Portland cement: tehničke karakteristike i primjena

Trenutno je portland cement s pravom prepoznat kao najčešća vrsta veziva za betonska rješenja. Izrađen je od karbonatnih stijena. Često se koristi u proizvodnji betona. Danas ćemo pobliže pogledati koje su tehničke karakteristike svojstvene ovom materijalu, kao i kako se može primijeniti.

Prije nego što razmotrite karakteristike i značajke materijala kao što je Portland cement, vrijedi shvatiti što je to.

Portland cement je vrsta cementa, koji je posebno hidraulično i vezivno sredstvo. U većoj mjeri se sastoji od kalcijevog silikata. Ova komponenta zauzima otprilike 70-80% postotka takvog cementnog sastava.

Ova vrsta cementne smjese popularna je u cijelom svijetu. Ime je dobio po otoku koji se nalazi na obali Velike Britanije, jer su stijene iz Portlanda potpuno iste boje.

Portland cement ima prednosti i slabosti.

Za početak, vrijedi razmotriti koje prednosti ima ovaj materijal:

• Treba napomenuti izvrsne karakteristike čvrstoće portland cementa. Zato se najčešće koristi u proizvodnji monolitnih armiranobetonskih konstrukcija i drugih sličnih objekata.
• Portland cement je otporan na mraz. Ne boji se niskih temperatura. U takvim uvjetima materijal se ne deformira i ne puca.
• Ovaj materijal je vodootporan. Ne trpi kontakt s vlagom i vlagom.
• Portland cement se može koristiti čak i za izgradnju temelja u teškim uvjetima tla. Za takve uvjete koristi se otopina otporna na sulfate.
• Postoji nekoliko vrsta portland cementa - svaki kupac može odabrati najbolju opciju za sebe. Možete kupiti smjesu brzog ili srednjeg stvrdnjavanja.
• Ako ste kupili stvarno visokokvalitetni portland cement, onda ne morate brinuti o njegovom naknadnom skupljanju i deformaciji. Nakon ugradnje ne stvara pukotine ili druga slična oštećenja.

Nema mnogo nedostataka portland cementa. U pravilu su povezani s rješenjima niske kvalitete, kojih danas ima puno u trgovinama.

Među njima su sljedeće:

• Tijekom potpunog stvrdnjavanja, nekvalitetni materijal je osjetljiv na deformacije. To se mora uzeti u obzir pri radu. Također treba predvidjeti sve spojeve skupljanja.
• Ovo rješenje se ne može nazvati ekološki prihvatljivim, jer u njegovom sastavu, osim prirodnih, ima mnogo kemijskih komponenti.
• Treba biti oprezan pri rukovanju portland cementom jer kontakt s njim može uzrokovati kemijske opekline i iritaciju. Prema riječima stručnjaka, u uvjetima dugotrajnog kontakta s ovim materijalom moguće je zaraditi rak pluća.

Nažalost, danas su mnogi kupci suočeni s nekvalitetnim portland cementnim mortovima. Ovaj proizvod mora biti u skladu s GOST 10178-75. Inače, smjesa možda neće biti tako jaka i pouzdana.

Sastav modernog portland cementa sadrži vapno, gips i posebnu klinker glinu koja je podvrgnuta posebnoj obradi.

Također, ova vrsta cementa nadopunjena je korektivnim komponentama koje poboljšavaju tehničke karakteristike morta:

• osigurati mu odgovarajuću gustoću;
• odrediti jednu ili drugu brzinu skrućivanja;
• čine materijal otpornim na vanjske i tehnogene čimbenike.

Proizvodnja ove vrste cementa temelji se na kalcijevim silikatima. Za podešavanje postavke koristi se žbuka. Portland cement se proizvodi pečenjem (prema posebnoj formuli) određene smjese s velikom količinom kalcija.

U proizvodnji portland cementa ne može se bez karbonatnih stijena. To uključuje:

• kreda;
• vapnenac;
• silicij;
• glinice.

Također, često se u procesu proizvodnje često koristi komponenta kao što je lapor. To je kombinacija gline i karbonatnih stijena.

Ako detaljno razmotrimo proces proizvodnje portland cementa, onda možemo zaključiti da se sastoji u mljevenju potrebnih sirovina. Nakon toga se pravilno miješa u određenim omjerima i peče u pećnicama. Istodobno, temperaturni režim ostaje na 1300-1400 stupnjeva. U takvim uvjetima osigurava se pečenje i taljenje sirovina. U ovoj fazi dobiva se proizvod nazvan klinker.

Da bi se dobio gotov proizvod, cementni sastav se ponovno meljea zatim pomiješana s gipsom. Dobiveni proizvod mora proći sve provjere kako bi se potvrdila njegova kvaliteta. Provjereni i pouzdani sastav uvijek ima odgovarajuće certifikate potrebnog uzorka.

Za proizvodnju visokokvalitetnog portland cementa, koristi se nekoliko metoda za njegovu proizvodnju:

• suho;
• polusuha;
• kombinirano;
• mokrim.

Najčešće se koriste suhi i mokri načini proizvodnje.

Ova opcija proizvodnje uključuje stvaranje portland cementa s dodatkom posebne karbonatne komponente (krede) i silikonskog elementa - gline.

Često se koriste dodaci željeza:

• pirit pepeo;
• mulj pretvarača.

Ova metoda izrade jakog cementa naziva se mokra, jer se mljevenje svih komponenti odvija u vodi. Istodobno se na izlazu formira naboj, koji je suspenzija na bazi vode. Obično se njegov sadržaj vlage kreće od 30% do 50%.

Nakon toga, mulj se ispaljuje izravno u peći. U ovoj fazi iz njega se oslobađa ugljični dioksid. Kuglice klinkera koje se pojave pažljivo se melju dok se ne pretvore u prah, koji se već može nazvati cementom.

Za polusuhu metodu proizvodnje koriste se komponente kao što su vapno i glina. Prema standardnoj shemi, ove komponente se drobe i suše. Zatim se miješaju, ponovno drobe i dopunjuju raznim dodacima.

Na kraju svih faza proizvodnje, glina i vapno se granuliraju i peku. Možemo reći da je polusuhi način proizvodnje gotovo isti kao i suhi. Jedna od razlika između ovih metoda je veličina mljevene sirovine.

Suha metoda proizvodnje portland cementa s pravom je prepoznata kao najekonomičnija. Njegova posebnost leži u činjenici da se u svim fazama proizvodnje koriste sirovine koje su isključivo u suhom stanju.

Jedna ili druga tehnologija za proizvodnju cementa izravno ovisi o fizikalnim i kemijskim svojstvima sirovina. Najpopularnija je proizvodnja materijala u uvjetima posebnih rotacijskih peći. U tom slučaju treba koristiti komponente kao što su glina i vapno.

Kada se glina i vapno potpuno drobe u posebnom aparatu za drobljenje, suše se do potrebnog stanja. U tom slučaju razina vlažnosti ne smije prelaziti 1%. Što se tiče izravnog mljevenja i sušenja, oni se provode u posebnom stroju za odvajanje. Zatim se dobivena smjesa prenosi u ciklonske izmjenjivače topline i tamo ostaje vrlo kratko - ne više od 30 sekundi.

Nakon toga slijedi faza tijekom koje se pripremljena sirovina izravno peče. Nakon toga se prebacuje u hladnjak. Zatim se klinker "premješta" u skladište, gdje će se temeljito samljeti i pakirati. U ovom slučaju, preliminarna priprema gipsane komponente i svih dodatnih elemenata, kao i buduće skladištenje i transport klinkera, odvijat će se na isti način kao i kod mokre proizvodnje.

Inače se ova tehnologija proizvodnje naziva kombinirana. S njim se mulj dobiva mokrom metodom, a nakon toga se dobivena smjesa oslobađa od viška vlage pomoću posebnih filtera. Ovaj proces treba nastaviti sve dok razina vlage ne bude 16-18%. Nakon toga smjesa se prebacuje na pečenje.

Postoji još jedna mogućnost za mješovitu proizvodnju cementne smjese. U tom slučaju se osigurava suha priprema sirovina, koje se zatim razrjeđuju vodom (10-14%) i podvrgavaju naknadnoj granulaciji. Potrebno je da veličina granula ne smije biti veća od 15 cm. Tek nakon toga počinju pucati sirovinu.

Mnogi potrošači se pitaju koja je razlika između portland cementa i konvencionalnog cementa.

Odmah treba napomenuti da je klinker cement jedna od podvrsta klasičnog morta. U pravilu se koristi u proizvodnji betona, koji je, pak, neophodan u izgradnji monolitnih i armiranobetonskih konstrukcija.

Prije svega, razlike između ova dva rješenja leže u njihovom izgledu, izvedbi i svojstvima. Dakle, portland cement je otporniji na niske temperature, jer sadrži posebne aditive. Kod jednostavnog cementa ove karakteristike su mnogo slabije.

Portland cement je popularniji i traženiji od konvencionalnog cementa, unatoč svom kemijskom sastavu. Njegovi stručnjaci preporučuju korištenje u građevinskim radovima, osobito ako su velikih razmjera.

Postoji nekoliko vrsta portland cementa.

• Brzo sušenje. Takav sastav je nadopunjen mineralima i komponentama troske, pa se u prva tri dana potpuno stvrdne. Zahvaljujući ovoj značajci, vrijeme držanja monolita u oplati značajno se smanjuje. Vrijedi napomenuti da u procesu sušenja brzosušećeg portland cementa povećava svoje karakteristike čvrstoće. Označavanje smjesa za brzo sušenje - M400, M500.
• Normalno stvrdnjavanje. U sastavu takvog portland cementa nema aditiva koji utječu na razdoblje stvrdnjavanja otopine. Osim toga, nije potrebno fino mljevenje. Takav sastav mora imati karakteristike koje odgovaraju GOST 31108-2003.
• Plastificirana. Ovaj portland cement sadrži posebne aditive zvane plastifikatori. Pružaju cementu visoku pokretljivost, povećana svojstva čvrstoće, otpornost na različite temperaturne uvjete i minimalnu apsorpciju vlage.

• Hidrofobna. Sličan portland cement dobiva se uvođenjem komponenti kao što su asidol, mylonft i drugi hidrofobni aditivi.Glavna značajka hidrofobnog portland cementa je blago povećanje vremena vezivanja, kao i sposobnost da ne apsorbira vlagu u njegovu strukturu.

• Otporan na sulfate. Portland cement otporan na sulfate koristi se za dobivanje visokokvalitetnog betona koji se ne boji niskih temperatura i mraza. Ovaj se materijal može koristiti u izgradnji zgrada i građevina koje su pod utjecajem sulfatnih voda. Takav cement sprječava nastanak korozije na konstrukcijama. Ocjene portland cementa otpornog na sulfate - 300, 400, 500.
• Otporan na kiseline. Sadržaj ovog portland cementa sadrži kvarcni pijesak i natrijev silikofluorid. Ove komponente se ne boje kontakta s agresivnim kemikalijama.
• Aluminijski. Aluminij klinker cement karakterizira sastav u kojem je glinica prisutna u visokoj koncentraciji. Zahvaljujući ovoj komponenti, ovaj sastav ima minimalno vrijeme stvrdnjavanja i sušenja.

• pucolanski. Pucolanski cement je bogat mineralnim dodacima (vulkanskog i sedimentnog porijekla). Ovi sastojci čine oko 40% ukupnog sastava. Mineralni aditivi u Portland pucolanskom cementu daju veću vodonepropusnost. Međutim, oni ne pridonose stvaranju cvjetanja na površini već osušene otopine.
• Bijela. Takva se rješenja izrađuju od čistog vapna i bijele gline. Za postizanje većeg učinka izbjeljivanja klinker prolazi kroz proces dodatnog hlađenja vodom. Bijeli portland cement najčešće se koristi u završnim i arhitektonskim radovima, kao i u boji. Također može poslužiti kao osnova za obojeni portland cementni mort. Oznaka ovog sastava je M400, M500.

• Troska Portland cement. Ova vrsta portland cementa koristi se za proizvodnju betona otpornog na toplinu. Takav materijal ima nizak koeficijent otpornosti na mraz, zbog čega se tako često koristi u izgradnji ne samo podzemnih, već i podzemnih i podvodnih građevina.

• Zatrpavanje. Za cementiranje plinskih i naftnih bušotina najčešće se koristi specijalni portland cement. Sastav ovog cementa je mineraloški. Razrijeđen je kvarcnim pijeskom ili vapnenačkom troskom.

Postoji nekoliko vrsta ovog cementa:

1. pješčana;
2. ponderirani;
3. niska higroskopnost;
4. otporan na sol.

• Šljaka alkalna. Takav portland cement ima aditive iz lužine, kao i mljevenu trosku. Postoje sastavi u kojima su prisutne glinene komponente. Troska-alkalni cement grabi na isti način kao i obični portland cement s pješčanom podlogom, međutim, karakterizira ga povećana otpornost na negativne vanjske čimbenike i niske temperature. Također, takvo rješenje ima nisku razinu apsorpcije vlage.

Kao što možete vidjeti, tehnička i fizička svojstva različitih vrsta portland cementa međusobno se jako razlikuju. Zahvaljujući tako širokom izboru, možete odabrati rješenje za građevinske i završne radove u svim uvjetima.

Sve vrste portland cementa razlikuju se po oznakama:

• M700 je vrlo izdržljiv spoj. On se koristi u proizvodnji betona visoke čvrstoće za izgradnju složenih i velikih građevina. Takva mješavina nije jeftina, stoga se iznimno rijetko koristi za izgradnju malih građevina.
• M600 je sastav povećane čvrstoće, koji se najčešće koristi u proizvodnji kritičnih armiranobetonskih elemenata i složenih konstrukcija.
• M500 je također vrlo izdržljiv. Zahvaljujući ovoj kvaliteti, može se koristiti u rekonstrukciji raznih zgrada koje su pretrpjele ozbiljne nesreće i razaranja. Također, sastav M500 se koristi za polaganje cestovnih površina.
• M400 je najpristupačniji i najrašireniji. Ima dobre parametre otpornosti na mraz i vlagu. Klinker M400 se može koristiti za izgradnju konstrukcija za bilo koju namjenu.

Kao što je gore spomenuto, Portland cement je poboljšana vrsta cementnog morta. Određene tehničke karakteristike svojstvene ovom materijalu izravno ovise o izravnoj vrsti punila. Dakle, brzosušeći portland cement s oznakama 500 i 600 može se pohvaliti brzim stvrdnjavanjem, stoga se miješa u beton za izgradnju masivnih i velikih konstrukcija, a mogu biti i nadzemne i podzemne. Osim toga, ovaj sastav se često spominje u slučajevima kada je potreban najbrži mogući skup čvrstoće. Najčešće se ta potreba javlja prilikom izlijevanja temelja.

Portland cement s oznakom 400 s pravom je prepoznat kao češći. Svestran je u svojoj primjeni. Koristi se za stvaranje snažnih monolitnih i armiranobetonskih dijelova, koji su podložni povećanim zahtjevima čvrstoće. Ovaj sastav je malo iza portland cementa 500 razreda, ali je jeftiniji.

Vezivo otporno na sulfate često se koristi za pripremu smjesa uključenih u izgradnju različitih građevina pod vodom. Ovaj napredni portland cement nezamjenjiv je u ovim uvjetima, jer su podvodne strukture posebno osjetljive na štetne učinke sulfatnih voda.

Cement s plastifikatorom i oznakom 300-600 povećava svojstva plastičnosti morta, a također povećava njegove karakteristike čvrstoće. Koristeći takav portland cement, možete uštedjeti oko 5-8% veziva, posebno u usporedbi s običnim cementom.

Posebne sorte portland cementa ne koriste se često za male građevinske radove. To je zbog njihove visoke cijene. I nije svaki potrošač dobro upoznat s takvim sastavima. Ipak, portland cement se u pravilu koristi u izgradnji velikih i važnih objekata.

Portland cement daje običnom betonu posebna svojstva i svojstva čvrstoće, što ga čini vrlo popularnim u građevinskim radovima (osobito velikim). Međutim, takvo rješenje se ne može koristiti u tekućim riječnim koritima, slanim vodama, kao ni u vodi s visokim sadržajem mineralnih tvari.

Portland cement je složenijeg sastava od konvencionalnog morta.

Prilikom rada s takvim materijalima trebali biste poslušati savjete i preporuke stručnjaka:

• Kako bi se otopina što prije stvrdnula, potrebno je odabrati odgovarajući mineraloški sastav cementa, kao i primijeniti posebne aditive. Često se u takvim slučajevima okreću električnom grijanju ili toplinsko-vlažnoj obradi.
• Za usporavanje stvrdnjavanja koriste se natrijevi, kalijevi i amonijevi nitrati. NS
• Potrebno je uzeti u obzir vrijeme vezivanja cementne paste. Početak ovog procesa javlja se ne prije nego nakon 30-40 minuta, a kraj - najkasnije nakon 8 sati.
• Ako se portland cement planira koristiti za uređenje temelja u složenim uvjetima tla, stručnjaci snažno preporučuju odabir otopine otporne na sulfate, koja ima visok sadržaj mineralnih komponenti.
• Obojeni ili bijeli portland cement idealan je za podove.Koristeći takvo rješenje, možete stvoriti prekrasne mozaične, popločane i brečirane premaze.

• Portland cement nije neuobičajen. Možete ga kupiti u gotovo svakoj prodavaonici željeza. Mora biti pravilno pripremljena za rad. Da biste to učinili, trebate uzeti 1,4-2,1 vode za svakih 10 kg cementa. Da biste izračunali točnu količinu potrebne tekućine, morate obratiti pažnju na stupanj gustoće otopine.
• Obratite pažnju na sastav portland cementa. Ako sadrži razne aditive za poboljšanje svojstava otpornosti na vlagu, tada će se karakteristike otpornosti na mraz smanjiti. Ako odaberete cement za vlažnu klimu, tada vam obični mort neće raditi. Bolje je kupiti troska Portland cement.
• Obojene i bijele smjese klinkera moraju se transportirati i skladištiti u posebnom spremniku.
• Danas u trgovinama ima puno lažnih spojeva klinkera. Stručnjaci toplo preporučuju da se prilikom kupnje upoznate s certifikatima kvalitete robe, inače se cement može pokazati nekvalitetnim.

Proces dobivanja portland cementa može se vidjeti u nastavku.