Portlandtsement: tehnilised omadused ja kasutusala

Praegu peetakse portlandtsementi õigustatult kõige levinumaks betoonilahuste sideaineks. See on valmistatud karbonaatkivimitest. Sageli kasutatakse seda betooni tootmisel. Täna kaalume üksikasjalikult, millised tehnilised omadused on sellele materjalile omased ja kuidas seda kasutada.

Enne sellise materjali, nagu portlandtsemendi, omaduste ja omaduste kaalumist tasub mõista, mis see on.

Portlandtsement on tsemendi tüüp, mis on spetsiaalne hüdrauliline ja sideaine. Suuremal määral koosneb see kaltsiumsilikaadist. See komponent moodustab sellisest tsemendikompositsioonist ligikaudu 70-80%.

Seda tüüpi tsemendimört on populaarne kogu maailmas. See sai oma nime Suurbritannia rannikul asuva saare järgi, kuna Portlandi kivid on täpselt sama värvi.

Portlandtsemendil on tugevad ja nõrgad küljed.

Alustuseks tasub kaaluda, millised eelised sellel materjalil on:

• Tuleb märkida portlandtsemendi suurepäraseid tugevusomadusi. Seetõttu kasutatakse seda kõige sagedamini monoliitsete raudbetoonkonstruktsioonide ja muude sarnaste objektide valmistamisel.
• Portlandtsement on külmakindel. Ta ei karda madalaid temperatuure. Sellistes tingimustes materjal ei deformeeru ega ole kaetud pragudega.
• See materjal on veekindel. See ei kannata kokkupuudet niiskuse ja niiskusega.
• Portlandtsementi saab kasutada isegi vundamendi ehitamisel rasketes pinnasetingimustes. Sellistes tingimustes kasutatakse sulfaadikindlat lahust.
• Portlandtsementi on mitut sorti - iga ostja saab valida enda jaoks parima võimaluse. Saate osta kiirkõvastuva või keskmise kõvastumise segu.
• Kui olete ostnud tõeliselt kvaliteetse portlandtsemendi, siis ei saa te muretseda selle hilisema kokkutõmbumise ja deformatsiooni pärast. Pärast paigaldamist ei moodusta see pragusid ja muid sarnaseid kahjustusi.

Portlandtsemendil pole palju puudusi. Reeglina seostuvad need ebakvaliteetsete lahendustega, mida on tänapäeval poodides palju.

Nende hulgas on järgmised:

• Täieliku kõvenemise ajal deformeerub madala kvaliteediga materjal. Seda tuleb töötamisel arvestada. Samuti tuleks ette näha kõik kokkutõmbumisõmblused.
• Seda lahendust ei saa nimetada keskkonnasõbralikuks, kuna selle koostises on lisaks looduslikele ka palju keemilisi komponente.
• Portlandtsemendiga töötades tuleb olla ettevaatlik, kuna kokkupuude sellega võib põhjustada keemilisi põletusi ja ärritust. Ekspertide sõnul on selle materjaliga pikaajalise kokkupuute tingimustes võimalik saada kopsuvähki.

Kahjuks seisavad paljud ostjad täna silmitsi madala kvaliteediga portlandtsemendi lahendustega. See toode peab vastama standardile GOST 10178-75. Vastasel juhul ei pruugi segu olla nii tugev ja usaldusväärne.

Kaasaegse portlandtsemendi koostis sisaldab lupja, kipsi ja spetsiaalset klinkersavi, mis on läbinud eritöötluse.

Samuti on seda tüüpi tsementi täiendatud korrigeerivate komponentidega, mis parandavad lahenduse tehnilisi omadusi:

• anda talle õige tihedus;
• määrata kindlaks üks või teine ​​tahkestumise kiirus;
• muuta materjal vastupidavaks välistele ja tehisteguritele.

Seda tüüpi tsemendi tootmine põhineb kaltsiumsilikaatidel. Seadistuse reguleerimiseks kasutatakse kipsi. Portlandtsementi toodetakse põletades (vastavalt spetsiaalsele valemile) teatud segu suure koguse kaltsiumiga.

Portlandtsemendi tootmisel on karbonaatkivimid asendamatud. Need sisaldavad:

• tükk kriiti;
• lubjakivi;
• ränidioksiid;
• alumiiniumoksiid.

Samuti kasutatakse sageli tootmisprotsessis sellist komponenti nagu mergel. See on segu argillatsetest ja karbonaatsetest kivimitest.

Kui käsitleme portlandtsemendi tootmisprotsessi üksikasjalikult, võime järeldada, et see seisneb vajalike toorainete jahvatamises. Pärast seda segatakse see teatud vahekorras korralikult läbi ja põletatakse ahjudes. Samal ajal hoitakse temperatuuri režiimi 1300-1400 kraadi.Sellistes tingimustes on tagatud tooraine röstimine ja sulamine. Selles etapis saadakse toode nimega klinker.

Valmistoodete saamiseks purustatakse tsemendi koostis uuestija seejärel segatakse krohviga. Saadud toode peab selle kvaliteedi kinnitamiseks läbima kõik kontrollid. Tõestatud ja usaldusväärsel kompositsioonil on alati soovitud tüüpi vastavad sertifikaadid.

Kvaliteetse portlandtsemendi saamiseks kasutatakse selle loomiseks mitmeid meetodeid:

• kuiv;
• poolkuiv;
• kombineeritud;
• märg.

Kõige sagedamini kasutatavad kuiv- ja märgtootmismeetodid.

See tootmisvõimalus hõlmab portlandtsemendi loomist, millele on lisatud spetsiaalne karbonaatkomponent (kriit) ja silikoonelement - savi.

Sageli kasutatakse rauapreparaate:

• püriidist tuhk;
• muunduri muda.

Seda vastupidava tsemendi valmistamise meetodit nimetatakse märjaks, kuna kõigi komponentide jahvatamine toimub vees. Samal ajal moodustub väljalaskeava juures segu, mis on veepõhine suspensioon. Reeglina on selle niiskus vahemikus 30% kuni 50%.

Pärast seda viiakse läbi muda otsene põletamine ahjus. Selles etapis eraldub sellest süsinikdioksiid. Tekkinud klinkripallid jahvatatakse hoolikalt, kuni need muutuvad pulbriks, mida võib juba tsemendiks nimetada.

Poolkuiva tootmismeetodi jaoks kasutatakse selliseid komponente nagu lubi ja savi. Standardskeemi kohaselt need komponendid purustatakse ja kuivatatakse.Seejärel need segatakse, purustatakse uuesti ja kohandatakse erinevate lisanditega.

Kõikide tootmisetappide lõpus savi ja lubi granuleeritakse ja põletatakse. Võib öelda, et poolkuiv tootmisviis on peaaegu sama, mis kuiv. Üks nende meetodite erinevusi on jahvatatud tooraine suurus.

Portlandtsemendi valmistamise kuiva meetodit peetakse õigustatult kõige ökonoomsemaks. Selle eripäraks on see, et kõikidel tootmisetappidel kasutatakse ainult kuivas olekus toorainet.

See või see tsemendi valmistamise tehnoloogia sõltub otseselt tooraine füüsikalistest ja keemilistest omadustest. Kõige populaarsem on materjali tootmine spetsiaalsetes pöördahjudes. Sel juhul tuleks kasutada selliseid komponente nagu savi ja lubi.

Kui savi ja lubi on spetsiaalses purustis täielikult purustatud, kuivatatakse need soovitud olekusse. Niiskuse tase ei tohiks ületada 1%. Mis puudutab lihvimist ja kuivatamist, siis need viiakse läbi spetsiaalses separaatoris. Lisaks kantakse saadud segu tsüklonsoojusvahetitesse ja jääb sinna väga lühikeseks ajaks - mitte rohkem kui 30 sekundiks.

Sellele järgneb etapp, mille käigus toimub ettevalmistatud tooraine otsene põletamine. Pärast seda viiakse see külmkappi. Edasi “kolitakse” klinker lattu, mille alla see põhjalikult freesitakse ja pakitakse. Sel juhul toimub kipsikomponendi ja kõigi lisaelementide eelvalmistamine, samuti klinkri edaspidine ladustamine ja transportimine täpselt samamoodi nagu märgtootmismeetodil.

Vastasel juhul nimetatakse seda tootmistehnoloogiat kombineeritud. Sellega saadakse muda märjal meetodil ja pärast seda vabastatakse saadud segu spetsiaalsete filtrite abil liigsest niiskusest. See protsess peaks toimuma, kuni niiskuse tase on 16-18%. Pärast seda viiakse segu põletamisele.

Tsemendisegu segatootmiseks on veel üks võimalus. Sel juhul valmistatakse ette kuiv tooraine, mis seejärel lahjendatakse veega (10-14%) ja seejärel granuleeritakse. On vaja, et graanulite suurus ei oleks suurem kui 15 cm.Alles pärast seda hakkavad nad toorainet põletama.

Paljud tarbijad mõtlevad, mis vahe on portlandtsemendil ja tavalisel tsemendil.

Tasub kohe märkida, et klinkertsement on klassikalise mördi üks alatüüpe. Reeglina kasutatakse seda betooni tootmisel, mis omakorda on asendamatu monoliit- ja raudbetoonkonstruktsioonide ehitamisel.

Esiteks on nende kahe lahenduse erinevused nende välimuses, jõudluses ja omadustes. Niisiis on portlandtsement madalate temperatuuride suhtes vastupidavam, kuna see sisaldab spetsiaalseid lisandeid. Lihtsa tsemendi puhul on need omadused palju nõrgemad.

Portlandtsement on hoolimata selle keemilisest koostisest populaarsem ja nõudlikum kui tavaline tsement.Just tema eksperdid soovitavad seda ehitustöödel kasutada, eriti kui need on suuremahulised.

Portlandtsementi on mitut tüüpi.

• Kiirkuivatus. Sellist koostist on täiendatud mineraalide ja räbu komponentidega, seetõttu kõveneb see esimese kolme päeva jooksul täielikult. Tänu sellele funktsioonile väheneb oluliselt monoliidi olekuaeg raketis. Väärib märkimist, et kiiresti kuivava portlandtsemendi kuivatamise protsessis suurendab see selle tugevusomadusi. Kiiresti kuivavate segude märgistus - M400, M500.
• Tavaline kõvenemine. Sellise portlandtsemendi koostis ei sisalda lisaaineid, mis mõjutavad mördi kõvenemisaega. Lisaks ei vaja ta peent lihvimist. Sellisel kompositsioonil peavad olema standardile GOST 31108-2003 vastavad omadused.
• Plastifitseeritud. See portlandtsement sisaldab spetsiaalseid lisandeid, mida nimetatakse plastifikaatoriteks. Need tagavad tsemendi suure liikuvuse, suurenenud tugevusomaduste, vastupidavuse erinevatele temperatuuritingimustele ja minimaalse niiskuse imendumise.

• Hüdrofoobne. Sarnane portlandtsement saadakse selliste komponentide nagu asidool, mülonaft ja muud hüdrofoobsed lisandid lisamisega. Hüdrofoobse portlandtsemendi peamine omadus on tardumisaja kerge pikenemine, samuti võime mitte imada oma struktuuri niiskust.

• Sulfaadikindel. Sulfaadikindlat tüüpi portlandtsementi kasutatakse kvaliteetse betooni tootmiseks, mis ei karda madalaid temperatuure ja külma.Seda materjali saab kasutada hoonete ja rajatiste ehitamisel, mis puutuvad kokku sulfaatveega. Selline tsement takistab konstruktsioonide korrosiooni teket. Sulfaadikindla portlandtsemendi klassid - 300, 400, 500.
• Happekindel. Selle portlandtsemendi sisaldus sisaldab kvartsliiva ja naatriumränifluoriidi. Need komponendid ei karda kokkupuudet agressiivsete kemikaalidega.
• Alumiiniumist. Alumiiniumklinkertsementi eristab selle koostis, milles alumiiniumoksiidi on kõrge kontsentratsiooniga. Tänu sellele komponendile on sellel kompositsioonil minimaalne tardumis- ja kuivamisaeg.

• Pozzolanic. Potsolaantsement on rikas mineraalsete lisandite poolest (vulkaanilise ja settelise päritoluga). Need komponendid moodustavad ligikaudu 40% kogu koostisest. Mineraalsed lisandid putsolaani portlandtsemendis tagavad suurema veekindluse. Kuid need ei aita kaasa õisiku tekkele juba kuivanud lahuse pinnal.
• Valge. Sarnased lahendused on valmistatud puhtast lubjast ja valgest savist. Suurema pleegitava efekti saavutamiseks läbib klinker täiendava veega jahutamise. Valget portlandtsementi kasutatakse kõige sagedamini viimistlus- ja arhitektuuritöödel, samuti värvi. See võib olla ka portlandtsemendi värvilise lahuse aluseks. Selle kompositsiooni märgistus on M400, M500.

• Räbu portlandtsement. Seda tüüpi portlandtsementi kasutatakse kuumakindla betooni valmistamiseks. Sellisel materjalil on madal külmakindluskoefitsient, mistõttu kasutatakse seda nii sageli mitte ainult maapealsete, vaid ka maa-aluste ja veealuste ehitiste ehitamisel.

• Pistiku ühendamine. Gaasi- ja naftapuuraukude tsementimisel kasutatakse kõige sagedamini spetsiaalset tsementi portlandtsementi. Selle tsemendi koostis on mineraloloogiline. Seda lahjendatakse räbu, kvartsliiva või lubjakiviga.

Seda tsementi on mitut tüüpi:

1. liivane;
2. kaalutud;
3. madal güroskoopiline;
4. soolakindel.

• Räbu-aluseline. Sellisel portlandtsemendil on nii leelisest kui ka jahvatatud räbu lisandeid. On kompositsioone, milles esinevad savikomponendid. Räbu-leeliseline tsement kinnitub samamoodi nagu tavaline liivase alusega portlandtsement, kuid seda iseloomustab suurenenud vastupidavus negatiivsetele välisteguritele ja madalatele temperatuuridele. Samuti on sellisel lahendusel madal niiskuse neeldumise tase.

Nagu näete, on erinevat tüüpi portlandtsemendi tehnilised ja füüsikalised omadused üksteisest väga erinevad. Tänu nii laiale valikule saate valida lahenduse nii ehitus- kui viimistlustöödeks mis tahes tingimustes.

Kõik portlandtsemendi sordid erinevad oma märgistuse poolest:

• M700 on väga vastupidav koostis. Just teda kasutatakse kõrgtugeva betooni valmistamisel keerukate ja suurte konstruktsioonide ehitamiseks. Selline segu ei ole odav, seetõttu kasutatakse seda väikeste konstruktsioonide ehitamiseks harva.
• M600 on suurenenud tugevusega kompositsioon, mida kasutatakse kõige sagedamini kriitiliste raudbetoonelementide ja keerukate konstruktsioonide tootmisel.
• M500 - on ka suure tugevusega. Tänu sellele kvaliteedile saab seda kasutada erinevate raskete avariide ja hävingute läbi kannatanud hoonete rekonstrueerimisel. Samuti kasutatakse M500 kompositsiooni teekatete paigaldamiseks.
• M400 - on kõige soodsam ja levinum. Sellel on head külmakindluse ja niiskuskindluse parameetrid. M400 klinkrit saate kasutada konstruktsioonide ehitamiseks mis tahes eesmärgil.

Nagu eespool mainitud, on portlandtsement täiustatud tsemendimördi tüüp. Teatud sellele materjalile omased tehnilised omadused sõltuvad otseselt täiteaine tüübist. Niisiis, kiiresti kuivav portlandtsement märgistusega 500 ja 600 on kiire kõvenemisega, nii et see segatakse massiivsete ja suurte konstruktsioonide ehitamiseks betooni sisse ning need võivad olla nii maapinnal kui ka maa all. Lisaks sellele viidatakse sellele koostisele sageli juhtudel, kui on vaja kiireimat kõvenemist. Kõige sagedamini tekib see vajadus vundamendi valamisel.

Portlandtsementi märgistusega 400 peetakse õigustatult kõige levinumaks. See on oma rakenduse poolest mitmekülgne. Seda kasutatakse võimsate monoliit- ja raudbetoondetailide loomiseks, millele kehtivad kõrgendatud tugevusnõuded. See koostis jääb portlandtsemendi klassist 500 veidi alla, kuid see on odavam.

Sulfaadikindlat sideainet kasutatakse sageli segude valmistamiseks, mis on seotud vee all erinevate konstruktsioonide ehitamisega. See täiustatud portlandtsement on sellistes tingimustes asendamatu, kuna veealused struktuurid on eriti vastuvõtlikud sulfaatvee kahjulikele mõjudele.

Tsement koos plastifikaatoriga ja märgistusega 300-600 suurendab lahuse plastilisuse omadusi ja suurendab ka selle tugevusomadusi. Sellise portlandtsemendi abil saate säästa umbes 5-8% sideainest, eriti kui võrrelda lihtsa tsemendiga.

Portlandtsemendi erisorte ei kasutata sageli väikesemahulisteks ehitustöödeks. Selle põhjuseks on nende kõrge hind. Ja mitte iga tarbija pole selliste kompositsioonidega tuttav. Siiski kasutatakse portlandtsementi reeglina suurte ja oluliste rajatiste ehitamisel.

Portlandtsement annab tavalisele betoonile eriliste omaduste ja tugevusomadused, mistõttu on see ehitustöödel (eriti suuremahulistel) väga populaarne. Sellist lahendust ei saa aga kasutada voolavates jõekanalites, soolastes veehoidlates, samuti vees, mida iseloomustab kõrge mineraalainete sisaldus.

Portlandtsement on koostiselt keerulisem kui tavaline mört.

Selliste materjalidega töötades peaksite kuulama ekspertide nõuandeid ja soovitusi:

• Mördi võimalikult kiireks kõvenemiseks on vaja valida tsemendi sobiv mineraloogiline koostis, samuti rakendada spetsiaalseid lisandeid. Sageli pöörduvad nad sellistel juhtudel elektriküttele või kuum-niiske töötlemisele.
• Kõvenemise aeglustamiseks kasutatakse naatrium-, kaalium- ja ammooniumnitraate. E
• Arvestada tuleb tsemendipasta tardumisajaga.Selle protsessi algus toimub mitte varem kui 30-40 minuti pärast ja lõpp - hiljemalt 8 tunni pärast.
• Kui portlandtsementi plaanitakse kasutada vundamendi rajamiseks keerulistes pinnasetingimustes, soovitavad eksperdid tungivalt valida sulfaadikindla mördi, millel on kõrge mineraalainete sisaldus.
• Värviline või valge portlandtsement sobib ideaalselt põrandakatteks. Sellise lahenduse kasutamisega saab luua kauneid mosaiik-, plaat- ja bretsaskatteid.

• Portlandtsement pole haruldane. Saate seda osta peaaegu igas riistvara kaupluses. See peab olema tööks korralikult ette valmistatud. Selleks peate iga 10 kg tsemendi kohta võtma 1,4-2,1 vett. Vajaliku vedeliku täpse koguse arvutamiseks peate pöörama tähelepanu lahuse tiheduse astmele.
• Pöörake tähelepanu portlandtsemendi koostisele. Kui selles on niiskuskindlate omaduste parandamiseks mitmesuguseid lisandeid, siis külmakindlad omadused vähenevad. Kui valite tsemendi niiske kliima jaoks, siis tavaline mört teile ei sobi. Parem on osta portlandtsemendi räbu.
• Värvilisi ja valgeid klinkrisegusid tuleb transportida ja hoida spetsiaalsetes konteinerites.
• Tänapäeval müüakse kauplustes palju võltsitud klinkriühendeid. Eksperdid soovitavad tungivalt ostes tutvuda kaupade kvaliteedisertifikaatidega, vastasel juhul võib tsement osutuda halva kvaliteediga.

Portlandtsemendi saamise protsessi saab näha allpool.