Разновидности портландцемента

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет

(СибАДИ)»

Кафедра «Экономика и проектное управление в транспортном строительстве»

Реферат

по дисциплине «Современные строительные материалы и изделия в транспортном строительстве»

Вариант – 6

«Цементы на основе портландцементного клинкера нормированного минералогического состава (алит и трехкальциевый алюминат). Быстротвердеющий портландцемент, особобыстротвердеющий портландцемент, высокопрочный портландцемент, сульфатостойкие портландцементы и шлакопортландцемент, белые и цветные портландцементы, алитовый цемент, цемент с регулируемыми сроками схватывания»

Руководитель работы:

Дерябин П.П

Выполнил: студент гр.

См-18МАZ5

Кравцова Н.Ю.

Омск – 2019

Содержание

1. Цементы. Цементы на основе портландцементного клинкера. Портландцемент и шлакопортландцемент…………………………………………………. 3

2. Разновидности портландцемента.………………………………………. 6

Список использованных источников………………………………….… 11

Цементы. Цементы на основе портландцементного клинкера. Портландцемент и шлакопортландцемент

Цементом называется гидравлическое вяжущее вещество, получаемое в результате совместного помола клинкера и добавок.

Основным вяжущим веществом современного строительства является портландцемент.

Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80%). Его получают путем совместного тонкого измельчения клинкера с добавкой гипса (3-5%).

Гипс добавляется к клинкеру для регулирования сроков схватывания. Количество гипса выбирается в соответствии с минералогическим составом клинкера. Содержание ангидрида серной кислоты (SОз) в цементе не должно быть менее 1 % и более 4%.

Чистоклинкерный цемент применяют для высокопрочных бетонов и при строительстве в особых условиях, например, на Крайнем Севере. Его выпускают марок 400, 500, 550 и 600.

Более 60% от общего объема выпускаемых цементов приходится на портландцемент с минеральными добавками.

Портландцемент с минеральными добавками отличается от портландцемента наличием активной минеральной добавки, которая добавляется к клинкеру в количестве до 20% (от массы цемента) при помоле.

Активными минеральными добавками называют природные или искусственные вещества, которые при смешивании в тонкоизмельченном виде с воздушной известью и затворении водой образуют тесто, способное после твердения на воздухе продолжать твердеть и под водой.

Активные минеральные добавки могут быть природными и искусственными. В качестве природных активных добавок широко используют горные породы (диатомит, трепел, опоку, горелые глинистые породы - глиежи), а также породы вулканического происхождения (вулканический пепел, туф, пемзу, трасс). Содержание трепела, опоки или диатомита в портландцементе допускается до 10%.

Искусственные активные минеральные добавки представляют собой побочные продукты и отходы промышленности: гранулированные доменные шлаки, нефелиновый (белитовый) шлам - отход глиноземного производства, содержащий в своем составе до 80% минерала белита (двухкальциевого силиката); зола-унос - отход, получившийся при сжигании твердого топлива в пылевидном состоянии и улавливаемый электрофильтрами и другими устройствами.

В портландцементе допускается содержание гранулированного доменного шлака до 20%, нефелинового шлама или золы-унос до 15%.

Активная минеральная добавка химически связывает растворенный в воде Са(ОН)₂, выделяющийся при твердении портландцемента, при этом повышается плотность цементного камня, возрастает его сопротивление коррозии. Поэтому эти добавки применяют для повышения плотности, водостойкости и солестойкости бетонов и растворов.

Марки портландцемента с минеральными добавками – 400, 500, 550 и 600.

Условное обозначение цемента включает:

указание наименования цемента — портландцемент, шлакопортландцемент. Допускается сокращенное обозначение наименования (за исключением случаев поставки на экспорт) — соответственно ПЦ и ШПЦ;

• марку цемента;

• обозначение максимального содержания активных минеральных добавок в портландцементе — ДО, Д5, Д20;

• обозначение быстротвердеющего цемента (при необходимости) — Б;

• обозначение пластификации или гидрофобизации цемента (при необходимости) — ПЛ, ГФ;

• обозначение цемента, полученного на основе клинкера нормированного минералогического состава (при необходимости) - Н;

• обозначения стандарта — ГОСТ 10178-85.

Пример условного обозначения портландцемента марки 500, с содержанием активной минеральной добавки не более 20%, быстро-твердеющего, пластифицированного:

портландцемент 500-Д20-Б-ПЛ ГОСТ 10178-85, или

ПЦ 500-Д20-Б-ПЛ ГОСТ 10178-85. Пример условного обозначения шлакопортландцемента марки 400:

шлакопортландцемент 400 ГОСТ 10178-85, или ШПЦ 400 ГОСТ 10178-85.

Разновидности портландцемента

Для более полного удовлетворения специфических требований отдельных видов строительства промышленность выпускает особые виды портландцемента.

При получении портландцементов с заданными специальными свойствами используют следующие основные пути: 1) регулирование минерального состава и структуры цементного клинкера, оказывающих решающее влияние на строительно-технические свойства цемента; 2) регулирование тонкости помола и зернового состава цемента, влияющих на скорость твердения, прочность, тепловыделение и другие важнейшие свойства вяжущего; 3) изменение вещественного состава портландцемента введением в него активных минеральных и органических добавок, позволяющих направленно изменять свойства вяжущего, экономить клинкер и расход цемента в бетоне.

Наряду с обычным портландцементом выпускают большое количество его разновидностей: быстротвердеющий, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий, белый и цветной. Эти цементы более дорогие и рекомендуются только в тех случаях, когда их специальные свойства могут быть использованы с максимальной эффективностью.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) отличается от обычного более интенсивным набором прочности в первые 3 сут. В соответствии с требованиями ГОСТ 10178—85 БТЦ М400 должен иметь через 3 сут твердения в нормальных условиях предел прочности при сжатии не менее 24,5 МПа, а БТЦ М500 — не менее 27,5 МПа. В дальнейшем рост прочности замедляется ,и к 28 сут прочность БТЦ такая же, как обычного портландцемента М400 и 500.

Быстрое твердение БТЦ достигается повышенным содержанием в клинкере активных минералов (содержание C3S+C3A составляет 60...65%) и более тонкого помола цемента (удельная поверхность 3500...4000 см2/г).

При помоле БТЦ допускается введение активных минеральных добавок осадочного происхождения (не более 10 %) или доменных гранулированных шлаков (до 20 % от массы цемента).

Разновидностью быстротвердеющего цемента является особо быстротвердеющий портландцемент (ОБТЦ), который характеризуется не только большой скоростью твердения в начальный период, но и высокой маркой (М600...700). Его изготовляют тонким измельчением клинкера, содержащего C3S 65...68% и СзА не более 8 %, совместно с добавкой гипса, до удельной поверхности 4000...4500 см2/г и более. Введение минеральных добавок не допускается.

Разработан также сверхбыстротвердеющий цемент (СБТЦ) специального минерального состава, который обеспечивает интенсивное нарастание прочности уже в первые сутки его твердения (через 6 ч — 10 МПа).

Интенсивность роста прочности бетона на быстротвердеющих цементах возрастает в условиях тепловлажностной обработки изделий при температуре 70...80°С. При этом через 4...6 ч удается получить изделия с прочностью, соответствующей 70...80 % 28-суточной.

Быстротвердеющие портландцементы целесообразно применять при массовом производстве сборных железобетонных изделий, а также при зимних бетонных работах. Их применение дает возможность сократить расход цемента, длительность тепловлажностной обработки или даже отказаться от нее, тем самым увеличить оборот форм и сэкономить металл. Нельзя применять такие цементы для бетонов массивных конструкций и подвергающихся сульфоалюминатной коррозии.

Сульфатостойкий портландцемент (СПЦ) отличается от обычного портландцемента не только более высокой стойкостью к сульфатной коррозии, но и пониженной экзотермией при твердении и повышенной морозостойкостью. Клинкер для изготовления СПЦ должен содержать не более 50 % QS, не выше 5 % С3А и не более 22 % C3A+C4AF. Сульфатостойкий портландцемент выпускают М400. Его целесообразно применять в тех случаях, когда одновременно требуется высокая стойкость против воздействия сульфатных вод и попеременного замораживания и оттаивания, высыхания и увлажнения в пресной или слабоминерализованной воде.

Белый и цветные портландцементы — это декоративные вяжущие материалы, использование которых в строительстве позволяет улучшить эстетический вид зданий и сооружений при меньших затратах, чем с другими отделочными материалами.

Белый портландцемент получают путем измельчения белого клинкера совместно с добавками гипса и белого диатомита (до 6 %). Чтобы получить белый клинкер, необходимо для приготовления сырьевой смеси применять карбонатные породы и глины с ничтожно малым содержанием оксидов железа (до 0,4...0,5 %) и марганца (до 0,005...0,15 %). Для повышения белизны клинкера его подвергают отбеливанию, сущность которого заключается в восстановлении присутствующего в клинкере Fe2C>3 до Fe3O4, обладающей малой красящей способностью.

Основным показателем качества белого цемента как декоративного материала является степень его белизны. По степени белизны белый портландцемент разделяют на три сорта (первый, второй и третий), а по прочности при сжатии — на М400 и 500.

Цветные цементы изготовляют путем совместного помола белого клинкера и свето- и щелочестойких пигментов или непосредственно из цветного цементного клинкера. Цветные клинкеры, по предложению П. И. Боже-нова, получают, вводя в сырьевые смеси небольшое количество (0,05... 1 %) оксидов некоторых металлов (кобальта— коричневый цвет, хрома — желто-зеленый, марганца — голубой и бархатно-черный и др.).

В настоящее время в небольшом объеме изготовляют сверхбыстротвердеющиеся цементы, некоторые разновидности которых уже через 2 ч твердения имеют предел прочности при сжатии 15 ... 25 МПа по стандартной методике испытания. Определенную роль в ускорении процесса твердения помимо измнения состава играет повышение тонкости помола.

Алинитовый цемент — одна из новых разновидностей быстротвердеющих портландцементов. В качестве сырьевых материалов для его производства применяют смесь известняка, глинистого компонента и добавки раствора хлористого кальция. Важным преимуществом алинитового цемента по сравнению с портландцементом является более низкий (на 15 ... 20%) расход топлива при обжиге сырьевой смеси. Но имеется и недостаток: бетоны, приготовленные на алинитовом цементе, имеют пониженную морозостойкость, а стальная арматура в железобетоне с таким цементом корроднрует под влиянием ионов хлора. Однако различными мероприятиями отрицательные явления в значительной мере устраняются.

Шлакопортландцемент получают путем совместного тонкого помола клинкера и гранулированного доменного шлака с необходимым количеством гипса (3-5%). Допускается раздельный помол компонентов и их последующее смешивание. Количество доменного шлака в шлакопортландцементе должно быть не менее 21 и не более 60% (от массы цемента). Допускается замена до 10% шлака трепелом или другой добавкой.

Шлак переводят из огненно-жидкого в твердое состояние путем быстрого охлаждения в воде или с помощью водяного пара. Эта операция называется грануляцией, так как шлаковый расплав распадается на отдельные гранулы. Самостоятельно шлаки не твердеют, но в присутствии гипса и портландцемента они проявляют вяжущие свойства.

Шлакопортландцемент выпускают марок 300, 400 и 500. Он сероватого цвета с голубоватым оттенком, отличается от других видов цемента тем, что содержит большое количество металлических частиц, выявляемых магнитом.

Шлакопортландцемент применяют для бетонных и железобетонных надземных, подземных и подводных конструкций, сборных конструкций с использованием тепловлажностной обработки, приготовления кладочных и штукатурных растворов. Его не рекомендуется применять для конструкций, к которым предъявляются высокие требования по морозостойкости, а также подвергающихся систематическому увлажнению -и высушиванию, для зимнего бетонирования.

Цемент для строительных растворов изготовляют путем совместного помола портландцементного клинкера, активных минеральных добавок и добавок-наполнителей. Содержание клинкера в цементе должно быть не менее 20 % (считая от массы всего вяжущего). Для регулирования сроков схватывания при помоле компонентов вводят 3…5 % природного гипса.

Добавки-наполнители не обладают гидравлическими свойствами, или эти свойства выражены у них в очень слабой степени (кварцевый песок, мрамор, кристаллический известняк). Такие добавки необходимы для снижения активности вяжущего (пропорционально количеству введенной добавки), поскольку в строительных растворах применять высокомарочные цементы экономически не выгодно.

Для улучшения качества цемента допускается вводить при его помоле пластифицирующие (не более 0,5 %) или гидрофоби-зирующие (до 0,3 %) добавки. Такой цемент характеризуется следующими сроками схватывания: начало — не ранее 45 мин, конец — не позднее 12 ч от момента затворения. Цемент должен хорошо удерживать воду: водоотделение теста, изготовленного из равных количеств цемента и воды, должно быть не более 30 % по объему. Выпускают цемент марки 200.

В связи с замедленным твердением этот цемент используют, как правило, при температуре окружающей среды не ниже плюс 10 °С для изготовления кладочных и штукатурных растворов, а также низкомарочных неармированных бетонов, к которым не предъявляются требования по морозостойкости.

Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 302; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!