Меню

Известняк как составляющая цемента



Цемент с известняком

Известняк является инертным минеральным компонентом, который широко используется для производства цемента в мировой практике. Данный материал не обладает ни гидравлической, ни пуццоланической активностью. Поэтому количество известняка при производстве цемента обычно ограничено цифрой не более 15-16%, в отличие от активных минеральных добавок — шлака и золы, которые можно вводить в количестве до 60%. Основная функция известняка состоит в оптимизации гранулометрического состава цемента, в уплотнении структуры и снижении пустотности цементного камня. Благодаря этому повышается начальная прочность растворов и бетонов. Также известняк, по причине хорошей водоудерживающей способности, снижает водоотделение цемента, что способствует производству более качественных и однородных по своей структуре бетонных и растворных смесей (отсутствие водоотделения и расслоения). Кроме того, известняк улучшает пластичность и удобоукладываемость бетонных смесей, что способствует получению более качественных поверхностей бетонных изделий, снижению количества пор и раковин.

Качество известняка оказывает большое влияние на качество цемента и может меняться в зависимости от сырьевой базы разных производителей. Чем выше содержание оксида кальция в известняке и меньше оксида магния и кремния, тем выше качество известняка.

Результаты химического анализа демонстрируют высокое качество карбонатных пород заводов ЛафаржХолсим Россия. Известняк месторождения «Приокское», которое является сырьевой базой завода Щурово к тому же используется для производства белого портландцемента, так как характеризуется высоким показателями по белизне.

Поскольку известняк является материалом собственной сырьевой базы наших заводов, мы можем управлять его стабильностью качества и, как следствие, стабильностью качества цемента. Цементы с минеральной добавкой известняка в настоящий момент производятся на всех заводах – в Щурово, Ферзиково и Вольске. Завод Ферзиково уже в течении нескольких лет производит цемент с известняком в навале и тарированном виде, который хорошо себя зарекомендовал с точки зрения качества. На Щуровском и Вольском заводе в текущем году начался процесс постановки на производство цементов с известняком по причине значительного роста стоимости шлака. Общий объем производства цементов с известняком на текущий момент уже достиг 1 млн. тонн.

Поскольку качество известняков на различных заводах отличает, поэтому его содержание в цементе на разных заводах также будет разное для достижения оптимального качества цементов – на Ферзиково и Вольске 14%, на Щурово 11%. Для сравнения, характеристики цементов с известняком различных заводов, а также бетона на его основе представлены в таблицах ниже.

ЦЕМ II/А-И 42.5Б ФЕР

ЦЕМ II/А-И 42.5Н ЩУР

ЦЕМ II/А-И 42.5Н ВОЛ

Продукт

Бетонная смесь

Бетон

Показатель

В/Ц

ОК / ОКt /t

см см мин

RТВО

МПа

R3суток

МПа

R7суток

МПа

R28суток

МПа

Цемент\Добавка

ЦЕМ II/А 42.5 Хим.добавка (1% от веса цемента)

ЦЕМ II/А-И 42.5Б ФЕР

ЦЕМ II/А-И 42.5Н ЩУР

ЦЕМ II/А-И 42.5Н ВОЛ

Из таблицы видно, что прочностные характеристики бетона на основе цементов с известняком различных заводов сопоставимы.

Прочностные характеристики бетонов на основе цементов с известняком заводов Щурово и Ферзиково сопоставимы с прочностными характеристиками бетонов на основе цементов с композиционной добавкой шлака и известняка и поэтому являются взаимозаменяемыми. Показатели долговечности бетона (морозостойкость, водонепроницаемость, коррозионная стойкость) завися от его структуры, от наличия открытой капиллярной пористости. Чем выше открытая капиллярная пористость бетона, тем выше его проницаемость для различных агрессивных сред, тем ниже долговечность. Открытая капиллярная пористость бетона зависит от показателя водоцементного отношения: чем выше водоцементное отношение, тем выше открытая капиллярная пористость. Поскольку водоцементное отношение бетонов на основе цементов с известняком находится на одинаковом уровне по сравнению с цементами с композиционной минеральной добавкой шлака и известняка, значит и показатели долговечности у бетонов на основе этих цементов будут сопоставимыми. Сравнительные результаты тестирования морозостойкости и водонепроницаемости бетонов на основе цементов с известняком и композиционных цементов заводов Щурово и Ферзиково подтвердили сопоставимость этих характеристик. Полученные показатели морозостойкости F1200 и водонепроницаемости W8 позволяют широко использовать цементы с известняком для общестроительного применения в изделиях, к которым не предъявляется специальных требований повышенной долговечности.

Таким образом, цементы с известняком имеют отличные перспективы для их использования в сегментах товарного бетона, сборного железобетона (особенно там, где требуется высокое качество поверхности), мелкоштучных изделий и сухих строительных смесей.

Источник

Бетон на известняковом щебне: достоинства и недостатки, области применения

Описание известкового щебня

Известняк – распространенная осадочная порода, состоит из кальцитов в виде окаменелых раковин и отложений кремния. Его добыча ведется открытым способом в европейской части России.

Известняк классифицируется как пильный камень. Его легко распиливать и раскалывать на строительные блоки и облицовочные плиты, но применение для кладки ограничено малоэтажными зданиями. В массовом строительстве известняк используется в виде щебня для подсыпки при прокладке дорог и как заполнитель для бетона.

Щебень получают на дробильных машинах в карьерах, здесь же его сортируют по размеру и форме зерна. Расположение мест добычи – вблизи городов. Простая технология обработки породы определяют невысокую стоимость известкового щебня. Бетон с таким наполнителем применяют везде, где нет особых условий по прочности.

Характеристика известкового бетона

Требования к известковому щебню для строительных работ содержатся в ГОСТ 8267-93 [1]. На качество бетона влияют характеристики зерна, такие как:

Форма

Выделяют кубовидную, пластинчатую и игловую. В засыпке для бетона должно быть не менее 90-95% кубовидной фракции. Щебень такой формы распределяется в массе равномерно и обеспечивает лучшее сцепление. Наличие плоских фракций (лещадность) препятствует уплотнению и снижает прочность.

Размер

Оптимальной для засыпки бетона считается фракция 20-40 мм. Размер определён по показателям прочности и адгезии. Крупноразмерные фракции используют для насыпки дренажных подушек. У известкового щебня хорошая насыпная плотность из-за относительно невысокой устойчивости при трамбовании. Фракции от 70 мм применяют в ландшафтном дизайне.

Прочность (дробимость): марка и класс

Показатели прочности щебня – от 300 до 800 кгс на кубический сантиметр. В маркировке стройматериалов она обозначена как «М». Известковому щебню соответствует диапазон М300-М600.

Классификация бетона осуществляется согласно ГОСТ 26633-91 [2]. Если марка бетона содержит информацию о его составе, класс более точно описывает прочностные характеристики. Для определения класса проводят лабораторные испытания образцов. На прочность бетона влияют не только пропорции компонентов, но и условия затвердевания. Качество цемента также зависит от завода-производителя и условий хранения: химический состав песка и щебня разный в каждом месте добычи, поэтому для более точных инженерных расчетов нужен этот показатель.

Прочность известкового щебня различается в разных карьерах и зависит от состава породы. Испытание проводят согласно ГОСТ 8269.0-97 [3]. Отсеянный по размерам фракции щебень помещают в цилиндре под пресс. Дробимость рассчитывают после отсева мелких отколовшихся частиц.

Морозостойкость

Важный показатель для климата с большими сезонными колебаниями температур. Морозостойкость влияет на долговечность бетона. При испытаниях известковый щебень выдерживает до 200 циклов заморозки, что считается достаточным для строительных конструкций.

Определение морозостойкости бетона проводится по ГОСТ 10060-2012 [4]. По результатам испытаний бетон с засыпкой из известкового щебня показывает хорошие результаты. Средний показатель морозостойкости – F100. По водопроницаемости он уступает бетону с засыпкой гравием и гранитным щебнем: W2-W6. Снижают водопроницаемость специальные добавки в цементную смесь.

Достоинства и недостатки бетона на известковом щебне

Прочность бетона с засыпкой из известкового щебня зависит от пропорций других компонентов и марки цемента. При взаимодействии с водой происходит гидратация цемента, и при застывании образуется прочный строительный материал.

Известковый щебень благодаря шероховатой структуре зерна обладает высокой адгезией, что препятствует образованию пустот и усадке при застывании. Но щебёночные частицы имеют невысокую прочность, поэтому марка бетона на щебне из известняка не выше М300: это соответствует классу бетона В15 и ниже.

Засыпка из щебня создает прочностной каркас, который воспринимает часть нагрузок. По этому показателю известняк уступает гранитному щебню и гравию. Преимущества – это дешевизна и доступность известняка. В строительной практике такой бетон удовлетворяет основным требованиям. При правильном расчете использование известкового щебня позволяет удешевить возводимый объект.

Процентное содержание цемента и наполнителей влияют на качество бетона. Повысить прочность конструкций с известковой засыпкой можно за счет марки используемого цемента и увеличения его пропорции в бетонной смеси. В жилищном строительстве многие компании используют только известковый щебень. Большинство известняков имеет достаточные показатели прочности.

Теплотехнические характеристики бетона, важные при расчетах толщины стен жилых и промышленных зданий, приведены в СНиП 23-02 [5]. За счет пористой структуры известняка теплопроводность бетона ниже, чем при использовании более плотных заполнителей. Он прекрасно подходит для строительства жилья в зонах с сезонными минусовыми температурами.

Области применения

Для конструктивных элементов многоэтажных зданий используют марки М250 и М300: по прочности он не уступает бетону с засыпкой гранитным щебнем.

Самое массовое применение у бетона марки М200 – он относится к категории лёгких, считается универсальным для малоэтажного строительства. Обладает устойчивостью к износу, поэтому используется для стяжки полов и изготовления дорожных плит с металлическим каркасом. Его применяют для отливки железобетонных панелей, строительных блоков и лестничных маршей. В наружных работах бетон М200 идет на заливку площадок, дорожек и возведение подпорных стен.

При строительстве частных домов и коттеджей часто используется только эта марка (прочностью 200 кгс/см 2 ). Им заливают фундамент и полы в подвалах, используют в строительных блоках и плитах перекрытий.

Бетон марки М150 применим для малозаглублённых фундаментов гаражей и подвалов. Не рекомендован для сырых участков.

М100 берут для заполнения пустот. Самостоятельно он не используется, потому что быстро разрушается. Им можно выравнивать поверхности под покрытие более прочным материалом.

Бетон на известковом щебне – самый востребованный строительный материал. Это основная продукция бетонных заводов.

Источник

Из чего делают цемент

Чтобы создать цемент, применяют карбонатные (мел, известняк, мергель) и глинистые породы. При выборе породы учитываются их характеристики, определяющие стоимость и качество материала. Предпочтение отдается породам с аморфной структурой. В отличие от кристаллической она способна лучше контактировать с компонентами смеси.

Переходная порода, являющаяся чем-то средним между известняком и глиной, называется мергель. Ее плотность, рыхлость и влажность зависят от содержания глинистых элементов. Смеси, основой которых является мергель, используют для обустройства печей и каминов.

Мел представляет собой один из видов известняка. Это осадочная порода, отличающаяся мягкостью, поэтому ее очень легко измельчать и растирать. Благодаря этому мел широко используют в производстве цемента.

Также цемент производят из мергелистых и пористых известняковых пород, которые не имеют кремниевых примесей, а также не способны выдерживать слишком сильное сжатие. Кроме того, для изготовления цемента применяются суглинки, лесс, лессовидные суглинки, глинистый сланец.

В состав различных горных и глинистых пород входят минералы, разбухающие и становящиеся пластичными при добавлении жидкости. Если цемент производится сухим способом, то пластичность и вязкость глины позволяет формировать гранулы и брикеты. В случае высокого содержания песка и пыли в глине получается суглинок.

Глинистые сланцы – это один из видов горных пород, обладающих повышенной плотностью и твердостью. Они могут расслаиваться на тонкие пластины и отличаются низкой влажностью и постоянством состава.

Лессом называют горную породу, характеризующуюся рыхлостью и пористостью. Она состоит из тонких частичек кварца, полевого шпата и прочих силикатных соединений. Вещество имеет низкую пластичность.

Для изменения свойств цемента при его изготовлении применяют множество добавок. Речь идет о глиносодержащих, кремне- и глиноземистых компонентах. Также состав цемента зависит от расположения завода по его производству, от наличия сырья и от типа применяемого оборудования.

Источник

Читайте также:  Можно ли класть газоблоки цементным раствором

 ПроСтройМат © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.

Показатель Блейн НГ Н\Ксхв R2суток R28суток
см2\г % мин МПа МПа