Особенности портландцемента
Портландцемент является вяжущим гидравлическим веществом, для которого характерны широкая сфера использования и высокая универсальность. Подобный вид цемента состоит на 70-80 процентов из клинкера. Он представляет собой продукт, который получается из соответствующей сырьевой смеси глины с известняком. Вторая составляющая, которая не уступает по важности – гипс, который управляет скоростью отвердевания и схватывания цементной массы. Помимо этого, смесь содержит всевозможные корректирующие добавки – пески, пиритные огарки, опоки, бокситы, трепелы. Именно их процентный состав напрямую влияет на виды, свойства и марки портландцемента.
Процесс производства портландцемента
Процесс производства начинается с непосредственного приготовления клинкера. С этой целью сырьевую смесь (мел, кремнезем, известняк и глинозем), тонким образом измельчают вплоть до однородного состояния. А затем подвергают обжиганию при температуре 1450-1470 градусов по Цельсию на протяжении двух-четырех часов в специально разработанной печи. В процессе нагревания смеси компонентов обрабатываемого сырья - глины и известняков вплоть до высоких температур имеет место их частичное плавление и агрегация. Это, в свою очередь, приводит к соответствующему образованию гранул клинкера. Таким образом, как раз заканчивается немаловажный промежуточный этап производства современного портландцемента.
Затем, после повторного измельчения клинкер подвергают смешиванию с гипсом высокого качества. На данном этапе в смесь добавляются разноплановые присадки, способные усовершенствовать эксплуатационные свойства и характеристики готового продукта.
Существует несколько методов производства портландцемента (они отличаются методом обжига, способом применяемого смешивания всех сырьевых материалов):
- Мокрый. При подобном популярном способе глинистый компонент подлежит предварительному замачиванию. После того, как влажность соответствующего сырья увеличивается вплоть до 70 %, происходит смешивание с известняком и его отправляют напрямую в печь. После получения минеральных гранул по итогам обжига, они подвергаются перемалыванию и последующему смешиванию с гипсом. Такой метод характеризуется экономией электроэнергии, а также совершенным процессом смешивания и немаловажной транспортировки сырья.
- Полусухой. В процессе приготовления клинкера применяют глину и известь, которые тонко измельчаются и высушиваются. После непосредственного смешивания клинкер оптимизируется путем внесения важных добавок, грамотным образом гранулируется и отправляется на дальнейший обжиг. Такому методу характерен более тонкий процесс измельчения сырья.
- Сухой. По праву считается самым экономным. Характерная черта - использование на всех этапах производства только сухого сырья, влажность которого не может превышать 1 процент. Выделяют несколько технологий приготовления клинкера с помощью сухого метода (в зависимости от имеющихся свойств сырья). Наиболее распространенный метод - сушки в специально разработанных вращающихся печах и грамотного перемалывания в актуальных дробильных аппаратах. После окончания процесса обжига сырье располагается в холодильнике. Затем происходит этап его тонкого перемалывания и качественной фасовки на складах.
- Смешанный. При подобном способе производства портландцемента ощутимая часть работ выполняется в соответствии с мокрым способом, а остальная часть – в соответствии с методом сухого метода. Предполагается сухая подготовка сырья, а также последующее его увлажнение вплоть до 14 %, измельчение в требуемых мельницах и сушка в специально разработанных вращающихся печах.
Основные свойства и характеристики портландцемента
- Плотность. Основополагающая характеристика, которая определяется как отношение массы к объему. Насыпную плотность определяют именно удельным весом с обязательным учетом того воздуха, который находится между частицами. Истинная плотность представляет плотность вещества в непосредственном состоянии монолита.
- Схватывание. Представляет собой первый этап процесса гидратации. В этом периоде происходит набор немаловажной прочности бетонной смеси. Его начало имеет место спустя довольно короткое время после заливки.
- Тонкость помола. Является важной характеристикой касательно дисперсности имеющихся зернистых масс, в частности, важных вяжущих материалов. Представляет из себя то количество зерен, а также их общую суммарную поверхность в единице массы рассматриваемого зернистого вещества.
- Равномерность процесса изменения объема в важный период схватывания. Эта актуальная характеристика определяет уровень качества цемента. Неравномерное схватывание может иметь место в случае порошка с превышенным процентным содержанием извести либо же оксидов магния. Качество получаемого раствора определяется по соответствующему состоянию поверхности лепешек из соответствующего цементного теста. После требуемого затвердения у них не должно появляться трещин либо нежелательных морщин.
- Водоцементное отношение или водопотребность. Эта характеристика представляет собой то количество влаги, которое требуется с целью изготовления цементного теста с конкретными пластичными свойствами. В большинстве случаев соотношение количества воды к цементу у марок составляет 25 %. С целью понижения данного показателя в состав цемента могут напрямую вводиться разноплановые важные пластификаторы.
- Водоотделение. Процесс непосредственного водоотделения происходит прямо на поверхности бетонного изделия либо же между имеющимися слоями раствора в процессе важного твердения цементного теста. Он происходит благодаря грамотному опусканию твердых частиц имеющегося основного материала, а также немаловажных наполнителей под непосредственным действием своей силы тяжести. Подобный трудоемкий процесс может снизить показатели прочности. По этой причине с целью замедления имеющего место процесса водоотделения в требуемую сухую смесь вводят разнообразные актуальные минеральные добавки.
- Морозостойкость. Показатель, который относится к отвердевшей поверхности соответствующего цементно-песчаного слоя. Им обозначается способность на достойном уровне переносить конкретное количество замерзаний, а также последующих процессов оттаивания с соответствующим сохранением основных важных рабочих характеристик бетона. Улучшение такой характеристики может происходить путем добавления в раствор абиетата натрия (органической натриевой соли абиетиновой кислоты).
- Коррозийная стойкость. Определяется непосредственным увеличением хрупкости бетона под оказываемым воздействием разнообразных агрессивных сред. Показатель обладает химической, а также немаловажной физической составляющими. Химическая составляющая определяется минеральным составом, а также важной способностью компонентов имеющейся смеси достойно выдерживать воздействие всяческих химически активных элементов. Физическая составляющая представляет стойкость к непосредственному воздействию природных сил. Улучшить её можно путем снижения пористости готового монолита добавлением модификатора именно на стадии приготовления качественного раствора.
- Тепловыделение. Представляет из себя способность цемента выделять тепло в процессе гидратации. Портландцемент, для которого характерны высокие показатели тепловыделения, считается некачественным. Ведь в случае высокого выделения тепла раствор показывает довольно быстрое схватывание, однако очень быстро может терять прочностные характеристики. Для того, чтобы отрегулировать показатели тепловыделения, разработаны специальные химически активные добавки, а также присадки.
Марки и виды портландцемента
В строительном процессе используются следующие марки портландцемента – М300, М400, а также М500, М550 и М600. Подбирают подходящие варианты строительного материала в зависимости от требуемых свойств и характеристик.
Выделяют несколько видов портландцемента:
- Дорожный,
- Гидрофобный,
- Сульфатостойкий портландцемент,
- Шлакопортландцемент,
- Бездобавочный портландцемент,
- Пластифицированный и другие.
Итак, портландцемент представляет собой популярный строительный материал, которому присущи отличные показатели долговечности, прочности, морозоустойчивости и важнейшей водоустойчивости. Причем он способен выдерживать достаточно высокие нагрузки. А большое разнообразие марок и видов портландцемента помогут подобрать наиболее оптимальный вариант в каждом конкретном случае.