Какие бывают цементы и их применение?

Цемент который представлен в строительном маркете https://ortek.ua/stroitelnye-smesi/cement-rus является основным вяжущим материалом, используемым практически во всех строительных работах и ​​входит в состав бетонных смесей, растворов, штукатурных смесей и многих других строительных химикатов. Это гидравлическое вяжущее, что означает — процесс отверждения (после начального схватывания) может происходить и в воде.

В статье вы узнаете:

•  Как производят цемент?
•  Каковы виды и свойства цементов?
•  Что такое специальные цементы?
•  Что такое цементы специального назначения?

Технология производства цемента

Первичным сырьем для производства цемента являются такие полезные ископаемые, как: известняк, мергель, глина или глинисто-сланцевые карьеры, из которых путем обжига в цементной печи при высокой температуре получают полупродукт для производства цемента — цементный клинкер. — сформирован.

Сырье, поступающее из шахты, измельчается, а оптимизация состава достигается за счет добавления, в том числе. сланец, пуццолан или песок. После измельчения в шаровых мельницах шихту передают во вращающиеся печи, где происходит ряд физико-химических реакций при температуре до 1450°С.

В результате обжига компонентов образуется цементный клинкер, из которого после охлаждения и измельчения с добавками получают чистый портландцемент или другие его варианты.

Виды и свойства цементов

Для классификации были приняты две основные группы продукции: обычные цементы, считающиеся традиционными, и специальные цементы, обусловленные дополнительными функциональными свойствами. На обычные цементы распространяется гармонизированный европейский стандарт EN 197-1.

Основными функциональными параметрами являются определение гарантированной прочности на сжатие в мегапаскалях (МПа) по классам цемента: 32,5 МПа, 42,5 МПа и 52,5 МПа и время набора ранней прочности, обозначенное буквой Р для так называемых цементов. быстросхватывающийся, например, 32,5 R или буква N для цементов с нормальным временем схватывания, например, 42,5 N.

В зависимости от состава цементы классифицируют на пять видов, а долю компонентов, отличных от портландцемента, дополнительно обозначают буквами А, В или С соответственно (где буква А обозначает наименьшую долю добавок).

CEM I — чистый портландцемент (без добавок), особенно быстросхватывающихся разновидностей — применяется преимущественно для приготовления бетонов, применяемых в армированных конструкциях, а благодаря выделению большого количества тепла при схватывании (гидратации) может быть использован при низких температурах окружающей среды.

Тем не менее, он требует тщательного ухода для поддержания надлежащей влажности в период созревания. Белая разновидность этого цемента используется для производства бетонной арматуры благодаря возможности любого цвета бетонной смеси.

CEM II — Портландцементы с добавками , основным назначением которых является, помимо обычных бетонов, приготовление кладочных и штукатурных растворов, базовых и стабилизирующих слоев.

В зависимости от вида добавок их называют: шлаковые (S), кремнеземные (D), пуццолановые (P — природные или Q — промышленные), зольные (V — кремнеземная летучая зола, W — известковая летучая зола), известняковые (L ), шлак — зола (СВ). Например, цемент с обозначением ЦЕМ II/Б-С содержит 21-35% доменного шлака, а ЦЕМ II/А-П содержит 6-20% природного пуццолана.

CEM III – металлургический цемент – характеризуется высокой стойкостью к сульфатам и гуминовым кислотам, что позволяет использовать его в средах с повышенной агрессивностью, поэтому чаще всего применяется для фундаментных работ . Благодаря низкой теплоте гидратации особенно подходит для формирования массивных бетонных конструкций. Однако его нельзя использовать при температуре окружающей среды ниже +5°С.

CEM IV – пуццолановый цемент – также проявляет высокую стойкость к негативному влиянию кислых агрессивных сред (например, сульфатных вод). Используется аналогично металлургическому цементу, а также для растворов и штукатурок в подземных и надземных частях зданий.

CEM V — многокомпонентный цемент — содержит большую долю добавок, чем цементы CEM II (даже до 50%), получая свойства, аналогичные металлургическому цементу. В основном используется для производства бетонных элементов и в качестве компонента строительных смесей.

Специальные цементы

Специальные цементы должны соответствовать основным нормативным требованиям, предъявляемым к обычным цементам, а также дополнительным условиям, касающимся особых свойств продукта и его компонентов. Эти свойства обозначаются в типах цемента буквами NA, LH или HSR соответственно.

Эта классификация не ограничивается только одним признаком, и конкретный вид цемента может обладать двумя или тремя особыми свойствами одновременно. Эти цементы используются в специфических условиях применения и использования бетона, а также в рецептурах, содержащих необычные ингредиенты, например заполнители.

Цемент с низким содержанием щелочи NA – используется при приготовлении бетонных смесей, содержащих заполнители, которые могут вступать в реакцию со щелочными компонентами цемента. В результате на границе цемент-заполнитель образуются химические соединения, набухающие под действием воды. Эти реакции могут привести к разрушению бетонной конструкции, что может привести к ее полному разрушению.

Цемент с низкой теплотой гидратации LH — интенсивность тепловыделения гидратации цемента имеет значение при изготовлении больших масс бетона, особенно с цементами высокого класса прочности.

Большое количество тепла, выделяющееся при схватывании бетона, вызывает неравномерное распределение температуры в поперечном сечении бетонного элемента, так как поверхность остывает значительно быстрее, чем в середине. Это вызывает термические напряжения, что приводит к образованию трещин и ослаблению прочности бетона.

Цемент с высокой устойчивостью к сульфатам HSR — проявляет особую устойчивость к химическому разрушающему воздействию сульфатов, которые в высоких концентрациях могут встречаться в промышленных водах, сточных водах, а также в грунтовых водах. Длительный контакт бетона с такой средой приводит к расширительной коррозии и, как следствие, к ослаблению или даже разрушению конструкции бетона.

Цементы специального назначения

Алюминиевые цементы — основаны на другом сырье и добавках, чем обычные (портландские) цементы и их основным ингредиентом являются алюминаты кальция с содержанием до 70%.

Они относятся к быстросхватывающимся цементам, а их особенностью является способность работать при высоких температурах (до 1700°С). Они также проявляют высокую устойчивость к воздействию хлоридов и сульфатов. Алюминиевые цементы относятся к цементам с высокой теплотой гидратации, что позволяет использовать бетонные смеси при низких температурах окружающей среды.

Расширяющиеся цементы — изготавливаются из смеси портландцемента с расширяющимся компонентом, придающим цементу эффект увеличения объема раствора (набухания раствора) в начальной стадии его твердения. Эти цементы используются, например, для ремонта бетона и восполнения образовавшихся потерь (повторного профилирования).

Буровые цементы — это отдельная группа цементов, применяемых в основном в промышленности при буровых работах, применяемых для защиты нефтяных и газовых скважин. Они применяются в виде жидкости или суспензии, а их главное преимущество — возможность использования в широком диапазоне температур и давлений, преобладающих на глубине до нескольких километров.