Глиноземистый цемент производство свойства применение

Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент — это вяжущее вещество строительного предназначения, приобретенное при измельчении клинкера с огромным содержанием глинозема и окиси кальция. Клинкер выходит спеканием раздробленных пород, таковых как бокситы, известняки либо известь. Основное отличие глиноземистого цемента от портландцемента состоит в том, что большая часть ГЦ состоит из низкоосновных алюминатов кальция. Тогда как ПЦ делается из клинкера, в составе которого в большей степени силикаты кальция.

Достоинства и недочеты

• изделия из этого материала не подвержены коррозии и непревзойденно сопротивляются действию брутальных сред;
• материал владеет завышенной морозоустойчивостью;
• скорость схватывания и полного набора прочности существенно превосходит такие же характеристики для обыденного портландцемента;
• хорошая адгезия с сплавом, что дозволяет отлично защищать армирующие сетки в бетонных изделиях и закреплять закладные детали либо анкера в бетонные элементы;
• хорошее сопротивление действию больших температур и открытому огню;
• разновидности глиноземистых цементов (высокоглиноземистый и расширяющийся) используются для выполнения сложных работ, которые нереально выполнить иными средствами.

• завышенные требования к оборудованию, которое употребляется для производства данного материала и самому процессу получения сырья, что отражается на высочайшей стоимости глиноземистых цементов;
• изюминка данного материала при наборе прочности выделять термическую энергию не дозволяет употреблять смеси для заливки больших размеров — при попытке залить огромную площадь, происходит неравномерное схватывание материала, что приводит к разрушению его целостности;
• с действием выделения тепла соединено очередное ограничение использования глиноземных составов — недозволено использовать раствор при температуре наиболее +30°С;
• изделия из этого цемента не могут сопротивляться действию щелочной среды и разрушаются.

Свойства и применение глиноземистого цемента

Для глиноземистого цемента по ГОСТ установлены последующие требования:
тонкость помола: через сито № 0085 (с отверстиями 0,085 мм) обязано пройти не наименее 90%;
сроки схватывания: начало — не ранее 30 мин., конец — не позже 12 час. опосля затворения водой, т. е. обыденные;
цемент должен владеть равномерностью конфигурации размера.

Глиноземистый цемент по результатам тесты в образчиках из раствора твердой смеси делится на три марки: 300, 400 и 500. Эти марки в отличие от марок обычного цемента определяются на основании трехдневных испытаний. Предел прочности при сжатии и растяжении в растворе состава 1:3 с обычным вольским песком должен быть по эталону не ниже величин. По новенькому способу при испытании в образчиках из раствора пластичной смеси этот цемент будет иметь марки 200—500. Предел прочности при сжатии и извиве должен быть не ниже величин.

Крепкость цемента при сжатии через 28 дней обязана быть не ниже, чем через 3 денька, но прочности при растяжении и извиве быть может ниже на 10%.
Глиноземистый цемент по прочности на сжатие через 3 денька не уступает прочному портландцементу, но прибыльно различается от него резвым твердением, приобретая уже через денек высшую крепкость. Опосля 3 дней твердения крепкость наращивается медлительно: к 7 денькам — приблизительно на 20%, к 28 денькам — на 30 — 40%

Твердение глиноземистого цемента сопровождается огромным выделением тепла (60—90 ккал/кг). Это явление полезно при зимних бетонных работах, но не нужно, а время от времени даже небезопасно, при бетонировании мощных конструкций, в особенности в летнее время. Совершенно для бетонирования мощных сооружений глиноземистый цемент не предназначен.

Идеальнее всего этот цемент твердеет во увлажненной среде при температуре 15°. При повышении температуры крепкость глиноземистого цемента существенно снижается. При температуре выше 40° заместо соединения 2СаО • Аl2О3 • 7Н2О начинает создаваться соединение ЗСаО • Аl2О3 • 6Н2О, имеющее низкую крепкость. Потому глиноземистый цемент (в отличие от обычного цемента, шлакового и др.) недозволено искусственно нагревать (пропаривать и т. п.).
Глиноземистый цемент присваивает наиболее высшую (чем обычный цемент) плотность и водонепроницаемость растворам и бетонам, что разъясняется хим связыванием огромного количества воды.

Глиноземистый цемент следует использовать в особых сооружениях, при спешных дорожных, строй и монтажные работах, при работах в зимнее время, в морских (немассивных) сооружениях и совершенно в бетонных сооружениях, находящихся в минерализованных водах.

Состав и свойства

Состав глиноземистого цемента (указаны хим элементы):

• Оксид железа – от 5% до 15%
• Оксид кремния – от 5% до 15%
• Оксид кальция – от 35% до 45%
• Оксид алюминия – от 30% до 50%

Также в смесь вводят алюминаты, двухкальциевый силикат (призван замедлить твердение), геленит в качестве балластной примеси.

1) Из-за наличия в составе консистенции алюминатов кальция цемент владеет красивыми вяжущими качествами, высочайшей прочностью опосля полного твердения. Но сам процесс затвердевания глиноземистого цемента, хоть и идентичен с аналогичным поведением портландцемента, проходит с выделением тепла: в течение первых суток выходит около 70% тепла, а это небезопасно. Если температура воздуха будет выше +30 градусов, бетон будет показывать стойкость, в 2-3 раза наименьшую нормативной.

2) Глиноземный цемент делает наиболее плотный искусственный гранит (если ассоциировать с портландцементом), показывает высшую крепкость, прекрасную стойкость к брутальным средам. Но таковой монолит стремительно деформируется в щелочной среде, потому его запрещено без помощи других соединять с гипсом, портландцементом, известью.

3) Скорость твердения бетонных смесей данного типа высочайшая: смесь начинает твердеть через полчаса, заканчивается процесс уже в течение 12 часов. Схватывается глиноземистый цемент так же, как и портландцемент, но нормативную крепкость выдает уже через 72 часа, (а не по прошествии 28 суток).

Свойства глиноземистого цемента:

• Стойкость к газообразным средам, брутальным жидкостям
• Возможность проводить работы при минусе
• Резвый набор прочности
• Высочайшая плотность создаваемого монолита
• Высочайший уровень тепловой стойкости, что дозволяет получать огнеупорные смеси

Индивидуальности эксплуатации

Твердение алюмината кальция при связывании с водой, представляет экзотермическую реакцию, происходящую с выделением тепла.

С сиим свойством соединены плюсы и недочеты материала:

• увеличение температуры цементного раствора выше 30 °С чревато уменьшением прочности конструкции в 2-3 раза. Используя готовые цементные консистенции, следует придерживаться советов производителя по очень допустимой температуре в помещении либо на воздухе;
• выделение тепла происходит равномерно, что подпитывает обскурантистскую смесь в протяжении всего периода схватывания. Конкретно это дозволяет проводить бетонные работы, в том числе ремонты, при отрицательных температурах. Вода в растворе подогревается и не кристаллизуется, обеспечивая обычное протекание реакции затвердевания.

Маркировка

Глиноземистый цемент классифицируется на разные марки, согласно возможности материала противодействовать сжимающим перегрузкам. Зависимо от конфигурации в протяжении 72 часов параметра прочности есть последующие разновидности алюминатного состава:

• ГЦ-40, крепкость которого увеличивается в протяжении 3 суток с 22,5 до 40 МПа. Применяется в строительной отрасли.
• ГЦ-50, характеризующийся возрастанием прочностных черт с 27,4 до 50 МПа. Владеет усовершенствованными чертами, нужен в топливно-энергетической сфере.
• ГЦ-60, отличающийся завышенной прочностью, значение которой в протяжении 72 часов меняются от 32,4 до 60 МПа. Употребляется для особых целей в металлургии, оборонном комплексе.

Цифровые индекс-маркировки охарактеризовывают повышение прочностных черт готового состава.

Систематизация [ править | править код ]

Минеральные вяжущие [ править | править код ]

Неорганическими (минеральными) вяжущими субстанциями именуют пылеобразные тонко размельченные вещества, которые при смешивании с водой (время от времени с смесями солей) образуют пластическое тесто, которое в предстоящем затвердевает и соединяет в монолит разрозненные сыпучие материалы. [3]

Все минеральные вяжущие подразделяют на 4 группы:

1. Воздушные вяжущие вещества. Это вяжущие, которые опосля смешивания с водой затвердевают и продолжительно сохраняют свои свойства лишь на воздухе. Соединено это с тем, что образующиеся новейшие гидратные соединения отлично растворимы в воде. Воздушные вяжущие вещества нужно употреблять лишь в воздушных сухих критериях. Примеры: гипс, воздушная известь, магнезиальные вяжущие и др. [3]

2. Гидравлические вяжущие вещества. Это вяжущие вещества, которые твердеют и продолжительно сохраняют свои свойства в воде. Они могут продолжительно эксплуатироваться в аква среде, поэтому что образуют гидратные соединения, которые устойчивы к аква среде. Примеры: романцемент, портландцемент и др. [3]

3. Кислотостойкие вяжущие вещества. Это вяжущие вещества, которые могут продолжительно эксплуатироваться при действии кислот. Пример: кислотоупорные, кремнефтористые, кварцевые цементы и др. [3]

4. Автоклавные вяжущие вещества. Это вяжущие вещества, которые затвердевают лишь при обработке в автоклавах, другими словами при температуре 170—300 °С и давлении от 8 до 16 атмосфер. Пример: все вяжущие приобретенные на базе извести и хоть какого кремнеземистого либо глиноземистого компонента. [3]

Органические вяжущие [ править | править код ]

Органические вяжущие вещества — консистенции высокомолекулярных углеводородов. Представляют собой вязкий либо водянистый материал, который перебегает в рабочее состояние при изменении температуры либо при контакте с органическими жидкостями (в неких вариантах употребляется ультрафиолетовое излучение). [4] [ неавторитетный источник? ]

Главными органические вяжущими субстанциями являются:

1.Битумы — твёрдые либо смолоподобные продукты, представляющие из себя смесь углеводородов и их азотистых, кислородистых, сернистых и металлосодержащих производных.

2. Дегти — вязкие воды чёрного либо бурого цвета, состоящие из углеводородов и их сернистых, азотистых и кислородных производных. Используются в дорожном строительстве и для производства водоизоляционных материалов [5] .

3. Органические смолы — синтетические полимерные материалы, используемые в камнеобрабатывающем производстве, могут быть подразделены на синтетические связывающие вещества и синтетические клеи [6]