Состав, свойства и применение портландцемента

Портландцемент: состав, свойства, применение

Цемент — самый популярный и востребованный строительный материал, без которого не обходится изготовление строительных растворов и бетонов. Цемент представляет собой вяжущий гидравлический материал, который при смешивании с водой подвергается сильному затвердеванию. Особенности цемента в том, что даже при контакте с водой, он способен наращивать свою прочность, сохраняя её долгий период времени.

Всего истории известно немало вяжущих веществ, которые использовались человеком ещё в глубокой древности. Ярким примером этому, могут служить известь и гипс, ведь они применялись для строительных нужд, ещё задолго до появления цемента. Впервые цемент был изготовлен в Англии, путем обжига природных мергелей. В то время, данное вяжущее вещество называлось «Романцемент», и лишь по происшествии более чем полувека, в 1825 году был создан портландцемент, получивший свое название от одноименного английского городка Портленд.

Что такое портландцемент

Портландцемент — это вяжущее вещество, для изготовления которого применяется измельчённый клинкер, строительный гипс и специальные добавки. Клинкер для изготовления портландцемента представляет собой сырьевую массу, получаемую путем обжига глины, известняка, мергеля, доменного шлака, нефелинового шлама и других веществ.

Клинкер является основным компонентом портландцемента. От соотношения содержащихся в нём всех вышеуказанных компонентов, зависит прочность и стойкость цемента к различному роду воздействиям. Портландцемент может выпускаться как в чистом виде, без добавок, так и с различного рода минеральными включениями, которые в той или иной мере влияют на его эксплуатационные характеристики.

Читайте также: Можно ли клеить обои на бетонные стены

Свойства портландцемента

Основными свойствами портландцемента являются:

  1. Прочность;
  2. Плотность;
  3. Водопотребность и водоотделение;
  4. Морозостойкость;
  5. Фракция (тонкость помола);
  6. Сроки схватывания;
  7. Тепловыделение;
  8. Степень сцепления с металлопрокатом.

По степени механической прочности портландцемент подразделяется на четыре следующих марки: 400, 500, 550, 600. Марка портландцемента определяет предел прочности материала на изгиб и сжатие, и выражается в кгс/см2. Сроки схватывания портландцемента определяют способность материала затвердевать за определённый отрезок времени.

Нормальными сроками затвердевания портландцемента считается время не более 10 ч после его затворения водой, и не ранее чем 45 мин, за которые мастер должен успеть выработать строительную смесь. Скорость схватывания портландцемента всецело зависит от его минералогического состава, а также качества применяемого клинкера.

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и гипса, а иногда и специальных добавок. Гипс добавляют для регулирования скорости схватывания и некоторых других свойств.

В практике строительства портландцемент является основным вяжущим материалом для производства бетона, железобетона и строительных растворов, на нем также изготовляют асбестоцементные, теплоизоляционные и другие материалы.

Клинкер — полуфабрикат, получаемый в виде гранул прн обжиге тонкоизмельченной смесн известняка с глиной.

Клинкер получают обжигом до спекания тонкодисперсной сырьевой смеси, состоящей из известняка, глины и других материалов (доменных шлаков, мергелей, нефелинового шлама), при этом обеспечивается преобладание в клинкере силикатов, алюминатов и алюмофер- ритов кальция.

Плотность портландцемента 3050—3150 кг/м3. Его насыпная плотность зависит от уплотнения и в среднем составляет 1300 кг/м3.

Тонкость помола — один из факторов, определяющих скорость схватывания и прочность цементного камня.

Водопотребность портландцемента характеризуется количеством воды (в % по массе цемента), которое необходимо для получения цементного теста нормальной густоты, т.е. заданной стандартной пластичности. Нормальную густоту цементного теста измеряют (ГОСТ 310.3—76) погружением пестика, укрепленного на штанге прибора Вика. Она колеблется в пределах 21—28% и зависит от минералогического состава цемента и тонкости помола. Чем меньше нормальная густота цементного теста, тем лучше качество цемента.

Сроки схватывания и равномерность изменения объема портландцемента определяют на тесте нормальной густоты. На сроки схватывания портландцемента влияют его минералогический состав, тонкость помола, температура окружающей среды и другие факторы.

Прочность портландцемента — важная физико-меха-ническая характеристика, от которой в основном зависит прочность бетонов и растворов в различных условиях твердения.

Активностью называют предел прочности при осевом сжатии половинок призм, испытанных в возрасте 28 сут стандартного твердения. В зависимости от активности с учетом предела прочности при изгибе портландцемент подразделяют на марки 400, 500, 550 и 600. Портландцемент марки 400 рекомендуется для монолитных бетонных и железобетонных деталей, портландцемент марок 500, 550 и 600 — для высокопрочных сборных обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Портландцемент не следует применять для конструкций и сооружений, подвергающихся воздействию морской, минерализованной, а также пресной проточной или работающих под напором воды. В этих случаях используют специальные цементы (цементы с добавками, сульфатостойкие и др.)

Читайте также: Сколько лет может стоять фундамент без последствий

30. Портландцемент. Состав. Свойства. Применение.

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе. Его получают тонким измельчением обожженной до спекания сырьевой смеси известняка и глины, обеспечивающей преобладание в клинкере силикатов кальция. Спекшаяся сырьевая смесь в виде зерен размером до 40 мм называется клинкером; от качества его зависят важнейшие свойства цемента: прочность и скорость ее нарастания, долговечность, стойкость в различных эксплуатационных условиях.

Сырье, пригодное для получения портландцемента должно иметь 75-78% карбоната кальция и 22-25% глины. Такое природное сырье встречается крайне редко, поэтому заводы производящие цемент отлично работают на искусственных смесях из карбонатных пород и глины.

Получение портландцемента хорошего качества зависит от содержания главнейших оксидов в клинкере, процент которых должен быть в пределах: CaO – 60-68%. SiO2 – 19-25%, оксида алюминия 4-8%, оксида железа 2-6%.

Основные свойства портландцемента и методы их определения нормируются ГОСТами. К ним относятся: плотность и объемная масса, тонкость помола цементного порошка, способность схватываться и приобретать прочность в определенные сроки, равномерность изменения объема при схватывании и твердении, нормальная густота цементного теста. Кроме того, портландцемент может характеризоваться такими свойствами, как выделение тепла при схватывании и твердении, изменение объема при твердении (усадка на воздухе, набухание в воде) и др. Плотность портландцемента зависит от минералогического состава и колеблется в пределах 3,0-3,2 т/м3. Объемная масса его в рыхлом состянии 0,9-1,3 т/м3, в уплотненном – 1,5-2,0 т/м3. Тонкость помола портландцемента существенно влияет на его свойства, она обуславливает суммарную поверхность зерен цемента в единице массы. Чем тоньше помол, тем полнее использован цемент в образовании цементного клея. Тонкость помола определяют просевом высушенной навески цемента 50 г через сито №008. В соответствии с требованиями необходимо, чтобы через сито №008 проходило не менее 85% от веса пробы; при этом важно, чтобы его гранулометрический состав был неоднородный, что улучшает условия твердения. Удельная поверхность для обычного портландцемента колеблется в пределах 2500-3000 см2/г, а для быстротвердеющих – 4000 см2/г, иногда – до 6000 см2/г.

Схватывание и твердение цемента Скорость схватывания является существенной технологической характеристикой цемента. Скорость схватывания цемента зависит от минералогического состава, тонкости помола, количества воды для затворения, температуры и др. Для портландцемента начало схватывания должно наступить не ранее 45 мин., а конец – не позднее 12 ч от начала затворения. Обычно же начало схватывания у портландцемента наступает через 2-3 ч, а конец – через 5-8 ч. Как быстрое, так и очень медленное схватывание затрудневает и усложняет организацию производства строительных работ. На сроки схватывания цементного теста большое влияние оказывает температура. Чем выше температура окружающего воздуха и материалов, тем быстрее наступает начало и конец схватывания, и наоборот. Нормальная густота – условное количество воды, которое необходимо для достижения заданной пластичности. Обычно для портландцемента нормальная густота составляет 20-25%. Нормальная густота цементного теста определяется при помощи прибора Вика. Начало и конец схватывания теста нормальной густоты определяют на приборе Вика, но вместо пестика вставляют иглу с подвижным стержнем, которую опускают в тесто через каждые 5 мин до начала схватывания, а затем – через 15 мин до конца схватывания. За начало схватывания принимают время в часах и минутах, прошедшие от времени затворения до момента, когда игла не дойдет до дна на 1-2 мм. За конец схватывания принимают время от начала, затворения до момента, когда игла опускается в тесто не более, чем не 1 мм. Для определения начала « конца схватывания я нормальной густоты теста можно использовать автоматический прибор АПСС-6 для шести образцов одновременно. Портландцемент, применяемый для бетонных покрытий автомобиль-ных дорог, должен иметь начало схватывания не ранее 2 ч с момента его затворения. Равномерность изменения объема цемента при твердении является одним из главных его свойств. Основной причиной неравномерности изменения объема портландцемента является присутствие свободной, или несоединившейся извести или окиси магния выше известного предела. Равномерность изменения объема определяется на четырех лепешках, изготовленных из теста нормальной густоты массой до 75 г каждая. Лепешки после 24 ч хранения их в шкафу с повышенной влажностью подвергают кипячению в воде в течение 4 ч. После охлаждения две лепешки подвергают дополнительному испытанию в автоклаве при давлении пара до 2 МПа в течение 3 ч. Цемент считается выдержавшим испытание, если на лицевой стороне всех четырех лепешек не обнаружится радиальных доходящих до краев трещин или сетки мелких трещин, которые видны невооруженным глазом, а также каких-либо искривлений и увеличения объема лепешки. Плотность цемента определяют в объемомере.

Изделия и конструкции, изготовленные с использованием портландцемента, широко используют в надземных, подземных и подводных условиях. Его применяют для изготовления монолитного и сборного бетона и железобетона в жилищном, промышленном, гидротехническом, до-рожлом строительстве и т. д. На нем изготовляют тяжелые и легкие бетоны, ячеистые бетоны, строительные растворы высоких марок, теплоизоляционные материалы и т. д. Портландцемент не следует применять для конструкций, подвергающихся воздействию морской, минерализованной и даже пресной воды проточной или под сильным напором. В этих случаях рекомендуется использовать цементы специальных видов (сульфатостойкие, цементы с добавками).

31. Технология получения портландцемента.

Применение портландцемента

Сегодня без использования портландцемента не обходится практически ни одно крупное строительство. Портландцемент широко применяется в качестве основного связующего вещества для приготовления самых разнообразных строительных смесей. Будь-то обычный цементный раствор или бетон, в их составе обязательно будет использован портландцемент.

Особого внимания заслуживает монолитное строительство, где без этого материала просто невозможно построить прочную и надежную капитальную постройку. Следует упомянуть и про стяжку пола с бетонной отмосткой вокруг дома, для заливки которой, также используется раствор с портландцементом.

Этот материал, благодаря своим отменным физико-механическим свойствам, прочно вошёл в нашу жизнь. Без цемента, порой невозможно решить ряд самых простейших ремонтных задач, не говоря уже о строительстве крупных промышленных объектов.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Основы твердения портландцемента. Свойства портландцемента

Все темы данного раздела:

Понятие науки строительное материаловедение Строительное материаловедение- наука о строительных материалах, их составе, свойствах, внутреннем строении, технологиях изготовления и областях применения, долговечности и надежности, конструкции з
Исторические этапы развития производства строительных материалов Целенаправленное использование материалов для возведения построек различного функционального назначения известно человечеству с древнейших времен. На начальных этапах цивилизации применяли такие ма

Относительная плотности, пористость, межзерновая пустотность) Истинная плотность — величина, определяемая отношением массы однородного материала т (кг) к занимаемому им объему в абсолютно плотном состоянии, т. е. без пор и пустот Размерность и

Термическая стойкость, жаростойкость). Радиационная стойкость При воздействии статических или циклических тепловых факторов материал характеризуется теплофизическими свойствами. Они важны для теплоизоляционных и жаростойких материалов, материалов ограждающих

Читайте также: Можно ли заливать бетон в дождь при возведении ленточного фундамента

Текучесть, ползучесть, вязкость, релаксация) Способность материалов изменять под нагрузкой форму и размеры характеризуется деформационными свойствами: упругостью, пластичностью, хрупкостью и ползучестью. Под действием внешних сил стр

Истираемость, износ, твердость) Прочность — способность материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок. Мерой прочности материала является

Химические свойства строительных материалов Химические свойства материала характеризуют его способность к химическим превращениям под влиянием веществ (воздействий), с которыми он находится в соприкосновении, а также способность сохранять по

Экономические требования к строительным материалам В технических заданиях-заказах промышленности на разработку и производство новых видов строительных материалов и изделий (методика составления таких заданий рассматривается далее) обязательными пар

Эстетические требования к строительных материалов Эстетические требования к форме, цвету, рисунку и фактуре поверхности строительных материалов и изделий, также определяемые, в основном, их назначением и областью применения, выделены в от

Изверженные горные породы Первичные или изверженные горные породы в зависимости от того, где остывала магма, делятся на глубинные и излившиеся. Глубинные породы (интрузивные) образовались в результате остывания маг

Осадочные горные породы В составе литосферы на долю осадочных пород приходится лишь около 5 %, однако они занимают до 75 % площади поверхности Земли. Характерным для осадочных пород является слоистость залегания (их назыв

Метаморфические (видоизмененные) горные породы Метаморфические (видоизмененные) породы образуются в природе в результате изменения состава и строения осадочных и изверженных пород. Процессы метаморфизма проходят при повышенных

Минеральный состав метаморфических пород часто идентичен исходным магматическим или осадочным породам Текстура метаморфических пород может быть сланцеватой (гнейсы, глинистые сланцы) и массивной (мрамор и кварциты). В строительстве из метаморфических пород применяют гнейсы, глинистые сланцы

Разработка природных каменных материалов Технология производства природных каменных материалов зависит от вида горной породы, ее свойств, характера залегания, объема и включает добычу горной породы и ее обработку. Способы добычи

Обработка природных каменных материалов Значительная часть каменных материалов, добытых в карьерах, направляется на специализированные заводы для окончательной обработки, в результате которой камень приобретает заданные размеры и форму,

Материалы и изделия из природного камня Все каменные материалы, используемые в строительстве, можно разделить на две основные группы — материалы, применяемые в своем первоначальном виде, и материалы, пригодные для строительных целей лишь

Свойства строительной керамики Керамические свойства глин характеризуются пластичностью, связностью и связующей способностью, отношением к сушке и к действию высоких температур. Пластичность

Сырье для керамических строительных материалов Сырьевую массу для изготовления керамических изделий обычно составляют из пластичных материалов (глины, каолины) и непластичных материалов (отощающих и выгорающих добавок/плавней). Глины и каолины

Основы производства керамических строительных материалов Несмотря на то что керамические изделия отличаются большим разнообразием по назначению, форме и физико-механическим свойствам, производство их в основном примерно одинаково и состоит из следующих о

Стеновые керамические материалы Несмотря на определенные успехи в производстве индустриальных стеновых материалов (крупных блоков, панелей), на долю мелкоштучных изделий (кирпича и мелких блоков) приходится все еще около 2/3 обще

Облицовочные керамические материалы Керамические изделия для облицовки фасадов подразделяют на кирпич лицевой (сплошной и пустотелый) и камни лицевые (пустотелые), ковровую керамику, малогабаритные плитки, фасонные дет

Материалы К санитарно-техническим относят изделия из фаянса полуфарфора и фарфора. Для производства этих трех разновидностей керамических материалов, обладающих различной пористостью, используют беложгущиеся

Кровельные материалы Глиняная черепица — старейший вид кровельных материалов. Наиболее распространена черепица штампованная пазовая, ленточная пазовая, ленточная плоская и коньковая. Для производства черепицы ис

Виды минеральных вяжущих веществ Минеральными вяжущими называются порошкообразные вещества, которые при смешивании (затворении) с водой дают пластичное тесто, способное с течением времени под влиянием физико-химических процессов з

Свойства минеральных вяжущих веществ Эксплуатационно-технические свойствабольшинства материалов на основе минеральных вяжущих в значительной мере определяются характеристиками, соотношением сырьевых компонентов и форм

Гипсовые вяжущие вещества (сырье, технология, свойства, твердение) Эти вяжущие наиболее эффективны в технико-экономическом отношении, особенно по удельным затратам сырья, топлива, электроэнергии и труда на единицу продукта. Неограниченны и запасы исходного природн

Применение гипсовых вяжущих Гипсовые вяжущие применяют для производства гипсовой сухой штукатурки, перегородочных плит и панелей, архитектурных, звукопоглощающих и других изделий, а также строительных растворов для внутренних

Воздушная известь (сырье, технология, свойства, твердение) Воздушная известь как вяжущее была известна человечеству за несколько тысяч лет до нашей эры. Ее получают умеренным обжигом известняков, мела, доломитизированных известняков и доломитов, содержащих

Применение воздушной извести в строительстве Традиционным является использование извести для изготовления кладочных и штукатурных растворов, эксплуатируемых в воздушно-сухих условиях. Широкое применение воздушная известь нашла в производстве

Читайте также: Цемент НЦ (напрягающий цемент для гидроизоляции) 25 кг

Портландцемент. Сырье, химический и минералогический составы Портландцемент и его разновидности являются основным вяжущим материалом в современном строительстве. Портландцемент представляет собой порошкообразное гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в

Технология производства портландцемента Производство портландцемента состоит из следующих процессов: добычи сырья и доставки его на завод; подготовки сырья и смеси; обжига смеси — получения клинкера; измельчения клинкера с добавками — по

Разновидности портландцемента Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) отличается от обычного более интенсивным набором прочности в первые 3 сут. Разновидностью быстротвердеющего цемента является

Бетон как строительных материал. История Бетоном называется искусственный камень, получаемый в результате твердения рационально подобранной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды и заполнителей (песка и щебня или гравия). Смесь этих

Составляющие бетонной смеси Бетон состоит из смеси цемента, заполнителя и воды. Цемент — гидравлическое вяжущее вещество при перемешивании с водой и твердении в течение определенного срока на воздухе или под водой превращаетс

Бетонная смесь. Свойства Бетонной смесью называют рационально составленную и тщательно перемешанную смесь компонентов бетона до начала процессов схватывания и твердения. Состав бетонной смеси определяют, исходя из требован

Основы технологии бетона Изготовление бетонных и железобетонных конструкций включает в себя следующие технологические операции: подбор состава бетона, приготовление и транспортирование бетонной смеси, ее укладку и уплотнен

Тяжелый бетон. Свойства К основным свойствам тяжелого бетона, кроме прочности, относят пористость, деформативность (модуль упругости, ползучесть, усадку), водопроницаемость, морозостойкость, теплофизические свойства и др.

Специальные виды бетонов К специальным видам бетонов относятся гидротехнические, жаростойкие, кислотостойкие, плотные, силикатные и защитные, от радиоактивного воздействия. Гидротехнический бетон является разновид

Достоинства древесины как материала -Малая плотность при относительно высокой прочности. Прочностные характеристики древесины приведены в таблице -Малая теплопроводность. Коэффициенты теплопроводности (ккал/м * ч * град) -Теп

Недостатки древесины как материала -Анизотропность, т.е. изменение механических характеристик в зависимости от породы, места произрастания, зоны в поперечном сечении ствола (заболонь, ядро, сердцевина), направления волокон, наличия

Макростроение древесины При рассмотрении разрезов ствола дерева невооруженным глазом или через лупу можно различить следующие основные его части: сердцевину, кору, камбий и древесину (10.1, б). Сердцевина состоит

Микростроение древесины Изучая строение древесины под микроскопом, можно увидеть, что основную ее массу составляют клетки веретенообразной формы, вытянутые вдоль ствола. Некоторое количество клеток вытянуто в горизонтальн

Свойства древесных строительных материалов Свойства древесины характеризует комплекс показателей, в число которых входят внешний вид, цвет, текстура, плотность, пористость, влажность, усушка, прочность, твердость, способность удерживать мет

Насекомых Для предупреждения загнивания древесины принимают ряд конструктивных мер, цель которых предохранить ее от увлажнения (древесину изолируют от грунта, камня и бетона, делают каналы для проветривания,

Материалы и изделия из древесины Путем механической, механико-химической и химической переработки ствола, корней и кроны дерева получают так называемые товары. По способу получения лесные товары разделяют на семь групп: лесоматери

Пиломатериалы и заготовки Пиломатериалы по геометрической форме и размерам поперечного сечения делят на пластины, четвертины, брусья, бруски, доски, горбыль. По характеру обработки пиломатериалы делят на обрезные и необрезн

Полимерные строительные материалы. Свойства пластмасс Полимерные строительные материалы и изделия получают из пластических масс. Пластическими массами (пластмассами) называют материалы, основным связующим компонентом которых является полимер как синте

Физические и механические свойства Истинная плотность пластмасс меньше, чем у каменных материалов. Пористость пластмасс можно регулировать в процессе их производства в широких пределах. Так, полимерные пленки, линолеум, сте

Химические и физико-химические свойства Большинство пластмасс обладает высокой стойкостью к действию химически агрессивных веществ — растворов кислот, щелочей и солей. Однако многие пластмассы легко растворяются или набухают в органическ

Основы технологии производства материалов на основе полимеров Особенности технологических процессов изготовления поли­мерных материалов зависят от их состава и назначения. В основном производство складывается из подготовки (включает сушку, помол, пер

Полимерные материалы для полов Полимерные материалы для полов могут быть как заводского изготовления — рулонные и плиточные, так и непосредственного изготовления на строительстве — мастичные бесшовные полы. В жи

Полимерные теплоизоляционные материалы Теплоизоляционные пластмассы называют газонаполненными материалами, т. е. материалами, большую часть объема которых занимает воздух. Различают ячеистые пластмассы, в которых мелкие поры расположены

Свойства битумных вяжущих Битумами называют сложные смеси углеводородов и их неметаллических производных, встречающиеся в природном виде или получаемые в результате переработки нефти, сланцев. По совокупности свойс

Материалы и изделия на основе битумных и дегтевых вяжущих На основе битумных и дегтевых вяжущих (раздельно или в сочетании) изготовляют строительные изделия специального назначения, к которым относятся трубы, обладающие антикоррозионными свойствами, гидро

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
Adblock
detector