Меню

Портландский цемент что это



Что такое портландцемент и где его применяют?

Портландцемент — это гидравлическое связующее вещество, которое производится при помощи перемалывания клинкера из цемента, гипса и различных добавок. Силикаты кальция, составляют приблизительно 70-80% цементного клинкера. Такой цемент, в строительстве, распространён больше всего.

Данный тип цемента был изобретён Джозефом Аспдином, который 21.10.1824 он получил английский патент. Назван Портландцемент был в честь острова Портленд, который находится в Англии. Бетон, который получается при использовании этого вида цемента, по цветовой гамме такой же, как и природный камень, который добывается на этом острове. Основу данного вида цемента составляют белиты и алиты.
Цемент различается по маркам. Марка цемента показывает, его прочность при сдавливании. Этот показатель должен выше или равен марке, которая обозначена. Существует 5 марок: 200, 300, 400, 500, 600. Для бытового строительства, в основном, используются марки 300, 400 и 500. Цемент именно этих марок можно встретить в продаже. Марка 600 используется военными.

Как производят портландцемент?

Сначала измельчают клинкер и гипс. Клинкер производят из глиняных известняков и силикатов кальция путём обжига. Силикаты кальция составляют 70-80% в составе клинкера.

Портландцемент производится двумя способами: мокрым и сухим. При мокром методе смесь перемешивается с добавлением воды, а при сухом способе – без её добавления. При измельчении клинкера вводятся следующие добавки: 1,5-3,5% гипсовых добавок. Они используются для регулирования периода затвердевания, до 15% добавок, содержащих минералы (они улучшают свойства цемента и снижают его стоимость).
Для изготовления этого типа цемента используют смеси, в состав которых входит мел, ракушечник, туф из известняков, мрамор, сланцы из глины, суглинки, и мергели из различных известняков. Также в состав добавляют огарки из пирита, пыль из колошника, боксит, песок и прочее.

Мокрый способ изготовления требует меньшего количества электрической энергии, упрощает транспортировку и приготовление смеси, повышает качество портландцемента, однако топлива, при мокром методе производства, для обжигания и высушивания тратится больше чем при сухом методе.

Обжигается сырьевая смесь при температуре 1470 градусов Цельсия.

Продолжительность обжига составляет не менее 2-х и не более 4-х часов. Печь для обжига делится на 6 зон:

1. Зона сушки;
2. Зона подогрева.
3. Зона декарбонизации;
4. Зона экзотермии;
5. Зона спекания;
6. Зона охлаждения.

Портландцемент имеет вид зеленовато-серого порошка. При добавлении воды, он превращается в камень, когда высыхает. При длительном хранении, он, тоже, постепенно впитывает в себя влагу из воздуха и каменеет.Предельно допустимая концентрация цементной пыли в воздухе составляет 6 миллиграмм на кубический метр.

Типы и применение

Данный цемент подразделяется на 9 различных типов:
1. С быстрым отвердеванием;
2. С нормальным отвердеванием;
3. Пластифицирующийся;
4. Влагостойкий;
5. Стойкий к сульфатам;
6. Для дорог;
7. Цветной;
8. Экзотермический;
9. С добавлением ПАР.

Портландцемент используется для изготовления бетона. При кладке стен из любого камня (кирпич, шлакоблок, пеноблок, газоблок и прочие), он используется как связующий материал. При бетонировании стен, фундаментов, полов, дорожек.

Источник

Чем портландцемент отличается от обычного цемента.

Как-то заливал пол в гараже. Отличная работа, которая стимулирует разные размышления. Думаю, многим знакомо выражение «труд из обезьяны человека сделал». Так вот замешивание бетона, похоже, отлично стимулирует мозговую активность. Замешивая очередную порцию раствора, подбирая лопатой цемент из мешка, прочитал на нем надпись «Портландцемент». Первая мысль была, а почему собственно «Портланд», а вторая — чем он от обычного цемента отличается. И так эта мысль увлекла, что после того, как смесь засыпал в бетономешалку, полез в интернет самообразовываться на эту тему. Теперь вот хотелось бы с читателями блога поделиться этой информацией.

Читайте также:  Пластифицированный цемент что это такое

Для начала- что такое цемент.

Давайте определимся с понятием цемент. У многих представление, что цемент — это только тот состав, который в мешках продается. Но по факту цемент — это просто любое вяжущее вещество. Например, в геологии как науке также используется понятие цемент при описании некоторых горных пород. Там цемент — это вещество, которое скрепляет минеральные зерна.

Т.е. цемент — это состав, который «склеивает» частицы. В строительстве применяется достаточно много цементов разных составов. Есть цементы, которыми заливают мостовые опоры, которым нужны хорошие гидроизоляционные свойства. Есть цементные растворы, которыми заливают нефтяные скважины, там важна вязкость и текучесть готовой смеси, а также время схватывания. А теперь расшифруем понятие «портландцемент».

Что такое «портландцемент» ?

Портландцемент — это цементная смесь определенного состава, который запатентовали еще в 18 веке. Этот состав отлично подходит для приготовления строительных смесей. Сам состав разделяется на несколько марок. Это как раз про Российской классификации М100, М200, и так далее. Они различаются по крепости и по времени затвердения. Основные компоненты в составе — это алит и белит из группы силикатов.

Но почему именно «Портланд»

Состав запатентован в Великобритании. Поскольку изделия из этого бетонного раствора были очень похожи на природный камень, добываемым на острове Портленд, создатель назвал его «Портландцементом». Если же поискать патент на портландцемент, то находится очень большое количество документов, как российских, так и родом еще из СССР. В основном они касаются способа получения цемента. Все они делится на 2 разновидности: сухой и влажный. Какой способ преобладает сейчас, однозначный ответ дать достаточно сложно.

Самые необычные конструкции из бетона (по мнению автора)

Наткнулся тут на достаточно интересную информацию, пока статью писал. Оказывается, из бетона одно время достаточно активно делали корабли. Распространение свое они получили во вторую мировую войну. Многие страны тогда столкнулись с дефицитом железа и экспериментировали с бетонными кораблями. Использовали их как вспомогательный транспорт. Они сильно проигрывали в маневренности и долговечности классическим кораблям, но выигрывали за счет скорости производства и цены.

P/S от автора.

Самостоятельная отливка бетонного пола в гараже, как оказалось, позволяет поднять свой уровень образованности. Если что-то новое для себя узнали, поставьте «палец вверх». Спасибо.

После постройки гаража сделал его проект в виде чертежей. По деньгам он очень доступным при строительстве получается. В 110 т. р можно уложиться. Вот сам проект, кому интересно.

Источник

Что такое Портландцемент?

Невозможно представить производство строительных работ без вяжущих материалов, соединяющих в монолитную конструкцию блоки, плиты, кирпич. Самым распространенным и востребованным в данной категории материалов является портландцемент.

Смешиваясь с водой или растворами различных солей, цемент образует эластичную массу, которая в процессе высыхания преобразуется в цементный камень. Без применения растворов на основе портландцемента невозможно изготовление железобетонных конструкций, монолитных сооружений, высококачественных смесей для каменных кладок и отделочных мероприятий.

Портландцемент получают путем соединения мелкоизмельченного клинкера с небольшим объемом гипса, который ускоряет процесс схватывания смеси. При производстве, в зависимости от предъявляемых к смеси требований, добавляются различные добавки, повышающие устойчивость материала к воздействиям негативных факторов.

Читайте также:  Песчано цементная штукатурка толщина слоя

Один из наиболее распространенных видов вяжущего вещества для бетонных смесей – портландцемент

Для придания готовому изделию определенных свойств, портландцемент обогащают минеральными добавками – белитом, алитом, целитом, браунмиллеритом. В зависимости от используемых минеральных составляющих портландцемент делится на следующие виды:

  • Характеризующийся средней скоростью схватывания.
  • Быстротвердеющий состав.
  • Пластифицированный.
  • Устойчивый к влаге, гидрофобный.
  • С повышенной тепловой отдачей.
  • Особо стойкий по отношению к химическим реагентам.
  • Декоративный (цветной или белый), применяемый при отделочных работах.

Марки цемента

Опираясь на требования нормативной документации, предъявляемые к цементному образцу, подвергающемуся испытаниям на сжатие и изгиб, можно выделить основные марки портландцемента:

  • М700 – особо прочный состав. Область применения ограничена изготовлением бетона с увеличенными прочностными характеристиками для возведения напряженных конструкций. Цена такого цемента высока, что делает его нерентабельным при ведении обычных строительных мероприятий;

Любой вид портландцемента марки 400 применяют для создания обычных и стандартных конструкций, не подвергающихся увеличенным нагрузкам

  • М600 – состав увеличенной прочности. Область применения – производство ответственных железобетонных изделий и конструкций;
  • М500 – цемент, обладающий достаточно хорошими прочностными показателями, что позволяет использовать его при реконструкции зданий и сооружений после аварий, возведении военно-технических объектов, укладке дорожного покрытия;
  • М400 – самая доступная и широко используемая марка. Объясняется это тем, что заложенные показатели морозоустойчивости, влагостойкости позволяют применять его при возведении объектов любого назначения.

Предприятия-изготовители выпускают портландцемент марок М200 и М300, но в довольно ограниченном количестве. Такое ограничение закономерно, поскольку спрос на эти марки невелик.

Цифровой индекс, указанный в маркировке портландцемента, обозначает величину давления, которую способен воспринять эталонный образец материала. Например, портландцемент, маркируемый М500, воспринимает давление, превышающее 500 кг/см².

Используемое основное сырье

При изготовлении портландцемента используют известковые и глинистые породы в определенной пропорции, обеспечивающей требуемый химический состав для обжига.

Все виды портландцемента (ПЦ) изготавливают из разного сырья, общим компонентом для всех является только цементный клинкер

Из известковых пород наиболее часто применяют:

  • Известняк, не содержащий включений кремния. Плотная порода с мелкокристаллической структурой.
  • Мергель – переходная от известняковых к глинистым порода. Включает в свой состав мелкие частицы солей кальция с примесью полевого шпата, доломита и пр.
  • Мел – податливая, легко измельчаемая осадочная порода.
  • Ракушечный известняк.

К глинистой составляющей относятся:

  • Глинистые сланцы. Благодаря своей слоистой структуре легко раскалываются, что значительно облегчает обработку.
  • Лесс. Рыхлая мелкозернистая порода, содержащая большое количество карбоната кальция.
  • Глина. Представляет собой смесь основного глинистого вещества – гидроалюмосиликата с соединениями железа, магния и других элементов.
  • Суглинки. Отличаются от глины увеличенным содержанием песка.

Для экономии природных сырьевых ресурсов и удешевления производства цемента все чаще используются отходы металлургической промышленности (шлам, зола).

Минеральные составляющие клинкера

Для получения основного компонента портландцемента – клинкера, проводится обжиг сырьевой смеси (известняк + глина). В результате этой операции образуются минеральные соединения, процентное содержание которых не должно превышать допустимые значения.

В большинстве случаев клинкер получают из искусственных смесей, потому что в природе сырье, содержащее примерно 75% карбоната кальция и 25% глины, встречается довольно редко

К основным минералам, определяющим свойства получаемого клинкера относятся:

  • быстро твердеющий алит. Этот компонент отвечает за скорость твердения состава и нарастание эксплуатационной прочности. Его количество регламентировано в пределах 45-60 процентов;
  • медленно твердеющий белит. Его присутствие позволяет цементным составам достигать высоких прочностных показателей при длительном твердении. Чтобы белит не потерял вяжущих свойств, клинкер максимально быстро охлаждают. Количество минерала выдерживается в рамках 20-35 процентов, что позволяет достичь оптимальных сроков твердения;
  • быстро гидратирующий трехкальциевый алюминат, ускоряет процесс гидратации, но параллельно с этим снижает прочностные характеристики и увеличивает возможность появления коррозии. Поэтому содержание ограничено 4-10 процентами;
  • образующийся на определенной фазе обжига алюмоферрит, значительно не влияет на процессы твердения и тепловыделения. Его содержание в клинкере находится в пределе 10-18 процентов.

Поскольку портланд цемент получают из разного по химическому и минералогическому составу сырья, то на выходе получают цемент, отличающийся свойствами. Используя испытанные технологии производства, придерживаясь разработанных рекомендаций по процентному содержанию минеральных включений, предприятия-изготовители получат на выходе качественный продукт, отвечающий требуемым параметрам.

Технология производства

Споры по поводу, какой метод производства цементного состава лучше, не утихают долгие годы. Существует мнение, что, используя неоднородное по составу сырье повышенной влажности, предпочтительно воспользоваться мокрым способом. Параллельно с этим отстаивается позиция о применении сухого метода, как более экономически целесообразного, если предварительно подготовить должным образом шихту.

Читайте также:  Раствор цемента для бетонирования

Клинкерную смесь обжигают при высоких температурах (до 1500°С), получая на выходе гранулы, которые потом измельчаются

Попытаемся разобраться в основных различиях существующих способов изготовления клинкера, из которого получают портландцемент. Известны три варианта получения смеси для обжига:

  • Мокрый. Изначально проводят измельчение компонентов до нужной величины (известняк – размер частиц 8-10 мм, глина – куски до 10 см). Глину отмачивают до приобретения 70% влажности и отправляют в мельницы с известняком, где происходит смешивание.
  • Сухой. Технология позволяет при уменьшенных затратах изготавливать портландцемент по сокращенному методу. Это обусловлено совмещением технологических стадий, обеспечивающих возможность одновременного выполнения сушки ингредиентов и их помола в специальных мельницах, в которые поступают горячие газы. Полученный шихтовый материал характеризуется порошкообразным составом.
  • Полусухой (комбинированный). В данном методе совмещаются элементы сухой и мокрой технологии изготовления, которые используют производители цементных смесей. Допускается уменьшать влажность шихтового материала, произведенного мокрым методом, и получать шихтовой состав, влажность которого не превышает 18%. Согласно второму способу, готовится сухая смесь, которая насыщается водой до 14-процентной влажности, подвергается гранулированию и обжигается.

Свойства состава

Портландцемент обладает комплексом положительных характеристик, обеспечивающих его широкое применение в жилищном строительстве, при возведении промышленных конструкций. Главными характеристиками являются:

  • удельный вес, зависящий от степени уплотнения состава. Для насыпных смесей составляет 1100 кг/м3, для уплотненных достигает величины 1600 кг/м3;
  • гранулометрический состав, характеризующий тонкость цементной фракции и качество помола. Параметры влияют на эксплуатационные характеристики, интенсивность твердения раствора. Усредненный размер частиц цемента составляет порядка 40 микрон, что обеспечивает необходимую прочность и время твердения;

  • потребление воды, влияющее на способность массива впитывать определенный объем жидкости. Недостаток влаги снижает прочность, а излишек – вызывает расслоение цементной массы. Согласно проверенной рецептуре, для замеса вводится 25-28 процентов воды от общего объема смеси;
  • продолжительность схватывания, регламентированная стандартом, составляющая до 45 минут после смешивания с водой. Продолжительность окончательного твердения зависит от температурного режима и замедляется в зимний период;
  • высокие прочностные характеристики, позволяющие воспринимать сжимающие нагрузки, что отражается в обозначении портландцемента.

Заключение

Представленная в статье информация о распространенном в строительной отрасли портландцементе знакомит с особенностями производства, свойствами, маркировкой и технологическими особенностями изготовления. Застройщики подтверждают, что это прочный материал, обеспечивающий высокий ресурс эксплуатации конструкций и сооружений.

Повышенные рабочие характеристики обеспечивают широкую сферу применения популярного материала.

Источник