Загрузка...Как приготовить раствор белого цемента
Особенности производства, свойства и области применения белого цемента
По своему вещественному составу белый цемент не содержит каких-либо минеральных добавок, он состоит только из клинкера и гипса. Белый цемент имеет марку прочности 500 (его прочность при сжатии в возрасте 28 суток достаточно высока и составляет 55-60 МПа), а по степени белизны он относится к первому сорту (его коэффициент отражения света составляет 83-85%). Благодаря высокой белизне и возможности окрашивания бетона цветными пигментами белый цемент предоставляет безграничные возможности для яркой и долговечной отделки улиц, фасадов и помещений.
Отличительной особенностью белого цемента является его высокая теплота гидратации (тепловыделение) на начальных этапах твердения, поэтому он обладает быстрой кинетикой набора прочности. Это позволяет сократить продолжительность производственного цикла при производстве изделий заводского изготовления, а также оптимизировать расход цемента на 1 куб. м бетонной или растворной смеси.
Важными характеристиками белого цемента, к которым потребители предъявляют требования, являются водопотребность, время потери подвижности, сроки схватывания. Преимуществом белого цемента LafargeHolcim является повышенная эффективность его работы в сочетании с суперпластификаторами, которые входят в состав практически любой бетонной или растворной смеси. Пластифицирующие добавки позволяют снизить водоцементное отношение и получить бетоны и строительные растворы с плотной структурой, обладающие низкой проницаемостью. Кроме того, бетонные смеси и строительные растворы на белом цементе обладают лучшей подвижностью, чем бетонные смеси и растворы на общестроительном сером цементе.
Области применения белого цемента аналогичны общестроительному серому цементу – это:
- готовые бетонные смеси и растворы
- сборные железобетонные элементы
- мелкоштучные бетонные изделия
- строительные смеси
Однако применение белого цемента позволяет получить широкий спектр форм, цветов и фактур, создавая яркий визуальный эффект, и обеспечив при этом заданную прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, атмосферную и коррозионную стойкость конечных продуктов на его основе.
Для изготовления и укладки декоративной бетонной смеси на основе белого цемента необходимо строго контролировать стабильность качества и точность дозирования всех сырьевых компонентов, поддерживать чистоту технологического оборудования и автотранспорта для доставки свежеприготовленной бетонной смеси на объект строительства. Особого контроля требует подготовка опалубки, технология укладки готовой бетонной смеси и уход за твердеющим бетоном. Несмотря на то, что применение товарного бетона на основе белого цемента требует дополнительных затрат, он незаменим для достижения яркой архитектурной выразительности, что неоднократно подтверждено европейской и российской строительной практикой.
В отличие от товарного архитектурного бетона на основе белого цемента, элементы заводского изготовления все чаще пополняют продуктовый портфель заводов сборного железобетона. Белый цемент обеспечивает прекрасные реологические свойства свежеприготовленной бетонной смеси, что позволяет использовать фактурную оснастку для выразительного дизайна фасадных элементов. При этом быстрый набор прочности белого цемента способствует уменьшению времени выдерживания отформованных элементов для достижения заданной отпускной прочности и сокращению времени производственного цикла.
Мелкоштучные бетонные изделия заводского изготовления на основе белого цемента представлены в широком ассортименте – это плиты «терраццо» и искусственный камень для устройства полов, отделки фасадов и помещений, тротуарная плитка и стеновые блоки. При производстве мелкоштучных бетонных изделий применяется различное технологическое оборудование. Изготовление плит «терраццо» предусматривает вибровакуумирование с последующей шлифовкой и полировкой поверхности изделий, что в сочетании с окраской цементной матрицы в яркие цвета и возможностью подбора фракционного состава декоративных заполнителей позволяет имитировать натуральный гранит различной цветовой гаммы.
Отличительной особенностью искусственного камня является тонкая имитация цвета и фактуры различных горных пород, что достигается при помощи укладки литой мелкозерныстой бетонной смеси в текстурированные пластиковые формы. При производстве облицовочного кирпича и блока по технологии полусухого вибропрессования используют прием раскалывания изделий, что позволяет создать рельефную «рваную» поверхность. Основным преимуществом применения белого цемента для производства мелкоштучных бетонных изделий является его высокая прочность, что является надежной гарантией долговечности конечных продуктов. При этом высокий коэффициент отражения света белого цемента делает его идеальной основой для получения яркой и стабильной окраски изделий.
Производство сухих строительных смесей является одним из самых больших сегментов потребления белого цемента. Он широко применяется в производстве декоративных штукатурок для наружных и внутренних работ, шпатлевок для финишного выравнивания стен и потолков помещений с повышенной влажностью, плиточных клеев для укладки полупрозрачной плитки, белого мрамора, мозаики, а также затирок для швов и наливных полов.
Сухие смеси на основе белого цемента очень технологичны, легко наносятся и выравниваются, создавая при этом тонкие текстуры. Пластичность, связность и однородность смесей на основе белого цемента, позволяет выполнять отделочные работы любой сложности как внутри, так и снаружи помещений. А высокая прочность и стойкость затвердевшего раствора к попеременному замораживанию и оттаиванию гарантирует его долговечность даже в условиях интенсивных атмосферных воздействий.
Для производства белого цемента используют наиболее чистые разновидности карбонатного и глинистого сырья с минимальным количеством окрашивающих примесей. Известняк (СаСО3) должен содержать не более 0,15% оксида железа (Fe2O3) и до 0,03% оксида марганца (MnO). Глинистым компонентом служит белая глина (каолин). Для повышения силикатного модуля применяют белый кварцевый песок. Содержание Fe2O3 в глинистом и кремнеземистом компонентах суммарно не должно превышать 1%, а оксида титана (TiO2) – 0,8%.
На заводе LafargeHolcim в Коломне производство белого цемента осуществляется по мокрому способу, который предусматривает обжиг сырьевого шлама с влажностью около 40%. Сырьевые компоненты – известняк, каолин и кварцевый песок тонко измельчают в сырьевой мельнице с добавлением воды, на выходе из которой получают сырьевой шлам. В процессе приготовления сырьевого шлама необходимо полностью исключить его загрязнение присадками металлического железа, которые могут увеличить содержание Fe2О3 в шламе и отрицательно повлиять на коэффициент отражения света (белизну) цемента. По этой причине для внутренней оснастки сырьевых мельниц используют бронефутеровку и мелющие тела, изготовленные из износостойкой высоколегированной стали.
Сырьевой шлам заданного химического состава подают на обжиг во вращающуюся печь диаметром 3,6 м и длинной 127 м, на выходе из которой получают белый клинкер. В качестве топлива для обжига белого клинкера используют природный газ, который, в отличие от угля или жидкого топлива, не содержит загрязняющих примесей. Образование клинкерных минералов в тугоплавкой сырьевой смеси, содержащей минимальное количество Fe2О3, происходит при температуре около 1700°С, тогда как для обычного серого клинкера она составляет 1450°С. Поэтому для снижения температуры обжига белого клинкера в сырьевую смесь вводят минерализаторы – плавиковый шпат или кремнефтористый натрий. Это позволяет снизить расход газа на обжиг белого клинкера.
С целью повышения белизны клинкер обжигают в бескислородной газовой среде для восстановления Fe2O3, что понижает красящую способность соединений железа и способствует повышению коэффициента отражения света (белизны) клинкера. На выходе из вращающейся печи клинкер резко охлаждают водой до 300°С. За счет этого образуется мелкокристаллическая структура клинкерных минералов, обладающих более высоким коэффициентом отражения света и большей гидравлической активностью, т.е. способностью взаимодействовать с водой и набирать высокую прочность при твердении.
Измельчение белого клинкера осуществляют в шаровой мельнице с добавкой белого гипса, который служит регулятором сроков схватывания цементного теста. Цементная мельница работает в замкнутом цикле с сепаратором, который отделяет тонкомолотые частицы цемента, а грубую фракцию возвращает в обратно в мельницу на домол. Для уменьшения агрегации (слипания) частиц белого цемента и достижения высокой тонкости помола в мельницу вводят интенсификатор помола – поверхностно-активное вещество на основе триэтаноламина в количестве до 0,05%. Удельная поверхность белого цемента находится в пределах 4500-5000 см2/г, что значительно превышает тонкость помола рядового серого цемента, которая составляет около 3500 см2/г. Применение мельницы с сепаратором позволяет производить белый цемент с полидисперсным гранулометрическим составом, что обеспечивает наиболее полное протекание процессов гидратации цемента и быструю кинетику набора прочности цементного камня.
Контроль показателей качества при производстве белого цемента осуществляется на всех технологических переделах – от разработки карьера и контроля химического состава сырьевых компонентов до замола цемента в силос и его отгрузки конечному потребителю. Каждая произведенная партия белого цемента проходит обязательные приемо-сдаточные испытания в заводской лаборатории с выдачей документа о качестве. При этом соответствие показателей белого цемента требованиям ГОСТ 965-89 к цементу марки ПЦБ 1-500-Д0 ежегодно подтверждается в независимой аккредитованной лаборатории с выдачей обязательного сертификата соответствия.
Исследования добавок повышающих белизну белого цемента
Исследования показали, что все оксиды элементов, порознь добавленные к химически чистымматериалам, уменьшают белизну цемента с определенной закономерностью. Установлено, что чем выше прочность связи вводимого в сырьевую смесь переходного элемента в катион-кислородной координации, тем темнее получаемый цемент.
В том же случае, если в сырьевой смеси содержатся два или три оксида переходных элементов, то следствием взаимного влияния на их координацию может быть не снижение, а даже повышение их белизны.
Так, введение 0,05% TiO2 к сырьевой смеси, содержащей 0,2% Fe2O3 + 0,05% Mn2O3 (часто встречающихся в таких количествах в известняковых породах, используемых в производстве белого портландцемента), позволило повысить белизну клинкера на 4% по сравнению с белизной клинкера, содержащего только окислы железа и марганца в указанных выше количествах (табл).
| Зависимость коэффициента отражения клинкеров от добавок окислов переходных элементов в сырьевую смесь | |||
| Исследования добавок повышающих белизну белого цемента | |||
| Содержание окислов в % | Коэффициент отражения в % по BaSO4 | ||
| Fe2O3 | Mn2O3 | TiO2 | |
| 0,2 | 0,05 | Нет | 85,6 |
| 0,2 | 0,05 | 0,05 | 90,1 |
Как известно все окислы переходных элементов в процессе обжига при высоких температурах стремятся занять более устойчивую позицию в тетраэдрической координации. При совместном присутствии в сырьевой смеси нескольких ионов переходных элементов они взаимно влияют на координацию. Ион, обладающий большей прочностью связи, упрочняясь в тетраэдрической координации, вызывает перераспределение координации ионных связей других ионов в сторону увеличения их координационного числа.
Так, ион Ti 4+ , обладающий большей прочностью связи в катион-кислородной координации (табл. 11), способствует частичному переходу ионов Fe 3+ и Mn 3+ из тетраэдрической координации в октаэдрическую.
| Прочность связи переходных элементов в катион-кислородной координации | |
| Ионы переходных элементов | Прочность связи с кислородом в тетраэдрической координации в электрон/вольтах |
| Ti(IV) | 0,88 |
| Fe(III) | 0,62 |
| Mn(III) | 0,56 |
Элементы же в этой координации в меньшей степени поляризуют ионы кислорода, что в свою очередь повышает диффузионное отражение светового потока от поверхности цементов и, следовательно, их белизну.
Влияние рутила на белизну цементов
| Влияние добавки рутила на белизну производственных цементов | ||
| *Минерализующая добавка, которая применялась на заводе до испытаний. | ||
| № этапов испытаний | Наименование и количество добавки в % | Белизна в % по BaSO4 |
| I | — | 84,1 |
| II | 3% фосфогипса* | 83,4 |
| III | 0,03% рутила | 87,6 |
Испытания на Щуровском цементном заводе подтвердили целесообразность ввода в сырьевую смесь двуокиси титана. Добавку двуокиси титана вводили в виде рутилового концентрата, содержащего 94% TiO2. Как показывает табл. 12, ввод 0,03% рутила в сырьевую смесь повышает белизну цемента на 3—4%.
Сколько добавить цемента в известковый раствор?
В строительстве очень важно подсчитать число материалов и их соотношение. Если сделать все верно, то строительство будет осуществляться гораздо быстрее. Многие люди не знают, сколько добавить цемента в известковый раствор. На самом деле узнать эти цифры не так сложно.
В известковый раствор добавляется такое количество цемента, чтобы было соотношение 1:3 по отношению к известковому раствору. Тогда материал получится нужной консистенции. Он будет пластичным и прочным.
Однако стоит сказать, что в известковый раствор и цемент добавляются в разном количестве, так как многое завит от марки самого цемента. Также на пропорции веществ может повлиять вид отделочной работы. Для кирпичных стен соотношение должно быть 1:2. Но если стены часто подвержены попаданию влаги, то пропорции другие — 1:7.
Более точное соотношение материалов можно увидеть в таблице, здесь есть и марки цемента. Эта таблица поможет узнать, сколько надо добавить цемента в известковый раствор, тем самым облегчит процесс строительства.
| Марка цемента | Марка известкового раствора | |||
| 200 | 150 | 100 | 75 | |
| 500 | 1:3 | 1:4 | 1:5,5 | 1:7 |
| 400 | 1:2,5 | 1:3 | 1:4,5 | 1:5,5 |
| 300 | — | 1:2,5 | 1:3,5 | 1:4 |
Консистенция раствора
Если нужен раствор из цемента и известняка, то нужно добавить все именно в таком количестве, в каком это указано в таблице. Если в пропорциях допустить ошибку, то полученная смесь может получиться слишком жирной.
Это грозит тем, что после высыхания материал потрескается. Также смесь может получиться жидкой. С таким раствором сделать что–либо просто не получится. Это доказывает то, что пропорции должны быть соблюдены с максимальной точностью.
С помощью лопаты можно быстро понять, каким получился материал. Для этого необходимо опустить лопату в емкость с материалом и слегка приподнять. В случае если смеси на лопате много, то это жирный раствор.
Но если все наоборот – к лопате практически не прилипла смесь, то материл жидкий. Его еще называют тощим. Узнать идеальную консистенцию тоже можно с помощью лопаты.
Раствор должен прилипнуть, но не в большом количестве. Тогда можно говорить о том, что раствор абсолютно готов к применению. Он послужит идеальным материалом.
Улучшить качество раствора поможет и своеобразное сито. Оно не пропустит в раствор мелкие камни, следовательно, материал получится максимально чистым.
Молоко с цементом для защиты бочек от ржавчины
С началом дачного сезона владельцы огородов обнаруживают признаки ржавления железных цистерн под воздействием воды, доставляющего много огорчений. Для борьбы с этим налетом, образующимся в результате окисления металла, придуманы различные способы. От него избавляются механическими, химическими и народными методами. Все они трудозатратны, требуют вложения средств или повреждают поверхность. Один из эффективных способов — применение состава из цемента с молоком.
Пропорции цемента с молоком от ржавчины
Злейший враг железа, непрерывно контактирующего с влагой, — ржавчина. Борьба с ней отнимает много сил, времени, нервов и денег. Выручает в этой ситуации очень простой и эффективный раствор: смесь цемента и молока, разведенная в определенном соотношении. Она добротно защищает металлическую поверхность от воздействия атмосферной коррозии и дальнейшего окисления.
Пропорции смеси не регулируются никакими правилами и инструкциями, они определяются опытным путем. Пол-литра обычного молока соединяют с небольшим количеством сухого цемента — от 2 до 3 чайных ложек. Состав тщательно перемешивают до однородной массы и наносят кистью на высушенную металлическую поверхность. Для полного высыхания потребуется приблизительно 5 суток.
Пропорции цемента и гипса в растворе
Если некогда ждать несколько дней, пока застынет раствор, процесс можно ускорить. Для этого нужно модифицировать состав смеси — добавить в него гипс. В таком случае соблюдение пропорций для новичков очень важно: избыточное количество гипсового порошка приведет к чересчур скорому высыханию и быстрому разрушению нанесенного покрытия. Гипса следует брать не больше 3,5 процентов от объема основного ингредиента.
Оптимальное соотношение компонентов в смеси:
- цемент — 1 часть;
- песок — 3 составляющих;
- вода — 0,9 доли.
На практике эти пропорции опытными мастерами соблюдаются не всегда: по мере надобности объем воды и песка может меняться в зависимости от качества ингредиентов и других условий.
Пропорции белого цемента в растворе
Чтобы улучшить внешний вид емкости, подвергающейся обновлению, можно воспользоваться белым цементом. Его количество и соотношение с другими компонентами для создания раствора сохраняются такими же, как и в предыдущем случае.
Однако технология приготовления состава отличается особенностями:
- приспособления, которыми пользуются при такой работе, должны быть безукоризненно чистыми;
- примеси необходимо брать также белого цвета;
- воду нужно применять очищенную;
- для железобетона арматуру следует предохранить от коррозии.
к содержанию ↑
Пропорции цемента с опилками в растворе
Для повышения теплоизоляционных характеристик стройматериала в раствор вносят опилки. В этом случае соотношение ингредиентов бывает различным: в зависимости от потребности можно сделать два вида. Для легкого состава берут одинаковые части бетона и опилок и разбавляют их двумя частями воды.
Для тяжелой смеси потребуются:
- цемента — 1 доля;
- песка — 2 части;
- опилок — 6 составляющих.
Заржавевшую дачную бочку для полива растений или железный бак в бане можно успешно и без особых затрат реставрировать с помощью смеси цемента с молоком. Нужно только знать правильное соотношение компонентов.
