany sodíka, draslíka a amónia na spomalenie tvrdnutia. E
- Je potrebné vziať do úvahy čas vytvrdnutia cementovej pasty. Začiatok tohto procesu sa neuskutoční skôr ako v 30-40 minútach a dokončenie - najneskôr 8 hodín.
- Ak sa plánuje použitie portlandského cementu na usporiadanie základov v zložitých pôdnych podmienkach, potom odborníci dôrazne odporúčajú zvoliť si sulfát-odolnú maltu, ktorá má vysoký obsah minerálnych zložiek.
- Pre dekoráciu podlahy je ideálna farba alebo biely portlandský cement.Pomocou tohto riešenia môžete vytvoriť nádherné mozaikové, obkladové a breccia-podobné nátery.
- Portlandský cement nie je neobvyklý. Je možné zakúpiť v takmer každom železiarstve. Musí byť riadne pripravený na prácu. Za týmto účelom si vezmite 1,4-2,1 vody na každých 10 kg cementu. Ak chcete vypočítať presné množstvo potrebnej tekutiny, musíte venovať pozornosť stupňu hustoty roztoku.
- Venujte pozornosť zloženiu portlandského cementu. Ak obsahuje rôzne prísady na zlepšenie odolnosti voči vlhkosti, potom sa vlastnosti odolné voči mrazu znížia. Ak vyberiete cement na vlhké podnebie, potom obvyklé riešenie nebude pracovať pre vás. Je lepšie kúpiť troskový portlandský cement.
- Farebné a biele zmesi slinku sa musia prepravovať a skladovať v špeciálnych nádobách.
- Dnes sa v obchodoch predalo veľa falošného slinku. Odborníci dôrazne odporúčame, aby sa pri nákupe zoznámili s certifikátmi kvality tovaru, inak môže byť cement zlej kvality.
Proces získavania portlandského cementu je možné vidieť nižšie.