Известково-шлаковый цемент

Известково-шлаковый цемент производят методом совместного помола извести с высушенным гранулированным доменным шлаком. Также можно добиться конечного результата не прибегая к совместному смешиванию компонентов, а измельчить их раздельно и смешать в сухом виде. Процентная доля содержания извести в известково-шлаковом цементе составляет от 10 % до 30 %. В обычном составе известково-шлакового цемента имеет место применения добавок гипса, процентная доля которого может составлять до 5 %. Для того чтобы ускорить интенсивность затвердевания известково-шлакового цемента в его состав можно добавить от 10% до 15 % портландцемента.

Возбуждающее действие ионов Са2+, ОН1- и SO4- на шлак имеет прямое воздействие на твердение известково-шлакового цемента.

Известково-шлаковый цемент имеет свойство медленного затвердевания во влажных условиях. Для того чтобы добиться наивысшего качества и стойкости от известково-шлакового цемента его при использовании уже непосредственно на конечном изделии, конструкции либо строении принуждают к затвердеванию во влажной атмосфере либо в воде. Если высыхание известково-шлакового цемента происходит в первый месяц твердения, то прочность такого цемента имеет очень низкий уровень. Поэтому при применении известково-шлакового цемента следует знать, что допускать твердение цемента на воздухе можно лишь по истечении 15-30 суток после твердения его во влажной атмосфере или в воде. В то же время по воздухостойкости известково-шлаковые цементы имеют большее значение чем, к примеру, те же известково-пуццолановые цементы.

Пожалуй, наилучшее влияние на рост прочности известково-шлакового цемента имеет действие тепловлажностной обработки. И не имеет значения, при каких условиях происходит обработка при повышенном или при атмосферном давлении. По истечению необходимого срока твердения растворы и бетоны, изготовленные на основе известково-шлакового цемента, получают высокую водостойкость и солестойкость, но морозостойкость так и остаётся пониженной.

История цемента

Способы получения искусственных вяжущих средств были найдены ещё 4000 лет до нашей эры. Цемент получали после обжига и измельчения некоторых горных пород. Самыми первыми постройками, в которых применялся гипс и известь, считаются Египетский лабиринт, Великая китайская стена и римский Пантеон. Это сооружения были построены ещё 3600 лет до нашей эры.

Такие материалы как глина, гипс и известь способны твердеть только на воздухе, именно поэтому их назвали воздушными. Воздушные вещества не считаются особо прочными, они имеют свойство трескаться со временем. Однако изготовители вяжущих известковых веществ научились увеличивать их водостойкость путем добавления обожженной тонкомолотой глины, кирпича и вулканических пород.

Несколько тысячелетий подряд гипс и воздушная известь были единственными вяжущими материалами, однако эти материалы были непрочными и недостаточно водостойки. Новое вяжущее вещество, которое было бы устойчиво к воде, начали изобретать после развития мореплавания. Цемент изобрел в 1756 году англичанин, который получил вяжущее водостойкое вещество путем обжига известняка с примесью глины. В 1796 году это вещество запатентовали и назвали цементом.

До второй половины 19 века, цемент был основным материалом для строительства гидротехнических сооружений.

После того, как цемент был изобретен, над ним очень много экспериментировали и совершенствовали формулу. Цемент, таким, каким мы его знаем сейчас, появился лишь в 20 веке. Развитие строительства благотворно повлияло на улучшение качества цемента как основного строительного материала. Благодаря этому, мы имеем отличный вяжущий стройматериал, который можно использовать в различных строительных работах.

Сульфатостойкий портландцемент

Состав портландцемента сульфатостойкого позволяет уменьшать влияние на прочность цемента сульфатной агрессии и обладает пониженной экзотермией в процессе замедленной интенсивности твердения в начальные сроки. Такое свойство резко отличает сульфатостойкий портландцемент от обычного.

Сульфатостойкий портландцемент производят из клинкера нормированного минералогического состава и используют для изготовления железобетонных и бетонных конструкций внешних зон гидротехнических сооружений, которые работают под воздействием сульфатной агрессии. Сульфатостойкий портландцемент имеет устойчивость к систематически попеременном и одновременном замораживании и оттаивании либо увлажнении и высыхании.

Изготовление сульфатостойкого портландцемента происходит из клинкера, имеющего коэффициент насыщения известью не больше 0,85, кремнеземный модуль состава цемента должен быть не менее 2,1, и состав глиноземного модуля в растворе должен быть не ниже 0,7. Клинкер, который используется в составе сульфатостойкого портландцемента должен содержать в себе CS не больше 50 %, содержание СА – должно быть не более 5 %, и сумма СА и САF должна быть не выше 22 %.

При производстве сульфатостойкого портландцемента не допускается введение инертных и активных минеральных добавок. Состав сульфатостойкого портландцемента имеет очень низкое содержание трех кальциевого алюмината и трех кальциевого силиката, что имеет огромное влияние на снижении активности цемента. Исходя из этого, в период первых 28 суток застывания и твердения механическая прочность цемента имеет свойство медленного нарастания.

Предназначение сульфатостойкого портландцемента в основном приходится для железобетонных и бетонных сооружений, которые расположены под водой либо под землёй, и на которые в процессе их работы воздействуют сульфатные агрессивные воды.

Сульфатно-шлаковый цемент

С 1928 г. было установлено, что при наличии щелочной среды сернокислый кальций возбуждает гидравлические свойства гранулированных доменных шлаков. Поэтому был изобретён новый вид цемента, который получали в процессе совместного тонкого помола гранулированного доменного шлака с сульфатом кальция, после чего обожженного доломитом при определённой температуре. Этот цемент назвали шлаковым бесклинкерным.

После испытаний этого цемента был разработан ещё один вид сульфатно-шлакового цемента – гипсошлаковый. Новинкой в производстве такого цемента было использование цементного клинкера или извести в качестве щелочного возбудителя. После продолжительных исследований выяснилось, что качество сульфатно-шлакового цемента повышается при использовании искусственного ангидрита, который получали методом обжига при температуре 973 К, или при использовании высоко-обожженного гипса, который обжигается при температуре 1173-1273 К.

При производстве качественного сульфатно-шлакового цемента применяют основной гранулированный доменный шлак с дозировкой в 1% соотношении ко всей массе смеси, в то же время масса цементного клинкера должна быть равной 5% или можно заменить немногим большим процентом обожженного доломита. В то же время, если использовать кислые доменные шлаки, то содержание цементного клинкера может быть повышено до 10%, так же можно использовать обожженный доломит, в состав которого также входит оксид кальция в активной форме.

Затвердевание сульфатно-шлакового цемента, как показали исследования, во многом зависит от содержания глинозема в цементном составе. Так, к примеру, если в состав цемента входит 20 % гипса, а шлак содержит 20 % глинозема, то наблюдалось исчезание сульфата кальция из жидкой фазы через 24 – 48 часов, а при 10 % содержании глинозема связывание сульфата кальция наступило по истечению 72 – 114 часов.

Особенности сульфатно-шлакового цемента заключаются в его устойчивости в морской воде, гуминовой кислоте, в среде различных строительных растворов… Повышенная чувствительность сульфатно-шлаковых цементов к повышенной дозировке извести не позволяет смешивать его с известью, загрязнять, либо использовать смешение с другими видами портландцемента. Используют сульфатно-шлаковый цемент в различных подземных железобетонных и бетонных конструкциях, в наземных и подводных сооружениях и что самое важное в местах, которые подвергаются действию сульфатных вод.

Цементы для тампонажа

Тампонажные цементы – это одна из разновидностей портландцемента, такой цемент используют в основном при эксплутационном и разведочном бурении газовых и нефтяных скважин, также и при капитальном ремонте их же. Цементирование нефтяных скважин позволяет изолировать продуктивные нефтеносные слои друг от друга (если залежи нефти имеют многопластовый характер), и отделяет их от водоносных слоев. Цементирование методом тампонирования является важным элементом действия в процессе бурения скважин, чем выше качество цементного тампонирования, тем дольше будет наблюдаться эффективная эксплуатация скважины. Использование цементного тампонирования при разведочном бурении позволяет правильно оценить количество запасов продуктивных нефтяных слоёв при исследовании месторождения.

Цементация скважин происходит при помощи колонн обсадных стальных труб, которые имеют разный диаметр. Цементации подвергается кольцевое пространство между наружным диаметром труб и стенками скважин. Методы тампонажного цементирования зависит от характера расположения водоносных и продуктивных слоёв, специфики особенностей месторождений и особенностей породы (наличие каверн и трещин). Некоторые из известных видов тампонажного цементирования это такие как монтажная заливка, прямое цементирование, при ремонтных работах цементирование происходит через заливочные трубы, многоступенчатая заливка, обратное цементирование…

Самое популярное тампонажное цементирование – это прямое. Прямое цементирование скважин начинается с их промывки перед цементированием. Происходит это при помощи глинистого раствора, который подаётся через колонну стальных труб, при этом просчитывается глубина для опускания этих труб в скважину и подвешивается соответствующим образом. Следом за промывкой в колонну опускается нижняя пробка, которая имеет закрытое стеклянной пластиной центральное отверстие. Пробка должна плотно прилегать к стенкам труб. После этого рассчитывается объём заливаемого цемента и при помощи цементировочных агрегатов в колонну в скором темпе накачивается цементный раствор, закрывают колонну верхней глухой пробкой. Дальше, под воздействием большого давления на верхнюю пробку накачивается глинистый раствор, что даёт толчок цементному раствору в колонне двигаться вниз. При достижении нижней пробки упорного кольца, установленного на обсадных трубах, повышается давление и под его воздействием, цементный раствор, который движется вниз, раздавливает стекло в отверстии нижней пробки. Это даёт цементному раствору пройти в забой и в затрубное кольцевое пространство, при этом он выдавливает глинистый раствор, который находился в скважине после бурения.

Когда все операции с цементом будут произведены и он приобретёт необходимый уровень прочности, цементный камень пробуривают либо пробивают отверстия на забое, тем самым вскрывается продуктивный нефтеносный слой и в скважину начинает поступать нефть.

Расширяющиеся цементы

В последнее время новые технологии позволяют производить цемент отличного качества. Однако только несколько видов цемента более всего заинтересовали научных работников. Это - расширяющиеся безусадочные и напрягающие цементы. Для этих цементов характерно расширение на ранних стадиях затвердения, оно компенсирует последующую усадку и решает одну из проблем в области цемента - предотвращение появления усадочных деформаций.

Ученые после продолжительных испытаний получили данные, которые позволяют создать условия для нескольких десятков видов расширяющихся цементов. Такие цементы изготавливаются на основе портландцемента, глиноземистого цемента и из их сочетания.

При изготовлении расширяющихся цементов также используют специальные добавки, которые называются расширяющими компонентами. Наиболее известный способ изготовления расширяющихся цементов - комбинированное измельчение составляющих компонентов, которые содержат алюминаты кальция. При затвердении такого цемента, образуется большое количество гидросульфоалюминатов кальция, реакция которых вызывает дополнительное уплотнение цементной массы. Это происходит потому, что кристаллизация препятствует свободному расширению. Расширения не будет в том случае, если структура цементного камня не достигла необходимой жесткости.

Если взять, к примеру, твердение цемента в металлической форме, то получится следующее: силы, которые возникают при кристаллизации и росте кристаллов гидросульфоалюмината кальция, вызывают уплотнение цемента. Благодаря этому качества цемента увеличиваются, т.е. он становится более водонепроницаемым и прочным.

Первый расширяющийся цемент применяли для зачеканки швов чугунных тюбингов в тоннелях метрополитена Москвы. Также этот вид цемента применяют в различных строительных работах (изготовление бетонных блоков и др.). Этот цемент является особо прочным материалом и пригоден для многих целей.

Водонепроницаемый цемент

Водонепроницаемый цемент – это гидравлическое вяжущее вещество, которое имеет свойство быстро схватываться и твердеть. Его получают методом помола и перемешивания в шаровой мельнице мелко измельченных частиц глиноземистого цемента, высокоосновного алюмината кальция и гипса. После смешения этих продуктов полученную смесь высушивают и измельчают.

Основное применение водонепроницаемого расширяющего цемента - гидроизоляция туннелей, стволов шахт, при восстановлении разрушенных железобетонных и бетонных конструкций, в подземном и подводном строительстве для создания водонепроницаемых швов.

Как водонепроницаемый цемент ещё используется в строительстве так называемый гипсоглиноземистый цемент. Такой цемент имеет свойство быстротвердеющего гидравлически вяжущего характера. Его получают благодаря совместному тонкому помолу либо смешению шлака или высокоглиноземистого цемента с природным двуводным гипсом. Своё применение гипсоглиноземистый цемент получает преимущественно для производства расширяющихся и безусадочных водонепроницаемых растворов и бетонов, гидроизоляции шахт, а также для пломбирования швов.
Также водонепроницаемым цементом является расширяющий портландцемент и напрягающий цемент.

Расширяющий портландцемент является гидравлическим вяжущим веществом, которое производят путём смешения тонкого помола портландцементного клинкера, чьё процентное соотношение косвенно остальных добавок составляет 58-63% из общей массы, гранулированного доменного шлака – 23-28%, гипса – 7-10% и глиноземистого шлака или клинкера соответственно 5-7%. Расширяющий портландцемент владеет способностью расширяться, обладает высокой плотностью и водонепроницаемостью во влажной среде за трёхсуточный период твердения, имеет свойство быстро твердеть в условиях кратковременного пропаривания.

Пуццолановый портландцемент

Пуццолановый портландцемент - гидравлическое вяжущее, которое получают из портландцементного клинкера, гипса и активной минеральной добавки. Все эти компоненты измельчают в тонкий порошок и смешивают. Количество добавляемой минеральной массы зависит от её активности, и чем она выше, тем меньше её добавляют.
В результате влияния процессов гидратации клинкерной части, а также реакции химического взаимодействия гидратных новообразований, происходит твердение пуццолановых портландцементов. В первую очередь, реакции происходят в жидкой фазе материала.

Этот материал отличается от других цементов замедленным затвердением при нормальной температуре. При твердении во влажных условиях прочность пуццоланового портландцемента увеличивается.

Для большего роста прочности, работы с таким материалом рекомендуется проводить во влажных условиях. Также для большей прочности в этот цемент добавляют золу-унос. Количество добавляемой смеси рассчитывается по специальным формулам.

Пуццолановый портландцемент применяется в постройке сооружений, которые контактируют с пресной водой, в подводных конструкциях, при постройке портов, каналов, плотин и др. Также его применяют при кладке фундаментов гражданских и промышленных зданий.

Шлаковый цемент

Шлаковый цемент - это гидравлическое вяжущее вещество, которое получают из высушенного доменного шлака и извести. Смешение этих компонентов возможно при отдельном помоле. Известь содержится в цементе в количестве 10-30% от общей массы, к нему обычно добавляют 5% гипса. Для того чтобы получить более сильно твердеющий цемент, в него добавляют 10-15% портландцемента.

Твердение шлакового цемента зависит от возбуждающего действия ионов Са2+, ОН1- и SO4- на шлак. Этот цемент очень медленно твердеет при влажных условиях. В первый месяц после твердения прочность этого цемента падает. Твердение на воздухе происходит после 15-30 суток после твердения в воде или влажных условиях.

Шлаковый цемент имеет большую воздухостойкость, чем другие известково-пуццолановые цементы. На увеличение прочности этого цемента, также благоприятно действует тепловлажностная обработка. Шлаковый цемент после необходимого времени твердения приобретает высокую водостойкость и стойкость к солям.

Шлаковый цемент используется в основном для подводных и подземных сооружений, а также для изготовления различных строительных изделий (камней и др.) с применением тепловлажностной обработки.

Магнезиальный цемент

Магнезиальный цемент используется для устройства магнезиальных полов. Это вяжущее вещество, которое представляет собой тонкодисперсный порошок, активной частью которого является оксид магния. Оксид магния - это продукт умеренного обжига природных пород, таких как магнезит и доломит.

Этот цемент незаменим для строительства полов, так как он имеет морозоустойчивость, влагоустойчивость и отличные вяжущие свойства. Одно из главных преимуществ таких полов - они не накапливают статическое электричество. После укладки магнезиальных полов, они готовы к применению уже через 3-7 часов.

Магнезиальный цемент позволяет сделать работу качественно, так как он не трескается и не требует каких-либо дополнительных работ. Магнезиальный цемент устойчив к появлению грибка, так как в его состав входит природная бактерицидная минеральная соль. Такой цемент будет идеальной основой для полов с подогревом, так как его свойством также является малая теплопроводность. Магнезиальный цемент огнеустойчив и отлично подойдет для изоляции от легко воспламеняемых поверхностей. Помимо этого, такая поверхность моется любыми моющими средствами, не разрушаясь при этом. Такой материал очень прочный и при правильном уходе прослужит долгие годы.

Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент - это быстродействующий гидравлический вяжущий материал, который используют в строительстве. Его изготавливают из специальной смеси, которая содержит глинозем. Эту смесь обжигают и растирают в тонкий порошок. Материалы для изготовления такого цемента самые разнообразные, однако, все они содержат глинозем. Химический состав такого цемента включает Al2O3 (минимум 35%), CaO (минимум 36%), SiO2 (2 - 4%) и Fe2О3 (10 - 14%). Глиноземистый цемент имеет серо-зеленый, коричневый или черный цвет.
При добавлении глиноземистого цемента в бетон, он становится водонепроницаемым, такой раствор бетона используют в сооружениях, которые контактируют с водой. Также, глиноземистый цемент придает бетону морозостойкие свойства. Такой бетон устойчив к коррозии и прослужит долгие годы. Бетон с глиноземистым цементом можно использовать для постройки сооружений в зимнее время без какого-либо дополнительного подогрева. Это происходит потому, что такой бетон выделяет достаточное количество тепла, достаточное для зимней стройки.

Прочность этого бетона позволяет вводить сооружение в эксплуатацию уже через 15-18 часов. По этим причинам такой цемент незаменим в ремонтных и строительных работах, несмотря на его высокую стоимость.

Глиноземистый цемент, является практически самым огнеустойчивым из всех видов цементов. Этот цемент не теряет свои свойства даже при работе с очень высокими температурами (до 1700 градусов). При изготовлении глиноземистого цемента, используют компоненты, которые придают ему такую огнеустойчивость. Эти компоненты используют для изготовления огнеупорных растворов и бетонов. Такой цемент в основном используют для промышленных зданий, в которых проводятся работы при очень высоких температурах. Однако такой цемент так же можно использовать в ремонтных работах домов и квартир.

Гидрофобный портландцемент

Гидрофобный портландцемент производят так же, как обычный портландцемент, с той же дозировкой гипса, однако в него добавляют специальную гидрофобизирующую добавку, которая придает портландцементу необходимые свойства.

Такой цемент хорошо переносит все внешние факторы, лучше хранится и транспортируется. Такой цемент очень удобен в проведении строительных работ. Гидрофобный портландцемент способен придавать бетонным и цементным смесям повышенную подвижность, а также придает морозоустойчивость. Использование гидрофобного портландцемента, позволяет сэкономить расход порошка на 8-10%. Повышенная пластичность, позволит сократить расход портландцемента и извести в бетонных смесях. Использование гидрофобного портландцемента позволяет уменьшить испарение воды из смеси, что способствует повышению прочности и стойкости таких цементов.

Маркировка гидрофобного портландцемента практически не отличается от маркировки обычного портландцемента. При его изготовлении, в основном, используют олеиновую кислоту, мылонафт и асидол-мылонафт, также нередко используют окисленный петролатум.

Продолжительное время при изготовлении гидрофобных портландцементов было повышенное пылеобразование, а также повышенное содержание воздушных пузырьков при изготовлении бетона. Однако новые технологии, позволяют использовать оборудование, которое решает такие проблемы, и теперь при производстве портландцемента, эти минусы не наблюдаются.

Ещё одна хорошая черта гидрофобного портландцемента в том, что он при продолжительном хранении не образует комков и остается сыпучим. Такие цементы могут быть успешно перевезены по морю, а также на очень дальние расстояния.

Твердение цемента

Процесс твердения цемента можно охарактеризовать тем, что изготовленное цементное тесто постепенно теряет подвижность и переходит из полужидкого состояния в твердое.

Процесс твердения цемента разделяется на три этапа:

1) Растворение - растворимые продукты реакции переходят в раствор, освобождая слои цементных зерен, реагирующих с водой. Это происходит до полного насыщения продуктов реакции жидкостью

2) Коллоидация - затвердение цемента происходит после того, как продукты реакции с водой достаточно насыщены влагой и образуют коллоидную систему в форме студня или геля. Цементная масса утрачивает свою текучесть и затвердевает

3) Кристаллизация - образовавшиеся гели после насыщения цемента водой и схватывания образуют более крупные кристаллы, которые менее растворимы в воде. Эти кристаллы тесно переплетены между собой, что объясняет свойства твердости цемента.

Ускорение затвердения цемента зависит от нескольких факторов:

  • состав цемента
  • обработка
  • добавление специальных компонентов
  • применение электропрогрева

Большую роль играет минеральный состав цемента, чем качественнее минералы, тем, соответственно, лучше цементные свойства. Ухудшать качество схватывания цемента могут некоторые составные части, например: нитраты калия, натрия, аммония. Они увеличивают растворимость свободной извести в воде. Если такие компоненты присутствуют в цементе, его схватывающие свойства будут менее действенны.

Свойства цементов

Цемент отличается от других строительных материалов тем, что он многофункционален.

С его помощью делают бетон и другие строительные материалы, также, это незаменимый материал в постройке зданий. Цемент имеет отличное вяжущее свойство, которое позволяет строить высокие дома без проблем. Цемент быстро схватывается, что позволяет вводить готовую работу в эксплуатацию с минимальной затратой времени. Существует огромное количество разновидностей цемента и каждая из них пригодна для строительства и отделочных работ.

Есть цементы, которые можно использовать даже для построек, находящихся под водой. Некоторые виды цемента позволяют делать высокопрочный бетон. Также, с помощью цемента можно изготавливать различные архитектурные изделия, в том числе и скульптуры.

Применение цемента достаточно простое, и практически любой человек может с ним работать. Приготовление цементного теста также простой и недолгий процесс. В данное время цемент является самым практичным материалом для строительства зданий. Это прочное вещество позволяет строить отличные дома.

Цементы имеют множество свойств, например: морозоустойчивость, водонепроницаемость, прочность и др.

Технология изготовления цемента

Цемент изготавливают в два этапа. Первый этап - изготовление клинкера, второй этап - доведение клинкера до порошкообразного состояния, с примесью гипса и других материалов.

Первый этап изготовления цемента самый дорогостоящий, на него приходится 70% от его себестоимости.

Для того чтобы изготовить цемент, нужно добыть глину и известняк из карьеров. Такие карьеры разрабатывают по специальным проектам. Для изготовления цемента пригоден желто-зеленый известняк, чтобы до него добраться, часть горы “сносят вниз”. Этот слой находится на глубине 10 м. После того, как материал добыли, его измельчают до кусков равных 10 см в диаметре. Куски подсушивают, измельчают и смешивают с глиной.

После этих процедур смесь обжигают и получают клинкер. Изготовление цемента довольно трудоемкий процесс и требует точности в составлении пропорций. Соотношение компонентов допускает погрешность всего 0,1%. На современных предприятиях по изготовлению цемента, стоит специальное оборудование, которое рассчитывает пропорции с максимальной точностью. Компьютерные технологии позволяют изготавливать цемент с отличным качеством. Если при изготовлении цемента была допущена ошибка, то он потеряет свои свойства, и будет считаться непригодным к использованию.

В промышленности существует три способа изготовления цемента: комбинированный, мокрый и сухой. Мокрый способ используют при изготовлении цемента из мела глины и железосодержащих добавок. Этот способ называется “мокрым” потому, что измельчение материала происходит в водной среде. Сухой способ изготовления цемента происходит при высушивании исходного материала и его измельчения до тонкого порошка. Комбинированный способ - это использование сухого и мокрого способа одновременно. Такой способ самый трудоемкий, так как требует большего расхода энергии и времени.

Новые технологии по изготовлению цемента позволяют получать надежный материал вне зависимости от его способов изготовления.

Быстротвердеющий портландцемент

Портландцемент быстротвердеющий, по сути, аналогичен обычному портландцементу, разница в основном заключается в том, что он имеет повышенную прочность в «раннем возрасте». Это позволяет быстротвердеющему портландцементу давать прочность при трёхсуточной выдержке равную семисуточной, как для обычного портландцемента.

Применяется быстротвердеющий портландцемент в основном в случаях, где необходим быстрый рост прочности. Так, к примеру, быстротвердеющий портландцемент целесообразно использовать, если нужно в сжатые сроки освободить формы и подготовить их для повторного использования. Применение быстротвердеющего портландцемента увеличивает скорость строительства, но его не рекомендуют использовать для массивных конструкций и сооружений из-за того, что при высокой скорости интенсивности роста прочности всегда имеет место высокая скорость тепловыделения.

Если условие использования быстротвердеющего портландцемента поддерживается низкими температурами, то можно добиться удовлетворительной стойкости цемента при воздействии на него морозов в раннем возрасте.

В некоторых странах, таких как Бельгия и Англия, выпускается особая разновидность быстротвердеющего портландцемента. Одной из особенностей характеристики такого цемента является уникальный тонкий помол, остаток его имеет 0,5% значение на сите №170, цемент не содержит каких-либо ускорителей и добавок, которые имеют свойство со временем разрушать цемент, удельная поверхность 4500-5000 кв. см/г.

Испытания кубов из раствора быстротвердеющего портландцемента дали ошеломительные показатели. Так, например, суточный возраст цемента показал уровень прочности в 280 кгс/кв. см, за трое суток он увеличился к показателю в 490 кгс/кв. см, а период в двадцать восемь суток дал результат в 670 кгс/кв. см. Такие показатели нарастания прочности быстротвердеющего портландцемента дают возможность для использования его при проведении аварийных работ, таких как быстрого ремонта автомобильных дорог, либо срочного тампонирования скважин. Также цемент с такой ускоренной прочностью целесообразно использовать для зимнего бетонирования.

Белый цемент

Белый цемент представляет собой порошок, который при соединении с водой твердеет и становится водоустойчивым и стойким к внешней среде материалом. Белый цемент имеет отличные схватывающие свойства благодаря высокой дисперсности зернового состава.

Эти свойства позволяют получить цементный камень качественной структуры. Белый цемент очень стойкий к перемене температур, влаге и различным растворителям. Белый цемент тонко измельчают и благодаря этому получают материал с высокими показателями прочности. Он обладает высокой сульфатостойкойстью его белизна составляет не менее 85%, нерастворимый осадок - 0,12%. Такой цемент начинает схватываться через 100 минут, заканчивает через 125 минут.

Белый цемент отличается от серого многими качествами, его применение имеет более обширную область, а именно:
- декоративные и архитектурные работы;
- изготовление готовой штукатурки и растворов;
- производство клеящих средств и средств для заполнения швов;
- изготовление элементов мебели для садов и парков (бордюры, балконные украшения, цветочные горшки, колонны, скульптуры и др.);
- художественные изделия;
- изготовление плитки и других напольных покрытий;
- изготовление сборных элементов (балконы, ступеньки, декоративные и облицовочные камни, бетонные блоки, облицовка фасадов и др.).

Хранить такой цемент можно в закрытой упаковке в сухом помещении не более 12 месяцев.

При применении белого цемента необходимо строго соблюдать технику безопасности. Белый цемент, разведенный в воде, образует щелочной раствор, поэтому при работе с этим материалом, необходимо беречь глаза и кожу, надевать специальные перчатки и очки. При попадании цемента в глаза необходимо незамедлительно промыть их водой и обратиться к врачу. На рабочем месте не стоит допускать концентрацию пыли белого цемента более 5 мг/куб. м.

Пластифицированный портландцемент

Пластифицированный портландцемент придает бетонным смесям повышенную тягучесть и текучесть, что позволяет более легко уплотнять и укладывать бетонные изделия. Так как подвижность бетонных смесей зависит от воды, то применение такого цемента позволяет уменьшить водосодержащие смеси без изменения подвижности, это позволяет сэкономить цемент, а также повысить морозостойкость и прочность бетона.

Портландцемент получают при помоле, путем введения в смесь пластифицирующих поверхностно-активных добавок. Эти добавки в основном содержат сульфитно-спиртовую барду. Добавки бывают как в сухом виде, так и разведенные водой. Расчет добавок производится на предприятиях специальной техникой.

Основные требования к пластифицированному портландцементу, такие же, как и к обычному портландцементу, за исключением его пластифицирующего действия. Новые технологии позволяют делать такие вещества как портландцемент с максимальным качеством. В строительстве особенно хорошо используется портландцемент. Он позволяет экономить и обладает нужными для строительства качествами.

Безусадочный цемент

Цемент имеет много разновидностей, один из них специальный безусадочный расширяющийся и реопластичный, маркируется он как MACFLOW®.

Основными свойствами такого цемента является высокая текучесть, отличная удобоукладываемость, высокий процент ранней и конечной плотности.

Отличается MACFLOW® от обычного цемента отсутствием водоотделения, если учитывать что соотношение воды и цемента низкое. При случае использования бетона у MACFLOW® отсутствует пластичная усадка и усадка после схватывания, но для затвердевания необходимо от двух до трёх дней.

Пакуют MACFLOW® во влагонепроницаемые мешки весом в 25 кг. Хранят его в тёмном и сухом месте, не рекомендуется использование безусадочного цемента в случае повреждения мешка.

Расходуется безусадочный цемент MACFLOW® в соотношении на 25 кг сухого материала к 8 литрам воды. В итоге смесь, готовая к использованию имеет объём в 16,5 литров. При смешивании в таком соотношении раствор имеет свойство очень жидкой консистенции.

Безусадочный цемент в основном используют для производства литых бетонных смесей с высокой ранней и конечной прочностью. Также имеет место использование цемента для крепления анкеров, заделки трещин и пустот в бетонных и каменных строениях.

Практикуется крепление напрягаемой арматуры путём нагнетания насосом в каналы, где она находится под высоким механическим напряжением. Цементируются пространства между бетоном, каменной кладкой или камнями, толщина которых имеет расстояние друг от друга в несколько миллиметров. Безусадочный цемент также можно использовать для цементирования железобетонных элементов и конструкционных стыков. Путём нагнетания насосом цементируются отверстия, которые сверлятся в скалах либо в других каменистых видах грунта, в которые крепятся стальные анкеры.

Цемент

Цемент - в переводе с латинского, означает битый камень. Это один из основных материалов, которые используются в строительстве. Этот материал в готовом состоянии для использования имеет серый цвет и вязкость. При затвердении он приобретает высокую прочность.

Цемент также применяют при изготовлении бетона. Цемент считается гидравлическим, так как его свойства прочности приобретаются в соединении с водой. Затвердевший цемент нерастворим в воде, так как в цементе находится множество минералов и твердых соединений. Цемент считают минеральным веществом, так как исходные материалы, которые используются для его получения - минеральной породы, это минералы горной породы.

Цемент отличается от многих вяжущих веществ, например от гипса, который твердеет только на воздухе. Несмотря на то, что эти материалы различаются по своим свойствам, они имеют в своем составе такие оксиды:

  • диоксид кремния SiO2 (кварц или кремнекислота)
  • оксид алюминия Al2O3 (глинозем)
  • оксид железа Fe2O3

При реакции этих веществ с водой и воздухом происходит затвердение материала. В результате этого нерастворимые гидросиликаты кальция кристаллизуются.

Цемент - это известковый раствор, который может реагировать как на воду, так и на воздух.

Цемент производят искусственный и естественный. Естественный цемент производят при обжигании известняков, доломитов и других минеральных пород. Из этого вида цемента получают порошок, который затвердевает в воде. Искусственный цемент получают из смеси и обжига углекислой извести с глиной.

Также цемент разделяют на гидравлический и воздушный. Гидравлический - затвердевает в воде, а воздушный на воздухе.

Разновидности цемента

Цемент – строительный материал, широко используемый в строительстве. В зависимости от его предназначения в каждом конкретном случае оказываются наиболее важными какие-либо его свойства. Поэтому на строительном рынке существует огромное разнообразие видов цемента, отличающихся теми или иными свойствами.

Портландцемент и все его виды наиболее широко используются в строительстве. Разновидностями портландцемента являются шлакопортландцемент и портландцемент с минеральными добавками. К этой группе также относится тампонажный цемент. Он предназначен для цементирования нефтяных и газовых скважин; выпускается для холодных и горячих скважин.

Гидрофобный цемент получается в результате измельчения клинкера портландцемента, гипса и гидрофобизирующих добавок. Благодаря таким добавкам получается цемент, устойчивый к влаге, даже при длительном хранении. Бетоны, сделанные на гидрофобном цементе, имеют меньшее водопоглощение, они водонепроницаемы и морозоустойчивы.

Шлаковый цемент производится из доменных шлаков и специальных добавок, например, извести, ангидрита и других. В зависимости от вида добавок шлаковый цемент может быть известково-шлаковый, сульфатно-шлаковый. Наиболее широко шлаковый цемент применяется при производстве автоклавных материалов.

Быстротвердеющий цемент нашел широкое применение при производстве железобетонных конструкций. Данный вид цемента характеризуется нарастанием прочности в начальный период твердения.

К группе пуццолановых цементов относятся все виды цементов, которые в своем составе имеют от 20% активных минеральных добавок. Пуццолановый цемент производят из портландцементного клинкера, минеральных добавок и гипса. Хорошо зарекомендовал себя данный вид цементов при строительстве подводных и подземных сооружений.

Глинозёмистый цемент получают из смеси бокситов и известняков путем ее обжига. В результате обжига получается тонкий измельченный клинкер, конечным продуктом которого является глиноземистый цемент. В зависимости от содержания оксида алюминия различают обычный глиноземистый цемент и высокоглинозёмистый цемент. Данный вид цемента отличается хорошими огнеупорными и прочностными свойствами.

Сульфатостойкий цемент имеет широкое применение при возведении конструкций, испытывающих воздействие сульфатной среды, например, морской воды. Поэтому все виды гидротехнических сооружений делают с применением именно сульфатостойкого цемента.

Группа расширяющихся цементов характеризуется способностью увеличиваться в объёме в процессе твердения. Расширяющиеся цементы лучше твердеют в условиях влажной среды. Благодаря высоким характеристикам водонепроницаемости расширяющиеся цементы применяются для заделки стыков сборных конструкций, гидроизоляции гидротехнических сооружений, производстве напорных труб и т.д.

Напрягающий цемент - разновидность расширяющегося цемента. Затвердевший напрягающий цемент обладает высокой водонепроницаемостью. Основное применение – при производстве напорных труб, возведении тонкостенных конструкций из железобетона.

Магнезиальный цемент обладает стойкостью к воздействию масел и смазок органических растворителей, щелочей, солей. Он обладает эластичностью, высокой огнестойкостью, низкими показателями теплопроводности. В связи с этим магнезиальный цемент целесообразно использовать для устройства бесшовных монолитных полов, изготовления теплоизоляционных изделий, перегородок подоконных плит.