Alsatelecom.ru

Стройматериалы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности огнеупорного цемента

Особенности огнеупорного цемента

Обычный цемент может претерпевать изменения, разрушаться при повышении температуры. Поскольку этот материал наиболее часто используют в строительстве, то возникает необходимость в поиске огнестойких модификаций.

Во многих ситуациях нужно использовать огнеупорный цемент, который без разрушения выдерживает продолжительные термические нагрузки до 3000 ℃. Особая огнестойкость обусловлена составом, технологией производства. Материал ориентирован на применение в жилом и промышленном строительстве, огнеупорные цементы применяют при обустройстве печей, где они проявляют хорошие качества при грамотной подготовке смеси.

Состав

Все цементы – это минеральные композиции на основе известняка, глины и гипса. Может сложиться впечатление, что такое сырье заведомо обладает огнеупорными свойствами.

Известняк и гипс, действительно, хорошо выдерживают нагревание, в то время как термостойкость глины в большой степени зависит от ее природы.

Существует 5 разновидностей цементных смесей, из которых в обычной практике наибольшее распространение получил портландцемент с максимальной термической устойчивостью до 600 ℃.

Нагревание уже до 250 ℃ провоцирует появление первых трещин, по которым может распространяться дым и огонь. При более высоких температурах портландцемент начинает разрушаться, что чревато серьезными последствиями при пожарах.

Таблица. Содержание оксидов в высокоглиноземистых составах

Содержание оксидов нижеуказанных элементов , %

Оксид кальция СаО

Оксид кремния SiO2

Оксид магния MgO

Диоксид титана ТiO2

Огнеупорный цемент, сделанный на основе специальных видов глины с преобладанием глиноземистого и высокоглиноземистого сырья, благополучно выдерживает достаточно длительное нагревание до 1480 ℃, особые сорта – до 1750 ℃. Повышенная термостойкость обусловлена большими концентрациями оксида алюминия, которые варьируются от 55 % до максимального содержания, равного 70 %.

Достоинства

Огнеупорные марки цемента имеют следующие достоинства:

  • способность выдерживать действие открытого огня;
  • стойкость при непродолжительном нагревании свыше 3000 ℃;
  • высокая механическая прочность;
  • увеличенная адгезия по сравнению со всеми остальными видами смесей;
  • большая скорость полного затвердевания массы;
  • инертность по отношению к агрессивному влиянию внешней среды.

Жаропрочный цемент мелко измельчают, после чего однородный порошок просеивают через сито №008, получая 90% материала. Фракция с зернами покрупнее составляет не больше 10 %. Цементная смесь с обычным содержанием глинозема окрашена в серые или светло-коричневые цвета; с повышенной концентрацией термостойкого компонента – в белые или светло-стальные цвета. Плотность огнеупорного порошка отличается: ее минимальный показатель составляет 2,8 г/см 2 , максимальный – 3,2 г/см 2 .

Продукт с улучшенными огнеупорными качествами готовят по стандартной технологии, используя обычное количество песка и воды. При этом застывания портландцемента приходится ждать от 1 до 3 суток, а огнеупорные марки затвердевает полностью за 10 часов даже во влажном окружении.

Из негативных аспектов, характеризующих термостойкий цемент, отмечают повышенную цену по сравнению с другими сортами, что вполне понятно. Некоторые авторы говорят о вредном влиянии на огнеупорный материал щелочей. Возможно, концентрированные щелочи в каких-то условиях могут вступать в реакции с определенной частью огнеупорного сырья, но на практике щелочных воздействий такого рода быть не может ни при каких ситуациях.

Направления использования

Огнеупорные виды цемента можно применять для всех строительных работ. Учитывая экономические соображения, чаще всего его используют в ситуациях, когда конструкция постоянно подвергается высокому нагреву. Востребованность в огнеупорной цементной продукции возникает в промышленности и частных владениях.

Основные направления применения огнеупорного высокоглиноземистого цемента следующие:

  • футеровка нагреваемого пространства в отопительных комплексах и агрегатах;
  • изготовление жаростойких конструкций из железобетона;
  • производство огнеупорных панелей, кирпичей, блоков, растворов;
  • составление клеевых композиций для нефтяных и химических установок;
  • изготовление печей для плавления стеклянных изделий;
  • производство сооружений в теплоэнергетике;
  • сооружение дымоходов, домашних печей, каминов.

Огнеупорные виды цемента востребованы в горной, металлургической промышленности, а также при строительстве тоннелей, подложек для мощных тепловых установок в любых сферах.

Марки огнеупорных цементов

Жаростойкие сорта цемента сделаны с вложением глинозема, строго в соответствии с ГОСТом. Главным показателем для их подразделения на марки является содержание оксида алюминия.

Аббревиатурой ГЦ обозначена продукция с концентрацией оксида алюминия минимум 35 %.

Марки с большей массовой долей оксида обозначаются буквосочетанием ВГЦ.

Продукция ВГЦ I содержит следующие концентрации оксидов: минимум 60 % алюминия; кальция – 32 %; кремния – 3 %; железа, магния, серы – от 1 % до 2 %.

Продукция ВГЦ II содержит оксида алюминия минимум 70 %, оксидов кальция и кремния немного меньше, чем предыдущая марка, остальных – в таком же количестве.

В цементе ВГЦ III оксида алюминия минимум 80 %, оксидов кальция и кремния – 18 % и 0, 5 %, соответственно, остальных – прежнее количество.

Все марки продукции с обозначением ВГЦ имеют следовые количества оксида титана.

В маркировке рядом с буками указывают числа, которые обозначают предел прочности при сжимающих нагрузках на продукцию через 3 суток выдерживания. Например, цемент ГЦ 40 выдерживает нагрузку минимум 40 мПа.

Таблица. Технические параметры огнеупорных цементов

Наименование показателяЗначение для цемента вида и марки
ГЦВГЦ IВГЦ IIВГЦ III
40506035253525
1. Предел прочности при сжатии, МПа, не менее, в возрасте:
1 сут22,527,432,4
3 сут40,050,060,035,025,035,025,0
2. Тонкость помола:
остаток на сите с сеткой № 008 по ГОСТ 6613, %, не более10101010101010
удельная поверхность, м 2 /кг, не менее300300300300
3. Сроки схватывания:
начало, мин, не ранее45454530303030
конец, ч, не позднее10101012151515
4. Огнеупорность, °С, не менее1580167016701670
Читайте так же:
Цементный раствор морозостойкость плотность

Покупатели выбирают марку, с учетом реальных термических и механических нагрузок, при которых будет эксплуатироваться цемент. На рынке строительных материалов представлены марки авторитетных отечественных производителей огнеупоров, использующих глиноземистый клинкер из центральной, приволжской частей страны, Сибири. В продаже есть неплохие огнеупорные смеси от зарубежных производителей: Польши, Франции, Турции, Финляндии. Импортный материал полностью расфасован, отечественную продукцию могут расфасовывать по заявке заказчиков.

Как работать

Цементная продукция с высокой термостойкостью стоит дороже, чем обычная, требует внимательного отношения при работе.

Пренебрежение к правилам, погрешности в работе могут привести к опрометчивой потере средств, получению ненадежного материала, ухудшающие возможности эксплуатации конструкции в целом.

Материал хорошо закрепляется на очищенной поверхности, поэтому нужно не экономить время и силы для проведения подготовительной работы.

Перед нанесением массы рабочую площадь следует тщательно убрать, пыль смести или снять пылесосом, сажу счистить, ее местонахождение отшлифовать, жировые пятна убрать растворителями.

Цементный порошок разводят в точном соответствии с указаниями из инструкции. Наиболее часто для цементной смеси используется пропорция: 1 часть цемента:3 части песка. Однако по технологии в раствор могут добавляться другие материалы (щебень, шамот, известь). При изменении пропорций компонентов результат может не соответствовать ожиданиям и обещаниям. В зависимости от массы раствора его можно перемешивать обычным мастерком или бетономешалками.

При правильном выборе марки огнеупорного цемента, соответствующей режиму эксплуатации конструкции, материал будет прочным, надежным на протяжении десятилетий.

Предложения со словом «цемент-пушка»

Мы нашли 81 предложение со словом «цемент-пушка». Также посмотрите синонимы «цемент-пушка».

  • И туда, на этот отгороженный участок, свалили цемент, прямо так, без мешков.
  • Их мясо нельзя употреблять в пищу, туши животных не сжигают, а положено замуровывать в цемент.
  • К началу 1852 года стало ясно, что его пушка в Лондоне лишь бросалась в глаза и вызывала любопытство, но ничего более.
  • Пушка издает неприятные вздыхающие звуки.
  • Отмечалось, что часто разбазариваются металл, лес и цемент, предназначенные для централизованного строительства.
  • Против них эффективны 105-мм пушка и 50-мм противотанковая пушка.
  • Успешно: все обвинения с отца сняли, остался только злосчастный цемент с невыясненным происхождением.
  • Цемент с завода Фауджи подошел и по цене и по качеству.
  • Стреляла полуденная пушка в Петропавловской крепости.
  • Искать перевозчиков (ведь большинство клиентов хотят получить цемент с доставкой).
  • Там стоит пушка, которая бьет на закате и восходе и оповещает о прибытии кораблей.
  • Я лично предпочитала таскать цемент, кирпичи, все что угодно, так как после таких «прогулок» даже помыться было негде.
  • Но не пушка была в руке у Васька, а моднейшая карбидовая бомба, пушка торчала за поясом.
  • Этот мокрый цемент со стекающими с него каплями выглядел совершенно противоестественно на фоне окружающего ландшафта.
  • Или рыть котлованы, перетаскивать строительные материалы, кирпичи, цемент, песок.
  • Из Санкт-Петербурга поступила лаконичная жалоба на то, что 9-дюймовая крупповская пушка разорвалась во время учений.
  • Известно, что смирение есть венец добродетелей, как бы цемент, скрепляющий все добродетели.
  • Достигнув единодушного согласия, они приказали, чтобы пушка, как некое чудо, хранилась в Музее артиллерии Петропавловской крепости.
  • Здесь есть всё: алмазы, цемент, руда, уголь, лес, сельское хозяйство, ферросплавное производство, рыбалка, охота и многое, многое другое.
  • Сталь, цемент и рабочие теперь были в его распоряжении в неограниченных количествах.
  • Их замазывали цементом, заливали специальной мастикой, но цемент отваливался, мастика летом на жаре плавилась.
  • Дескать, броню немецких танков эта пушка не пробивала, что артиллеристы ее не любили и звали «Прощай, родина!».
  • Во время строительства дома материалов для стройки (лес, кирпич, цемент) в свободной продаже не было.
  • Привезли 16 машин шлака, купили цемент и в начале мая начали строительство.
  • И точно: пушка действовала настолько замечательно, что они решили что-нибудь сделать.
  • Едва поезд приблизился к Екатеринталю, как ухнула сигнальная пушка.
  • Хорошо помню, что в конце Второй мировой войны на корме американских субмарин имелась вторая 5-дюймовая пушка.
  • Вокруг моего крохотного тельца цемент стал мгновенно каменеть.
  • Двадцатимиллиметровая пушка сработала с оглушительным треском, убедив меня, что находится в рабочем состоянии.
  • Эта пушка сквозь него проедет и не заметит.
  • А тут вдруг оказалось, что у нас на объекте кончается цемент, что поставят его только через несколько дней.
  • Вдруг он останавливается, вываливает цемент на землю, и вся эта густая жижа мигом обтекает со всех сторон меня.
  • У нас была одна пушка и 20 человек команды.
  • Хотя уже сейчас многие сомневаются в том, что реальная пушка будет установлена на станцию.
  • Безоткатная пушка имеет ствол, открытый с обеих сторон.
  • Цемент, брошенные носилки, всюду гуляет ветер.
  • Баня своеобразная: кругом кафель, цемент, лавочки мраморные, холод жуткий и вода только холодная.
  • Так, например, хотя мы производим цемент, мы не в состоянии были производить его достаточно для наших собственных строительных нужд.
  • Башня и пушка со скрипом повернулись в сторону моих преследователей.
  • Конники Дениса Давыдова уже летели вихрем к ближней высотке, и вскоре оттуда ударила по Ляхову первая партизанская пушка.
  • http://sinonim.org/
  • Любит портвейн, разбавляет цемент водой и экономит на плинтусах.
  • Так я стал подсобным рабочим: строил, красил, копал огороды, ставил заборы, вывозил цемент.
  • Пушка с крепости и звуки боевых рожков напоминали гражданам резолюцию Законодательного собрания о том, что отечество в опасности!
  • Снова пошел снег, он укрывал цемент, укрывал землю.
  • Там, где в отдалении все еще раздавался сумасшедший стук копыт, находились их патроны, снаряды и пушка.
  • Ездил в Киев, «выбивал» шифер, кирпич, цемент.
  • Всю зиму, подготавливаясь к постройке, возил я на лошадях к местам работ строительные материалы: цемент, песок и камень.
  • Что значит танковая пушка против крупнокалиберного пулемета и слабенькой брони БТРа?
  • От этого не уйдешь, пушка «не должна подвергать опасности тех, кто ее обслуживает».
  • Если бы так каждая пушка стреляла, которые мы имели к началу войны, черта с два они прошли бы на Гродно, Минск и Смоленск.
  • Минцветмет выделял скудные фонды на металл и цемент, строители не выполняли плана.
  • Я должна была грузить цемент в тачку и отвозить на котлован.
  • В орудийной комнате стояла пушка, к которой мы никогда не подходили и видели ее только по пути в классы или столовую.
  • Теперь из Рура прибыла первая противобаллонная пушка.
  • Весь металл, кирпичи, цемент и трудовые ресурсы были уже распределены на пять лет вперед.
  • Полуприцеп или бочка (смотря какой цемент мы собирались перевозить) в Орле.
  • Пока орудие перебросишь, уйдет немало времени, а тут пушка с боекомплектом сама может быстро решать огневые задачи.
  • Однако какой к черту цемент и надгробный памятник корове?
  • И только я это подумал, вижу в панораму: развернулась немецкая танковая пушка!
  • Я была обессилена как никогда в жизни, с трудом продираясь сквозь часы, как сквозь жидкий цемент.
  • На них мы организовали собственные затарки (то есть, навальный цемент насыпали в мешки).
  • Пушка увязла в грязи, и вытащить ее силами расчета было почти невозможно.
  • Пушка Сан Джорджо послала вслед заклубившимся облакам свой полуденный выстрел.
  • И опять показался дымок на адмиральском корабле, и опять ударила пушка.
  • Начался салют, трахнул выстрел, и люди, которые радостно сидели на крыше, повалились в цемент.
  • Он попытался выхватить ее оружие, но промахнулся и опрокинулся на цемент.
  • Они не всегда бывают идеальными любовниками, но красота, выделяющая их на фоне всех смертных, словно цемент, неразрывно соединяет их.
  • Но вот что-то случилось, и мне показалось, что пушка отстала.
  • Справки эти он писал на клочках желтой бумаги от мешков, в которых возят цемент.
  • В июне 1849 года пушка выстрелила на полигоне Тегель.
  • Намокнув, он липкой массой застревал в горле, как цемент, прилипал к небу.
  • Впереди наша пушка стреляет прямой наводкой.
  • Что называется, «закатали ребенка в цемент»!
  • В шесть утра субботы 25 ноября пушка бронепоезда открыла огонь по холмам, за ней сразу последовали орудия полевой артиллерии.
  • Но пушка и панцири напоминали об универсальном и волнующем языке корсиканцев: слава, вперед, штык, атака.
  • Цемент и проволока для шпалеры даст прирост 50 % винограда.
  • Намокнув, он липкой массой застревал в горле, где, как цемент, прилипал к небу.
  • Это производящее цемент чудовище, лязгающее и дымящее, уничтожало природу вокруг себя.
  • Одна 57-миллиметровая пушка была замаскирована весьма толково, и мы ее не сразу заметили.
  • Если его смолоть в специальных мельницах, то получался добротный цемент.
  • Читайте так же:
    Готовая цементная смесь для отмостки

    Источник – ознакомительные фрагменты книг с ЛитРес.

    Мы надеемся, что наш сервис помог вам придумать или составить предложение. Если нет, напишите комментарий. Мы поможем вам.

    Цемент

    Цемент (лат. caementum — «щебень, битый камень») — искусственное неорганическое гидравлическое вяжущее вещество. Один из основных строительных материалов. При взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями образует пластичную массу, которая затем затвердевает и превращается в камневидное тело. В основном используется для изготовления бетона и строительных растворов. Цемент является гидравлическим вяжущим и обладает способностью набирать прочность во влажных условиях, чем принципиально отличается от некоторых других минеральных вяжущих — (гипса, воздушной извести), которые твердеют только на воздухе.

    Марка цемента — условная величина, которая обозначает, что прочность при сжатии будет не ниже обозначенной марки (200, 300, 400, 500, 600)

    Цемент для строительных растворов — малоклинкерный композиционный цемент, предназначенный для кладочных и штукатурных растворов. Изготавливают совместным помолом портландцементного клинкера, активных минеральных добавок и наполнителей.

    Содержание

    • 1 Исторические сведения
    • 2 Виды цемента
    • 3 Производство
    • 4 Мировое производство цемента
      • 4.1 Производство цемента в России
    • 5 Источники
    • 6 См. также
    • 7 Примечания
    • 8 Литература
    • 9 Ссылки

    Исторические сведения [ править | править код ]

    Римляне подмешивали к извести определённые материалы для придания ей гидравлических свойств. Это были:

    • пуццоланы (отложения вулканического пепла Везувия);
    • дроблёные или измельчённые кирпичи;
    • трасс, который они нашли в районе г. Эйфеля (затвердевшие отложения вулканического пепла).

    Несмотря на различия, все эти материалы содержат в своем составе оксиды: диоксид кремния SiO2 (кварц или кремнекислота), оксид алюминия Al2O3 (глинозём), оксид железа Fe2O3 — и вызывают взаимодействие с ними извести; при этом происходит присоединение воды (гидратация) с образованием в первую очередь соединений с кремнезёмом. В результате кристаллизуются нерастворимые гидросиликаты кальция. В средние века было случайно обнаружено, что продукты обжига загрязнённых глиной известняков по водостойкости не уступают римским пуццолановым смесям и даже превосходят их.

    После этого начался вековой период усиленного экспериментирования. При этом основное внимание было обращено на разработку специальных месторождений известняка и глины, на оптимальное соотношение этих компонентов и добавку новых. Только после 1844 года пришли к выводу, что, помимо точного соотношения компонентов сырьевой смеси, прежде всего необходима высокая температура обжига (порядка +1450 °С, 1700 K) для достижения прочного соединения извести с оксидами. Эти три оксида после спекания с известью определяют гидравлические свойства; их называют оксидами, обусловливающими гидравличность (факторами гидравличности).

    Читайте так же:
    Шары для цементных мельниц

    Портландцемент получается при нагревании известняка и глины или других материалов сходного валового состава и достаточной активности до температуры +1450…+1480 °С. Происходит частичное плавление и образуются гранулы клинкера. Для получения цемента клинкер размалывают совместно примерно с 5% гипсового камня. Гипсовый камень управляет скоростью схватывания; его можно частично заменить другими формами сульфата кальция. Некоторые технические условия разрешают добавлять другие материалы при помоле. Типичный клинкер имеет примерный состав 67% СаО, 22% SiO2, 5% Al2О3, 3% Fe2O3, 3% других компонентов и обычно содержит четыре главные фазы, называемые алит, белит, алюминатная фаза и алюмоферритная фаза. В клинкере обычно присутствуют в небольших количествах и несколько других фаз, таких как щелочные сульфаты и оксид кальция.

    Алит является наиболее важной составляющей всех обычных цементных клинкеров; содержание его составляет 50—70 %. Это трёхкальциевый силикат, Са3SiO5, состав и структура которого модифицированы за счёт размещения в решетке инородных ионов, особенно Mg 2+ , Al 3+ и Fe 3+ . Алит относительно быстро реагирует с водой и в нормальных цементах из всех фаз играет наиболее важную роль в развитии прочности; для 28-суточной прочности вклад этой фазы особенно важен.

    Содержание белита для нормальных цементных клинкеров составляет 15—30 %. Это двукальциевый силикат Ca2SiO4, модифицированный введением в структуру инородных ионов и обычно полностью или большей частью присутствующий в виде β-модификации. Белит медленно реагирует с водой, таким образом слабо влияя на прочность в течение первых 28 суток, но существенно увеличивает прочность в более поздние сроки. Через год прочности чистого алита и чистого белита в сравнимых условиях примерно одинаковы.

    Содержание алюминатной фазы составляет 5—10 % для большинства нормальных цементных клинкеров. Это трехкальциевый алюминат сокращенно обозначаемый 3СaAS (состав — 3CaO*Al2O3*SiO2), существенно изменённый по составу, а иногда и по структуре, за счёт инородных ионов, особенно Si 4+ , Fe 3+ , Na + и К + . Алюминатная фаза быстро реагирует с водой и может вызвать нежелательно быстрое схватывание, если не добавлен контролирующий схватывание агент, обычно гипс.

    Ферритная фаза составляет 5—15 % обычного цементного клинкера. Это — четырёхкальциевый алюмоферрит, сокр. 4СaAFS (4CaO*Al2O3*Fe2O3*SiO2), состав которого значительно меняется при изменении отношения Al/Fe и размещении в структуре инородных ионов. Скорость, с которой ферритная фаза реагирует с водой, может несколько варьировать из-за различий в составе или других характеристиках, но, как правило, она высока в начальный период и является промежуточной между скоростями для алита и белита в поздние сроки.

    Выдающийся учёный химик А. Р. Шуляченко считается отцом русской цементной промышленности. Широкое применение получила шахтная печь Антонова для обжига и производства клинкера. По вопросам цементной технологии и твердения гидравлических вяжущих много работ провели Ю. М. Бутт, С. М. Рояк, И. Ф. Пономарев, Н. А. Торопов и другие.

    Виды цемента [ править | править код ]

    По наличию основного минерала цементы подразделяются [1] :

    • романцемент — преобладание белита, в настоящее время не производится;
    • портландцемент — преобладание алита, наиболее широко распространён в строительстве;
    • глинозёмистый цемент — преобладание алюминатной фазы;
    • магнезиальный цемент (цемент Сореля, альболит) — на основе магнезита, затворяется водным раствором солей;
    • кислотоупорный цемент — на основе гидросиликата натрия (Na2mSiO2·nH2O), сухая смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла.

    Также известен биоцемент, отличающийся от обычного цемента тем, что производится при помощи биотехнологий.

    В подавляющем большинстве случаев под цементом имеют в виду портландцемент и цементы на основе портландцементного клинкера. В конце XX века количество разновидностей цемента составляло около 30 [1] .

    По прочности цемент делится на марки, которые определяются главным образом пределом прочности при сжатии половинок образцов-призм размером 40×40×160 мм, изготовленных из раствора цемента состава 1:3 с кварцевым песком. Марки выражаются в числах М200 — М600 (как правило с шагом 100 или 50) обозначающим прочность при сжатии соответственно в 100—600 кг/см² (10—60 МПа). Цемент с маркой 600 благодаря своей прочности называется «военным» или «фортификационным» и сто́ит заметно больше марки 500. Применяется для строительства военных объектов, таких как бункеры, ракетные шахты и так далее.

    В настоящее время цемент делится на классы по прочности. Основное отличие классов от марок состоит в том, что прочность выводится не как средний показатель, а требует не менее 95 % обеспеченности (то есть 95 образцов из 100 должны соответствовать заявленному классу). Класс выражается в числах 30—60, которые обозначают прочность при сжатии (в МПа).

    Производство [ править | править код ]

    Цемент получают тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.

    При измельчении клинкера вводят добавки: гипс СaSO4·2H2O для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

    Обжиг сырьевой смеси проводится при температуре +1450…+1480 °C в течение 2—4 часов в длинных вращающихся печах (3,6×127 м, 4×150 м и 4,5×170 м) с внутренними теплообменными устройствами, для упрощения синтеза необходимых минералов цементного клинкера. В обжигаемом материале происходят сложные физико-химические процессы. Вращающуюся печь условно можно поделить на зоны:

    • подогрева (+200…+650 °C — выгорают органические примеси и начинаются процессы дегидратации и разложения глинистого компонента). Например, разложение каолинита происходит по следующей формуле: Al2O3·2SiO2·2H2O → Al2O3·2SiO2 + 2H2O; далее при температурах +600…+1000 °C происходит распад алюмосиликатов на оксиды и метапродукты.
    • декарбонизации (+900…+1200 °C) происходит декарбонизация известнякового компонента: СаСО3 → СаО + СО2, одновременно продолжается распад глинистых минералов на оксиды. В результате взаимодействия основных (СаО, MgO) и кислотных оксидов (Al2O3, SiO2) в этой же зоне начинаются процессы твёрдофазового синтеза новых соединений (СаО·Al2O3 — сокращённая запись СА, который при более высоких температурах реагирует с СаО и в конце жидкофазового синтеза образуется С3А), протекающих ступенчато;
    • экзотермических реакций (+1200…+1350 °C) завершается процесс твёрдофазового спекания материалов, здесь полностью завершается процесс образования таких минералов как С3А, С4АF (F — Fe2O3) и C2S (S — SiO2) — 3 из 4 основных минералов клинкера;
    • спекания (+1300 → +1480 → +1300 °C) частичное плавление материала, в расплав переходят клинкерные минералы кроме C2S, который, взаимодействуя с оставшимся в расплаве СаО, образует минерал алит3S — твёрдый раствор трёхкальциевого силиката и небольшого количества (2—4 %) MgO, Al2O3, P2O5, Cr2О3 и других);
    • охлаждения (+1300…+1000 °C) температура понижается медленно. Часть жидкой фазы кристаллизуется с выделением кристаллов клинкерных минералов, а часть застывает в виде стекла.
    Читайте так же:
    Формы для залива цемента

    Мировое производство цемента [ править | править код ]

    В 2010 году мировое производство цемента достигло 3,325 млрд тонн. В тройку крупнейших производителей вошли Китай (1,8 млрд тонн), Индия (220 млн тонн), и США (63,5 млн тонн). По данным Росстата, производство в России портландцемента, цемента глинозёмистого, цемента шлакового и аналогичных гидравлических цементов в 2012 году составило 61,5 млн тонн.

    Крупнейшие производители цемента в мире на 2011 год [2] :

    • Holcim — Швейцария — 136,7 млн т
    • Lafarge — Франция — 150,6 млн т
    • Heidelberg Group — Германия —176 млн т (на 1 июля 2016 г)
    • Cemex — Мексика — 74,0 млн т
    • Italcementi — Италия — 54,4 млн т
    • Anhui Conch Cement — Китай — 41,5 млн т
    • Taiheiyo Cement — Япония — 38,0 млн т
    • Votorantim Cimentos — Бразилия — 31.8 млн т
    • Buzzi Unicem+Dyckerhoff — Италия-Германия — 26,6 млн т
    • Cimpor — Португалия — 28,3 млн т
    • Vicat — Франция — 19,8 млн т [3]
    • Евроцемент груп — Россия — 18,4 млн т

    Производство цемента в России [ править | править код ]

    Десять ведущих производителей цемента в России на 2013 год (объём в млн тонн / доля на рынке в %) [4] :

    1. «Евроцемент груп» — 21,649 / 32,6
    2. «Новоросцемент» — 5,772 / 8,7
    3. «Мордовцемент» — 4,717 / 7,1
    4. «Сибирский цемент» — 4,307 / 6,5
    5. Heidelberg Cement — 3,654 / 5,5
    6. Holcim — 3,658 / 5,5
    7. Dyckerhoff — 3,257 / 4,9
    8. «Себряковцемент» — 3,167 / 4,8
    9. Lafarge — 2,416 / 3,6
    10. «Востокцемент» — 2,037 / 3,1

    Проектная мощность заводов по итогам 2014 года (млн тонн в год):

    В декабре 2014 года предприятия «Мордовцемента» перешли под контроль «Евроцемент групп» [5] .

    Что такое расширяющийся цемент и его применение на стройке

    Инновационные строительные материалы предназначены для улучшения качества, увеличения срока службы конструкций и облегчения труда строителей. Примером можно назвать расширяющийся цемент — современное связующее для приготовления бетона, содержащее специальные добавки и обладающее массой преимуществ по сравнению с обычными видами сырья.

    Что такое расширяющийся цемент

    Саморасширяющийся цемент — это особый вид цементов, который за счет присутствия специальных добавок после застывания увеличивает свой объем. Это свойство позволяет материалу не иметь пор и микроканалов, поэтому его прочность и влагостойкость остаются на высоком уровне, а срок службы возрастает. Бетон на основе расширяющегося цемента (РЦ) незаменим при возведении монолитных конструкций, постройке подземных шахт, туннелей и множества других сооружений, эксплуатирующихся в сложных условиях или под высокой нагрузкой. В быту такое сырье применяются нечасто из-за высокой стоимости, хотя оно довольно популярно при восстановлении стен и фундаментов в старых домах.

    Своды тоннеля из расширяющегося бетона

    Расширяющиеся смеси производят на основе цемента из глиноземистого шлака, а для ускорения отверждения вводят гипс. Также в составе материала присутствует не менее 5-20% расширяющихся компонентов, в роли которых могут выступать:

    • гидрат окиси магния;
    • порошок алюминия;
    • сульфат хлористого кальция;
    • сульфат алюминия;
    • гидросульфолюмипат кальция и т. д.

    Чаще всего в качестве добавок применяются соединения алюминия и кальция, реже — составы на основе магния, которые намного дороже. При соединении с водой они вступают в реакцию распада, и вновь образованные элементы начинают увеличиваться в объеме и связывать собой молекулы цемента. В результате материал расширяется, но без потери прочности, как это может случаться в обычных ячеистых бетонах.

    Технические характеристики и виды

    Строительный рынок предлагает следующие разновидности расширяющегося цемента:

    1. Гипсоглиноземистый. Является отличным безусадочным гидроизолятором, дает очень прочное покрытие. Состоит из высокоглиноземистого клинкера и двуводного сульфата кальция, которые перемалываются в пыль и смешиваются между собой. Скорость застывания такого состава высокая — начальное схватывание заметно уже спустя 20 минут после заливки. Полное отверждение происходит за 70-85 часов.
    2. Водонепроницаемый. В состав входят глиноземистый цемент, гипс, алюминат кальция. Первая фаза застывания стартует уже через 4 минуты, при этом полностью материал отверждается за 18-26 часов. Готовый бетон считается влагостойким, ведь его компоненты активно расширяются при контакте с влагой, благодаря чему даже самые мелкие поры оказываются заполненными.
    3. Расширяющийся РПЦ 20. Состав материала включает портландцемент, доменный и глиноземистый шлаки, а также сульфат кальция. Раствор схватывается за 12 часов, полностью твердеет за 80 часов, но этот период может сократить в 2 раза пропаривание. За счет введения доменного шлака материал получается сверхпрочным, поэтому идеально подходит для постройки монолитных железобетонных конструкций.
    4. Напрягающийся. В составе присутствуют гипс, глиноземистый цемент, портландцемент. Раствор подходит для создания конструкций, находящихся под напряжением. К примеру, с его помощью можно бетонировать трубы под давлением или обустраивать хранилища воды. В быту применение напрягающегося бетона не оправдано.
    5. Пластифицированный. Кроме обычного портландцемента, в состав добавляют концентраты сульфитно-спиртовой бражки или иные современные пластификаторы. Готовый материал обладает повышенной прочностью и пластичностью.
    Читайте так же:
    Шлифовка цементной стяжки пола своими руками

    Преимущества РЦ

    Материал обладает массой положительных свойств. Вот его основные достоинства:

    • высокая адгезия с любыми основаниями;
    • равномерное расширение, обеспечивающее плотное прилегание к поверхностям;
    • заполнение пустот и трещин;
    • укрепление старых конструкций;
    • стойкость к действию минусовых температур и перепадов (до 1500 циклов заморозки и размораживания);
    • возможность заливки в холодное время года;
    • отсутствие порчи от влияния осадков, ветра, солнца, химических веществ;
    • долгий срок службы;
    • возможность использования в качестве основного или финишного состава.

    Недостатки материала

    Основным минусом, который есть у РЦ, является его высокая цена. По сравнению с обычным цементом расширяющийся стоит на порядок дороже, поэтому применять его в быту не всегда возможно. Прочие недостатки материала таковы:

    • малый срок хранения — всего 1-3 месяца в герметичной упаковке;
    • небольшой объем производства — найти сырье в продаже получается не у каждого;
    • риск покупки подделки — на рынке встречаются низкосортные цементы, которые являются «аналогами» известных марок;
    • сложности заливки — материал застывает быстро, для работы с ним нужна достаточная сноровка и опыт;
    • потребность в укрытии конструкций пленкой — бетон обретает должные свойства только при определенной влажности, и его придется регулярно сбрызгивать и следить за укрытием.

    Классификация по составу

    В зависимости от входящих в состав компонентов все РЦ можно поделить на 2 большие группы.

    Глиноземный цемент

    Такие цементы еще называют алюминатными. Они являются наиболее популярными и могут быть простыми глиноземными или с введенными добавками. Первые содержат только высокоглиноземистый шлак и двуводный гипс, вторые дополнительно включают гидроалюминат кальция. У обоих видов глиноземных цементов есть общие черты и различия в свойствах:

    • расширение у обоих типов сырья равно 0,05% в первые сутки, зато через 28 дней обычный цемент расширяется на 0,1% алюминатный — на 0,02%;
    • простой цемент твердеет за 4 часа, а алюминатный — примерно за час;
    • морозостойкость материалов приравнивается к стандарту F200, с ними можно работать при температуре до -25 градусов, то есть они подходят для зимней заливки;
    • при температуре свыше +80 градусов оба материала становятся уязвимыми и могут разрушаться.

    Портландцементы

    РПЦ, или расширяющиеся портландцементы соединяют с доменным шлаком, а также с рядом иных добавок и полимерных присадок, которые придают им высочайшую прочность. Увеличение раствора в объеме происходит лишь в водной среде, поэтому бетоны на основе портландцемента нужно пропаривать. Такие материалы широко применяются для заделки швов и пустот с целью их герметизации. Они застывают и обретают нужную прочность за 30-80 часов.

    Дополнительные требования

    Характеристики и свойства расширяющегося цемента регулирует ГОСТ 30515-97. Каждая партия материала должна проходить множество тестов на соответствие качеству. Клинкер для создания цементной смеси обязан быть сделан в соответствии с ГОСТ 310.3. Добавки к цементу обуславливают конечные качества продукта. Все расширяющиеся цементы упаковывают в полимерные и бумажные мешки, а также в герметичные контейнеры.

    Применение материала

    Расширяющийся цемент позволяет решить широкий спектр задач. Он обладает высокими прочностными и влагоотталкивающими свойствами, поэтому может использоваться для гидроизоляции сооружений — саун, бассейнов, уличных конструкций. С помощью подобных составов можно ремонтировать фундаменты, фасады, заделывать стыки и трещины, соединять железобетонные конструкции.

    Ремонт бетона расширяющимся цементом

    Обрабатываемые основания заранее очищают от грязи, пыли, пятен, налета. Поверхность и все армированные детали поливают водой. Цемент расширяющегося типа смешивают с песком в пропорции 1:2, добавляют воду до получения однородной смеси. Состав наносят строительными шприцами с помощью пневмоустановок. После поверхность закрывают целлофаном и поддерживают влажность в течение 7 дней, не менее.

    Инъектирование трещин в бетоне

    Все бетоны дают небольшую усадку, хотя для расширяющихся марок свойственен лишь самый минимальный ее показатель. Причиной усадки является выход воздуха и проседание материала под собственным весом. Для снижения риска усаживания используют вибрационное воздействие, если это возможно. У расширяющихся бетонов склонность к усадке минимальна, поэтому применение вибрации является необязательным.

    Расширяющийся цемент для заделки трещин

    Данный материал отлично подходит для заделывания трещин, швов, стыков, щелей. Готовят состав из 1 части цемента и 1 части песка, разводят его водой и заливают в мелкие трещинки (до 0,3 мм). Если дефекты более широкие, то на 1 часть цемента добавляют 2 части песка и действуют аналогичным образом.

    Компании-производители РЦ

    Популярной маркой расширяющихся цементов является MasterEmaco от завода BASF The Chemical Company (США). Все материалы этой компании содержат пластификаторы и считаются высокопрочными и качественными, но имеют значительную стоимость.

    Также цемент расширяющегося типа выпускает «Пашийский металлургическо-цементный завод», который специализируется на гипсоглиноземистых цементах. Данное предприятие начало выпуск подобной продукции одним из первых в РФ.

    РЦ дает новые возможности в строительстве и серьезно улучшает технические и эксплуатационные характеристики изготавливаемых бетонов. Несмотря на высокую цену, материал является очень популярным среди профессионалов и заменяет множество видов иного строительного сырья.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector