Portlandsementti: tekniset ominaisuudet ja sovellus

Tällä hetkellä portlandsementti tunnustetaan oikeutetusti yleisimmäksi sideainetyypiksi betoniratkaisuissa. Se on valmistettu karbonaattikivistä. Sitä käytetään usein betonin valmistuksessa. Tänään tarkastelemme tarkemmin, mitkä tekniset ominaisuudet ovat ominaisia ​​tälle materiaalille, sekä kuinka sitä voidaan soveltaa.

Ennen kuin harkitset materiaalin, kuten portlandsementin, ominaisuuksia ja ominaisuuksia, on syytä selvittää, mikä se on.

Portlandsementti on sementin tyyppi, joka on erityinen hydraulinen ja sideaine. Suuremmassa määrin se koostuu kalsiumsilikaatista. Tämä komponentti muodostaa noin 70-80 % tällaisen sementtikoostumuksen prosenttiosuudesta.

Tämäntyyppinen sementtiliete on suosittu kaikkialla maailmassa. Se on saanut nimensä Ison-Britannian rannikolla sijaitsevasta saaresta, koska Portlandin kivet ovat täsmälleen samanvärisiä.

Portlandsementillä on vahvuuksia ja heikkouksia.

Aluksi on syytä pohtia, mitä etuja tällä materiaalilla on:

• On huomattava portlandsementin erinomaiset lujuusominaisuudet. Siksi sitä käytetään useimmiten monoliittisten teräsbetonirakenteiden ja muiden vastaavien esineiden valmistuksessa.
• Portlandsementti on pakkasenkestävää. Hän ei pelkää alhaisia ​​lämpötiloja. Tällaisissa olosuhteissa materiaali ei muutu muodoltaan eikä halkeile.
• Tämä materiaali on vedenpitävä. Se ei kärsi kosketuksesta kosteuden ja kosteuden kanssa.
• Portlandsementtiä voidaan käyttää myös perustusten rakentamiseen vaikeissa maaperäolosuhteissa. Tällaisissa olosuhteissa käytetään sulfaatinkestävää liuosta.
• Portlandsementtiä on useita lajikkeita - jokainen ostaja voi valita itselleen parhaan vaihtoehdon. Voit ostaa nopeasti kovettuvan tai keskikovettuvan seoksen.
• Jos ostit todella korkealaatuisen portlandsementin, sinun ei tarvitse huolehtia sen myöhemmästä kutistumisesta ja muodonmuutoksesta. Asennuksen jälkeen se ei muodosta halkeamia tai muita vastaavia vaurioita.

Portlandsementillä ei ole monia haittoja. Pääsääntöisesti ne liittyvät heikkolaatuisiin ratkaisuihin, joita on nykyään paljon kaupoissa.

Niiden joukossa ovat seuraavat:

• Täydellisen kovettumisensa aikana heikkolaatuinen materiaali on altis muodonmuutokselle. Tämä on otettava huomioon työskentelyssä. Myös kaikki kutistusliitokset tulee järjestää.
• Tätä ratkaisua ei voida kutsua ympäristöystävälliseksi, koska sen koostumuksessa on luonnollisten lisäksi monia kemiallisia komponentteja.
• Portlandsementtiä käsiteltäessä tulee olla varovainen, koska kosketus sen kanssa voi aiheuttaa kemiallisia palovammoja ja ärsytystä. Asiantuntijoiden mukaan pitkäaikaisessa kosketuksessa tämän materiaalin kanssa on mahdollista ansaita keuhkosyöpää.

Valitettavasti nykyään monet ostajat kohtaavat heikkolaatuisia portlandsementtilaastija. Tämän tuotteen on oltava GOST 10178-75:n mukainen. Muuten seos ei välttämättä ole yhtä vahva ja luotettava.

Modernin portlandsementin koostumus sisältää kalkkia, kipsiä ja erityistä klinkkerisavea, joka on käsitelty erityisellä tavalla.

Tämän tyyppistä sementtiä täydennetään myös korjaavilla komponenteilla, jotka parantavat laastin teknisiä ominaisuuksia:

• anna hänelle oikea tiheys;
• määrittää yksi tai toinen jähmettymisnopeus;
• tehdä materiaalista kestävän ulkoisia ja teknogeenisiä tekijöitä.

Tämän tyyppisen sementin tuotanto perustuu kalsiumsilikaatteihin. Asetuksen säätämiseen käytetään kipsiä. Portlandsementtiä valmistetaan polttamalla (erityisen kaavan mukaan) tietty seos suurella määrällä kalsiumia.

Portlandsementin tuotannossa ei voi tulla toimeen ilman karbonaattikiviä. Nämä sisältävät:

• liitu;
• kalkkikivi;
• piidioksidi;
• alumiinioksidi.

Myös usein valmistusprosessissa käytetään usein komponenttia, kuten marlia. Se on saven ja karbonaattikivien yhdistelmä.

Jos tarkastelemme portlandsementin valmistusprosessia yksityiskohtaisesti, voimme päätellä, että se koostuu tarvittavien raaka-aineiden jauhamisesta. Sen jälkeen se sekoitetaan kunnolla tietyissä suhteissa ja poltetaan uuneissa. Samanaikaisesti lämpötila pysyy 1300-1400 asteessa. Tällaisissa olosuhteissa raaka-aineiden paahtaminen ja sulaminen varmistetaan. Tässä vaiheessa saadaan tuote nimeltä klinkkeri.

Valmiin tuotteen saamiseksi sementtikoostumus jauhetaan uudelleenja sekoitetaan sitten kipsin kanssa. Tuloksena olevan tuotteen on läpäistävä kaikki tarkastukset sen laadun varmistamiseksi. Todistetulla ja luotettavalla koostumuksella on aina asianmukaiset todistukset vaaditusta näytteestä.

Korkealaatuisen portlandsementin tuottamiseksi sen luomiseksi käytetään useita menetelmiä:

• kuiva;
• puolikuiva;
• yhdistetty;
• märkä.

Yleisimmin käytetään kuiva- ja märkätuotantomenetelmiä.

Tämä tuotantovaihtoehto sisältää portlandsementin luomisen lisäämällä erityistä karbonaattikomponenttia (liitua) ja silikonielementtiä - savea.

Rautalisäaineita käytetään usein:

• rikkikiisua;
• muuntimen lietettä.

Tätä vahvan sementin valmistusmenetelmää kutsutaan märiksi, koska kaikkien komponenttien jauhaminen tapahtuu vedessä. Samanaikaisesti ulostuloon muodostuu varaus, joka on vesipohjainen suspensio. Tyypillisesti sen kosteuspitoisuus vaihtelee välillä 30-50%.

Sen jälkeen liete poltetaan suoraan uuniin. Tässä vaiheessa siitä vapautuu hiilidioksidia. Ilmestyviä klinkkeripalloja jauhetaan huolellisesti, kunnes ne muuttuvat jauheeksi, jota voidaan jo kutsua sementiksi.

Puolikuivassa valmistusmenetelmässä käytetään komponentteja, kuten kalkkia ja savea. Vakiojärjestelmän mukaan nämä komponentit murskataan ja kuivataan. Sitten ne sekoitetaan, murskataan uudelleen ja säädetään erilaisilla lisäaineilla.

Kaikkien tuotantovaiheiden lopussa savi ja kalkki rakeistetaan ja poltetaan. Voimme sanoa, että puolikuiva tuotantomenetelmä on melkein sama kuin kuiva. Yksi näiden menetelmien eroista on jauhetun raaka-aineen koko.

Portlandsementin kuiva valmistusmenetelmä tunnustetaan oikeutetusti edullisimmaksi. Sen erottuva piirre on se, että kaikissa tuotantovaiheissa käytetään raaka-aineita, jotka ovat yksinomaan kuivassa tilassa.

Yksi tai toinen sementin valmistustekniikka riippuu suoraan raaka-aineiden fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista. Suosituin on materiaalin valmistus erityisissä pyörivissä uuneissa. Tässä tapauksessa tulee käyttää komponentteja, kuten savea ja kalkkia.

Kun savi ja kalkki murskataan kokonaan erityisessä murskauslaitteessa, ne kuivataan vaadittuun tilaan. Tässä tapauksessa kosteustaso ei saa ylittää 1%. Mitä tulee suoraan jauhamiseen ja kuivaamiseen, ne suoritetaan erityisessä erotinkoneessa. Sitten syntynyt seos siirretään syklonisiin lämmönvaihtimiin ja pysyy siellä hyvin lyhyen ajan - enintään 30 sekuntia.

Tätä seuraa vaihe, jonka aikana valmistettu raaka-aine poltetaan suoraan. Sen jälkeen se siirretään jääkaappiin. Sitten klinkkeri "siirretään" varastoon, jossa se jauhetaan perusteellisesti ja pakataan. Tässä tapauksessa kipsikomponentin ja kaikkien lisäelementtien esikäsittely sekä klinkkerin tuleva varastointi ja kuljetus tapahtuu samalla tavalla kuin märkätuotantomenetelmässä.

Muuten tätä tuotantotekniikkaa kutsutaan yhdistetyksi. Sen avulla liete saadaan märkämenetelmällä, ja sen jälkeen saatu seos vapautetaan ylimääräisestä kosteudesta erityisillä suodattimilla. Tätä prosessia tulisi jatkaa, kunnes kosteustaso on 16-18%. Sen jälkeen seos siirretään polttoon.

Sementtiseoksen sekoitettuun tuotantoon on toinenkin vaihtoehto. Tässä tapauksessa tarjotaan raaka-aineiden kuivavalmistus, joka sitten laimennetaan vedellä (10-14%) ja rakeistetaan myöhemmin. On välttämätöntä, että rakeiden koko ei saa olla suurempi kuin 15 cm. Vasta sen jälkeen ne alkavat polttaa raaka-ainetta.

Monet kuluttajat ihmettelevät, mikä ero on portlandsementin ja tavanomaisen sementin välillä.

On heti huomattava, että klinkkerisementti on yksi klassisen laastin alatyypeistä. Pääsääntöisesti sitä käytetään betonin valmistuksessa, mikä puolestaan ​​​​on välttämätön monoliittisten ja teräsbetonirakenteiden rakentamisessa.

Ensinnäkin näiden kahden ratkaisun erot ovat niiden ulkonäössä, suorituskyvyssä ja ominaisuuksissa. Joten portlandsementti kestää paremmin alhaisia ​​lämpötiloja, koska se sisältää erityisiä lisäaineita. Yksinkertaisella sementillä nämä ominaisuudet ovat paljon heikommat.

Portlandsementti on suositumpi ja kysytympi kuin perinteinen sementti kemiallisesta koostumuksestaan ​​huolimatta. Hänen asiantuntijansa suosittelevat sen käyttöä rakennustöissä, varsinkin jos ne ovat suuria.

Portlandsementtiä on useita tyyppejä.

• Nopeasti kuivuva. Tällaista koostumusta täydennetään mineraaleilla ja kuonakomponenteilla, joten se kovettuu täysin kolmen ensimmäisen päivän aikana. Tämän ominaisuuden ansiosta monoliitin pitoaika muotissa lyhenee huomattavasti. On syytä huomata, että nopeasti kuivuvan portlandsementin kuivausprosessissa se lisää sen lujuusominaisuuksia. Nopeasti kuivuvien seosten merkintä - M400, M500.
• Normaalisti kovettuva. Tällaisen portlandsementin koostumuksessa ei ole lisäaineita, jotka vaikuttavat liuoksen kovettumisjaksoon. Lisäksi se ei vaadi hienoa jauhatusta. Tällaisella koostumuksella on oltava ominaisuudet, jotka vastaavat GOST 31108-2003:a.
• Plastisoitu. Tämä portlandsementti sisältää erityisiä lisäaineita, joita kutsutaan pehmittimiksi. Ne tarjoavat sementille korkean liikkuvuuden, paremmat lujuusominaisuudet, kestävyyden erilaisille lämpötilaolosuhteille ja minimaalisen kosteuden imeytymisen.

• Hydrofobinen. Samanlainen portlandsementti saadaan lisäämällä komponentteja, kuten asidolia, mylonftia ja muita hydrofobisia lisäaineita.Hydrofobisen portlandsementin pääominaisuus on lievä kovettumisajan pidentyminen sekä kyky olla imemättä kosteutta rakenteeseensa.

• Sulfaatin kestävä. Sulfaattikestävää portlandsementtityyppiä käytetään korkealaatuisen betonin saamiseksi, joka ei pelkää alhaisia ​​lämpötiloja ja pakkasta. Tätä materiaalia voidaan käyttää rakennusten ja rakenteiden rakentamiseen, joihin sulfaattivedet vaikuttavat. Tällainen sementti estää korroosion muodostumisen rakenteissa. Sulfaatinkestävän portlandsementin laadut - 300, 400, 500.
• Haponkestävä. Tämän portlandsementin sisältö sisältää kvartsihiekkaa ja natriumsilikofluoridia. Nämä komponentit eivät pelkää kosketusta aggressiivisten kemikaalien kanssa.
• Alumiininen. Alumiinioksidiklinkkerisementille on tunnusomaista koostumus, jossa alumiinioksidia on runsaasti läsnä. Tämän komponentin ansiosta tällä koostumuksella on minimaalinen kovettumis- ja kuivumisaika.

• Pozzolanic. Potsolaanisementti sisältää runsaasti mineraalilisäaineita (vulkaanista ja sedimenttistä alkuperää). Nämä aineosat muodostavat noin 40 % kokonaiskoostumuksesta. Portland-puzzolaanisementin mineraalilisäaineet tarjoavat paremman vedenpitävyyden. Ne eivät kuitenkaan edistä kukinnan muodostumista jo kuivatun liuoksen pinnalle.
• Valkoinen. Tällaiset ratkaisut valmistetaan puhtaasta kalkista ja valkoisesta savesta. Suuremman valkaisuvaikutuksen saavuttamiseksi klinkkeri käy läpi lisäjäähdytysprosessin vedellä. Valkoista portlandsementtiä käytetään useimmiten viimeistely- ja arkkitehtuuritöissä sekä värjättynä. Se voi toimia myös värillisen portlandsementtilaastin pohjana. Tämän koostumuksen merkintä on M400, M500.

• Kuona portlandsementti. Tämän tyyppistä portlandsementtiä käytetään lämmönkestävän betonin valmistukseen. Tällaisella materiaalilla on alhainen pakkaskestävyyskerroin, minkä vuoksi sitä käytetään niin usein paitsi maan, myös maanalaisten ja vedenalaisten rakenteiden rakentamisessa.

• Täyttö. Erityistä öljykaivoportlandsementtiä käytetään useimmiten kaasu- ja öljykaivojen sementoimiseen. Tämän sementin koostumus on mineraloginen. Se laimennetaan kvartsihiekalla tai kalkkikivikuonalla.

Tätä sementtiä on useita lajikkeita:

1. hiekkainen;
2. painotettu;
3. matala hygroskooppinen;
4. suolaa kestävä.

• Kuona alkalinen. Tällaisessa portlandsementissä on lisäaineita alkalista sekä jauhetusta kuonasta. On koostumuksia, joissa on savikomponentteja. Kuona-alkalinen sementti tarttuu samalla tavalla kuin tavallinen hiekkapohjainen portlandsementti, mutta sille on ominaista lisääntynyt vastustuskyky negatiivisille ulkoisille tekijöille ja alhaisille lämpötiloille. Tällaisella liuoksella on myös alhainen kosteuden imeytyminen.

Kuten näette, erityyppisten portlandsementin tekniset ja fysikaaliset ominaisuudet ovat hyvin erilaisia. Laajan valikoiman ansiosta voit valita ratkaisun sekä rakennus- että viimeistelytöihin kaikissa olosuhteissa.

Kaikki portlandsementtilajikkeet eroavat merkinnöistään:

• M700 on erittäin kestävä seos. Häntä käytetään erittäin lujan betonin valmistukseen monimutkaisten ja suurten rakenteiden rakentamiseen. Tällainen seos ei ole halpa, joten sitä käytetään erittäin harvoin pienten rakenteiden rakentamiseen.
• М600 on vahvempi koostumus, jota käytetään useimmiten kriittisten teräsbetonielementtien ja monimutkaisten rakenteiden valmistuksessa.
• M500 on myös erittäin kestävä. Tämän laadun ansiosta sitä voidaan käyttää useiden vakavien onnettomuuksien ja tuhojen kohteeksi joutuneiden rakennusten jälleenrakentamiseen. Myös koostumusta M500 käytetään tienpintojen asettamiseen.
• M400 on edullisin ja yleisin. Sillä on hyvät pakkasenkestävyys- ja kosteudenkestävyysparametrit. Klinkkeriä M400 voidaan käyttää rakenteiden rakentamiseen mihin tahansa tarkoitukseen.

Kuten edellä mainittiin, portlandsementti on parannettu sementtilaastityyppi. Tietyt tälle materiaalille ominaiset tekniset ominaisuudet riippuvat suoraan täyteaineen suorasta tyypistä. Joten nopeasti kuivuva portlandsementti, jonka merkinnät ovat 500 ja 600, kovettuu nopeasti, joten se sekoitetaan betoniin massiivisten ja suurikokoisten rakenteiden rakentamiseen, ja ne voivat olla sekä maan päällä että maan alla. Lisäksi tähän koostumukseen viitataan usein tapauksissa, joissa vaaditaan nopein mahdollinen vahvuus. Useimmiten tämä tarve syntyy perustaa kaadettaessa.

Portlandsementti, jossa on 400-merkintä, tunnustetaan oikeutetusti yleisemmäksi. Se on sovelluksessaan monipuolinen. Sitä käytetään tehokkaiden monoliittisten ja teräsbetoniosien luomiseen, joille kohdistuu korkeammat lujuusvaatimukset. Tämä koostumus on hieman jäljessä 500-luokan portlandsementistä, mutta se on halvempaa.

Sulfaatinkestävää sideainetta käytetään usein seoksien valmistukseen erilaisten rakenteiden rakentamiseen veden alla. Tämä edistyksellinen portlandsementti on välttämätön näissä olosuhteissa, koska vedenalaiset rakenteet ovat erityisen herkkiä sulfaattivesien haitallisille vaikutuksille.

Sementti, jossa on pehmitin ja merkintä 300-600, lisää laastin plastisuusominaisuuksia ja lisää myös sen lujuusominaisuuksia. Käyttämällä tällaista portlandsementtiä voit säästää noin 5-8% sideaineesta, etenkin verrattuna tavalliseen sementtiin.

Portlandsementin erityislajikkeita ei usein käytetä pienimuotoisissa rakennustöissä. Tämä johtuu niiden korkeista kustannuksista. Ja kaikki kuluttajat eivät tunne tällaisia ​​formulaatioita hyvin. Portlandsementtiä käytetään kuitenkin pääsääntöisesti suurten ja tärkeiden tilojen rakentamisessa.

Portlandsementti antaa tavalliselle betonille erityisiä ominaisuuksia ja lujuusominaisuuksia, mikä tekee siitä erittäin suositun rakennustöissä (etenkin suuressa mittakaavassa). Tällaista ratkaisua ei kuitenkaan voida käyttää virtaavissa jokien uomissa, suolavesissä eikä vedessä, jossa on runsaasti mineraaliaineita.

Portlandsementti on koostumukseltaan monimutkaisempi kuin tavanomainen laasti.

Kun työskentelet tällaisten materiaalien kanssa, sinun tulee ottaa huomioon asiantuntijoiden neuvoja ja suosituksia:

• Jotta liuos kovettuu mahdollisimman pian, on tarpeen valita sopiva sementin mineraloginen koostumus sekä käyttää erityisiä lisäaineita. Usein tällaisissa tapauksissa ne kääntyvät sähkölämmitykseen tai lämpökosteuskäsittelyyn.
• Natrium-, kalium- ja ammoniumnitraatteja käytetään hidastamaan kovettumista. NS
• On tarpeen ottaa huomioon sementtipastan kovettumisaika. Tämä prosessi alkaa aikaisintaan 30-40 minuutin kuluttua ja päättyy viimeistään 8 tunnin kuluttua.
• Jos portlandsementtiä aiotaan käyttää perustan järjestämiseen monimutkaisissa maaperäolosuhteissa, asiantuntijat suosittelevat voimakkaasti sulfaatinkestävän liuoksen valitsemista, jossa on korkea mineraalikomponenttien pitoisuus.
• Värillinen tai valkoinen portlandsementti sopii ihanteellisesti lattialle.Tällaista ratkaisua käyttämällä voit luoda kauniita mosaiikki-, laatta- ja breksipinnoitteita.

• Portlandsementti ei ole harvinaista. Voit ostaa sen melkein mistä tahansa rautakaupasta. Se on valmisteltava kunnolla työhön. Tätä varten sinun on otettava 1,4-2,1 vettä jokaista 10 kg sementtiä kohden. Tarvittavan nesteen tarkan määrän laskemiseksi sinun on kiinnitettävä huomiota liuoksen tiheysasteeseen.
• Kiinnitä huomiota portlandsementin koostumukseen. Jos se sisältää erilaisia ​​​​lisäaineita kosteudenkestävyysominaisuuksien parantamiseksi, pakkasenkestävyysominaisuudet heikkenevät. Jos valitset sementtiä kosteaan ilmastoon, tavallinen laasti ei toimi sinulle. On parempi ostaa kuona-portlandsementtiä.
• Värilliset ja valkoiset klinkkeriseokset on kuljetettava ja varastoitava erityisessä säiliössä.
• Nykyään kaupoissa on paljon väärennettyjä klinkkeriyhdisteitä. Asiantuntijat suosittelevat, että tutustut tavaroiden laatutodistuksiin ostaessasi, muuten sementti voi osoittautua huonolaatuiseksi.

Portlandsementin hankintaprosessi näkyy alla.