Ciment Portland: caracteristici tehnice și aplicare

În prezent, cimentul Portland este recunoscut pe drept drept cel mai comun tip de liant pentru soluții de beton. Este făcut din roci carbonatice. Este adesea folosit în producția de beton. Astăzi vom arunca o privire mai atentă asupra caracteristicilor tehnice inerente acestui material, precum și asupra modului în care poate fi aplicat.

Înainte de a lua în considerare caracteristicile și caracteristicile unui material precum cimentul Portland, merită să vă dați seama ce este acesta.

Cimentul Portland este un tip de ciment, care este un agent hidraulic și liant special. Într-o măsură mai mare, constă din silicat de calciu. Această componentă ocupă aproximativ 70-80% din procentul unei astfel de compoziții de ciment.

Acest tip de șlam de ciment este popular în întreaga lume. Și-a primit numele de la insula, care se află pe coasta Marii Britanii, deoarece stâncile din Portland au exact aceeași culoare.

Cimentul Portland are puncte forte și puncte slabe.

Pentru început, merită să ne gândim la ce avantaje are acest material:

• Trebuie remarcate caracteristicile excelente de rezistență ale cimentului Portland. De aceea, este cel mai des folosit la fabricarea structurilor monolitice din beton armat și a altor obiecte similare.
• Cimentul Portland este rezistent la îngheț. Nu se teme de temperaturi scăzute. În astfel de condiții, materialul nu suferă deformare și nu se crăpă.
• Acest material este impermeabil. Nu suferă de contactul cu umezeala și umezeala.
• Cimentul Portland poate fi folosit chiar și pentru construcția de fundații în condiții dificile de teren. Pentru astfel de condiții, se folosește o soluție rezistentă la sulfat.
• Există mai multe soiuri de ciment Portland - fiecare cumpărător poate alege cea mai bună opțiune pentru el însuși. Puteți achiziționa un compus cu întărire rapidă sau cu întărire medie.
• Dacă ați achiziționat un ciment Portland de înaltă calitate, atunci nu trebuie să vă faceți griji cu privire la contracția și deformarea ulterioară a acestuia. După instalare, nu formează fisuri sau alte daune similare.

Nu există multe dezavantaje ale cimentului Portland. De regulă, acestea sunt asociate cu soluții de calitate scăzută, dintre care astăzi există multe în magazine.

Printre acestea se numără următoarele:

• În timpul întăririi sale complete, un material de calitate scăzută este susceptibil la deformare. Acest lucru trebuie luat în considerare atunci când lucrați. De asemenea, trebuie prevăzute toate îmbinările de contracție.
• Această soluție nu poate fi numită ecologică, deoarece în compoziția sa, pe lângă cele naturale, există multe componente chimice.
• Trebuie avut grijă când manipulați cimentul Portland, deoarece contactul cu acesta poate provoca arsuri chimice și iritații. Potrivit experților, în condiții de contact pe termen lung cu acest material, este posibil să câștigi cancer pulmonar.

Din păcate, astăzi mulți cumpărători se confruntă cu mortare de ciment Portland de calitate scăzută. Acest produs trebuie să respecte GOST 10178-75. În caz contrar, amestecul poate să nu fie la fel de puternic și de încredere.

Compoziția cimentului Portland modern conține var, gips și argilă specială de clincher care a suferit o prelucrare specială.

De asemenea, acest tip de ciment este completat cu componente corective care îmbunătățesc caracteristicile tehnice ale mortarului:

• asigurați-i densitatea potrivită;
• determinați una sau alta viteză de solidificare;
• face materialul rezistent la factorii externi și tehnogeni.

Producția acestui tip de ciment se bazează pe silicați de calciu. Tencuiala este folosită pentru reglarea setării. Cimentul Portland este produs prin arderea (după o formulă specială) a unui anumit amestec cu o cantitate mare de calciu.

În producția de ciment Portland, nu se poate face fără roci carbonatice. Acestea includ:

• cretă;
• calcar;
• silice;
• alumină.

De asemenea, adesea în procesul de fabricație, este adesea folosită o componentă precum marna. Este o combinație de argilă și roci carbonatice.

Dacă luăm în considerare procesul de fabricare a cimentului Portland în detaliu, atunci putem concluziona că acesta constă în măcinarea materiilor prime necesare. După aceea, se amestecă corespunzător în anumite proporții și se arde în cuptoare. În același timp, regimul de temperatură rămâne la 1300-1400 de grade. In astfel de conditii se asigura prajirea si topirea materiilor prime. În această etapă se obține un produs numit clincher.

Pentru a obține produsul finit, compoziția de ciment este măcinată din nouiar apoi amestecat cu gips. Produsul rezultat trebuie să treacă toate verificările pentru a-și confirma calitatea. Compoziția dovedită și de încredere are întotdeauna certificatele corespunzătoare ale probei necesare.

Ca rezultat, pentru a produce ciment Portland de înaltă calitate, se folosesc mai multe metode pentru a-l crea:

• uscat;
• semi uscat;
• combinate;
• umed.

Metodele de producție uscate și umede sunt cele mai frecvent utilizate.

Această opțiune de producție implică crearea cimentului Portland cu adăugarea unei componente speciale de carbonat (cretă) și a unui element siliconic - argilă.

Suplimentele de fier sunt adesea folosite:

• cenușuri de pirit;
• nămol de convertizor.

Această metodă de fabricare a cimentului puternic se numește umedă, deoarece măcinarea tuturor componentelor are loc în apă. În același timp, la ieșire se formează o sarcină, care este o suspensie pe bază de apă. De obicei, conținutul său de umiditate variază de la 30% la 50%.

După aceea, nămolul este ars direct în cuptor. În această etapă, dioxidul de carbon este eliberat din acesta. Bilele de clincher care apar sunt măcinate cu grijă până se transformă într-o pulbere, care poate fi numită deja ciment.

Pentru metoda de fabricație semi-uscată se folosesc componente precum varul și argila. Conform schemei standard, aceste componente sunt zdrobite și uscate. Apoi sunt amestecate, zdrobite din nou și ajustate cu o varietate de aditivi.

La sfârșitul tuturor etapelor de producție, argila și varul sunt granulate și arse. Putem spune că metoda de producție semi-uscată este aproape aceeași cu cea uscată. Una dintre diferențele dintre aceste metode este dimensiunea materiei prime măcinate.

Metoda uscată de fabricare a cimentului Portland este recunoscută pe bună dreptate drept cea mai economică. Caracteristica sa distinctivă constă în faptul că în toate etapele producției sunt utilizate materii prime care sunt exclusiv în stare uscată.

Una sau alta tehnologie pentru fabricarea cimentului depinde direct de proprietățile fizice și chimice ale materiilor prime. Cea mai populară este producția de material în condițiile unor cuptoare rotative speciale. În acest caz, trebuie folosite componente precum argila și varul.

Când argila și varul sunt zdrobite complet într-un aparat special de zdrobire, acestea sunt uscate în starea necesară. În acest caz, nivelul de umiditate nu trebuie să depășească 1%. În ceea ce privește măcinarea și uscarea directă, acestea sunt efectuate într-o mașină specială de separare. Apoi amestecul rezultat este transferat la schimbătoarele de căldură ciclonice și rămâne acolo pentru un timp foarte scurt - nu mai mult de 30 de secunde.

Urmează o etapă în care materia primă pregătită este ars direct. După aceea, se transferă la frigider. Apoi clincherul este „mutat” în depozit, unde va fi măcinat temeinic și ambalat. În acest caz, pregătirea preliminară a componentei de gips și a tuturor elementelor suplimentare, precum și depozitarea și transportul clincherului în viitor, se vor desfășura în același mod ca și în cazul metodei de producție umedă.

În caz contrar, această tehnologie de producție se numește combinată. Cu acesta, nămolul este obținut prin metoda umedă, iar apoi amestecul rezultat este eliberat de excesul de umiditate folosind filtre speciale. Acest proces ar trebui să continue până când nivelul de umiditate este de 16-18%. După aceea, amestecul este transferat la ardere.

Există o altă opțiune pentru producția mixtă a unui amestec de ciment. În acest caz, se asigură prepararea uscată a materiilor prime, care este apoi diluată cu apă (10-14%) și supusă granulării ulterioare. Este necesar ca dimensiunea granulelor să nu fie mai mare de 15 cm. Abia după aceea încep să ardă materia primă.

Mulți consumatori se întreabă care este diferența dintre cimentul Portland și cimentul convențional.

Trebuie remarcat imediat că cimentul de clincher este unul dintre subtipurile mortarului clasic. De regulă, este utilizat în producția de beton, care, la rândul său, este indispensabil în construcția de structuri monolitice și din beton armat.

În primul rând, diferențele dintre cele două soluții constă în aspectul, performanța și proprietățile lor. Deci, cimentul Portland este mai rezistent la temperaturi scăzute, deoarece conține aditivi speciali. Pentru cimentul simplu, aceste caracteristici sunt mult mai slabe.

Cimentul Portland este mai popular și mai solicitat decât cimentul convențional, în ciuda compoziției sale chimice. Experții săi sunt cei care recomandă utilizarea acestuia în lucrări de construcții, mai ales dacă sunt de mare amploare.

Există mai multe tipuri de ciment Portland.

• Uscare rapidă. O astfel de compoziție este completată cu minerale și componente de zgură, prin urmare se întărește complet în primele trei zile. Datorită acestei caracteristici, timpul de menținere a monolitului în cofraj este redus considerabil. Este de remarcat faptul că, în procesul de uscare a cimentului Portland cu uscare rapidă, își mărește caracteristicile de rezistență. Marcarea amestecurilor cu uscare rapidă - M400, M500.
• În mod normal, se întărește. În compoziția unui astfel de ciment Portland, nu există aditivi care afectează perioada de întărire a soluției. În plus, nu are nevoie de o măcinare fină. O astfel de compoziție trebuie să aibă caracteristici care corespund cu GOST 31108-2003.
• Plastificat. Acest ciment Portland conține aditivi speciali numiți plastifianți. Acestea oferă cimentului cu mobilitate ridicată, proprietăți de rezistență sporite, rezistență la diferite condiții de temperatură și absorbție minimă de umiditate.

• Hidrofob. Un ciment Portland similar se obține prin introducerea de componente precum asidol, mylonft și alți aditivi hidrofobi.Principala caracteristică a cimentului Portland hidrofob este o ușoară creștere a timpului de priză, precum și capacitatea de a nu absorbi umiditatea în structura sa.

• Rezistent la sulfat. Tipul de ciment Portland rezistent la sulfat este folosit pentru a obține beton de înaltă calitate, care nu se teme de temperaturi scăzute și de îngheț. Acest material poate fi folosit în construcția clădirilor și structurilor care sunt afectate de apele sulfatate. Un astfel de ciment previne formarea coroziunii pe structuri. Clasele de ciment Portland rezistent la sulfat - 300, 400, 500.
• Rezistent la acizi. Conținutul acestui ciment Portland conține nisip de cuarț și silicofluorura de sodiu. Aceste componente nu se tem de contactul cu substanțe chimice agresive.
• Aluminos. Cimentul de clincher de alumină se caracterizează printr-o compoziție în care alumina este prezentă în concentrație mare. Datorită acestei componente, această compoziție are un timp minim de priză și uscare.

• puzolanică. Cimentul puzolanic este bogat în aditivi minerali (de origine vulcanică și sedimentară). Acești constituenți reprezintă aproximativ 40% din compoziția totală. Aditivii minerali din cimentul Portland puzzolanic asigură o performanță mai mare de impermeabilitate. Cu toate acestea, ele nu contribuie la formarea eflorescenței pe suprafața unei soluții deja uscate.
• Alb. Astfel de soluții sunt făcute din var pur și argilă albă. Pentru a obține un efect de albire mai mare, clincherul trece printr-un proces de răcire suplimentară cu apă. Cimentul Portland alb este cel mai adesea folosit în lucrări de finisare și arhitectură, precum și colorat. De asemenea, poate acționa ca bază pentru un mortar colorat de ciment Portland. Marcarea acestei compoziții este M400, M500.

• Ciment Portland de zgură. Acest tip de ciment Portland este utilizat pentru fabricarea betonului termorezistent. Un astfel de material are un coeficient scăzut de rezistență la îngheț, motiv pentru care este atât de des folosit în construcția nu numai a structurilor subterane, ci și subterane și subacvatice.

• Umplere. Cimentul Portland special pentru puțuri de petrol este cel mai adesea folosit pentru cimentarea puțurilor de gaz și petrol. Compoziția acestui ciment este mineralogică. Se diluează cu nisip de cuarț sau zgură de calcar.

Există mai multe soiuri ale acestui ciment:

1. nisipos;
2. ponderat;
3. higroscopic scăzut;
4. rezistent la sare.

• Zgură alcalină. Un astfel de ciment Portland are aditivi din alcali, precum și zgură măcinată. Există compoziții în care sunt prezenți componente de argilă. Cimentul zgură-alcalin se apucă în același mod ca cimentul Portland obișnuit cu o bază nisipoasă, cu toate acestea, se caracterizează prin rezistență crescută la factori externi negativi și temperaturi scăzute. De asemenea, o astfel de soluție are un nivel scăzut de absorbție a umidității.

După cum puteți vedea, proprietățile tehnice și fizice ale diferitelor tipuri de ciment Portland sunt foarte diferite unele de altele. Datorită unei astfel de opțiuni largi, puteți alege o soluție atât pentru lucrări de construcție, cât și pentru lucrări de finisare în orice condiții.

Toate soiurile de ciment Portland diferă prin marcaje:

• M700 este un compus foarte durabil. Acesta este cel care este folosit la fabricarea betonului de înaltă rezistență pentru construcția de structuri complexe și mari. Un astfel de amestec nu este ieftin, prin urmare este extrem de rar folosit pentru construcția de structuri mici.
• М600 este o compoziție cu rezistență crescută, care este cel mai adesea utilizat în producția de elemente critice din beton armat și structuri complexe.
• M500 este, de asemenea, foarte durabil. Datorită acestei calități, poate fi folosit în reconstrucția diferitelor clădiri care au suferit accidente grave și distrugeri. De asemenea, compoziția M500 este utilizată pentru așezarea suprafețelor de drum.
• M400 este cel mai accesibil și răspândit. Are parametri buni de rezistență la îngheț și umiditate. Clinker M400 poate fi folosit pentru construirea de structuri pentru orice scop.

După cum sa menționat mai sus, cimentul Portland este un tip îmbunătățit de mortar de ciment. Anumite caracteristici tehnice inerente acestui material depind direct de tipul direct de umplutură. Deci, cimentul Portland cu uscare rapidă marcat cu 500 și 600 se mândrește cu o întărire rapidă, prin urmare, este amestecat în beton pentru construcția de structuri masive și de dimensiuni mari și pot fi atât supraterane, cât și subterane. În plus, această compoziție este adesea menționată în cazurile în care este necesar cel mai rapid set posibil de rezistență. Cel mai adesea, această nevoie apare la turnarea fondului de ten.

Cimentul Portland cu marcajul 400 este recunoscut pe drept ca fiind mai comun. Este versatil în aplicare. Este folosit pentru a crea piese monolitice și din beton armat puternice, care sunt supuse unor cerințe de rezistență crescute. Această compoziție rămâne ușor în urma cimentului Portland de gradul 500, dar este mai ieftină.

Liantul rezistent la sulfat este adesea folosit pentru prepararea amestecurilor implicate în construcția diferitelor structuri sub apă. Acest ciment Portland avansat este indispensabil în aceste condiții, deoarece structurile subacvatice sunt deosebit de susceptibile la efectele nocive ale apelor sulfatate.

Cimentul cu un plastifiant și marcarea 300-600 crește proprietățile de plasticitate ale mortarului și, de asemenea, crește caracteristicile de rezistență ale acestuia. Folosind un astfel de ciment Portland, puteți economisi aproximativ 5-8% din liant, mai ales în comparație cu cimentul simplu.

Soiurile speciale de ciment Portland nu sunt adesea folosite pentru lucrări de construcție la scară mică. Acest lucru se datorează costului lor ridicat. Și nu fiecare consumator este bine familiarizat cu astfel de formulări. Totuși, cimentul Portland, de regulă, este utilizat în construcția de instalații mari și importante.

Cimentul Portland conferă betonului obișnuit proprietăți speciale și proprietăți de rezistență, ceea ce îl face foarte popular în lucrările de construcții (în special la scară largă). Cu toate acestea, o astfel de soluție nu poate fi utilizată în albiile râurilor curgătoare, corpurile de apă sărată, precum și în apa cu un conținut ridicat de substanțe minerale.

Cimentul Portland are o compoziție mai complexă decât mortarul convențional.

Când lucrați cu astfel de materiale, ar trebui să țineți cont de sfaturile și recomandările experților:

• Pentru ca soluția să se întărească cât mai curând posibil, este necesar să selectați o compoziție mineralogică adecvată a cimentului, precum și să aplicați aditivi speciali. Adesea, în astfel de cazuri, se îndreaptă către încălzirea electrică sau procesarea umezeală termică.
• Nitrații de sodiu, potasiu și amoniu sunt utilizați pentru a încetini întărirea. NS
• Este necesar să se țină cont de timpul de întărire al pastei de ciment. Începutul acestui proces are loc nu mai devreme după 30-40 de minute, iar finalizarea - nu mai târziu de 8 ore.
• Dacă cimentul Portland este planificat să fie utilizat pentru amenajarea fundației în condiții complexe de sol, atunci experții recomandă insistent alegerea unei soluții rezistente la sulfat, care are un conținut ridicat de componente minerale.
• Cimentul Portland colorat sau alb este ideal pentru pardoseli.Folosind o astfel de soluție, puteți crea mozaic frumoase, acoperiri cu gresie și brecciate.

• Cimentul Portland nu este neobișnuit. Îl puteți cumpăra de la aproape orice magazin de hardware. Trebuie să fie pregătit corespunzător pentru muncă. Pentru a face acest lucru, trebuie să luați 1,4-2,1 apă pentru fiecare 10 kg de ciment. Pentru a calcula cantitatea exactă de lichid necesară, trebuie să acordați atenție gradului de densitate al soluției.
• Acordați atenție compoziției cimentului Portland. Dacă conține diverși aditivi pentru a îmbunătăți calitățile rezistente la umiditate, atunci caracteristicile rezistente la îngheț vor scădea. Dacă alegeți ciment pentru un climat umed, atunci un mortar obișnuit nu va funcționa pentru dvs. Este mai bine să cumpărați ciment Portland de zgură.
• Amestecuri de clincher colorat și alb trebuie transportate și depozitate într-un recipient special.
• Există o mulțime de compuși falși de clincher în magazine astăzi. Experții recomandă insistent să vă familiarizați cu certificatele de calitate ale mărfurilor atunci când cumpărați, altfel cimentul poate fi de calitate scăzută.

Procesul de obținere a cimentului Portland poate fi văzut mai jos.