Портландцемент представляет собой вяжущее гидравлическое вещество, получаемое способом измельчения цементного клинкера, гипса и гранулированного шлака.
Цемент со шлаком используют с 1824 года. Это соединение справедливо быть может названо более пользующимся популярностью видом цемента, нашедшим свое применение во всех сферах строительства.
Смесь цемента со шлаком употребляют уже практически 2 столетия, за этот период времени данный материал отыскал применение во всех сферах строительства.
Содержание:
- 1 Разработка производства
2 Технические свойства3 Выбор сырья и индивидуальности хранения4 Систематизация портландцемента со шлаком
Разработка производства
Таковой материал создают с внедрением доменного шлака, который представляет собой вторичный продукт металлургического производства. Класс данного материала определяется качеством начальных материалов клинкера и доменных шлаков. Клинкер исполняет роль активизатора шлаков в составе шлакоцемента.
В базе технологии производства лежит принцип высушивания шлака в сушилках до получения характеристик влажности менее 1%. Потом клинкер, шлак и гипс загружается в бункер цементной мельницы, и измельчается до гомогенного мелкозернистого порошка.
Класс шлакоцемента зависит и от применяемого вида шлака: это могут быть главные, кислые, гранулированные и негранулированные шлаки. Особенное значение в определении прочности имеет не физическая структура, а хим состав. На данной закономерности основывается правило выбора сырья. С экономической стороны предпочтение стоит дать гранулированным видам, в связи с тем, что внедрение негранулированных масс усложняет производственный процесс. Цемент со шлаком, который выходит в итоге, затвердевает медлительнее обыденного, так как содержание шлака в нем варьируется в границах 20-80% общей массы.
При изготовлении портландцемента употребляют сито с большими (40х40 мм) и маленькими (5х5 мм) ячейками.
Шлаковый портландцемент изготавливают, используя два вида сит: с маленькими (5х5 мм) и большими (40х40 мм) ячейками.
При использовании материала для внешних стенок соединяют большой и маленький шлак в соотношении 7:3. Для внутренних стенок в пропорции 4 части маленьких зернышек и 6 частей больших. Для роста прочности материала подменяют пятую части самой маленькой фракции обыденным песком и исключают из состава более большие зерна шлака. Благодаря использованию сочетаний 2-х вяжущих компонент (цемента и извести, цемента и глины) удается значительно понизить стоимость материала. Более хорошей являются пропорция: известь – менее 1/3 и цемент – более 2/3 общего размера.
Глина и известь способны не только лишь понизить стоимость, да и делают стенки наиболее теплыми и сухими. Известковый портландцемент на базе шлака, в состав вяжущего которого заходит 2/3 глины и 1/3 извести, твердеет подольше цементного, но в предстоящем указывает наиболее высочайшие характеристики прочности.
Состав вероятных консистенций шлакобетона
| Класс шлакобетона | Большой состав (в частях) | Большой вес | ||||
| Цемент 400 | Песок | Известь либо глина | Большой шлак | Маленький шлак | ||
| 50 | 1 | 3 | 0,6 | 5 | 6 | 1300 |
| 35 | 0,9 | 2 | 0,3 | 3 | 3 | 1500 |
| 35 | 1 | 3 | 0,8 | 8 | 6 | 1100 |
| 25 | 0,9 | 2 | 0,5 | 5 | 3 | 1300 |
| 25 | 1 | 2 | 1 | 12 | 6 | 900 |
| 10 | 0,9 | 1 | 0,7 | 8 | 3 | 1100 |
| 10 | 0,9 | 1 | 2 | 12 | 5 | 700 |
Технические свойства
Портландцемент характеризуется неспешным твердением, а достаточная крепкость достигается за 6-12 месяцев.
Портландцемент в сопоставлении с обыденным цементом владеет наиболее низкой стоимостью, также выделяет меньше теплоты в процессе затвердения, что в свою очередь дает возможность применять его в возведении мощных бетонных сооружений. Кроме прочности, материал владеет наименьшей степенью большой деформации, противоборствует нехорошему воздействию сульфатных и пресных вод, жаростоек. Ему присуща наименьшая, в сопоставлении с обыденным цементом, морозостойкость. Данный показатель важен при эксплуатации в критериях колебания температур, которые провоцируют переменное замораживание и оттаивание.
Для цемента со шлаком типично неспешное нарастание прочности при исходных стадиях твердения. Для заслуги нужных характеристик прочности обыкновенному цементу нужно 6-12 месяцев.
Замедление действий схватывания и твердения провоцируется пониженными температурами. В случае с цементом со шлаком убыстрение процесса достигается благодаря использованию клинкера с высочайшим содержанием силиката и алюмината, также шлаков с высочайшим содержанием глинозема.
Выбор сырья и индивидуальности хранения
Портландцемент на базе шлака следует в протяжении долгого времени выдерживать во увлажненной среде, так как раннее высыхание плохо влияет на его твердение. При достаточных показателях влажности и завышенных температурах ускоряется твердение, потому обработка портландцемент в автоклавах и камерах очень эффективна.
Крепкость строительного материала достигается выполнением мельчайшего помола. Благодаря таковым действиям цемент резвее твердеет и становится наиболее крепким. Тонкость помола отвечает за таковой показатель, как активность. С целью получения вяжущего высочайшего свойства спецы советуют использовать двухступенчатый либо сепараторный помол.
В производстве шлакобетона может употребляться не хоть какое сырье. Основным требованием в отношении шлака выступает отсутствие оксидов хим соединений, которые способны негативно влиять на свойства получаемого строительного материала. С особенным вниманием относятся и к чистоте шлака, он должен быть лишен глины, земли, золы и другого мусора. В производстве шлакобетона употребляют шлаки топливной и металлургической индустрии.
Крепкость портландцемента достигается мельчайшим помолом (двухступенчатым либо сепараторным).
Благодаря металлургическому шлаку получают очень крепкий бетон. Из всего контраста шлаков топливной индустрии более пригодный класс – антрацитные породы. Непригодными для данных целей числятся продукты сгорания бурых углей, так как они содержат примеси, которые присоединены к шлаку на базе неуравновешенных связей.
Не крайние место в достижении чистоты, как итог и прочности принадлежит правильному хранению, в процессе которого шлак перемещают более 3-х раз с места на место, тем позволяя избавиться от примесей извести и серы.
Шлаки подходящи для производства до того времени, пока сохраняют кристаллическую структуру и не проявляют признаков распада, возникающих при переходе одних соединений в остальные под действием воды и газов, которые находятся в воздухе. Образующиеся соединения владеют огромным объемом, потому переход сопровождается разрушением кусков шлака и растрескиванием.
Класс шлакобетона зависит от размеров зернышек шлака, которые могут варьироваться в границах 5-40 мм. Песок для получения консистенции употребляют с размером гранул менее 5 мм. Благодаря наличию шлакового песка увеличивается ряд характеристик бетона, посреди которых плотность и крепкость. Шлаковый щебень дозволяет получить наиболее легкий бетон, владеющий высочайшими теплоизоляционными качествами, но его прочностные свойства будут иметь наиболее маленький уровень.
Систематизация портландцемента со шлаком
Портландцемент класс 300 по ГОСТ 10178-85
| Черта | Показатель | |
| 1 | Вещественный состав цемента, %:- гранулированный доменный шлак — портландцементный клинкер — гипсовый камень | 50-6040-501,5-3,5 |
| 2 | Предел прочности (3 суток твердения)- при извиве, МПа — при сжатии, МПа | 3,0-3,512,0-13,0 |
| 3 | Массовая толика:- вольного оксида кальция, %- оксид магния в клинкере, % | Наименее 0,5наименее 1,6 |
| 4 | Активность при пропаривании — при извиве, МПа — при сжатии, МПа | 3,8-4,222,0-23,5 |
| 5 | Предел прочности (28 суток твердения)- при извиве, МПа — при сжатии, МПа | 5,2-5,533,5-34,0 |
| 6 | Начало схватывания не ранее, час/мин | 3-10 |
| 7 | Тонкость помола (через сито 008), % | 90,0 |
| 8 | Конец схватывания не ранее, час/мин | 4-40 |
Портландцемент класс 400
| Черта | Показатель | |
| 1 | Вещественный состав цемента, %:- гранулированный доменный шлак — портландцементный клинкер — гипсовый камень | 38-4058-621,5-3,5 |
| 2 | Предел прочности (3 суток твердения)- при извиве, МПа — при сжатии, МПа | 3,0-3,512,0-13,0 |
| 3 | Массовая толика:- вольного оксида кальция, %- оксид магния в клинкере, % | Наименее 0,5наименее 1,6 |
| 4 | Активность при пропаривании — при извиве, МПа — при сжатии, МПа | 4,1-4,325,0-26,0 |
| 5 | Предел прочности (28 суток твердения)- при извиве, МПа — при сжатии, МПа | 5,8-6,041,4-42,5 |
| 6 | Начало схватывания не ранее, час/мин | 3-00 |
| 7 | Тонкость помола (через сито 008), % | 90,0 |
| 8 | Конец схватывания не ранее, час/мин | 4-20 |
Портландцемент класс 500
| Черта | Показатель | |
| 1 | Вещественный состав цемента, %:- гипсовый камень — портландцементный клинкер | 2,0-2,5100 |
| 2 | Предел прочности (3 суток твердения)- при извиве, МПа — при сжатии, МПа | 4,5-4,825,0-27,0 |
| 3 | Массовая толика:- вольного оксида кальция, %- оксид магния в клинкере, % | Наименее 0,5наименее 1,5 |
| 4 | Активность при пропаривании — при извиве, МПа — при сжатии, МПа | 4,3-4,631,0-34,0 |
| 5 | Предел прочности (28 суток твердения)- при извиве, МПа — при сжатии, МПа | 6,3-6,550,5-52,0 |
| 6 | Начало схватывания не ранее, час/мин | 2-32 |
| 7 | Тонкость помола (через сито 008), % | 90,0 |
| 8 | Конец схватывания не ранее, час/мин | 3-43 |
Сферы внедрения
Портландцемент различается высочайшей прочностью, потому его употребляют в изготовлении бетонных консистенций и строй смесей.
Шлаковый портландцемент отыскал свое активное применение при строительстве бетонных и железобетонных подводных, наземных и подземных сооружений, подверженных действию минерализованных и пресных вод. Благодаря высочайшим показателям прочности он употребляется при производстве бетонных консистенций, стеновых блоков, сухих консистенций и строй смесей. Таковой цемент более популярен, ежели традиционный цемент марки М500.
Строительный материал на данном шаге развития строительной индустрии является одни из более доступных и экономически симпатичных. На его базе делаются как стенки, так и армированные плиты перекрытия. Почти всегда при сооружении спостроек из облегченных материалов для фундамента отдают предпочтение шлакобетону.
При возведении стенок употребляется как цельная разработка с переставной опалубкой, так и готовые фундаментные и стеновые блоки из шлакобетона.
Шлаковый портландцемент распределяют по классам, любой из которых является более пригодным для выполнения тех либо других задач. Класс 10 получил свое применение при термоизоляции. Классы 25 и 35 употребляют при возведении ненесущих конструкций, класс 50 применяется при изготовлении армированных перемычек, внешних и внутренних несущих стенок.
Масштабное применение шлакобетона определяется рядом преимуществ, посреди которых малый удельный вес в сопоставлении с силикатным и глиняним кирпичом. Благодаря этому свойству понижаются перегрузки на фундамент и несущие конструкции строения.
Возможность сотворения блоков огромных характеристик содействует вещественных и временных издержек в процессе укладки. Не считая того, такие блоки очень комфортны при транспортировке.
Индивидуальности шлакощелочного бетона
Шлакощелочной портландцемент получают благодаря использованию щелочных металлов. Больших характеристик прочности удалось достигнуть добавлением разных щелочей: соды, стекла и ряда остальных.
Шлакощелочной портландцемент отыскал свое применение при производстве железобетонных частей с высочайшим показателем стойкости к химически брутальным субстанциям. Класс таковых бетонов является неподменным при строительстве мощных конструкций. Это соединено с тем, что при производстве больших бетонных частей, в базе которых лежит портландцемент, происходит выделение огромного количества тепла, и температура конструкции может достигать отметки в 80°С. При очень резвом охлаждении объекта могут создаваться деформационные трещинкы. Внедрение шлакощелочного бетона дозволяет избежать появления данной трудности.
Более пользующимся популярностью является класс шлакощелочного цемента на базе соединений щелочных металлов с доминированием гидросиликатов кальция и гидроалюмосиликатов и молотого металлургического шлака.
Шлакощелочной цемент дозволяет создавать конструкции с наименьшим количеством капиллярных пор. Данное свойство способно понизить водопоглощение и повысить морозоустойчивость бетона, содействуя росту эксплуатационных свойств строительной конструкции. За 1-ые день материал набирает 30% прочности, которая в предстоящем способна достигнуть отметки в МПа.
Данный класс бетона устойчив к действию брутальных сред: сульфатов, кислот, хлоридов и морской воды. Возможность управлять качествами цемента на разных стадиях структурообразования дозволила получать вяжущие со особыми качествами: морозо — и жаростойкие, безусадочные, с завышенной коррозионной устойчивостью, с высочайшей скоростью твердения, тампонажные.
