Для чего служит цемент

Пуццолановый портландцемент: экологически чистый строительный раствор

Главная страница » Пуццолановый портландцемент: экологически чистый строительный раствор

Рассматривая пуццолановый портландцемент, проще упомянуть технологию обычного цементного раствора на основе пуццолана. Речь идёт о строительной композиции, которая использовалась ещё во времена существования Древнего Рима. Строители римляне получали цементный раствор смешиванием 1/3 извести с 2/3 измельчённого вулканического пепла. К составу добавляли лёгкие камни лавы и воду. Таким способом римляне получали цементный раствор, успешно применяемый в строительстве зданий, мостов и прочих сооружений, часть которых уцелела до сего момента.

Что представляет собой компонент пуццолан?

Компонент пуццолан (Pozzolana), используемый в качестве добавки портландцемента, — это вулканический пепел, запасов которого достаточно много в Италии в районе расположения вулкана Везувий. Пуццолановый компонент содержит кремнезём и глинозём в реактивной форме.

Действующий вулкан «Везувий» — место существенных запасов вулканического пепла – главного компонента под производство пуццоланового строительного раствора

Сам по себе материал не обладает какими-либо цементирующими свойствами. Однако если смешать пуццолан с водой или известью, получается реакция с гидроксидом кальция, сопровождаемая образованием соединений, наделённых свойствами связывающего материала.

Состав римской цементной смеси более 2000 лет не был доступен широким слоям строительного сообщества. Лишь в конце прошлого столетия в США впервые произвели пуццолановый цемент, который появился на рынке в качестве экологически чистой связывающей структуры.

Теперь существуют два типа упомянутого компонента пуццолан:

Искусственный.
Натуральный.

Состав первого типа включает летучую золу, кремнезём, рисовую шелуху, доменный шлак. Состав второго типа включает обожжённую глину, пумицит, диатомовую землю.

Как производят пуццолановый портландцемент?

Основными сырьевыми материалами производства пуццоланового портландцемента являются известняк (CaCO₂) и глина (SiO₂, AI₂, O₃, Fe₂O₃). Оба вида горных пород добывают, транспортируют к месту обработки, где измельчают специальными дробилками.

Измельчённую массу частиц глины с известняком загружают на воздушные шаровые мельницы, в желаемых пропорциях и в соответствии с требованиями. Загруженный состав тщательно перемешивают перед отправкой в накопительные бункеры.

Приготовленный промышленным способом пуццолановый портландцемент – пример конкретного использования в строительной деятельности при заливке бетонного основания

На следующем этапе производства смесь в требуемом количестве извлекается из бункеров, предварительно нагревается до 800-1000°C. В результате прогрева получают из смеси CaCO₃ химический элемент CaO (негашёная известь).

Предварительно нагретую смесь затем направляют в технологическую вращающуюся печь, где прогревают до 1450°C. Получаемый в процессе такого обжига клинкерный порошок охлаждают роторным охладителем. Охлаждённый клинкер смешивают с гипсом и пуццоланом в требуемой пропорции. Как результат — получается пуццолановый портландцемент.

Какими свойствами обладает пуццолановый портландцемент?

Свойства описываемого строительного продукта можно отметить следующими деталями:

время (минимум) начального схватывания — 30 минут,
время (максимум) окончательного схватывания — 600 минут,
упрочнение за 3 суток — 13МПа,
упрочнение за 7 дней — 22 МПа,
упрочнение за 28 дней — 33 МПа,
усадка при высыхании не превышает 0,15%,
крупность (тонкость) структуры не менее 300 м 2 /кг,

Начальная сила пуццоланового портландцемента меньше, чем для обычного портландцемента, но окончательная сила упрочнения равна 28-дневной силе упрочнения обычного портландцемента. Соответственно, пуццолановый портландцемент имеет несколько меньшую скорость наращивания силы упрочнения.

Где предпочтительно использовать пуццолановый портландцемент?

Предпочтительное использование стройматериала видится при строительстве гидротехнических сооружений, морских объектов, сооружаемых в зоне береговой линии моря, при строительстве плотин и т. п.

Читайте так же:

Марка цемента шпц 500

Портландцемент на основе пуццолана – это не просто экологически чистая конструкция, но также высоконадёжная для эксплуатации в «мокрых» условиях

Также очевидным является применение пуццоланового портландцемента при монтаже предварительно напряженных и постнапряженных бетонных элементов. Удачным применение видится в составе кладочных и штукатурных растворов, поскольку такой подход даёт лучшую отделку поверхности.

Явный пример — использование пуццоланового портландцемента в декоративных и художественных структурах. Также широкое использование раствора отмечается в производстве сборных канализационных труб в жёстких условиях бетонирования.

Преимущественные стороны экологически чистого раствора

Налицо экологически чистый цемент, учитывая, что компоненты, используемые в производстве, изготовлены на основе натуральных переработанных отходов. Стройматериал — очень «тонкий» цемент, следовательно, оптимально подходящий под исполнение штукатурных работ.

Пуццолан как материал относительно дешёвый по цене, следовательно, снижается общая стоимость цемента, что делает экономичным строительство в целом. Пуццолановый цемент отличается высокой степенью стойкости против сульфатного воздействия, поэтому подходит для гидротехнических сооружений широкого назначения.

Использование в предварительно напряженных и постнапряженных бетонных элементах снижает выбросы окиси углерода из бетона, что делает строительный объект экологически чистым. Поскольку пуццолан имеет тонкую структуру, качественно заполняются промежутки армирования. Таким образом, уменьшается усадка, образование ячеистых структур, трещин, что, в свою очередь, увеличивает прочность и долговечность бетона.

Недостатки строительного пуццоланового цемента

Уменьшенное значение начального упрочнения оказывает влияние на раннее снятие опалубки. Поскольку содержимое представляет более тонкий материал, подача бетона несколько затруднена.

По сравнению с обычным портландцементом время установки получается меньшим. Снижение уровня щёлочности снижает устойчивость по отношению к коррозии стальной арматуры.

Поскольку прочность этого вида бетона увеличивается медленно, процесс отверждения очень важен. Любая непреднамеренная ошибка в этом может вызвать проблемы долговечности конструкции.

Заключение

Бетон является одним из наиболее важных и основных компонентов зданий современной цивилизации. Этот стройматериал будет продолжать пользоваться спросом в ближайшие годы. По сути, невозможно сегодня представить мир без бетона. Согласно прогнозам, производство цемента к 2030 году достигнет 5 млрд. метрических тонн, что на 43% больше по сравнению с текущим потреблением. Однако каждые восемь минут цементные заводы сбрасывают в атмосферу 30 000 тонн углерода. Очевидной видится реальная проблема разрушения Вселенной. Вся надежда на экологически чистое производство стройматериалов.

При помощи информации: Saudieng

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

11 .Силикатный цемент. Состав. Принцип использования и область применения в стоматологии

Силикатный цемент Состоит из порошка и жидкости.

Порошок: тонко измельченное стекло, состоящее из алюмосиликатов и фтористых солей

Жидкость: водный раствор 30 — 40 % фосфорной кислоты, гидрата цинка и алюминия. Значительное содержание двуокиси кремния делает силикат-цемент прозрачным, придает пломбе блеск после затвердения. Окись алюминия придает силикатному цементу значительно большую механическую прочность по сравнению с фосфатцементом.

В силикатном цементе часть фосфорной кислоты остается длительное время в несвязанном состоянии. Несвязанная фосфорная кислота вызывает некроз пульпы в результате диффузии ее через дентинные канальцы. Пломбы из силикатного цемента применяют с прокладкой из фосфат-цемента для исключения вредного действия на пульпу свободной фосфорной кислоты. Другими отрицательными свойствами силикатного цемента являются слабая прилипаемость, а также высокая растворимость в органических кислотах. Из-за низкой сопротивляемости к сжатию силикат-цемент обладает хрупкостью и ломкостью, что может привести к частичному или полному выпадению пломбы.Поэтому силикатный цемент не следует применять при создании контурных пломб (для полного восстановления углов). Последние при соприкосновении с соответствующими зубами противоположной челюсти очень легко обламываются

Читайте так же:

Раствор кладочный цементный удельная эффективная активность естественных радионуклидов 740

Характерной особенностью порошка силикат-цемента является малое количество оксида цинка, что обусловливает слабую прилипаемость этого материала.

Свойства силикатного цемента

1. Механическая прочность, прозрачность, блеск.

2. Имеет сходство с эмалью зуба.

3. Высокое содержание фторидов обеспечивает профилактический эффект («F»-фтор).

4. Доступность, дешевизна.

5. Легко замешивается, пластичен.

6. Коэффициент термического расширения близок к зубным тканям.

1. Слабая прилипаемость к тканям зуба.

2. Раздражающее действие на пульпу (токсичность кислоты).

3. Хрупкость, ломкость.

4. Растворимость и неустойчивость к слюне (дезинтеграция пломбы).

5. Усадка (заметна линия краевого прилегания).

Техника замешивания силикатного цемента. Для получения пломбы следует брать на 1 г порошка 7 — 8 капель (0,33 — 0,35 мл) жидкости. Рекомендуемая температура при замешивании 18 -20 °С. Замешивают в течение минуты пластмассовым шпателем на гладкой стороне стеклянной пластинки. Металлическим шпателем замешивать материал не рекомендуется, ибо он может загрязнить цемент. Силикатный порошок обладает абразивными свойствами и может снимать

частички металла со шпателя. Пластинка должна быть чистой и не содержать следов влаги. Замешивание осуществляется путем постепенного добавления порошка к жидкости. Его следует заканчивать в срок до 1 мин. В первый

момент замеса легкими волнообразными движениями шпателя вводят половину порошка, а затем круговыми движениями замешивают остальные две четверти до гомогенного состояния тестообразной массы. Консистенция замешенного цемента, согласно инструкции, считается правильной, если при двух легких нажимах шпателем поверхность будет принимать влажный (блестящий) вид и не будет тянуться за ним более чем на 2 мм. К густо замешенному цементу не следует добавлять жидкость,

а необходимо замешать новую порцию цемента. Конденсацию и отделку пломбы следует проводить в течение 1 — 1/2 мин. Затвердение пломбы во рту наступает через 3 — 4 мин.

Условия и правила хранения такие же, как и у других цементов. В процессе замешивания порошка и жидкости фосфорная кислота реагирует с частицами стекла с

образованием кремниевой кислоты и фосфата алюминия.

В дальнейшем они образуют длинные цепочки геля кремниевой кислоты и коллоидного фосфата

алюминия. В итоге силикатный цемент представляет волокнистую структуру затвердевшего геля кремниевой

кислоты и фосфатов, в который вкраплены зерна непрореагировавших частичек порошка. Однако при твердении цемента часть кислот длительное время остается несвязанной, что обусловливает токсическое действие силикатного цемента на пульпу зуба. Кислая реакция затвердевшего цемента постепенно изменяется от 4,0 до нейтральной 7,0 в течение первых 24 ч, но может сохраняться на протяжении приблизительно 30 дней.

Показания к применению

• пломбирование полостей III и V класса (на видимой поверхности зуба).

Пломбирование полостей IV класса допустимо только при отсутствии более совершенных современных материалов. Материал обладает хрупкостью, ломкостью, что приведет к отлому восстановленных углов в полостях IV класса.

Силикатные цементы вводятся по возможности одной порцией. Введение силикатного цемента отдельными порциями ухудшает качество пломбы, последняя в

Читайте так же:

Цемент пц 400 насыпная плотность

значительной степени теряет свою монолитность. Материал плотно прижимается целлулоидной полоской, слегка смазанной вазелином. Выводить полоску следует скользящим движением, заглаживая поверхность пломбы. В настоящее время выпускаются следующие материалы данной группы: «Силицин-2» (семи цветов), «Силицин Р», «Силицин плюс» (Радуга Р), «Алюмодент» (Медполимер), «Fritex» (Spofa

Dental, Чехия), «Silicap» (Vivadent, Лихтенштейн) и др

Вяжущие материалы

Неорганические вяжущие — гипсовый цемент, известь, портландцемент и глина — под влиянием внутренних физико-химических процессов способны превращаться из жидкого или тестообразного состояния в твердое, связывая при этом в единое целое другие материалы.

Различают два вида вяжущих материалов — твердеющие только на воздухе — воздушные и материалы, на свойства которых после начала схватывания вода не может оказать отрицательного воздействия, а в некоторых случаях оказывает даже положительное воздействие — гидравлические. К воздушным относится глина, гипс и воздушная известь ( во влажных условиях они размокают и теряют прочность). К гидравлическим — гидравлическую известь и цементы.

Гипсовый цемент. Гипсовые цементы изготавливаются из природного гипсового камня путем дробления, измельчения, обжига в тигельной или непрерывно действующей печи и помола полученного продукта в тонкий порошок. Температура обжига не превышает 190° C, так что дегидратация гипса оказывается неполной. При схватывании гипсового цемента происходит гидратация с возвратом к исходной форме природного гипса (гидратированного сульфата кальция). Гипс — превосходный огнестойкий материал. Под действием огня выделяется гидратационная вода, и поверхность гипса покрывается порошком, защищающим глубинные слои. Стены и потолки помещений часто облицовывают гипсовыми листами.

Цемент

Цемент — наиболее распространенный вяжущий материал, позволяющий получать изделия и конструкции высочайшей прочности. Цемент — результат мелкодисперсного измельчения продуктов спекания одного из видов глины — мергеля или смеси известняка и глины. Процесс спекания ведется в специальных печах.

При измельчении к продуктам спекания делаются дозированные добавки гипса, шлака, песка и других компонентов, что позволяет получать цемент с самыми различными свойствами.

В зависимости от исходного сырья и введенных добавок цементы подразделяют на портландцементы и шлакопортландцементы. Среди потрландцементов выделяют быстротвердеющие и портландцементы с минеральными добавками.

Бетонные конструкции, в которых используется та или иная марка цемента могут приобретать уникальные свойства. Прежде всего это особо прочные бетоны, например, для взлетных полос аэродромов и ракетно-стартовых площадок, морозо-, огне- и солеустойчивые марки. Для обозначения максимальных прочностных качеств цемента применяется понятие марка. Марка 400 обозначает, что в заводской лаборатории при пробном испытании затвердевшего цементного кубика с ребром 100 мм при раздавливании на прессе он выдержал нагрузку не менее 400 кг/см 2 . Наиболее распространенными являются марки от 350 до 500. Изготавливаются же марки цемента до 600-й и даже 700-й марки.

Все цементы имеют достаточно быстрое время твердения. Начало твердения — схватывания — лежит в пределах 40 – 50 мин, а конец твердения около 10 – 12 часов.

Портландцемент

Изобретение портландцемента было запатентовано в 1824 Дж. Эспдином, каменщиком из Лидса (Англия), который дал ему это название, поскольку цемент походил на природный камень, добывавшийся на о. Портленд. Портландцемент по масштабам своего применения уступает лишь стали.

Читайте так же:

Древесно цементные плиты влагостойкие

Портландцемент изготавливается совместным тонким измельчением клинкера, гипса и активных добавок. (Клинкер состоит в основном из силикатов кальция и получается обжиганием до спекания сырьевой смеси из известняка и глины.) В работе с портландцементом важное значение имеет проверка качества. Она проводится с образцом чистого цементного теста, помещаемым в автоклав. По увеличению длины образца можно судить о расширении цемента при схватывании. Объемный вес портландцемента в рыхлом состоянии равен 1000 – 1100 кг/м 3 , а в уплотненном — 1400 – 1700кг/м 3 . Удельный вес колеблется в пределах 3,05 – 3,15 г/см 3 .

Прочные цементы. Разработаны цементы, прочность которых выше, чем обычных гидравлических, в том числе и портландцементов, и в отдельных случаях приближается к прочности керамических материалов. Главным принципом при их разработке было уменьшение отношения воды к цементу при сохранении необходимой пластичности цементного теста.

Известь

Известь выпускается в двух видах: негашеная и гидратная. Негашеная известь получается обжигом известняка CaCO₃ в непрерывно действующих печах (при температуре 900 – 1000°C) для удаления диоксида углерода. Негашеная известь имеет марки 4,10,25,50 и служит для приготовления кладочных растворов, а также для изготовления силикатного бетона и кирпича. Гидратная известь Ca(OH)₂ производится на заводах путем размельчения комовой негашеной извести, смешивания ее с водой и превращения в сухой хлопьевидный порошок. На строительной площадке негашеную известь необходимо загасить добавлением воды, а затем выдержать (не менее двух недель) перед смешиванием с песком для образования известкового раствора. Гидратную же известь достаточно смешать с песком, чтобы получить раствор. Поскольку она имеет вид порошка, ее легче смешивать с песком. Но раствор из гидратной извести не столь пластичен, как из негашеной. Затвердевание известкового раствора обусловлено поглощением диоксида углерода CO₂ из воздуха. При этом избыточная вода испаряется, замещаясь диоксидом углерода, и гидратная известь снова превращается в CaCO₃, причем эта реакция протекает только в присутствии избытка влаги. Но известковый раствор не твердеет под водой, так как ему для этого нужен диоксид углерода из воздуха. Раствор для кирпичной кладки содержит около 2,5 части (по объему) песка на 1 часть извести. При производстве штукатурных работ известковый раствор можно наносить на протяжении нескольких дней в три слоя (обрызг, грунт и накрывка), причем последний слой часто делается смесью гидратной извести с гипсовым цементом.

Глина

Глина — это мягкая, мелкодисперсная разновидность горных пород. При разведении водой образует пластичную массу, легко подвергающуюся любому формообразованию. При обжиге глина спекается, твердеет и превращается в камневидое тело, а при более высоких температурах обжига расплавляется и может достичь стекловидного состояния.

В зависимости от примесей глина принимает разный цвет окраски. Наиболее ценный сырьевой вид глины — белая глина — каолин. Глина имеет свойство впитывать воду до определенного предела, после которого она уже не в состоянии ее впитывать или пропускать через себя. Это свойство глины используется для создания насыпных гидроизоляционных слоев.

В зависимости от стойкости глины к температуре выделяют глины лекгоплавкие, тугоплавкие и огнеупорные. Их температуры плавления соответственно: 1380, до 1550 и выше 1550 градусов. Чистый каолин плавится при температуре выше 1750 градусов. Тугоплавкие глины служат сырьем для изготовления огнеупорных материалов.

Читайте так же:

Стеклоиномерный цемент светового отверждения

Оборудование для цементной промышленности

Электростальский Завод Тяжелого Машиностроения

Вращающиеся печи

В настоящее время технологические возможности ОАО «ЭЗТМ» позволяют осуществлять полный цикл изготовления оборудования для новых технологических линий «мокрого» и «сухого» способов производства цемента.

Производительность печи составляет клинкера на 65 т в час.

Редукторы

Специалистами ОАО «ЭЗТМ» были разработаны и реализованы в металле 3400 проектов редукторов следующих типов: специальные цилиндрические, конические, червячные, глобоидные и спироидные.

Бандажи вварные и плавающие

Заготовки для бандажей отливаются в фасоно-сталелитейном цехе предприятия из стали марки 23ГМНФЛ и др. в соответствии с ОСТ-22-170-87.

Механообработка осуществляется на двух токарно-карусельных станках КС-1580 и КС-1563. Максимальный диаметр обрабатываемого изделия — 8000 мм.

Холодильник колосниковый

Холодильник колосниковый предназначен для охлаждения атмосферным воздухом клинкера, глиноземного спека и других сыпучих материалов.

Роликовые опоры и блоки опорные

ОАО «ЭЗТМ» изготавливает и осуществляет монтаж роликовых опор:

· грузоподъёмность — 300 т, 400 т, 660 т, 1000 т;

· диаметр — 1300-2100 мм;

· Н (ширина) — 650-1000 мм.

Данная продукция поставляется и успешно эксплуатируется на предприятиях России и стран ближнего зарубежья.

Уралмашзавод

Аналогичное оборудование и обжиговые конвейерные агрегаты и печи

Шаровые мельницы

Завод «Волгцеммаш»

Печные системы сухого способа производства цементного клинкера с предварительной кальцинацией

ОАО «Волгоцеммаш» производит новое поколение печных систем сухого способа производства цементного клинкера с предварительной декарбонизацией сырья (ПВСД).

Разработанный типоразмерный ряд этих печей может обеспечить широкий диапазон по производительности до 5500 тонн клинкера в сутки.

Печь прямоточно-противоточная регенеративная ППР-480

Печь прямоточно-противоточная регенеративная ППР-480 является составной частью установки, предназначенной для обжига известняка с целью получения высококачественной (высокореактивной) извести, используемой при выплавке стали.

Высокое качество извести достигается за счет рационального технологического процесса подогрева и обжига известняка — подогрев ведется отходящими газами в режиме противотока, обжиг ведется горячими газами в режиме прямотока; а также за счет автоматического управления технологическим процессом получения извести.

Благодаря этому экономится топливо и исключается пережог извести.

При работе в непрерывном режиме выгрузка готовой извести осуществляется одновременно с обжигом известняка.

Прессвалковые измельчители

Прессвалковые измельчители предназначены для измельчения хрупких материалов (известняк, клинкер, доменной шлак, различные руды) с влажностью до 15%, как в составе помольных установок в качестве предизмельчителей, так и в составе более эффективных помольных комплексов в качестве основного оборудования и могут быть использованы в строительной, горно-рудной и других отраслях промышленности.

Сушильные барабаны

Охладитель цемента

Агрегат для дробления и измельчения СМЦ-460

СМЦ-460 — это высококачественная дробилка, используемая для получения сырьевого шлама из пород с пластичными свойствами. Измельчитель входит в состав линии по производству цемента.

Подогреватель известняка