0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся применение

GardenWeb

Глиноземистый цемент — это особо быстротвердею- щий высокопрочный цемент, получаемый обжигом и последующим тонким помолом сырьевой смеси известняков СаС03 и бокситов А1203. В состав глиноземистого цемента входят только алюминаты кальция.

Марки глиноземистого цемента 400, 500 и 600. Марочную прочность он достигает через трое суток твердения, набирая в первые сутки более 50% марочной прочности. При этом сроки схватывания глиноземистого цемента почти такие же, как у портландцемента: начало схватывания не ранее 30 мин, конец схватывания не позднее 12 ч.

Глиноземистый цемент при твердении выделяет много теплоты. Но нагрев свыше 25…30°С во время твердения сильно снижает его прочность (до 50%), поэтому его нельзя применять для бетонирования массивных конструкций особенно в условиях жаркого климата. Однако после полного затвердевания может выдерживать нагрев до 900 °С и поэтому его применяют для жаростойких бетонов. Глиноземистый цемент более коррозионностоек, чем портландцемент. Широкое применение глиноземистого цемента ограничивается его высокой стоимостью: в шесть раз выше, чем у портландцемента. Используют его для ремонтных и срочных работ и работ в зимнее время.

Смешивать глиноземистый цемент и портландцемент нельзя, так как может произойти полное разрушение такого смешанного вяжущего во время твердения.

Расширяющиеся и безусадочные цементы. Большинство цементов при твердении уменьшается в объеме. В некоторых случаях от вяжущих требуется, чтобы они расширялись или хотя бы не давали усадки (например, для получения водонепроницаемых бетонных покрытий или заделки стыков сборных конструкций). В настоящее время разработано много видов расширяющихся и безусадочных цементов. В основе механизма расширения лежит образование в твердеющем цементе сложных соединений (гидросульфо- алюминатов кальция), связывающих большое количество воды и за счет этого увеличивающих объем всей твердеющей системы. Наиболее широко распространены гипсоглинозе- мистый расширяющийся цемент и расширяющийся портландцемент.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент при влажном твердении через сутки увеличивается в размерах до 0,15%, а к 28-м суткам до 1%; при твердении на воздухе не дает усадки. Сроки схватывания: начало не ранее 20 мин, а конец не позднее 4 ч.

Расширяющийся портландцемент получают совместным тонким помолом портландцементного клинкера, высокоглиноземистого шлака, гипса и доменного гранулированного шлака. Объемное расширение этого цемента 0,5…1%; скорость твердения выше, чем у обычного портландцемента.

Кислотоупорный цемент. Для облицовочных работ в конструкциях, подвергающихся воздействию кислот, в качестве вяжущего применяют специальный кислотоупорный цемент. Основной компонент этого цемента — жидкое стекло. Жидкое стекло, кроме того, используют как связующее в силикатных красках, клеящих составах, кислотоупорных замазках.

Жидкое стекло — водный раствор силиката натрия (Na20-nSi02) или калия (K20-nSi02). В зависимости от вида силиката его называют натриевым и калиевым жидким стеклом. Качество жидкого стекла характеризуется двумя показателями — модулем и плотностью. Модуль жидкого стекла — отношение количества оксида кремния к оксиду металла. Чем больше модуль, тем выше качество стекла. Для строительных целей используют обычно натриевое жидкое стекло модулем 2,5…3,0 (калиевое, имеющее модуль 3…4, применяют реже — главным образом в силикатных красках). Плотность жидкого стекла обычно 1300…1500 кг/м3 характеризует его концентрацию.

Силикат натрия (или калия) получают, сплавляя кварцевый песок (Si02) с содой (Na2C03) или поташем (К2С03) в стекловаренных печах. Расплав при охлаждении распадается на прозрачные хрупкие куски растворимого стекла, называемого «силикат-глыба». Их растворяют в воде при температуре 120…150°С в автоклавах. При этом образуется густая желто- или коричневато-зеленая жидкость — жидкое стекло.

Читайте так же:
Цемент 450 казахстан пропорции

Твердение жидкого стекла идет по мере испарения воды, при этом у натриевого жидкого стекла могут появиться белые высолы соды (Na2C03). Ускорить процесс твердения и изменить его химические свойства в сторону образования водонерастворимых продуктов можно добавкой кремнефто- ристого натрия (Na2SiF„). Взаимодействуя с жидким стеклом, кремнефтористый натрий образует водонерастворимый фторид натрия (NaF) и гидроксид кремния (Si02-яН20). На этой реакции основано твердение кислотоупорного цемента.

Кислотоупорный цемент — смесь тонкомолотого кислотоупорного порошка (обычно молотого кварцевого песка) с небольшим количеством (4…14%) кремнефтористого натрия. Цемент затворяют жидким стеклом плотностью 1360…1380 кг/м3 и модулем 2,8…3,0. Схватывается кислотоупорный цемент быстро: начало схватывания в зависимости от содержания кремнефтористого натрия наступает через 20…60 мин. Для твердения цемента необходимы воз- душно-сухие условия и положительная температура. Через 28 сут прочность цемента при растяжении должна быть не менее 2 МПа.

Растворы на кислотоупорном цементе используют для футеровки химических аппаратов, укладки кислотостойких полов и т. п. Необходимо помнить, что кремнефтористый натрий — ядовитое вещество. Поэтому, работая с кислотоупорным цементом, необходимо строго соблюдать требования техники безопасности, избегая попадания порошка цемента в дыхательные пути и на слизистые оболочки.

Кроме портландцемента и его разновидностей к числу гидравлических вяжущих относятся еще ряд специальных цементов, а также смешанное вяжущее — гипсоцементно-пуццолановое. Для строительных конструкций, работающих в условиях воздействия кислот (химические заводы и т. п.), используют кислотоупорный цемент.

Глиноземистый цемент — особо быстротвердеющий высокопрочный цемент, получаемый обжигом и последующим тонким помолом сырьевой смеси, состоящей из известняков СаСОз и бокситов А1203. Поэтому в состав глиноземистого цемента входят только алюминаты кальция.

Марки глиноземистого цемента 400, 500 и 600. Марочной прочности он достигает через трое суток твердения, набирая в первые 24 ч более 50 % марочной прочности, при этом сроки схватывания почти такие же, как у портландцемента: начало схватывания не ранее 30 мин, конец схватывания не позднее 12 ч.

Глиноземистый цемент при твердении выделяет много теплоты. Но нагрев свыше 25…30 °С во время твердения сильно снижает его прочность (до 50 %), поэтому его нельзя применять для бетонирования массивных конструкций особенно в условиях жаркого климата. Однако после полного затвердевания он может выдерживать нагрев до 900 °С и поэтому его применяют для жаростойких бетонов. Глиноземистый цемент более коррозионностоек, чем портландцемент. Широкое применение глиноземистого цемента ограничивается его высокой стоимостью: в шесть раз выше, чем у портландцемента. Используют его для ремонтных и срочных работ и работ в зимнее время.

Смешивать глиноземистый цемент и портландцемент нельзя, так как может произойти полное разрушение такого смешанного вяжущего во время твердения.

Расширяющиеся и безусадочные цементы. Большинство цементов при твердении уменьшаются в объеме. В некоторых случаях от вяжущих требуется, чтобы они расширялись или хотя бы не давали усадки (например, это необходимо для получения водонепроницаемых бетонных покрытий или заделки стыков сборных конструкций). В настоящее время разработано много видов расширяющихся и безусадочных цементов. В основе механизма расширения лежит образование в твердеющем цементе сложных соединений (гидросульфоалюминатов кальция), связывающих большое количество воды и за счет этого увеличивающих объем всей твердеющей системы. Наиболее широко распространены гипсоглиноземистый расширяющийся цемент и расширяющийся портландцемент.

Читайте так же:
Цемент 500 д20 пл расшифровка

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент при влажном твердении через сутки увеличивается в размерах до 0,15 %, а к 28 сут — до 1 %; при твердении на воздухе не дает усадки. Сроки схватывания: начало не ранее 20 мин, а конец не позднее 4 ч.

Расширяющийся портландцемент получают совместным тонким помолом портландцементного клинкера, высокоглиноземистого шлака, гипса и доменного гранулированного шлака. Объемное расширение этого цемента 0,5… 1 %, скорость твердения выше, чем у обычного портландцемента.

Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее (ГЦПВ) изготовляют, смешивая строительный гипс (50…70 мае. ч.), портландцемент (15…25 мае. ч.), активную минеральную («пуццолановую») добавку (10…25 мае. ч.). Сроки схватывания таких вяжущих близки к срокам схватывания гипса; они довольно быстро твердеют: через 2…3 ч их прочность при сжатии 10…15 МПа, а через 10…15 сут — 30… 40 МПа. Прочность ГЦПВ набирают только во влажном состоянии.

Применяют ГЦПВ для изготовления санитарно-тех-нических кабин, блоков вентиляционных каналов, блоков и панелей стен жилых и общественных зданий в сельском строительстве.

Кислотоупорный цемент представляет собой смесь измельченного кварцевого песка с кремнефтористым натрием, затворяемую жидким стеклом.

Жидкое стекло — водный раствор силиката натрия (реже калия), известный в быту под названием «силикатный клей» — получают, сплавляя сульфат натрия с кварцевым песком и растворяя получившийся стеклообразный продукт в горячей воде.

Смесь жидкого стекла с кремнефтористым натрием в результате физико-химических процессов, протекающих между компонентами, постепенно затвердевает и превращается в камень, стойкий по отношению к минеральным и органическим кислотам. Молотый песок служит кислотостойким микронаполнителем в этом вяжущем.

Сроки схватывания кислотоупорного цемента: начало не ранее 30 мин, конец не позднее 6 ч. Для получения максимальной прочности и кислотостойкости материалы из кислотоупорного цемента обрабатывают кислотой. В воде кислотоупорный цемент разрушается.

Кислотоупорный цемент применяют для кладки кислотоупорных конструкций в химической промышленности.

Источник

От гипсоглиноземистого расширяющегося цемента к напрягающему цементу. Изменение кинетики расширения Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Резван Игорь Васильевич, Резван Анастасия Васильевна

Приведен состав, основные свойства и сферы применения двух основных типов расширяющихся вяжущих, исторически получивших наибольшее распространение в России: гипсоглиноземистого расширяющегося цемента и напрягающего цемента В.В. Михайлова. Рассмотрена кинетика расширения вяжущих в диапазоне от гипсоглиноземистого расширяющегося цемента к напрягающему цементу . Показана роль извести как добавки и как продукта гидратации портландцемента в процессе расширения. Рассмотрены негативные последствия избытка извести . Предложены критерии оптимизации кинетики расширения , направленные на получение проектного расширения в возрасте до 10 дней без внесения дополнительных химических добавок.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Резван Игорь Васильевич, Резван Анастасия Васильевна

О возможности физико-химического регулирования кинетики самонапряжения НЦ
Состав, свойства и применение сульфоалюминатного цемента

О влиянии состава модифицированного гипсоглиноземистого расширяющегося цемента на прочность и темп твердения

Быстротвердеющие стяжки на основе гипсоглиноземистого расширяющегося цемента и портландцемента
Клей быстрой фиксации на основе гипсоглиноземистого расширяющегося цемента и портландцемента
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Читайте так же:
Цемент гост или ту м400

From gypsum-alumina expansive cement to expansive cement Type M. Changes in the expansion kinetics

The composition, basic properties and application scope of the two main types of expanding binders historically most widespread in Russia such as gypsum-alumina expansive cement and expansive cement Type M are given. The expansion kinetics of the binders ranging from gypsum-alumina expansive cement to expansive cement Type M is observed. The role of lime as a supplement and as a hydration product of the Portland cement in the expansion process is shown: as a supplement in small values (2-4%) to gypsum-alumina expansive cement with higher gypsum concentration stabilizes the hardening and expansion process, in higher values boosts the expansion process to self-destruction. Optimization criteria of the expansion kinetics aimed at obtaining project expansion in 10 days of hardening without any additional chemical additives are proposed.

Текст научной работы на тему «От гипсоглиноземистого расширяющегося цемента к напрягающему цементу. Изменение кинетики расширения»

От гипсоглиноземистого расширяющегося цемента (ГГРЦ) к напрягающему цементу (НЦ). Изменение кинетики расширения

И.В. Резван, А.В. Резван

В ХХ веке в нашей стране получили распространение два основных типа расширяющихся вяжущих: гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ) и напрягающий цемент В.В. Михайлова (НЦ).

Как известно, ГГРЦ [2] состоит из глиноземистого клинкера (ГЦ) и гипсового камня, молотых совместно в пропорции 70:30, что обеспечивает компенсацию усадки или даже незначительное расширение. Кроме того ГГРЦ обладает такими положительными свойствами как высокая водонепроницаемость и скорость твердения. Однако, для получения самонапряжения в железобетонных конструкциях ГГРЦ, как правило, не применяется. Сферой его применения ограничивается в основном устройством водонепроницаемых конструкций и заделкой всевозможных щелей и трещин, что вызвано кроме всего прочего высокой стоимостью основного компонента -глиноземистого клинкера.

Основным материалом для получения самонапряженных железобетонных конструкций исторически служит НЦ В.В. Михайлова [7], состоящий из портландцементного клинкера (ПЦ) и расширяющей добавки (РД) в пропорции примерно 75:25. РД аналогична по составу ГГРЦ при несколько меньшем содержании глиноземистого клинкера и возможном содержании извести до 2%. В отличие от ГГРЦ, расширение которого происходит в основном в пределах первых трех суток, длительность процесса расширения НЦ может очень сильно варьироваться в зависимости от состава. При сохранении пропорции компонентов РД, аналогичной пропорции компонентов ГГРЦ, расширение НЦ может происходить достаточно быстро, но оставаться в пределах 0,1-0,2%. В тоже время попытки увеличить итоговое значение относительного расширения, заключающиеся в некотором смещении

массового отношения компонентов РД в сторону увеличения доли гипса или внесения до 2 % извести приводят к затягиванию процессов расширения и достижения проектных величин за пределами возраста 28 суток при отсутствии возможности ТВО.

В тоже время за рубежом уже очень давно применяются расширяющиеся и напрягающие сульфоалюминатные вяжущие [9], состав которых по существу отличается от состава ГГРЦ лишь наличием извести. Это еще раз подтверждает, что именно известь, образующаяся как продукт гидратации ПЦ или вносимая в чистом виде, отвечает за активизацию процесса расширения РД. К сожалению, избыток извести, способный при характерном для НЦ содержании РД оказывать некоторый положительный эффект в виде увеличения итоговой величины расширения приводит не только к затягиванию этих процессов [5], но и к снижению итоговой прочности цементного камня.

Читайте так же:
Цемент для восстановления культи зуба

Соответственно на ряду с поисками механизма нейтрализации избыточной извести в НЦ [4,5,6], позволяющего с одной стороны затормозить процессы расширения до формирования минимально прочности цементного камня для восприятия внутреннего распора, а с другой ограничить их развитие марочным возрастом, возникает проблема поиска диапазона оптимального массового отношения ПЦ и РД с точки зрения получения проектного расширения в первые дни твердения. Так изменение пропорции между глиноземистым клинкером и гипсовым камнем до верхней границы диапазона, характерного для РД НЦ (путем уменьшения содержания ГЦ при сохранении его избытка) без добавки ПЦ приводит к замедлению набора прочности и избыточному расширению вплоть до саморазрушения.

В тоже время из рис. 1 очевидно, что действуя как ускоритель твердения, небольшое количество извести 2-4% стабилизирует систему «ГЦ + гипсовый камень», обеспечивая набор некоторого минимума прочности для восприятия внутреннего распора от образования эттрингита. Дальнейшее увеличение доли извести в системе приводило к активизации процессов

расширения после погружения образцов в воду, что при отсутствии сдерживающей матрицы в виде продуктов гидратации ПЦ являлось причиной разрушения. До погружения образцов в воду четко прослеживался эффект ускорения схватывания и твердения с увеличением дозировки извести.

Рис.1. Влияние массовой доли извести на кинетику расширения гип-соглиноземистого вяжущего начиная с момента распалубки и погружения образцов в воду при соотношении масс ГЦ и гипсового камня 65:35.

Соответственно представляется логичным ввести нижний порог диапазона отношения масс ПЦ:РД из условия выделения в процессе гидратации ПЦ количества извести необходимого для стабилизации набора прочности РД, чтобы РД не являлась лишь источником исходных продуктов для образования эттрингита, но и вносила соответствующий вклад в набор прочности системы. Исходя из аналогичных побуждений, следует определять и верхний порог рассматриваемого диапазона, чтобы образование извести при гидратации минералов ПЦ не было избыточным и образование эттрингита не носило выраженный деструктивный характер для всей системы.

При подобном подходе следует учитывать, что количество и интенсивность выделения извести при гидратации ПЦ зависят от содержания ос-

новных минералов, таких как алит и белит, и будут индивидуальны для ПЦ различных заводов. Соответственно при стремлении к удешевлению продукта, т.е. минимизации массовой доли ГЦ как компонента РД в его составе следует предпочесть ПЦ с пониженным содержанием алита.

Достижение верхнего порога диапазона отношения масс ПЦ:РД при очень четко прослеживается по изменению характера кинетики расширения композиции (рис.2).

Источник

Расширяющийся цемент

Расширяющийся цемент

Специализированный состав на основе цемента с добавками, которые позволяют бетону быстро набирать прочность и увеличиваться в размерах.

Назначение и виды

В зависимости от используемой добавки, цемент приобретает дополнительные свойства:

  • гипсоглиноземистый;
  • водонепроницаемый;
  • расширяющийся шлакопортландцемент;
  • напрягающий;
  • расширяющийся портландцемент;
  • безусадочный.

Гипсоглиноземистый цемент по ГОСТ 11052-74 служит базой для создания расширяющихся бетонов и растворов, которые в свою очередь применяются для создания непроницаемости соединений, влагоотведения строений.

Водонепроницаемый раствор необходим для строений, подверженных коррозии, арматура в таком растворе будет служить долго. Используют для помещений с высокой влажностью для ремонта швов.

Расширяющийся ШПЦ благодаря быстрому затвердеванию и набору необходимой прочности используется для герметизации и уплотнения отверстий, соединительных швов.

Читайте так же:
Удаление цемента с краски

Напрягающий бетон ГОСТ Р 56727-2015 показан для использования на поверхностях, испытывающих высокие нагрузки, автомобильных трасс, авиаполос, для постройки фундаментов в сложных условиях и болотный местности, для резервуаров с агрессивным содержимым. Это обусловлено тем, что данный вид бетона не восприимчив к влаге.

Расширяющийся портландцемент набирает прочность в условиях высокой влажности, подходит для строительства и ремонта мостов, плотин, тоннелей, сооружений, находящихся в постоянном взаимодействии с влагой.

Безусадочный цемент не дает усадки при использовании, что характерно для других бетонов. Он стойко переносит высокие температуры и воздействия химических реагентов. Используется в заливке фундаментов.

Состав и характеристики расширяющегося цемента (бетона)

ВидСоставХарактеристика
ГипсоглиноземистыйСмешанный измельченный глиноземистый клинкер и гипсСхватываемость от 10 мин. до 4 ч.; прочность – 3 день; лин. расширение от 0.1 до 0.7 %
ВодонепроницаемыйГлиноземистый клинкер, водный гипс, гидроалюминат кальцияМгновенная схватываемость: от 4 до 10 мин.; прочность – 28 день; лин. расширение ~1%
Расширяющийся ШПЦШлакопортландцемент, глиноземистый шлак, двуводный гипс, добавкиПрочность – 28 день
НапрягающийГлиноземистый клинкер, доменный шлак, портландцемент, гипсПрочность – 28 день; лин. расширение ~1.5%; высокая схватываемость: от 25 мин. до 4 ч.
РПЦМука из портландцемента, доменного шлака, гипса и добавка сульфоалюминатаЛин. расширение от 0.1 до 1.5%; схватываемость от 20 мин. до 8 ч.; прочность – 28 день
БезусадочныйГлиноземистый цемент, водный гипс, добавкиЛин. расширение от 0.01 до 0.1%; прочность – 28 день

Расширяющиеся составы от других отличают характерные особенности:

  • стойкие к колебанию погодных условий;
  • высокопрочные;
  • имеют повышенную стойкостью к разрушению;
  • высокая устойчивость к влаге дает возможность применять бетон в условиях экстремальных температур;
  • повышенная сцепляемость составов обеспечивает плотное прилегание и заполнение поверхностей.

Для частого использования раствор не подходит, он имеет несколько сдерживающих факторов:

  • высокий ценовой сегмент продукта;
  • узкая специализация;
  • множество подделок;
  • малый период хранения;
  • предоставление необходимых условий для достижения нужных показателей состава.

Области применения

Для расширяющихся составов характерна узкая направленность. Они не применяются в общестроительных и отделочных работах из-за высокой стоимости продукта.

  1. Используют составы для заполнения образовавшихся микро- и макротрещин в железобетонных конструкциях.
  2. Выступая в роли связующего, впрыскиваемый или наносимый цемент стягивает края разрывов, не оставляя места для возникновения конденсата, коррозии и новообразований.
  3. Оштукатуривание фасадов из пористых материалов. Здесь все просто, чтобы снизить использование общестроительных смесей при отделке, наносят расширяющийся бетон. Он, попадая в структуру материала, приобретает его форму, не оставляя углублений. Получается монолит, стойкий к переменам погоды.
  4. Горнодобытчики используют цемент для разведки и тяжелой работы в труднодоступных участках: они его применяют вместо взрывателя для получения больших частей месторождений.
  • В заведенные под нужный участок траншеи заливается смесь.
  • Схватываясь, она занимает все пространство, выталкивая огромные куски.

Чтобы построить в прямом смысле на века, используют состав для создания прочного монолитного соединения между стенами и перекрытиями домов. При нанесении цемента получается непроницаемый материал способный равномерно распределить нагрузку.

Источники информации:

  1. ГОСТ 11052-74 (введено 01.01.1976).

Похожие статьи:

  • Полимерный бетон (полимербетон)
  • Огнезащита бетона и железобетона
  • Водонепроницаемый бетон
  • Безусадочный цемент (бетон): состав смеси для ремонта
  • Шлаковый цемент

Источник

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию