Как получают пуццолановый портландцемент: состав, свойства, применение, технические показатели

Области применения метакаолина:

Перечисленные выше особенности метакаолина определяют следующие основные области его применения.


Тяжелые бетоны, в том числе, высокопрочные и самоуплотняющиеся.

Снижение дозировки цемента при производстве бетонов всегда являлось целевой функцией задачи оптимизации состава бетонной смеси

Это важно как с экономической точки зрения, что особенно актуально в последнее время, в связи с интенсивным ростом цен на цемент, так и с точки зрения повышения характеристик бетонов, в частности, снижения их ползучести и усадочных деформаций

В сочетании с применением высокоэффективных пластификаторов, метакаолин позволяет существенно снизить количество цемента в рецептурах бетонов, особенно, в бетонах с повышенными требованиями к водонепроницаемости и морозостойкости. Опыт показывает, что уже при дозировке 2% к ПЦ метакаолин значительно повышает водонепроницаемость получаемых составов.

При этом, в рецептурах высокопрочных бетонов, снижение требуемого количества метакаолина и суперпластификаторов по сравнению с составами, содержащими МК ведет к дополнительному снижению себестоимости рецептур.

  • Обычная дозировка ВМК — 3-5% к ПЦ.
  • Преимущества:
    • Повышение ранней и конечной прочности и непроницаемости
    • Повышение седиментационной стойкости
    • Улучшение пластичности и перекачиваемости

Легкие бетоны, в том числе, ячеистые бетоны пониженной плотности

Введение метакаолина в рецептуры ячеистобетонных смесей позволяет повысить прочность ячеистых бетонов при заданной плотности, или снизить плотность при заданной прочности.

Это обусловлено двумя факторами:

  • Улучшение структуры пены за счет содержания тонкодисперсных пластинчатых частиц.
  • Повысить прочность межпоровых перегородок за счет повышения прочности цементного камня.

Имеется положительный опыт применения метакаолина и в автоклавных ячеистых бетонах. В этом случае, применение ВМК позволяет стабилизировать сроки схватывания газобетона, позволяя облегчить выбор времени резки монолита на блоки при помощи струны.

Составы на основе ГЦПВ (штукатурные составы, ровнители для полов)

Для надежного предотвращения неконтролируемого оразования эттрингита в ГЦПВ составах, достаточно введения 10% метакаолина к содержащемуся в ГЦПВ портландцементу. Это приводит к дозировке ВМК всего лишь в количестве 1-2% ко всей рецептуре состава. Такие низкие дозировки метакаолина в сочетании со снижением требуемого количества суперпластификатора обеспечивают хороший экономический эффект в ГЦПВ рецептурах.

В рецептурах самовыравнивающихся смесей метакаолин существенно улучшает стойкость смеси к расслоению, повышая, тем самым ее качество. Это так же верно и для цементных самовыравнивающихся смесей.

Цементно-известковые составы

Цементно-известковые штукатурки очень популярны благодаря высокой пластичности и технологичности. Замена части извести (до 50%) в этих составах на метакаолин позволяет повысить прочность и атмосферостойкость этих штукатурок без ухудшения их технологичности.

При этом, получаемые штукатурные составы обладают повышенными защитными свойствами к нижележащим слоям, водонепроницаемы и стойки к высолообразованию. Это позволяет формулировать высокоэффективные минеральные декоративные фасадные штукатурки, в том числе, на основе белого цемента.

Другие цементные составы

Высокая эффективность метакаолина в сочетании с высокой технологичностью получаемых с его применением составов, делают метакаолин прекрасным модификатором для материалов, поверхность которых отделывается методами затирки и заглаживания, в частности, ремонтных составов для бетона и материалов для устройства бетонных покрытий полов (упрочнителей), в затирочных составах для межплиточных швов и др.

Материалы на других видах вяжущих

Метакаолин проявляет поистине потрясающую универсальность, и позволяет значительно повышать водостойкость материалов на других видах вяжущих, в частности:

  • На основе магнезиального вяжущего — метакаолин позволяет не только повысить водостойкость этого вяжущего, но и частично решить проблему нестабильности состава применяемого сырья, связывая содержащиеся в нем известь, щелочи и гидроокись магния, образующуюся при медленной гидратации «пережженного» магнезита.
  • На основе силикатных связок — вспомним те самые «геополимеры». метакаолин способен реагировать со щелочными силикатами с образованием водостойких соединений.
  • В термоизоляционных составах на основе ВГЦ, метакаолин позволяет повысить термостойкость составов (остаточную прочность после прокаливания).

Производство цемента

Все разновидности цемента производятся по одной технологии. Могут отличаться составляющие и их пропорции, добавляться какие-то минеральные и другие вещества в конце, но само производство всегда предполагает определенные этапы и действия. Все современные смеси составляются на базе портландцемента.

Упрощенное описание технологии производства цемента:

  1. Получение первичного сырья: перемолотый известняк и глина смешиваются в шлам в пропорции 4:1.
  2. В процессе обжига шлама при температуре +1500 градусов по Цельсию сырье спекают в твердую массу, которая называется клинкер.
  3. Клинкер очень мелко смалывается до состояния порошка.

К клинкерному порошку добавляют минеральные присадки, гипс, чтобы получить цемент с нужными свойствами.

Состав

В составе цемента работают несколько составляющих на молекулярном уровне. Материал представляет собой тонкий порошок серого цвета, а вот компоненты в его химической формуле есть разные и отвечают за те или иные процессы в бетоне.

Какие вещества содержит цемент:

  • Кальциевый оксид – в объеме около 67%.
  • Кремниевый оксид – в объеме до 22%.
  • Алюминиевые окиси – до 5%.
  • Оксид железа – в объеме до 3%.
  • Разного типа модифицирующие компоненты – максимум 3%.

Материалы, составляющие основу цемента:

Клинкер из глины и извести – от его качества зависят прочность и другие свойства материала.

  • Минеральные компоненты – специальные добавки для улучшения характеристик, расширения сферы использования цемента. Это могут быть измельченные сланцевые материалы, гранулированные шлаки, пуццолановые ингредиенты, известь и т.д.
  • Вспомогательные компоненты с сульфатом кальция – для регулирования особенностей прохождения процесса гидратации.
  • Специальные присадки – синтетические компоненты, повышающие стойкость к кислотам, температурам, агрессивным средам, щелочам.

Портландцемент отличается по составу не только из-за добавления в него компонентов в процессе производства, но и из-за особенностей мест добычи сырья. Так, в каждом регионе цемент другой, хоть и отличия несущественные.

Варианты составов материала:

  • Разные виды глины (включая глинистый сланец и лесс).
  • Мергель, известняк, мел, другие карбонатные породы.
  • Минеральные присадки: кремнеземы, глиноземы, апатит, флюорит, плавиковый шпат, гипс, фосфогипс и т.д.

Прочность


Прочность является одним из самых важных свойств цемента, которое определяет сферу применения, предполагаемые нагрузки, технические характеристики конструкции из бетонного монолита. Нормативную прочность на сжатие цемент приобретает по прошествии 28 дней с момента затворения.

Прочность можно посмотреть по марке (самые популярные марки цемента М300, М400 и М500, указывают на прочность в кг/см2) и классу (указанным маркам соответствуют примерные показатели В20, В30 и В40). Приготовленный раствор твердеть начинает в течение 1-2 часов, завершается процесс минимум через 12 часов после укладки.

Далее появляется гидратационное тепло и бетон набирает прочность в течение 28 суток. При низких наружных температурах тепло позволяет цементу набрать полный цикл прочности, при высоких – может спровоцировать ускорение прохождения реакции, в результате чего распространяются трещины из-за появления температурных напряжений.

Прочность цемента смотрят на упаковке и в специальных таблицах, для каждой сферы и типа конструкции, определенной нагрузки ищется оптимальный показатель. На прочность влияет также соблюдение технологии замешивания раствора, укладки, ухода после.

Технические характеристики

Расширяющийся (напрягающий) цемент отличается высокой прочностью. При выборе вида материала с такими характеристиками определяют целевое назначение бетонной конструкции, что позволяет определить достаточные показатели влагопоглощения, пористости. На основании данных параметров подбирают вид состава.

Напрягающий цемент относится к классу бетона В40. При этом его характеризует минимальный показатель влагопоглощения и пористости по сравнению с портландцементом и составами, содержащими пластификаторы.

Марки и свойства

Различают:

  • НЦ-10;
  • НЦ-20;
  • НЦ-40.

Первый из вариантов представляет собой безусадочную смесь. Главная характеристика такого материала — минимальное линейное расширение. Марка НЦ-20 востребована больше, чем остальные, что обусловлено средними характеристиками: достаточной прочностью, умеренным увеличением объема при застывании.

Напрягающий цемент НЦ-20 относится к средней ценовой категории, что способствует его широкому распространению. Такой материал может использоваться на разных объектах.

Для сравнения, последний из вариантов отличается более высокой прочностью. По другим показателям он также превосходит ранее рассмотренные аналоги. Такой материал может существенно расширяться. Его используют на объектах с повышенными требованиями к материалам по прочности, влагостойкости и линейному расширению.

Продолжительность службы готовой конструкции многократно увеличивается

Однако в процессе работы нужно проявлять осторожность, т. к

цемент НЦ-40 быстро схватывается. Стоит материал дороже аналогов.

Свойства составов с маркировкой НЦ:

  • повышенная устойчивость к нагрузкам на сжатие;
  • застывает смесь через 30 минут после заливки;
  • готовая конструкция из материала НЦ характеризуется минимальным количеством пор, что обеспечивает гидроизоляционные свойства;
  • устойчивость к истиранию;
  • воздухонепроницаемость;
  • цементная смесь после застывания выдерживает до 1500 циклов замораживания/размораживания, при этом конструкция не разрушается, структура не меняется;
  • материал проявляет устойчивость к воздействию агрессивных сред;
  • обеспечивается высокий показатель адгезии слоя цементной смеси с поверхностями из различных материалов;
  • линейное напряжение: 0,3-2%;
  • самонапряжение — от 2 МПа;
  • диапазон рабочих температур: +5…+35°С.

Плюсы и минусы

Положительные качества:

  • неограниченный период эксплуатации;
  • материал не содержит вредные добавки;
  • универсальность: используется цемент НЦ для гидроизоляции, заделки швов, при возведении фундаментов, бассейнов и других объектов;
  • отличные эксплуатационные характеристики.

Недостатков у цемента ЦН мало. Отмечают высокую цену. Причем стоимость в Москве и регионах отличается. Кроме того, часто в продаже встречаются подделки. Если нет опыта и знаний, определить качественный материал можно только при условии, что у продавца имеется сертификат качества. Еще, не все марки цемента НЦ выдерживают воздействие низких температур.

Особенности

Если состав смеси корректируется, нужно помнить о том, что при сильном нарушении пропорций или добавлении укрепляющих добавок скорость схватывания возрастает. Работать с таким цементом будет сложно.

Когда на завершающем этапе работ заканчивается сухая смесь, нельзя добавлять компоненты для увеличения объема материала, т. к. это может стать причиной снижения прочности, огнеупорности и потери других свойств.

Структура

Общий помол, являющийся самой популярной методикой изготовления известково-пуццоланового цемента, имеет отличительную особенность в виде размола клинкера вместе с гипсом и минеральными активными элементами в многокамерной специальной мельнице. Перед этим ингредиенты дробятся и доводятся до требуемого уровня влажности в сушильном барабане. Стоит отметить, что увеличение долевого соотношения добавок способствует уменьшению себестоимости материала.

Известково-пуццолановый цемент имеет процесс затвердевания, чувствительный к температурным перепадам. При температуре до 14 градусов смесь отличается более медленным застыванием. Процесс практически останавливается, если окружающая температура составляет 5 градусов. Из-за этого существенно усложняется использование материала в холодное время года на открытом пространстве.

При этом пуццолановый цемент схватывается намного быстрее при больших значениях температур и даже превышает показатели привычного портландцемента. Для увеличения эксплуатационных характеристик изготовленных элементов они могут подвергаться дополнительной тепловой обработке при температуре в пределах 80-90 градусов.

Производство цемента

Все разновидности цемента производятся по одной технологии. Могут отличаться составляющие и их пропорции, добавляться какие-то минеральные и другие вещества в конце, но само производство всегда предполагает определенные этапы и действия. Все современные смеси составляются на базе портландцемента.

Упрощенное описание технологии производства цемента:

  1. Получение первичного сырья: перемолотый известняк и глина смешиваются в шлам в пропорции 4:1.
  2. В процессе обжига шлама при температуре +1500 градусов по Цельсию сырье спекают в твердую массу, которая называется клинкер.
  3. Клинкер очень мелко смалывается до состояния порошка.

К клинкерному порошку добавляют минеральные присадки, гипс, чтобы получить цемент с нужными свойствами.

Состав


В составе цемента работают несколько составляющих на молекулярном уровне. Материал представляет собой тонкий порошок серого цвета, а вот компоненты в его химической формуле есть разные и отвечают за те или иные процессы в бетоне.

Какие вещества содержит цемент:

  • Кальциевый оксид – в объеме около 67%.
  • Кремниевый оксид – в объеме до 22%.
  • Алюминиевые окиси – до 5%.
  • Оксид железа – в объеме до 3%.
  • Разного типа модифицирующие компоненты – максимум 3%.

Материалы, составляющие основу цемента:

Клинкер из глины и извести – от его качества зависят прочность и другие свойства материала.

  • Минеральные компоненты – специальные добавки для улучшения характеристик, расширения сферы использования цемента. Это могут быть измельченные сланцевые материалы, гранулированные шлаки, пуццолановые ингредиенты, известь и т.д.
  • Вспомогательные компоненты с сульфатом кальция – для регулирования особенностей прохождения процесса гидратации.
  • Специальные присадки – синтетические компоненты, повышающие стойкость к кислотам, температурам, агрессивным средам, щелочам.

Портландцемент отличается по составу не только из-за добавления в него компонентов в процессе производства, но и из-за особенностей мест добычи сырья. Так, в каждом регионе цемент другой, хоть и отличия несущественные.

Варианты составов материала:

  • Разные виды глины (включая глинистый сланец и лесс).
  • Мергель, известняк, мел, другие карбонатные породы.
  • Минеральные присадки: кремнеземы, глиноземы, апатит, флюорит, плавиковый шпат, гипс, фосфогипс и т.д.

Прочность

Прочность является одним из самых важных свойств цемента, которое определяет сферу применения, предполагаемые нагрузки, технические характеристики конструкции из бетонного монолита. Нормативную прочность на сжатие цемент приобретает по прошествии 28 дней с момента затворения.

Прочность можно посмотреть по марке (самые популярные марки цемента М300, М400 и М500, указывают на прочность в кг/см2) и классу (указанным маркам соответствуют примерные показатели В20, В30 и В40). Приготовленный раствор твердеть начинает в течение 1-2 часов, завершается процесс минимум через 12 часов после укладки.

Далее появляется гидратационное тепло и бетон набирает прочность в течение 28 суток. При низких наружных температурах тепло позволяет цементу набрать полный цикл прочности, при высоких – может спровоцировать ускорение прохождения реакции, в результате чего распространяются трещины из-за появления температурных напряжений.

Прочность цемента смотрят на упаковке и в специальных таблицах, для каждой сферы и типа конструкции, определенной нагрузки ищется оптимальный показатель. На прочность влияет также соблюдение технологии замешивания раствора, укладки, ухода после.

Виды

По своему составу сульфатостойкий цемент разделяется на следующие разновидности:

  • пуццолановый портландцемент;
  • сульфатостойкий шлакопортландцемент;
  • сульфатостойкий портландцемент;
  • сульфатостойкий портландцемент с добавлением минеральных веществ.

Теперь рассмотрим вкратце каждый из этих строительных материалов:

  • Пуццолановый портландцемент содержит смесь из гранулированного доменного шлака и пуццоланов. Под последними подразумеваются продукты вулканического происхождения в виде пепла, туфа и пемзы. Пуццоланы являются активными минеральными добавками при изготовлении портландцемента. Этот строительный материал сравнительно плохо переносит режим попеременного увлажнения и высыхания, а также оттаивания и резкого замораживания.
  • Сульфатостойкий шлакопортландцемент изготавливается путем смешивания клинкера с доменным шлаком в гранулированном виде (примерно 50-60%) и незначительным количеством гипса. Шлак, который используют для производства, должен содержать ограниченное количество оксида алюминия (приблизительно до 10-12%). Сульфатостойкому шлакопортландцементу присваиваются марки М300 и М400. Он относительно устойчив по отношению к воздействию сульфатов, однако плохо переносит сильные морозы.

  • Сульфатостойкий портландцемент имеет марку М400. Он склонен к медленному затвердеванию и низкому тепловыделению. Является универсальным и выдерживает любые виды температурных режимов и влажности.
  • В сульфатостойкий цемент с минералами добавляется около 15-20% от общей цементной смеси доменного шлака в гранулах или 5-10% минеральных веществ. Этот вид стройматериала выпускается с марками М400 и М500. Сульфатостойкий цемент с минеральными добавками отлично подходит для сооружения различных конструкций, имеет повышенную морозостойкость и устойчивость к сильной влажности и засухе.

Особенности и изготовление

Портландцемент используют там, где нужно приготовить прочный и стойкий к различным воздействиям раствор. Это один из видов вяжущего, применяемый для замеса бетона. В основе сухого порошка работает клинкер мелкого помола с добавлением гипса, призванного ускорить схватывание раствора. Марки и виды материала предполагают введение в состав различных добавок, примесей, присадок.

Название цемент («портландцемент») получил от места производства. Впервые смесь создали в далеком 1824 году при участии американского каменщика, а внешний вид материала схож с известняком Портленда, добываемого в английском графстве.

Чтобы получить состав, используют разные карбонатные породы горного происхождения (кремнезем, глинозем, мел, известняк) и мергелий (специальная смесь глины и карбонатных пород, представляющая собой переходную породу от известнякового типа к глинистому).

  • Тщательное измельчение сырья, создание смеси из разных компонентов, взятых в определенных пропорциях.
  • Обжиг сырья в специальных печах при очень высокой температуре (около 1400 градусов) – получение клинкера.
  • Тщательное измельчение клинкера, смешивание его с гипсом.
  • Добавление различных элементов для повышения эксплуатационных характеристик и свойств, установленных ГОСТом и подтверждаемых соответствующими сертификатами.
  • Сухой – смесь мелется и сушится одновременно, что существенно сокращает расходы производства и труда. Мельницы выдают готовый порошок.
  • Мокрый – сначала компоненты мелют, потом замачивают глину до повышения уровня влажности, равного 70%. Далее глину смешивают с известняком в мельнице.
  • Комбинированный – способы производства совмещены: сырье насыщают влагой до 14% и измельчают, сушат в мельницах.

Портландцемент в основе имеет мелко смолотый клинкер, а также гипс, ускоряющий схватывание смеси. В зависимости от вида и марки изделия его формула может включать те или иные добавки и примеси.

Смесь была изобретена еще в 1824 году американским каменщиком, а своим названием обязана внешнему сходству с известняком Портленда, который добывался в одном из английских графств.

Для получения данного состава используются карбонатные горные породы (известняк, мел, глинозем и кремнезем), а также мергелий (смесь карбонатных пород и глины, переходная порода от известняковых к глинистым). Процесс производства начинается с тщательного измельчения сырья и смешивания его в определенных пропорциях. Следующий этап – обжиг сырья в печах при температуре 1300-1400°С. Результатом оплавления становится материал, называемый клинкером.

Клинкер вновь измельчается и смешивается с гипсом. При необходимости добавляются прочие элементы, повышающие эксплуатационные характеристики готового продукта. Данная смесь проходит контроль качества и при соответствии принятым стандартам получает сертификат соответствия.

Существует несколько вариантов обжига сырья:

Мокрый. Сначала происходит измельчение компонентов, затем глина замачивается до тех пор, пока показатель влажности не достигнет 70%. После этого она в мельницах смешивается с известняком.

Сухой. Процесс перемалывания и сушки смеси происходит одновременно, что позволяет сократить трудозатраты и расходы производства. В результате обработки в мельницах получают порошкообразное сырье.

Комбинированный. При данной технологии совмещаются 2 типа производства – сухой и мокрый. Влагонасыщение сырья поднимается до 14%, после чего продукция измельчается и высушивается в специальных мельницах.

Что представляет собой компонент пуццолан?

МОЛОТОК ШМИДТ

Действующий вулкан «Везувий» — место существенных запасов вулканического пепла – главного компонента под производство пуццоланового строительного раствора

Сам по себе материал не обладает какими-либо цементирующими свойствами. Однако если смешать пуццолан с водой или известью, получается реакция с гидроксидом кальция, сопровождаемая образованием соединений, наделённых свойствами связывающего материала.

Состав римской цементной смеси более 2000 лет не был доступен широким слоям строительного сообщества. Лишь в конце прошлого столетия в США впервые произвели пуццолановый цемент, который появился на рынке в качестве экологически чистой связывающей структуры.

Теперь существуют два типа упомянутого компонента пуццолан:

  1. Искусственный.
  2. Натуральный.

Состав первого типа включает летучую золу, кремнезём, рисовую шелуху, доменный шлак. Состав второго типа включает обожжённую глину, пумицит, диатомовую землю.

Измельчённую массу частиц глины с известняком загружают на воздушные шаровые мельницы, в желаемых пропорциях и в соответствии с требованиями. Загруженный состав тщательно перемешивают перед отправкой в накопительные бункеры.

ЛОКАТОР

Приготовленный промышленным способом пуццолановый портландцемент – пример конкретного использования в строительной деятельности при заливке бетонного основания

На следующем этапе производства смесь в требуемом количестве извлекается из бункеров, предварительно нагревается до 800-1000°C. В результате прогрева получают из смеси CaCO3 химический элемент CaO (негашёная известь).

Предварительно нагретую смесь затем направляют в технологическую вращающуюся печь, где прогревают до 1450°C. Получаемый в процессе такого обжига клинкерный порошок охлаждают роторным охладителем. Охлаждённый клинкер смешивают с гипсом и пуццоланом в требуемой пропорции. Как результат — получается пуццолановый портландцемент.

Свойства описываемого строительного продукта можно отметить следующими деталями:

  • время (минимум) начального схватывания — 30 минут,
  • время (максимум) окончательного схватывания — 600 минут,
  • упрочнение за 3 суток — 13МПа,
  • упрочнение за 7 дней — 22 МПа,
  • упрочнение за 28 дней — 33 МПа,
  • усадка при высыхании не превышает 0,15%,
  • крупность (тонкость) структуры не менее 300 м2/кг,

Предпочтительное использование стройматериала видится при строительстве гидротехнических сооружений, морских объектов, сооружаемых в зоне береговой линии моря, при строительстве плотин и т. п.

ВИБРАТОР

Портландцемент на основе пуццолана – это не просто экологически чистая конструкция, но также высоконадёжная для эксплуатации в «мокрых» условиях

Также очевидным является применение пуццоланового портландцемента при монтаже предварительно напряженных и постнапряженных бетонных элементов. Удачным применение видится в составе кладочных и штукатурных растворов, поскольку такой подход даёт лучшую отделку поверхности.

Налицо экологически чистый цемент, учитывая, что компоненты, используемые в производстве, изготовлены на основе натуральных переработанных отходов. Стройматериал — очень «тонкий» цемент, следовательно, оптимально подходящий под исполнение штукатурных работ.

Уменьшенное значение начального упрочнения оказывает влияние на раннее снятие опалубки. Поскольку содержимое представляет более тонкий материал, подача бетона несколько затруднена.

По сравнению с обычным портландцементом время установки получается меньшим. Снижение уровня щёлочности снижает устойчивость по отношению к коррозии стальной арматуры.

Поскольку прочность этого вида бетона увеличивается медленно, процесс отверждения очень важен. Любая непреднамеренная ошибка в этом может вызвать проблемы долговечности конструкции.

Производство

На специализированных заводах изготавливается известково-пуццолановый цемент, производство которого требует наличия технологического полного цикла. Отличие таких объектов промышленности заключается в том, что они имеют отделение для помола, используемое для измельчения и высушивания добавок. Выступают в роли них минеральные натуральные вещества – глиеж, диатомит, также возможно применение побочной продукции энергетического производства.

Содержится множество дополнительных веществ в таком материале, как пуццолановый цемент. Состав и соотношение ингредиентов оказывают влияние на эксплуатационные характеристики. Для изменения периода застывания во время помола добавляется гипс, при этом его количество не должно быть более 3% от всей массы.

Клинкерные минералы и разрушение бетона

Все типы цементов значительно различаются по минералогическому и химическому составу, так как различны источники сырья и соотношение сырьевых материалов.

Четыре вида минералов

Учеными разных стран предпринимались попытки контролирования свойств цементов для точной классификации по видам назначения и исключения процедуры постоянных физических испытаний. Но попытка установления предельных соотношений и количеств, взятых за основу четырёх клинкерных материалов оказалась неудачной. Причина неудачи в том, что минералогический состав сырья не может быть достаточно точным, не учитывает потребные свойства цемента, а значит контрольные физические испытания цемента необходимы.

Основные клинкерные минералы

  • C2S — двухкальциевый и C3S — трёхкальциевый силикаты;
  • C4AF четырехкальциевый алюмоферит;
  • С3А -трехкальциевый алюминат.

Механизм разрушения бетона

Взаимодействуя с содержащей сульфаты водой алюминат С3А. образуется гидросульфоалюминат кальция с дальнейшей кристаллизацией в структуре бетона. Это приводит к расширению объёма с последующим разрушением бетона.

Подобная кристаллизация чаще всего наблюдается при большом количестве циклов затопления бетона с последующим высушиванием. В первую очередь это относится к гидротехническим сооружениям — мостовым опорам, заглубленным сваям, подтопленным фундаментам.

Даже кристаллы высолов на кирпичной стене способны привести к ее разрушению. Арматура железобетона тоже подвержена аналогичным процессам, для защиты от них применяются антикоррозионные добавки.

Марки

Марка определяется как прочность образца при испытании его на изгиб и сжатие. Для изготовления образца применяются портландцемент и песок, взятые в пропорции 1: 3. Из данного раствора изготавливается образец размером 4х4х16 см, который застывает в течение 28 суток, твердение происходит в условиях повышенной влажности. Для ускорения застывания разрешается прибегать к технике пропаривания образца.

Наиболее распространенными сегодня являются марки портландцемента М 400, 500, 600:

М 400 – наиболее востребованная марка цемента. Заложенные в ней технические характеристики (прочности, морозостойкости) подходят для возведения большинства объектов.

М 500 – цемент, обладающий несколько большим запасом прочности, что позволяет применять его в работах по реконструкции или восстановлению объектов после аварии, использовать для ремонтно-дорожных работ, строительства объектов военно-технического назначения, сооружений из асбестоцемента.

Существуют также «промежуточные» марки цемента, например М 550 (по своим техническим характеристикам близки к М500, но отличаются чуть большей прочностью).


С этим читают