Portland cement: tekniske egenskaber og anvendelse

I øjeblikket er Portland cement med rette anerkendt som den mest almindelige type bindemiddel til betonløsninger. Den er lavet af karbonatsten. Det bruges ofte til fremstilling af beton. I dag vil vi se nærmere på, hvilke tekniske egenskaber der er iboende i dette materiale, samt hvordan det kan anvendes.

Før du overvejer egenskaberne og funktionerne i et materiale som Portland cement, er det værd at finde ud af, hvad det er.

Portland cement er en type cement, som er et særligt hydraulisk og bindemiddel. Det består i højere grad af calciumsilikat. Denne komponent fylder ca. 70-80% af procentdelen af ​​en sådan cementsammensætning.

Denne type cementgylle er populær over hele verden. Den har fået sit navn fra øen, som ligger ved Storbritanniens kyst, da klipperne fra Portland har nøjagtig samme farve.

Portland cement har styrker og svagheder.

Til at begynde med er det værd at overveje, hvilke fordele dette materiale har:

• Portland cementens fremragende styrkeegenskaber skal bemærkes. Derfor bruges det oftest til fremstilling af monolitiske armerede betonkonstruktioner og andre lignende genstande.
• Portlandcement er frostbestandig. Han er ikke bange for lave temperaturer. Under sådanne forhold undergår materialet ikke deformation og revner ikke.
• Dette materiale er vandtæt. Den lider ikke af kontakt med fugt og fugt.
• Portlandcement kan bruges selv til fundamentkonstruktion under vanskelige jordforhold. Til sådanne forhold anvendes en sulfat-resistent opløsning.
• Der er flere varianter af Portland cement - hver køber kan vælge den bedste mulighed for sig selv. Du kan købe en hurtighærdende eller middelhærdende blanding.
• Hvis du har købt en Portland-cement af rigtig høj kvalitet, behøver du ikke bekymre dig om dens efterfølgende krympning og deformation. Efter installationen danner den ikke revner eller andre lignende skader.

Der er ikke mange ulemper ved Portland cement. Som regel er de forbundet med løsninger af lav kvalitet, som der i dag er rigtig mange af i butikkerne.

Blandt dem er følgende:

• Under sin fuldstændige hærdning er et materiale af lav kvalitet modtageligt for deformation. Dette skal tages i betragtning ved arbejdet. Alle krympesamlinger skal også forefindes.
• Denne løsning kan ikke kaldes miljøvenlig, da der i dens sammensætning ud over naturlige er mange kemiske komponenter.
• Der skal udvises forsigtighed ved håndtering af Portland cement, da kontakt med det kan forårsage kemiske forbrændinger og irritation. Ifølge eksperter er det muligt at tjene lungekræft under forhold med langvarig kontakt med dette materiale.

Desværre står mange købere i dag over for Portland cementmørtler af lav kvalitet. Dette produkt skal overholde GOST 10178-75. Ellers er blandingen måske ikke så stærk og pålidelig.

Sammensætningen af ​​moderne Portland-cement indeholder kalk, gips og speciel klinkler, der har gennemgået en særlig forarbejdning.

Denne type cement er også suppleret med korrigerende komponenter, der forbedrer mørtlens tekniske egenskaber:

• give ham den rette tæthed;
• bestemme en eller anden størkningshastighed;
• gøre materialet modstandsdygtigt over for eksterne og teknogene faktorer.

Fremstillingen af ​​denne type cement er baseret på calciumsilikater. For at justere indstillingen bruges gips. Portlandcement fremstilles ved at brænde (ifølge en speciel formel) en bestemt blanding med en stor mængde calcium.

I produktionen af ​​Portland cement kan man ikke undvære karbonatsten. Disse omfatter:

• kridt;
• kalksten;
• silica;
• aluminiumoxid.

Også ofte i fremstillingsprocessen bruges en komponent som mergel ofte. Det er en kombination af ler- og karbonatsten.

Hvis vi overvejer processen med fremstilling af Portland cement i detaljer, kan vi konkludere, at den består i at slibe de nødvendige råmaterialer. Derefter blandes det ordentligt i visse proportioner og brændes i ovne. Samtidig forbliver temperaturregimet på 1300-1400 grader. Under sådanne forhold sikres ristning og smeltning af råvarer. På dette stadium opnås et produkt kaldet klinker.

For at opnå det færdige produkt males cementsammensætningen igenog derefter blandet med gips. Det resulterende produkt skal bestå alle kontroller for at bekræfte dets kvalitet. Den dokumenterede og pålidelige sammensætning har altid de relevante certifikater for den nødvendige prøve.

For at producere højkvalitets Portland cement som et resultat, bruges flere metoder til at skabe det:

• tør;
• halvtør;
• kombineret;
• våd.

Tørre og våde produktionsmetoder er mest almindeligt anvendte.

Denne produktionsmulighed involverer skabelsen af ​​Portland-cement med tilsætning af en speciel karbonatkomponent (kridt) og et silikoneelement - ler.

Jerntilskud bruges ofte:

• pyrit aske;
• konverterslam.

Denne metode til fremstilling af stærk cement kaldes våd, da slibningen af ​​alle komponenter sker i vand. Samtidig dannes en ladning ved udløbet, som er en suspension på vandbasis. Typisk varierer dens fugtindhold fra 30 % til 50 %.

Derefter brændes slammet direkte i ovnen. På dette stadium frigives kuldioxid fra det. Klinkerkuglerne, der dukker op, males forsigtigt, indtil de bliver til et pulver, som i forvejen kan kaldes cement.

Til den halvtørre fremstillingsmetode anvendes komponenter som kalk og ler. I henhold til standardskemaet knuses og tørres disse komponenter. Derefter blandes de, knuses igen og justeres med en række forskellige tilsætningsstoffer.

I slutningen af ​​alle produktionsstadier granuleres og brændes ler og kalk. Vi kan sige, at den halvtørre produktionsmetode er næsten den samme som den tørre. En af forskellene mellem disse metoder er størrelsen af ​​det malede råmateriale.

Den tørre metode til fremstilling af Portland cement er med rette anerkendt som den mest økonomiske. Dets karakteristiske træk ligger i, at der i alle produktionsstadier anvendes råvarer, der udelukkende er i tør tilstand.

En eller anden teknologi til fremstilling af cement afhænger direkte af de fysiske og kemiske egenskaber af råmaterialer. Den mest populære er produktionen af ​​materialet under betingelserne for specielle roterovne. I dette tilfælde skal der anvendes komponenter som ler og kalk.

Når ler og kalk er fuldstændigt knust i et specielt knuseapparat, tørres de til den nødvendige tilstand. I dette tilfælde bør fugtighedsniveauet ikke overstige 1%. Hvad angår direkte slibning og tørring, udføres de i en speciel separatormaskine. Derefter overføres den resulterende blanding til cykloniske varmevekslere og forbliver der i meget kort tid - ikke mere end 30 sekunder.

Dette efterfølges af et trin, hvor det tilberedte råmateriale brændes direkte. Derefter overføres det til køleskabet. Derefter "flyttes" klinkerne til lageret, hvor det bliver grundigt slebet og pakket. I dette tilfælde vil den indledende forberedelse af gipskomponenten og alle yderligere elementer samt fremtidig opbevaring og transport af klinker foregå på samme måde som med den våde produktionsmetode.

Ellers kaldes denne produktionsteknologi kombineret. Med det opnås slammet ved den våde metode, og derefter befries den resulterende blanding for overskydende fugt ved hjælp af specielle filtre. Denne proces bør fortsætte, indtil fugtighedsniveauet er 16-18%. Derefter overføres blandingen til brænding.

Der er en anden mulighed for blandet produktion af en cementblanding. I dette tilfælde tilvejebringes tør forberedelse af råmaterialer, som derefter fortyndes med vand (10-14%) og udsættes for efterfølgende granulering. Det er nødvendigt, at størrelsen af ​​granulatet ikke må være mere end 15 cm. Først derefter begynder de at brænde råmaterialet.

Mange forbrugere spekulerer på, hvad der er forskellen mellem Portland cement og konventionel cement.

Det skal straks bemærkes, at klinkercement er en af ​​undertyperne af den klassiske mørtel. Som regel bruges det til produktion af beton, hvilket igen er uundværligt i konstruktionen af ​​monolitiske og armerede betonkonstruktioner.

For det første ligger forskellene mellem de to løsninger i deres udseende, ydeevne og egenskaber. Så Portland cement er mere modstandsdygtig over for lave temperaturer, da den indeholder specielle tilsætningsstoffer. For simpel cement er disse egenskaber meget svagere.

Portlandcement er mere populær og efterspurgt end konventionel cement, på trods af dens kemiske sammensætning. Det er hans eksperter, der anbefaler at bruge det i byggearbejde, især hvis de er i stor skala.

Der er flere typer Portland cement.

• Hurtigtørrende. En sådan sammensætning er suppleret med mineraler og slaggekomponenter, derfor hærder den fuldstændigt inden for de første tre dage. Takket være denne funktion reduceres monolittens holdetid i forskallingen mærkbart. Det er værd at bemærke, at i processen med at tørre hurtigttørrende Portland-cement øger det dets styrkeegenskaber. Mærkning af hurtigtørrende blandinger - M400, M500.
• Normalt hærdning. I sammensætningen af ​​sådan Portland-cement er der ingen tilsætningsstoffer, der påvirker opløsningens hærdningsperiode. Derudover behøver den ikke en finslibning. En sådan sammensætning skal have egenskaber, der svarer til GOST 31108-2003.
• Plasticiseret. Denne Portland cement indeholder specielle tilsætningsstoffer kaldet blødgørere. De giver cement med høj mobilitet, øgede styrkeegenskaber, modstandsdygtighed over for forskellige temperaturforhold og minimal fugtoptagelse.

• Hydrofobisk. En lignende Portland-cement opnås ved at introducere komponenter som asidol, mylonft og andre hydrofobe tilsætningsstoffer.Hovedtræk ved hydrofob Portland cement er en lille stigning i hærdningstid samt evnen til ikke at absorbere fugt i dens struktur.

• Sulfat resistent. Den sulfat-resistente type Portland cement bruges til at opnå højkvalitetsbeton, der ikke er bange for lave temperaturer og frost. Dette materiale kan bruges til konstruktion af bygninger og strukturer, der er påvirket af sulfatvand. Sådan cement forhindrer dannelsen af ​​korrosion på strukturer. Kvaliteter af sulfat-resistent Portland cement - 300, 400, 500.
• Syrebestandig. Indholdet af denne Portland cement indeholder kvartssand og natriumsilicofluorid. Disse komponenter er ikke bange for kontakt med aggressive kemikalier.
• Aluminiumholdig. Alumina klinker cement er kendetegnet ved en sammensætning, hvor aluminiumoxid er til stede i høj koncentration. Takket være denne komponent har denne sammensætning en minimal indstilling og tørretid.

• Puzzolan. Pozzolan cement er rig på mineralske tilsætningsstoffer (vulkanisk og sedimentær oprindelse). Disse bestanddele udgør ca. 40 % af den samlede sammensætning. Mineralske tilsætningsstoffer i Portland puzzolancement giver højere vandtæt ydeevne. De bidrager dog ikke til dannelsen af ​​udblomstring på overfladen af ​​en allerede tørret opløsning.
• Hvid. Sådanne løsninger er lavet af ren kalk og hvidt ler. For at opnå en større blegningseffekt gennemgår klinkerne en proces med yderligere afkøling med vand. Hvid Portland cement bruges oftest i efterbehandling og arkitektonisk arbejde, såvel som farvet. Det kan også fungere som grundlag for en farvet Portland cementmørtel. Mærkningen af ​​denne sammensætning er M400, M500.

• Slag Portland cement. Denne type Portland cement bruges til fremstilling af varmebestandig beton. Et sådant materiale har en lav frostbestandighedskoefficient, hvorfor det så ofte bruges til konstruktion af ikke kun jord, men også underjordiske og undervandsstrukturer.

• Tilbagefyldning. Særlig oliebrønd Portland cement bruges oftest til cementering af gas- og oliebrønde. Sammensætningen af ​​denne cement er mineralogisk. Det fortyndes med kvartssand eller kalkstensslagge.

Der er flere varianter af denne cement:

1. sandet;
2. vægtet;
3. lav hygroskopisk;
4. saltbestandig.

• Slag alkalisk. Sådan Portland cement har tilsætningsstoffer fra alkali, såvel som formalet slagge. Der er sammensætninger, hvori lerkomponenter er til stede. Slag-alkalisk cement griber på samme måde som almindelig Portland-cement med sandbund, dog er den kendetegnet ved øget modstandsdygtighed over for negative ydre faktorer og lave temperaturer. En sådan opløsning har også et lavt niveau af fugtabsorption.

Som du kan se, er de tekniske og fysiske egenskaber af forskellige typer Portland cement meget forskellige fra hinanden. Takket være et så bredt udvalg kan du vælge en løsning til både bygge- og efterbehandlingsarbejde under alle forhold.

Alle sorter af Portland cement adskiller sig i deres markeringer:

• M700 er en meget holdbar forbindelse. Det er ham, der bruges til fremstilling af højstyrkebeton til konstruktion af komplekse og store strukturer. En sådan blanding er ikke billig, derfor bruges den ekstremt sjældent til konstruktion af små strukturer.
• М600 er en sammensætning af øget styrke, som oftest bruges til produktion af kritiske armerede betonelementer og komplekse strukturer.
• M500 er også meget holdbar. Takket være denne kvalitet kan den bruges til genopbygning af forskellige bygninger, der har lidt alvorlige ulykker og ødelæggelser. Sammensætningen M500 bruges også til at lægge vejoverflader.
• M400 er den mest overkommelige og udbredte. Den har god frostbestandighed og fugtbestandighedsparametre. Klinker M400 kan bruges til konstruktion af konstruktioner til ethvert formål.

Som nævnt ovenfor er Portland cement en forbedret type cementholdig mørtel. Visse tekniske egenskaber, der er iboende i dette materiale, afhænger direkte af den direkte type fyldstof. Så hurtigtørrende Portland cement mærket 500 og 600 kan prale af hurtig hærdning, derfor blandes det i beton til konstruktion af massive og store strukturer, og de kan være både over jorden og under jorden. Derudover omtales denne sammensætning ofte i tilfælde, hvor det hurtigst mulige styrkesæt er påkrævet. Oftest opstår dette behov, når man hælder fundamentet.

Portlandcement med 400-mærket er med rette anerkendt som mere almindeligt. Den er alsidig i sin anvendelse. Det bruges til at skabe kraftfulde monolitiske og armerede betondele, som er underlagt øgede styrkekrav. Denne sammensætning er lidt bagefter 500 grade Portland cement, men den er billigere.

Sulfat-resistent bindemiddel bruges ofte til at forberede blandinger til konstruktion af forskellige strukturer under vand. Denne avancerede Portland-cement er uundværlig under disse forhold, da undervandsstrukturer er særligt modtagelige for de skadelige virkninger af sulfatvand.

Cement med blødgører og markering 300-600 øger mørtlens plasticitetsegenskaber og øger også dens styrkeegenskaber. Ved at bruge sådan Portland cement kan du spare omkring 5-8% af bindemidlet, især sammenlignet med almindelig cement.

Særlige varianter af Portland cement bruges ikke ofte til små byggearbejder. Dette skyldes deres høje omkostninger. Og ikke alle forbrugere er godt bekendt med sådanne formuleringer. Alligevel bruges Portland cement som regel til konstruktion af store og vigtige faciliteter.

Portlandcement giver almindelig beton særlige egenskaber og styrkeegenskaber, hvilket gør den meget populær i byggearbejde (især i stor skala). En sådan løsning kan dog ikke bruges i strømmende flodsenge, saltvandsområder såvel som i vand med et højt indhold af mineralske stoffer.

Portlandcement er mere kompleks i sammensætning end konventionel mørtel.

Når du arbejder med sådanne materialer, bør du følge råd og anbefalinger fra eksperter:

• For at opløsningen kan hærde så hurtigt som muligt, er det nødvendigt at vælge en passende mineralogisk sammensætning af cementen samt anvende specielle tilsætningsstoffer. Ofte i sådanne tilfælde henvender de sig til elektrisk opvarmning eller varme-fugtig behandling.
• Natrium-, kalium- og ammoniumnitrater bruges til at bremse hærdningen. NS
• Det er nødvendigt at tage højde for hærdningstiden for cementpastaen. Begyndelsen af ​​denne proces sker ikke tidligere end efter 30-40 minutter, og afslutningen - ikke senere end efter 8 timer.
• Hvis Portland cement er planlagt til at blive brugt til at arrangere fundamentet under komplekse jordforhold, anbefaler eksperter kraftigt at vælge en sulfat-resistent opløsning, som har et højt indhold af mineralske komponenter.
• Farvet eller hvid Portland cement er ideel til gulvbelægning.Ved hjælp af en sådan løsning kan du skabe smukke mosaik-, flisebelagte og breccierede belægninger.

• Portland cement er ikke ualmindeligt. Du kan købe det i næsten enhver byggemarked. Det skal være ordentligt forberedt til arbejde. For at gøre dette skal du tage 1,4-2,1 vand for hver 10 kg cement. For at beregne den nøjagtige mængde væske, der kræves, skal du være opmærksom på graden af ​​densitet af opløsningen.
• Vær opmærksom på sammensætningen af ​​Portland cement. Hvis det indeholder forskellige tilsætningsstoffer for at forbedre fugtbestandige kvaliteter, vil frostbestandige egenskaber falde. Hvis du vælger cement til et fugtigt klima, så vil en almindelig mørtel ikke fungere for dig. Det er bedre at købe slagge Portland cement.
• Farvede og hvide klinkerblandinger skal transporteres og opbevares i en speciel beholder.
• Der er mange falske klinkerforbindelser i butikkerne i dag. Eksperter anbefaler stærkt, at du gør dig bekendt med kvalitetscertifikaterne for varer, når du køber, ellers kan cementen vise sig at være af lav kvalitet.

Processen med at opnå Portland cement kan ses nedenfor.