Хим состав цемента: Цемент: химический состав, свойства и методы производства

Содержание

марки, состав, свойства и применение цемента ПЦ

Портландцемент (ПЦ) – наиболее распространенная разновидность строительных цементов, производство которых регламентирует ГОСТ 31108-2016. Это гидравлическое вяжущее, изготавливаемое из карбонатных пород (известняка, мела, кремнезема, глинозема), твердеет при затворении водой. Оно широко используется для изготовления цементно-песчаных растворов, бетонов, сухих строительных смесей различного назначения, применяемых в гражданском, промышленном, военном строительстве. Ассортимент различных видов и марок портландцемента позволяет выбрать подходящее вяжущее для индивидуального домостроения, массового многоэтажного строительства, сооружения объектов промышленного и инженерного назначения.

Состав портландцемента

Портландцемент получают спеканием сырьевой смеси, в состав которой входят глина (22-25 %) и известняк (75-78 %). Добыча известняка, залегающего на глубинах до 0,7-10 м, ведется открытым способом. Для изготовления портландцемента используется слой известняка желтовато-зеленоватого цвета.

Спеченная при высоких температурах гранулированная сырьевая смесь называется «клинкер». Именно его состав и характеристики определяют важные свойства цемента: прочность цементного камня и скорость ее нарастания, долговечность и стойкость к сложным эксплуатационным условиям отвердевших растворов и смесей, изготовленных на базе портландцемента.

Особенности производства портландцемента

Известняк от места добычи доставляют к месту производства портландцемента. Сырье сушат и осуществляют его первичный помол с введением специальных добавок. Полученную смесь обжигают. Образованный клинкер повторно перемалывают с введением активных добавок. Поскольку разные виды сырьевых смесей имеют индивидуальный состав, влажность и другие характеристики, каждое производство организуется по собственной технологии. Наиболее распространенные варианты:

    • Сухой способ. Сырье во время или после первичного измельчения сушится. На обжиг материал поступает в сухом виде. Это наиболее экономичный вариант, не требующий затрат энергии на удаление лишней воды из шихты.

  • Мокрый.
    Используется при производстве портландцемента из сырья, в состав которого входят мел, глина, железосодержащие добавки. Сырье измельчается в воде. Суспензия после удаления лишней воды обжигается в печи. В результате обжига получают небольшие шарики, из которых после тонкого помола образуется цемент.
  • Комбинированный. Эта технология совмещает две предыдущие. Сырьевую смесь (шлам) готовят мокрым способом, после чего ее отправляют на фильтры. В результате фильтрования смесь осушается до 16-18 %. После фильтров сырье поступает на обжиг. Есть и другой вариант комбинированного способа. Шлам готовят сухим способом, добавляют в него воду, гранулируют. После обжига получают клинкер в виде гранул 10-15 мм.

Технические характеристики портландцемента

Оценка качества портландцемента осуществляется по следующим характеристикам:

  • Плотность. Эта величина определяется минералогическим составом материала. В рыхлом состоянии она находится в пределах 0,9-1,3 т/м3, в уплотненном – 1,5-2 т/м3.
  • Период схватывания.
    Эта техническая характеристика является важным свойством портландцемента. Она зависит от минералогического состава сырья, тонкости помола, водоцементного соотношения, температуры окружающей среды. Схватывание должно начаться не ранее чем через 45 минут, а закончиться – не позже, чем через 12 часов после затворения портландцемента. По нормативам портландцемент, предназначенный для создания бетонных покрытий дорог, может схватываться только через 2 часа после его затворения.
  • Тонкость помола. Эта величина, равная суммарной поверхности зерен в единице массы цемента, существенно влияет на технические характеристики материала, в частности, на скорость его твердения. У обычного портландцемента тонкость помола равна 2500-3000 см2/г, быстротвердеющего – 4000-6000 см2/г.
  • Равномерность изменения объема во время твердения цементной лепешки. Это одна из главных технических характеристик портландцемента. Неравномерное схватывание характерно для вяжущего, в составе которого присутствует слишком большое количество свободной извести или оксида магния. Равномерность изменения объема измеряется на четырех лепешках, которые изготавливаются из цементного теста нормальной густоты. Испытания проводят способом кипячения. Цемент считается прошедшим испытания, если на лицевой стороне всех лепешек отсутствуют: сетка мелких трещин или крупные радиальные трещины, доходящие до края.
  • Водоцементное соотношение (водопотребность). Этот термин означает количество воды, необходимое для изготовления продукта требуемой пластичности. Для портландцемента водоцементное соотношение составляет примерно 25 %. При необходимости его снижения в состав сырьевой смеси вводят пластификаторы.
  • Водоотделение. Этот процесс происходит при твердении строительного раствора или смеси из-за опускания частиц вяжущего и заполнителей под действием силы тяжести. Вода может выступать на поверхности бетонного элемента, между слоями укладываемой смеси или раствора, вокруг частиц заполнителя или арматурных стержней. Наличие таких тонких водных пленок внутри бетонного элемента значительно снижает его прочность и долговечность.
  • Морозостойкость. Это свойство характеризует способность отвердевшего цементно-песчаного слоя или бетонной конструкции, изготовленных на базе портландцемента, выдерживать циклы замерзания/оттаивания без потери рабочих характеристик.
  • Коррозионная стойкость. Ее обычно разделяют на химическую и физическую коррозионную стойкость. Химическая коррозионная стойкость зависит от минералогического состава, а именно, от способности компонентов выдерживать воздействие химически агрессивных сред. Физическую коррозионную стойкость улучшают снижением пористости бетона, уменьшением радиуса пор и их обработкой гидрорфобизирующими составами.
  • Тепловыделение. Это свойство характеризует величину тепла, выделяемого в процессе гидратации цемента. Портландцемент, слишком активно выделяющий большое количество тепла, нельзя использовать при строительстве массивных сооружений из-за большой разницы в температурах на поверхности и внутри бетонного элемента. Для регулирования тепловыделения цемента применяют специальные активные добавки.

Разновидности портландцемента

Все виды портландцемента делятся на бездобавочные и добавочные.

Бездобавочные ПЦ в качестве добавок содержат только гипс. Такие цементы используются для строительства надземных, подземных, подводных конструкций, изготовления железобетонных изделий, не контактирующих при эксплуатации с агрессивными средами. Активные минеральные добавки изменяют технические характеристики портландцемента в нужном направлении. С их помощью повышают водонепроницаемость, коррозионную стойкость и другие полезные свойства готовых продуктов, изготовленных на базе цемента.

В зависимости от присутствующих в составе добавок различают следующие разновидности портландцемента:

    • Быстротвердеющий (БПЦ). Для этого цемента характерен быстрый набор прочности в первые дни после заливки смеси или раствора. В его составе преобладают трехкальциевый силикат и трехкальциевый алюминат. Он имеет очень высокую тонкость помола, поэтому быстро впитывает влагу из воздуха. При неправильном хранении такой цемент очень быстро теряет товарные характеристики. Быстротвердеющие портландцементы используются при производстве ЖБИ с высокой отпускной прочностью. Коррозионная стойкость быстротвердеющих цементов пониженная.
    • Пластифицированный. Получают введением поверхностно-активных добавок. Применение этой разновидности портландцементов позволяет снизить водоцементное соотношение, повысить прочность и морозостойкость получаемых растворов и бетонов после твердения.
    • Гидрофобный. При производстве гидрофобного портландцемента в состав клинкера добавляют гидрофобные ПАВ, которые образуют на зернах цемента водоотталкивающие пленки. Обычно в качества ПАВ востребованы продукты нефтепереработки. При хранении даже во влажных условиях такой цемент не портится, не слеживается и не комкуется. Строительные смеси и растворы на базе гидрофобного цемента отличаются хорошей пластичностью, а после твердения – водонепроницаемостью и морозостойкостью.
    • Сульфатостойкий. Цемент изготавливают из клинкера, который имеет в составе пониженное содержание трехкальциевых силиката и алюмината. Такой портландцемент повышает стойкость бетона к коррозии при эксплуатации строительной конструкции в контакте с сульфатсодержащими средами.
    • Белый. Цемент получают с использованием белых коалиновых глин, мела, чистых известняков. На основе белого ПЦ изготавливают цветные цементы путем добавления красящих пигментов.

  • Шлакопортландцемент. Изготавливают совместным помолом портландцементного клинкера, гипса и доменного гранулированного шлака.
  • Пуццолановый. Получают смешиванием портландцементного клинкера, активной миндобавки, гипса. Активные минеральные добавки, входящие в состав этого цемента, – вулканические туфы, пемзы, пеплы, трепел, золы тепловых электростанций. Это вяжущее активно используется при строительстве гидротехнических сооружений, подземных объектов.

Классы и марки прочности портландцементов

В соответствии с ГОСТом 31108-2016 основная характеристика портландцемента – прочность – определяется классом. Ранее это свойство характеризовала марка. Наиболее популярные портландцементы:

  • В 32,5 (М400). Вид цемента, востребованный практически во всех областях частного и массового строительства, для изготовления ЖБИ, устройства дорожек, площадок, отмосток.
  • В42,5 (М500). Портландцемент, имеющий прекрасные прочностные характеристики, применяется в ремонтно-строительных работах на объектах ответственного назначения, при восстановлении строительных конструкций после аварий, проведении дорожно-ремонтных работ.
  • В52,5 (М600). Портландцемент, используемый при строительстве особо ответственных объектов.

В каких случаях портландцемент не применяется?

При выборе вида цемента учитывают условия, в которых будет эксплуатироваться объект. Портландцементы с активными добавками, пуццолановые цементы не применяют в регионах с низкими температурами. Все виды портландцементов не используются:

  • в соленых водах;
  • в руслах рек проточного типа;
  • в водоемах, имеющих в составе большое количество различных минералов.

Сульфатостойкий цемент подходит для применения только в статичных водах невысокой агрессивности. Для плотин, дамб, конструкций, эксплуатируемых в проточных водах, используют специальные виды цемента.

Дополнительные компоненты цементной смеси

Библиотека строителя

Здесь приведены материалы цементной сырьевой смеси, содержание которых в цементе ограничивается нормами или опытными данными.

Оксид магния.

Оксид магния. Оксид магния в количестве около 2% по массе находится в связанном состоянии в основных клинкерных фазах и, кроме того, содержится в клинкере в виде свободного MgO (периклаз). Перпклаз с водой образует Mg(ОН)2: Mg0+H2O=Mg(0H)2, однако эта реакция протекает очень медленно, когда остальные реакции твердения уже завершены. Поскольку Mg(OH)2 занимает больший объем, чем MgO, то возникает опасность разрушения цементного камня и появления усадочных трещин (магниевая усадка).

В основном MgO содержится в известняке в виде доломита (CaC0

3•MgC03). Иногда большое количество MgO содержится также в доменных шлаках. При использовании таких шлаков вместо глины в составе цементной сырьевой смеси необходимо следить за тем, чтобы содержание MgO в клинкере оставалось в допустимых пределах (см. пример 2.5 и табл. 2.5)

Щелочи.

Щелочи. Щелочи вносятся с обрабатываемым сырьем — глиной и мергелями, где K2O и Na2O содержатся в мелко­зернистом полевом шпате, включениях слюды и глинистом минерале иллите; небольшая часть щелочей образуется из угольной золы при сжигании твердого топлива. В Средней Европе в составе глин содержится значительно больше K2O, чем Na2O, а в других районах мира, например в США, в глинах содержится большее количество K2O.

При обжиге цемента во вращающихся печах часть щелочей улетучивается в зоне спекания и возникает возможность щелочкой циркуляции.

Некоторые заполнители для бетона, применяющиеся, например, в ряде районов США и Европы, содержат компоненты, чувствительные к щелочам, например опал (водосодержащий кремнезем), которые вступают в реакцию со щелочами цемента, что при определенных неблагоприятных условиях может привести к неравномерному изменению объема (щелочному вспучиванию).

На основе опытных данных для предотвращения щелочного вспучивания в рассматриваемом случае рекомендуют применять цемент с низким содержанием щелочей, при котором общее количество щелочей в пересчете на Na2O(Na2O+0,659K2O, % по массе) не превышает 0,6% по массе. С учетом практики в ряде стран введено ограничение содержания щелочей, равное 0,6% по массе в пересчете на Na20, однако это ограничение распространяется только на портландцемент.

Было установлено, что для шлакопортландцементов можно увеличить предельное содержание щелочей, и поэтому для цементов с низкой эффективной щелочностью (цемент NA) при количестве шлака до 50% допускается предельное содержание щелочей, равное 0,9%, а при количестве шлака до 65%—2,0% по массе.

В тех случаях, когда требуется цемент NA, а щелочность клинкера, полученного из имеющегося в наличии сырья, превышает допустимые пределы, необходимо удалить часть летучих щелочей путем частичного отвода (байпаса) печных газов перед их поступлением в теплообменник.

Сера.

Сера. Сера встречается в основном в виде сернистых соединений (пирит и марказит FeS2) почти во всех типах цементной сырьевой смеси. При обследовании более 90 месторождений известняка в Германии установлено, что максимальное содержание серы (сульфатные и сульфидные соединения) равно 0,16%, а при обследовании 67 месторождений глины оно составляет в среднем 0,22%. Сернистость топлива меняется в значительных пределах — от нуля для природного газа до 3,5% для тяжелого мазута. Уголь Рурского бассейна в среднем содержит 1,1% серы. При обследовании 21 цементной печи с предварительным подогревом сырья установлено, что с сырьевой смесью вносится от 0,5 до 11 г S03 на 1 кг клинкера, а с топливом — при использовании жидкого топлива с очень высоким содержанием серы максимум 6 г S03 на 1 кг клинкера.

При горении и газообразовании в зоне спекания печи сера, содержащаяся в топливе и сырьевой смеси, превращается в газообразный продукт SO2, который, вступая во взаимодействие с летучими щелочами печных газов и кислородом, образует парообразный сульфат щелочного металла, конденсирующийся на обжигаемом материале в более холодных зонах печи и подогревателе. Весь сульфат щелочного металла, за исключением небольшой части, остающейся в летучей пыли, возвращается с обжигаемым материалом в зону спекания и вследствие летучести серы разносится по клинкеру.

Если количество S02 недостаточно для связывания всей щелочи, то возникает циркуляция летучих карбонатов или хлоридов щелочных металлов. Углекислые соли щелочных металлов, не вошедшие в клинкерные фазы, могут снова испариться в зоне спекания.

При избытке S02 еще в подогревателе начинается его соединение с СаС03 и образование CaSO4, который возвращается в зону спекания. В зоне спекания снова происходит разложение CaSO4, что приводит к росту содержания S02 в циркулирующих печных газах. Однако часть неразложившегося CaSO4 попадает в клинкер.

Наличие в сырьевой смеси избыточного количества щелочей по сравнению с количеством, нейтрализуемым при взаимодействии с серой, имеет преимущество, связанное с возможностью применения топлива с высоким содержанием серы без выпуска из печи в атмосферу отработанных газов с заметным содержанием SO2. Сульфат щелочного металла, связанный в клинкере, оказывает благоприятное влияние на начальную прочность цемента.

В противоположность этому повышенное содержание серы может привести к возрастанию количества SO2 в отходящих газах, к засорению подогревателей сырьевой смеси и образованию колец привара во вращающихся печах.

Цемент требует добавления минимального количества сульфата кальция — чаще всего в форме молотого гипса — для регулирования сроков схватывания; с другой стороны, максимально допустимое суммарное содержание SO3, которое должно предотвратить сульфатное вспучивание цемента, регламентировано соответствующими нормами и составляет от 2,5 до 4%. В определенных условиях при минимальных нормативных значениях S03 отсутствует возможность глубокой сульфатизации щелочей.

Книга Вальтера Дуды «Цемент».

Виды и марки цемента, его свойства и применение

Цемент производится из гипса и клинкера в результате их измельчения и последующего смешивания в однородную массу. Гипс – это обычный минерал, а вот клинкер – специально подготовленная смесь, которая изготавливается из глины и известняка в соотношении 25 к 75 (25 частей глины и 75 частей известняка).

Окончание ежегодного периода профилактических работ в цехе по производству цементного клинкера на многих заводах принято отмечать запеканием мяса или птицы в первом полученном после ремонта горячем клинкере

Производство цемента

Смесь глины и известняка нагревается до 1450 °С, в результате чего образуются отдельные гранулы клинкера, которые в дальнейшем будут смешиваться с гипсом, образуя цемент. В него могут добавляться минеральные компоненты, которые снижают стоимость конечного строительного материала, улучшают его устойчивость к кислотам, холоду и другим видам воздействия.

В Древнем Риме в цемент добавляли частички вулканического пепла, найденные возле Везувия и Эйфеля.

После распада Римской империи цемент продолжали применять, но технологии изготовления материала с уникальными свойствами были утеряны

Виды цемента

Цемент разделяется на 6 видов:

1. Романцемент (Римский цемент) – цемент, в котором преобладает белит (силикат кальция). Он очень долго застывает, по причине чего в современном мире практически не используется и не производится.

2. Портландцемент – самый распространенный цемент, который чаще всего применяется в строительстве. Назван так в честь английского острова Портленд за свой цвет, который аналогичен цвету добываемых на этом острове камней.

3. Глиноземистый цемент – дорогостоящий строительный материал. Для него характерна высокая скорость затвердения и прочность. Используется для быстрого возведения построек, а также для создания строений стратегического и военного назначения.

4. Магнезиальный цемент (он же – Цемент Сореля). Назван так в честь французского физика и инженера Станисласа Сореля, который изобрел такой вид цемента в 1866 году. Характеризуется высокой скоростью затвердения и прочностью. Недостатки – быстро разрушается, особенно под воздействием воды.

5. Смешанный цемент – общее название всех цементов, смешанных со шлаками, пемзой, туфом и другими веществами. Для него характерны: быстрое затвердение, небольшая стоимость и низкая прочность.

6. Кислотоупорный цемент. В его состав входит натрий и кварцевый песок. Главная особенность – невосприимчивость к воздействию кислот. Используется в химической промышленности для возведения построек, крепления оборудования и облицовочных материалов.

Цветной цемент применяется для изготовления декоративных элементов

Марки цемента

Маркировка на упаковке с цементом позволяет заранее определить его свойства. Маркировка цемента состоит из трех частей: вид цемента, его прочность и свойства.

Маркировка по виду цемента (ГОСТ 31108-2003)

Маркировка

Значение

ЦЕМ I

Портландцемент

ЦЕМ II

Портландцемент с минеральными добавками

ЦЕМ III

Шлакопортландцемент

ЦЕМ IV

Пуццолановый цемент

ЦЕМ V

Композиционный цемент

Пуццолан – смесь туфа, пемзы и вулканического пепла.

По прочности цемент разделяется на классы от 22,5 до 52,5. Чем выше класс, тем выше прочность. К примеру, обозначение 22,5 показывает, что цемент может выдержать давление в 22,5 Мпа (мегапаскалей) или 300 кг/см3, а 52,5, соответственно, указывает на способность выдерживать давление в 52,5 Мпа или 600 кг/см3.

Последняя часть маркировки описывает уникальные свойства цемента. Если в конце стоит буква Н – это нормальнотвердеющий цемент. Если Б – быстротвердеющий. Это самые распространенные виды цемента, но есть еще более специфичные. Обозначение СС указывает на то, что цемент обладает стойкостью к сульфатам, АП – предполагает повышенную активность цемента при взаимодействии с некоторыми материалами (к примеру, с железобетоном).

Примеры расшифровки маркировки:

  • ЦЕМ I 52,5Б – портландцемент с прочностью 52,5 Мпа быстротвердеющий, где ЦЕМ I указывает, что это портландцемент, обозначение 52,5 указывает на его прочность, а буква «Б» в конце означает «быстротвердеющий».
  • ЦЕМ II 32,5Н СС – портландцемент с минеральными добавками, прочностью 32,5 Мпа, нормальнотвердеющий, стойкий к сульфатам.
  • ЦЕМ III 42,5Б ЖИ АП – шлакопортландцемент прочностью 42,5 Мпа, быстротвердеющий, для железобетонных изделий (пометка ЖИ) и с повышенной активностью (пометка АП).

Так выглядит маркировка на упаковке. На изображении – портландцемент с прочностью 42,5 Мпа, нормальнотвердеющий

Применение

От марки цемента зависит и сфера его применения.

ЦЕМ I 22,5 и ЦЕМ I 32,5 используются для любого обычного строительства, в котором от цемента не требуется никаких особых свойств. Они же, но с пометкой «быстротвердеющие» применяются преимущественно для скоростного возведения строений (если это требуется), а также для промышленного производства изделий из железобетона.

Более прочные марки ЦЕМ I 42,5 и ЦЕМ I 52,5 отличаются повышенной стоимостью и в обычном строительстве используются редко. Зато они очень востребованы при возведении важных объектов стратегического или военного назначения, если им помимо прочности больше никакие дополнительные свойства не нужны.

ЦЕМ II используется для изготовления прочного бетона, производства наружных частей крупных построек и для создания как сборных, так и монолитных конструкций любого типа.

Сборная конструкция – постройка, возведенная из отдельных блоков, как конструктор.

Монолитная конструкция – цельнолитое строение. В подготовленный каркас заливается бетон. В результате сооружение получается цельным, без щелей и стыков.

ЦЕМ III используется при производстве строительных смесей, изготовлении бетонных или железобетонных блоков, а также при возведении объектов, которые будут часто взаимодействовать с водой (пресной или соленой). Обычно применяется в условиях переменной влажности (регулярный контакт с водой чередуется с полным высыханием).

ЦЕМ IV и ЦЕМ V отличаются высокой стойкостью к низким температурам и водонепроницаемостью. Используется при изготовлении бетонных или железобетонных блоков, при возведении построек в условиях высокой влажности, а также под водой.

В современном строительстве чаще всего используются марки ЦЕМ I и ЦЕМ II. Они отлично подходят для благоустройства придомовых территорий, организации детских площадок, а также для возведения обычных жилых и нежилых строений.

В 1908 году на I Международной выставке Глухоозерский цементный завод (г. Вольск, Саратовская губерния) получил награду «За отличную постановку цементного производства»

полная расшифровка новых марок цемента

Уникальный строительный материал – цемент в соответствии с назначением выпускается в огромном разнообразии типов, видов и подвидов. При этом о назначении, составе и других основных потребительских характеристиках говорит маркировка цемента.

СодержаниеСвернуть

Маркировка наносится типографским способом на поверхность упаковки (бумажный мешок или биг-бег) либо указывается в сопроводительной документации на партию цемента поставляемого «навалом».

Маркировка цемента в мешках, биг-бегах и навалом должна соответствовать требованиям ГОСТ, в противном случае покупатель материала приобретает поддельный цемент со всеми вытекающими «неприятностями».

Маркировка цемента в РФ

В Российской Федерации «законными» считаются новые маркировки цемента, составленные и нанесенные в соответствии с требованиями нормативного документа ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные», введенным в действие 1 сентября 2004 года. В то же время в старых документах и интернете можно встретить старые маркировки цементов общестроительного назначения по ГОСТ 10178-85.

В связи с этим, неспециалисту бывает трудно разобраться какой строительный материал заказывать для самостоятельного возведения здания или бетонной конструкции. Поэтому в рамках этой статьи будет рассмотрена новая маркировка цемента ГОСТ 31108-2003 и старый вариант – обозначение по ГОСТ 10178-85.

Расшифровка марок цемента по новому ГОСТу 31108-2003

В соответствии с действующим нормативным документом, обозначение связующего общего назначения состоит из следующих «компонентов»:

  • Вид продукта. Например: «Портландцемент», «Шлакопортландцемент», «Композиционный цемент» и пр.
  • Тип цемента. Представляет собой комбинацию из заглавных букв и римских цифр. Для удобства работы сведем обозначение и расшифровку типа цемента в следующую таблицу:
Обозначение типа цементаВид продуктаПримечание
ЦЕМ IПортландцементНе содержит минеральных присадок
ЦЕМ IIПортландцемент с присадкамиДобавляют обозначение подтипа А или В и обозначение вида минеральных присадок. Подтип А или В характеризует вещественный состав продукта в % от массы
ЦЕМ IIIШлакопортландцемент
ЦЕМ IVПуццолановый
ЦЕМ VКомпозитный
  • Обозначение вида присадок, следующее за обозначением подтипа вещественного состава продукта сводим в следующую таблицу:
Обозначение вида присадкиНаименование вида присадки
ШОтходы металлургической промышленности – шлак
ИИзвестняк
ЗОтходы производства энергии – зола уноса
МКМикрокремнезем
ППуццолана

Также в маркировке цемента можно обнаружить букву “Н”, что означает, что цемент приготовлен с применением нормированного состава клинкера.

  • Класс прочности: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5. Маркировка цемента по прочности самый важный показатель для потребителя. Данная группа цифр, идентифицирует прочность бетона на сжатии через 28 суток после затворения. Например группа цифр 32,5 соответствует старому обозначению прочности на сжатие 400 кгс/см2 (портландцемент М400), цифры 42,5 – 500 кгс/см2 (портландцемент М500) и т.п.
  • Прочность на сжатие при схватывании цемента в течение двух-семи суток (кроме цемента класса прочности 22,5)характеризуется буквами Н или Б, нормально твердеющий и быстротвердеющий соответственно.
  • Нормативный документ в соответствии с которым произведен продукт – ГОСТ 31108-2003.

Пример маркировки: Портландцемент с добавкой шлака ЦЕМ III/В-Ш 42,5Б ГОСТ 31108-2003. Расшифровка маркировка цемента: портландцемент с присадками, подтипа В, с добавкой гранулированного шлака, класса прочности на 28 сутки 42,5, быстротвердеющий, соответствующий требованиям ГОСТ 31108-2003.

Маркировка цемента ГОСТ 10178-85

Обозначение цементов по данному нормативному документу представляет собой комбинацию из заглавных букв и арабских цифр. В соответствии с требованиями Госта обозначение цемента должно состоять из следующих «компонентов»:

Полное или сокращенное называние вида продукта (см. таблицу ниже).

  • Группа цифр обозначающая прочность на сжатие бетона или раствора через 28 суток после затворения (марку) кгс/см2: 300, 400, 500, 600.
  • Комбинация заглавной буквы «Д» с группой цифр обозначающая содержание присадок в процентах к единице массы продукта: Д0 (содержание присадок 0%), Д20 (содержание присадок 20%) и т.п.
  • Заглавная буква или группа заглавных букв, сообщающая о специальных свойствах цемента: «Б» (быстротвердеющий), «Н» (цемент с нормированным содержанием клинкера), «ПЛ» (цемент с пластифицирующими свойствами), «ГФ» (цемент гидрофобизирующими свойствами).
  • Нормативный документ в соответствии с которым произведен продукт – ГОСТ 10178-85.

Пример маркировки: ПЦ 500-Д0-Б – ГФ ГОСТ 10178-85. Расшифровка: Портландцемент, марки М500, быстротвердеющий, без присадок, гидрофобизированный, изготовленный по ГОСТ 10178-85.

Заключение

В публикациях строительной и ремонтной тематики, которыми наполнен интернет можно встретить упрощенное обозначение цемента, состоящее из буквы «М» и группы цифр 400 или 500: М400 и М500.

В соответствии с требованиями ГОСТ 31108-2003 упрощенным обозначениям соответствуют маркировки: Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2003 (М400), Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2003 (500).

В соответствии с требованиями ГОСТ 10178-85 упрощенным обозначениям соответствуют маркировки: ПЦ400-Д0-Н ГОСТ 10178-85 (М400), ПЦ500-Д0-Н ГОСТ 10178-85 (М500).

что это такое, пуццолановый и сульфатостойкий цемент, свойства и состав по ГОСТу, разновидности и марки

В настоящее время наиболее распространенной разновидностью вяжущего вещества для бетонных растворов по праву признан портландцемент. Он изготавливается из карбонатных горных пород. Нередко его используют в производстве бетона. Сегодня мы детально рассмотрим, какие технические характеристики присущи этому материалу, а также как его можно применять.

Что это такое?

Прежде чем рассматривать характеристики и особенности такого материала, как портландцемент, стоит разобраться, что же он собой представляет.

Портландцемент – это одна из разновидностей цемента, представляющая собой особое гидравлическое и вяжущее вещество. В большей мере он состоит из силикатного кальция. Данный компонент занимает примерно 70-80% процентов такого цементного состава.

Такой тип цементного раствора пользуется популярностью во всем мире. Он заполучил свое название от острова, который находится на берегу Великобритании, так как породы камня с Портланда обладают точно такой же расцветкой.

Плюсы и минусы

Портландцемент обладает сильными и слабыми сторонами.

Для начала стоит рассмотреть, какие преимущества имеет данный материал:

  • Следует отметить прекрасные прочностные характеристики портландцемента. Именно поэтому его чаще всего используют в изготовлении монолитных железобетонных конструкций и других подобных объектов.
  • Портландцемент является морозостойким. Ему не страшны низкие температуры. В подобных условиях материал не подвергается деформации и не покрывается трещинами.
  • Этот материал является водонепроницаемым. Он не страдает от контакта с сыростью и влагой.
  • Портландцемент можно использовать даже при строительстве фундамента в условиях сложных грунтов. Для таких условий используется сульфатостойкий раствор.
  • Существует несколько разновидностей портландцемента – каждый покупатель может подобрать для себя оптимальный вариант. Можно приобрести быстротвердеющий или среднетвердеющий состав.
  • Если вы приобрели действительно качественный портландцемент, то можно не беспокоиться о его последующей усадке и деформации. После монтажа на нем не образовываются трещины и другие подобные повреждения.

Недостатков у портландцемента не так много. Как правило, они связаны с низкокачественными растворами, которых сегодня в магазинах находится очень много.

Среди них можно выделить следующие:

  • Во время своего полного затвердевания низкокачественный материал подвержен деформациям. Это необходимо учитывать при работе. Также следует предусмотреть все усадочные швы.
  • Данный раствор нельзя назвать экологически чистым, так как в его составе, кроме натуральных, находится множество химических компонентов.
  • Работать с портландцементом следует осторожно, так как при контакте с ним можно заработать химический ожог и раздражение. По словам специалистов, в условиях долгого контактирования с этим материалом возможно заработать рак легких.

К сожалению, сегодня многие покупатели сталкиваются с некачественными растворами портландцемента. Этот продукт должен соответствовать ГОСТу 10178-75. В противном случае смесь может оказаться не такой прочной и надежной.

Особенности производства

В составе современного портландцемента присутствует известь, гипс и особая клинкерная глина, прошедшая специальную переработку.

Также этот вид цемента дополняется корректирующими компонентами, улучшающими технические характеристики раствора:

  • обеспечивают ему должную густоту;
  • определяют ту или иную скорость застывания;
  • делают материал устойчивым к внешним и техногенным факторам.

Производство такого вида цемента базируется на силикатах кальция. Чтобы произвести регулировку схватывания, используется гипс. Производят портландцемент путем обжигания (по специальной формуле) определенной смеси с большим количеством кальция.

В производстве портландцемента не обойтись без карбонатных горных пород. К ним относятся:

  • мел;
  • известняк;
  • кремнезем;
  • глинозем.

Также нередко в процессе изготовления нередко используется такой компонент, как мергель. Он представляет собой комбинацию глинистых и карбонатных пород.

Если рассматривать процесс изготовления портландцемента детально, то можно сделать вывод, что он заключается в измельчении необходимого сырья. После этого оно как следует перемешивается в определенных пропорциях и обжигается в печах. При этом сохраняется температурный режим в 1300-1400 градусов. В таких условиях обеспечивается обжиг и плавление сырья. На этом этапе получается продукт, называемый клинкером.

Чтобы получить готовую продукцию, цементный состав еще раз измельчается, а затем перемешивается с гипсом. Получившийся продукт в обязательном порядке должен пройти все проверки для подтверждения своего качества. Проверенный и надежный состав всегда имеет соответствующие сертификаты нужного образца.

Чтобы в результате получился качественный портландцемент, используют несколько способов его создания:

  • сухой;
  • полусухой;
  • комбинированный;
  • мокрый.

Чаще всего используются сухой и мокрый методы производства.

Мокрый

Такой вариант производства предполагает создание портландцемента с добавлением особого карбонатного составляющего (мела) и силиконового элемента – глины.

Нередко применяются добавки, содержащие железо:

  • пиритные огарки;
  • конверторный шлам.

Необходимо следить за тем, чтобы уровень влажности силиконового компонента не превышал 29%, а глины – 20%.

Мокрым данный метод изготовления прочного цемента называется, так как измельчение всех составляющих происходит в воде. При этом на выходе формируется шихта, представляющая собой суспензию на водной основе. Как правило, ее влажность варьируется в показателях от 30% до 50%.

После этого осуществляется непосредственный обжиг шлама в печке. На данном этапе из него выделяется углекислота. Появившиеся клинкерные шарики тщательно перемалывают, пока они не превратятся в порошок, который уже можно назвать цементом.

Полусухой

Для полусухого способа изготовления используют такие компоненты, как известь и глина. По стандартной схеме эти составляющие измельчаются и высушиваются. Далее их смешивают, снова измельчают и корректируют при помощи разнообразных добавок.

В завершении всех этапов производства глина и известь подвергаются гранулированию и проходят обжиг. Можно сказать, что полусухой способ производства почти не отличается от сухого. Одно из различий между этими методами заключается в размере измельченного сырья.

Сухой

Сухой способ изготовления портландцемента по праву признан самым экономичным. Его отличительная черта заключается в том, что всех этапах производства применяется сырье, находящееся исключительно в сухом состоянии.

Та или иная технология изготовления цемента напрямую зависит от физических и химических свойств сырья. Самым популярным является производство материала в условиях особых вращающихся печей. При этом должны использоваться такие составляющие, как глина и известь.

Когда глина и известь будут полностью измельчены в специальном дробильном аппарате, их высушивают до необходимого состояния. Уровень влажности при этом не должен превышать 1%. Что касается непосредственно измельчения и сушки, то они осуществляются в особой сепараторной машине. Далее получившаяся смесь переносится в циклонные теплообменники и остается там совсем недолго – не больше 30 секунд.

Затем следует этап, в ходе которого осуществляется непосредственный обжиг подготовленного сырья. После этого его переносят в холодильник. Далее клинкер «перемещается» на склад, в условиях которого станет производиться его тщательное перемалывание и фасовка. В данном случае предварительная подготовка гипсового компонента и всех добавочных элементов, а также будущее хранение и перевозка клинкера будут происходить точно так же, как при мокром методе изготовления.

Смешанный

Иначе эта технология производства называется комбинированной. При ней шлам заполучают мокрым методом, а после этого получившаяся смесь освобождается от лишней влаги при помощи специальных фильтров. Данный процесс должен происходить до тех пор, пока уровень влажности не составит 16-18%. После этого смесь переносится на обжиг.

Существует еще один вариант смешанного производства цементной смеси. В данном случае предусматривается сухая подготовка сырья, которое затем разбавляется водой (10-14%) и подвергается последующему гранулированию. Необходимо, чтобы размер гранул не был больше 15 см. Только после этого приступают к обжигу сырья.

Чем отличается от простого цемента?

Многие потребители задаются вопросом, в чем же заключается разница между портландцементом и обычным цементом.

Стоит сразу обозначить, что клинкерный цемент – это один из подтипов классического раствора. Как правило, он используется в производстве бетона, а тот, в свою очередь, незаменим в постройке монолитных и железобетонных конструкций.

В первую очередь, отличия двух растворов заключаются в их внешнем виде, эксплуатационных характеристиках и свойствах. Так, портландцемент является более стойким к воздействию низких температур, так как в его составе присутствуют специальные добавки. У простого цемента данные характеристики гораздо слабее.

Портландцемент имеет более светлый, чем у обыкновенного цемента, окрас. Благодаря данной характеристике существенно экономится краситель при строительных и отделочных работах.

Портландцемент является более популярным и востребованным, нежели обычный цемент, несмотря на свой химический состав. Именно его специалисты рекомендуют использовать в строительных работах, особенно если они масштабные.

Виды и характеристики

Существует несколько видов портландцемента.

  • Быстросохнущий. Такой состав дополняется минералами и компонентами шлаков, поэтому полностью твердеет в течение первых трех дней. Благодаря этой особенности ощутимо уменьшается время выдержки монолита в опалубке. Стоит отметить и то, что в процессе высыхания быстросохнущего портландцемента он повышает свои прочностные характеристики. Маркировка быстросохнущих смесей – М400, М500.
  • Нормально твердеющий. В составе такого портландцемента отсутствуют какие-либо добавки, влияющие на срок твердения раствора. Кроме того, ему не нужен тонкий помол. Такой состав должен обладать характеристиками, соответствующими ГОСТу 31108-2003.
  • Пластифицированный. В составе этого портландцемента имеются особые добавочные компоненты, называемые пластификаторами. Они обеспечивают цементу высокую подвижность, повышенные прочностные качества, устойчивость к разным температурным режимам и минимальное влагопоглощение.
  • Гидрофобный. Подобный портландцемент получается путем введения таких компонентов, как асидол, мылонафт и прочих гидрофобных добавок. Главной особенностью гидрофобного портландцемента является незначительное увеличение время схватывания, а также способность не впитывать влагу в свою структуру.

Вода из таких растворов испаряется очень медленно, поэтому их чаще всего применяют в засушливых местностях, где камень должен застывать постепенно, чтобы не утратить прочность.

  • Сульфатостойкий. Сульфатостойкий тип портландцемента используется для получения качественного бетона, не боящегося низких температур и морозов. Данный материал можно применять в строительстве зданий и сооружений, которые испытывают на себе воздействие сульфатных вод. Подобный цемент предупреждает образование на коррозии на конструкциях. Марки сульфатостойкого портландцемента – 300, 400, 500.
  • Кислотоупорный. В содержании этого портландцемента присутствует кварцевый песок и кремнефтористый натрий. Эти компоненты не боятся контакта с агрессивными химическими веществами.
  • Глиноземистый. Глиноземистый клинкерный цемент отличается составом, в котором присутствует окись алюминия в высокой концентрации. Благодаря этому компоненту данный состав имеет минимальные сроки схватывания и высыхания.
  • Пуццолановый. Пуццолановый цемент богат минеральными добавками (вулканического и осадочного происхождения). Эти составляющие занимают примерно 40% от всего состава. Минеральные добавки в пуццолановом портландцементе обеспечивают более высокие показатели водонепроницаемости. Однако они не способствуют образованию высолов на поверхности уже засохшего раствора.
  • Белый. Подобные растворы производят из чистой извести и белой глины. Чтобы добиться большего отбеливающего эффекта, клинкер проходит процесс дополнительного охлаждения водой. Белый портландцемент чаще всего применяется в отделочных и архитектурных работах, как и цветной. Также он может выступать основанием для цветного раствора портландцемента. Маркировка данного состава – М400, М500.
  • Шлакопортландцемент. Такую разновидность портландцемента применяют для изготовления жаростойкого бетона. Такой материал отличается низким коэффициентом морозоустойчивости, поэтому его так часто используют при возведении не только наземных, но и подземных и подводных сооружений.

Характерной чертой шлакопортландцемента является то, что в нем присутствует высокое содержание мельчайших частичек металла из-за добавления доменных шлаков.

  • Тампонажный. Особый тампонажный портландцемент чаще всего используется при цементировании газовых и нефтяных скважин. Состав этого цемента минералогический. Он разбавляется шлаком кварцевым песком или известняком.

Существует несколько разновидностей этого цемента:

  1. песчанистый;
  2. утяжеленный;
  3. низкогироскопичный;
  4. солестойкий.
  • Шлакощелочной. Такой портландцемент имеет добавки из щелочки, а также молотого шлака. Встречаются составы, в которых присутствуют глинистые составляющие. Схватывается шлакощелочной цемент точно так же, как и обычный портландцемент с песчанистой основой, однако отличается повышенной устойчивостью к негативным внешним факторам и низким температурам. Также подобный раствор обладает низким уровнем влагопоглощения.

Как можно заметить, технические и физические свойства разных видов портландцемента сильно отличаются друг от друга. Благодаря такому широкому выбору можно подобрать раствор и для строительных, и для отделочных работ в любых условиях.

Маркировка

Все разновидности портландцемента различаются по своим маркировкам:

  • М700 – это очень прочный состав. Именно он используется при изготовлении высокопрочного бетона для возведения сложных и крупных конструкций. Стоит такая смесь недешево, поэтому ее крайне редко используют для возведения мелких сооружений.
  • М600 – это состав увеличенной прочности, который чаще всего применяется в производстве ответственных железобетонных элементов и сложных конструкций.
  • М500 –тоже отличается высокой прочностью. Благодаря такому качеству его можно использовать при реконструкции различных зданий, перенесших серьезные аварии и разрушения. Также состав М500 применяют для укладки дорожных покрытий.
  • М400 – является самым доступным и распространенным. Он отличается неплохими параметрами морозостойкости и влагоустойчивости. Использовать клинкер М400 можно для строительства сооружений любого назначения.

Сфера применения

Как упоминалось выше, портландцемент представляет собой усовершенствованный тип вяжущего раствора. От непосредственного вида наполнителя напрямую зависят те или иные технические характеристики, присущие данному материалу. Так, быстросохнущий портландцемент с маркировкой 500 и 600 может похвастаться быстрым затвердеванием, поэтому его подмешивают в бетон для сооружения массивных и крупногабаритных сооружений, причем они могут быть и наземными, и подземными. Кроме того, к данному составы зачастую обращаются и в тех случаях, когда требуется максимально скорый набор прочности. Чаще всего данная необходимость возникает при заливке фундамента.

Более распространенным по праву признан портландцемент с маркировкой 400. Он является универсальным в вопросах своего применения. Его используют при создании мощных монолитных и железобетонных деталей, к которым предъявляются повышенные требования прочности. Данный состав немного отстает от портландцемента марки 500, однако стоит дешевле.

Сульфатостойкий вяжущий состав зачастую используется для подготовки смесей, участвующих в строительстве различных конструкций, находящихся под водой. Этот усовершенствованный портландцемент незаменим в подобных условиях, так как подводные строения особенно подвержены вредным воздействиям сульфатных вод.

Цемент с пластификатором и маркировкой 300-600 приумножает свойства пластичности раствора, а также увеличивает его прочностные характеристики. Используя такой портландцемент, можно сэкономить около 5-8% вяжущего, особенно если сравнивать его с простым цементом.

Особые разновидности портландцемента не так часто используются для строительных работ небольших масштабов. Это объясняется их высокой стоимостью. Да и не каждый потребитель хорошо знаком с подобными составами. Все-таки портландцемент, как правило, используется в строительстве крупных и важных объектов.

Когда нельзя применять?

Портландцемент наделяет обычный бетон специальными свойствами и прочностными качествами, что делает его весьма востребованным в строительных работах (особенно масштабных). Однако такой раствор нельзя применять в проточных речных руслах, соленых водоемах, а также в воде, отличающейся повышенным содержанием минеральных веществ.

Даже сульфатостойкий вид цемента не будет справляться со своими основными функциями в подобных условиях, так как он рассчитан на эксплуатацию в статичных и умеренных водах.

Советы по использованию

Портландцемент является более сложным по своему составу, нежели обычный раствор.

Работая с такими материалами, следует прислушаться к советам и рекомендациям специалистов:

  • Чтобы раствор поскорее затвердел, необходимо подобрать подходящий минералогический состав цемента, а также применить специальные добавки. Нередко в таких случаях обращаются к электрическому прогреву или тепло-влажной обработке.
  • Для замедления затвердевания применяют нитраты натрия, калия и аммония. Э
  • Необходимо учитывать и сроки схватывания цементного теста. Начало данного процесса происходит не раньше, чем через 30-40 минут, а завершение – не позже, чем через 8 часов.
  • Если портландцемент планируется использовать для обустройства фундамента в условиях сложного грунта, то специалисты настоятельно рекомендуют выбрать сульфатостойкий раствор, который отличается высоким содержанием минеральных компонентов.
  • Для оформления полов идеально подходит цветной или белый портландцемент. С использованием такого раствора можно создавать красивые мозаичные, плиточные и брекчиевидные покрытия.
  • Портландцемент не является редкостью. Его можно купить практически в любом строительном магазине. Его необходимо грамотно подготовить к работе. Для этого нужно взять 1,4-2,1 воды на каждые 10 кг цемента. Чтобы рассчитать точное количество требуемой жидкости, вам необходимо обращать внимание на степень густоты раствора.
  • Обращайте внимание на состав портландцемента. Если в нем присутствуют различные добавки для улучшения влагоустойчивых качеств, то морозостойкие характеристики уменьшатся. Если вы подбираете цемент для влажного климата, то обычный раствор вам не подойдет. Лучше приобрести шлакопортландцемент.
  • Цветным и белым клинкерным смесям необходимо обеспечить транспортировку и хранение в специальной таре.
  • Сегодня в магазинах продается очень много поддельных клинкерных составов. Специалисты настоятельно рекомендуют при покупке знакомиться с сертификатами качества товаров, в противном случае цемент может оказаться низкокачественным.

Процесс получения портландцемента можно посмотреть ниже.

старый и новый ГОСТ, расшифровка

Уже более пятнадцати лет действует стандарт, который более полно описывает состав и характеристики цемента. Согласно новому стандарту марки цемента обозначаются римскими цифрами, а также указывается количество и тип добавок, класс по прочности на сжатие и скорость твердения. В общем, в новой маркировке содержится полная информация для осознанного выбора вяжущего.

Содержание статьи

Марки цемента по ГОСТу 31108

Новый стандарт был разработан в 2003 году для согласования действующей маркировки с той, которая принята в странах ЕС. На данный момент работоспособна последняя версия от 2016 года. Как обычно, действие предыдущего стандарта не отменено — оба работают параллельно.

Маркировка тоже может быть смешанной

Название и вещественный состав

По-новому марки цемента определяются их вещественным составом. В маркировке присутствуют три буквы кириллицы — ЦЕМ и латинские цифры за ними. Латинскими цифрами и зашифрован состав:

  • Аббревиатура ЦЕМ I обозначает портландцемент. В нем добавок быть не может. Состоит только из молотого обожженного клинкера и технологических присадок в количестве не более 5% от массы.
  • ЦЕМ II — портландцемент с минеральными добавками. Массовая доля добавок — от 6% до 35%. По количеству добавок делится на две группы:
    • группа А с содержанием от 6% до 20%;
    • группа B говорит о том, что добавок введено от 21% до 35%.

      Импортный цемент маркирован по тому же принципу, только буквы CEM стоят впереди — от английского «cement»

  • Если видите ЦЕМ III — это шлакопортландцемент. Эта марка содержит от 36% до 65% размолотого в пыль шлака. По количеству добавок есть три подтипа:
    • А — от 6% до 20%;
    • В — от 21% до 35%;
    • С — от 36% до 65%.
  • Пуццолановый цемент обозначают ЦЕМ IV. Это добавка вулканического происхождения. Производится обычно в тех местах, где данный минерал добывают.
  • Маркировка композиционного цемента ЦЕМ V. Эта марка цемента может содержать несколько типов добавок: шлак, золу и известняк.

Цемент от ЦЕМ II до ЦЕМ V могут иметь подтипы в зависимости от добавок. Они обозначаются латинскими буквами A, B и C. После обозначения группы ставят косую черту, а за ней букву, обозначающую тип добавки, затем через тире букву, которой кодируют саму добавку. Например, ЦЕМ Н/А-И. Если добавок несколько, их обозначение указывается через тире, а вся группа берется в скобки: например: ЦЕМ IV/A (П-З-Мк).

Добавки в составе

Добавки и обозначение марок бетона с ними есть в таблице. Как видим, ЦЕМ I делают только из измельченного клинкера с небольшим количеством (не более 5%) технологических веществ. Больше всего модификаций и разновидностей у второй группы портландцемента.

Марки портландцемента в зависимости от добавок в составе

Шлакопортландцемент и более низкие марки цемента тоже имеют добавки, но вариаций значительно меньше. Все добавки и присадки в маркировке отображаются заглавными буквами:

  • Ш — гранулированные шлаки;
  • Мк — микрокремнезем;
  • П — пуццолана;
  • Г — глиеж;
  • З — зола;
  • С — обожженный сланец;
  • И — известняк.

Марки цемента в зависимости от состава добавок

Чистый портландцемент — ЦЕМ I, всегда идет без дополнительных компонентов, так как он, по определению, иметь их не может. Рассмотрим несколько примеров маркировки других марок цемента. Если видим ЦЕМ II/В-Ш. Это значит, что перед нами портландцемент второго типа, то есть, с добавками. Об этом говорят буквы, которые стоят после косой черты. Буква «B» говорит, что количество добавок более 21%, а буква «Ш» — использован шлак. Надпись ЦЕМ III/C обозначает шлакопортландцемент с добавкой обожженного сланца. В общем, наверное, понятен способ расшифровки маркировки.

Класс по прочности на сжатие

В новом стандарте за составом должна указываться прочность на сжатие, которую в состоянии дать эта марка цемента. По ГОСТу существуют только три значения:

  • 22,5 Н;
  • 32,5 Н;
  • 42,5 Н;
  • 52,5 Н.

Обозначение и скорость набора прочности по стандарту для цемента разных марок

Прочность проверяется на 2, 7 и 28 сутки. Практически все цементы проверяют через 7 дней после затворения, а ЦЕМ III (шлакопортландцемент) проверяют через 2 суток. По скорости твердения марка цемента может быть:

  • нормальнотвердеющей — обозначается буквой Н после класса прочности на сжатие;
  • медленнотвердеющей — М;
  • быстротвердеющей — Б.

График набора прочности цемента по новому стандарту в мПа

Вся эта информация отображается в маркировке. Например: ЦЕМ III/В-Ш 32,5М. Обозначает шлакопортландцемент с добавками типа В — гранулированным шлаком, прочностью на сжатие 32,5 М, медленнотвердеющий.

Что означает марка цемента по старому ГОСТу

В старом стандарте больше видов цемента. Все они приведены в таблице. Самые ходовые две марки — ШПЦ и ПЦ. Соответственно шлаковый портландцемент и обычный. Маркировка проста — после аббревиатуры стоит трехзначное число. Это марка, которая обозначает прочность на сжатие в килограммах на сантиметр квадратный (кг/см²). Например, ПЦ 400, ШПЦ 300, ПЦ 500. Намного реже встречаются и используются ПЦ 550, 600 и 700. Их применяют для особых условий строительства.

Пример маркировки цемента по старому стандарту

В маркировке портландцемента за маркой стоит буква «Д», которая расшифровывается как «добавки» и дальше цифра от 0 до 20. Цифра указывает процент добавок, соответственно Д0 — это нет добавок, Д20 — 20%. В качестве добавки обычно применяют гранулированный доменный шлак. Например, ПЦ 400 Д15. Говорит о том, что в цементе 15% шлаковых добавок.

Обозначение состава цемента по старому ГОСТу

В ШПЦ шлака по определению больше. По ГОСТу в нем содержится от 21% до 85% этого вещества и поэтому ШПЦ больше 300 кг/см² выдержать не может. Это самая дешевая марка цемента из существующих, которую применяют для изготовления низкомарочного бетона — М100, 150 или 200. И то, если посмотреть на рекомендации, для приготовления раствора марки М200 рекомендован цемент М400, а допустимые марки — М300 и М500. Тем не менее, шлакопортландцемент используют в быту — для стяжки, если не требуется высокая ее прочность, для заливки бетонной подготовки при устройстве пола по грунту.

В частном хозяйстве наиболее ходовая марка цемента — ПЦ 400. Она оптимальна по прочности. Из этого цемента можно сделать раствор от М200 до М350. Именно эти марки находят наиболее широкое применение. Более высокие применяют для многоэтажного и специального строительства.

Соответствие старой и новой маркировки цемента

Точного соответствия быть не может, так как новый стандарт дает более полную расшифровку состава. Сопоставить можно только по прочности и общему числу добавок.

Если сравнивать по количеству добавок, то видим следующую картину.

  • Те марки ПЦ, которые имеют нулевое количество добавок (Д0) или их не более 5%, соответствуют новой марке цемента — ЦЕМ I. То есть, ПЦ400 Д0 до Д5 и ПЦ500 Д0-Д5 обе будут маркироваться ЦЕМ I. Вот только дальше будет стоять различная цифра, которая обозначает класс прочности на сжатие.
  • Весь портландцемент, произведенный по старому нормативу с количеством добавок больше 5% будет относиться ко второму типу по новой маркировке. То есть, ПЦ 400 Д10 или ПЦ 500 Д20 равнозначно ЦЕМ II. Так как по старому ГОСТу количество добавок не более 20%, то все марки будут относиться к подтипу А.
  • Шлакопортланд цемент ШПЦ по-новому обозначается как ЦЕМ III.

Новая маркировка цемента: расшифровка и возможные значения

С соответствием типов бетона по старой и новой маркировке разобрались. Во всяком случае, с наиболее популярными марками. А соответствия старых марок и новых по прочности такие:

  • М300 соответствует 22,5 Н;
  • М400 — 32,5 Н;
  • М500 — 42,5 Н;
  • М600 — 52,5 Н.

Теперь все понятно даже с новыми обозначениями

Теперь можно привести точное соответствие старых и новых марок цемента на примерах:

  • ПЦ400 Д5 — ЦЕМ I 32,5
  • ПЦ400 Д15 — ЦЕМ II/А-Ш 32.5
  • ПЦ500 Д0 — ЦЕМ I 42,5
  • ПЦ500 Д20 — ЦЕМ I/А-Ш 42.5
  • ШПЦ 300 — ЦЕМ III 22,5

Не так и сложно. В новых марках указан более точный состав и количество добавок, которые влияют на характеристики. Может быть также указана скорость твердения. В общем, если знать расшифровку, удобнее подбирать нужную марку.

 

Состав цемента

Состав цемента Состав цемента

Введение
Портландцемент получает свою прочность за счет химических реакций между цемент и вода. Этот процесс известен как гидратация. Это сложный процесс, который лучше всего понять при первом понимании. химический состав цемента.

Производство цемента
Портландцемент производится путем дробления, помола и дозирования. следующие материалы:

    • Известь или оксид кальция, CaO: из известняка, мела, ракушек, сланца или известняка рок
    • Кремнезем, SiO 2 : из песка, старых бутылок, глины или глинистой породы
    • Глинозем, Al 2 O 3 : из бокситов, переработанного алюминия, глина
    • Железо, Fe 2 O 3 : из глины, железной руды, железного лома и зола уноса
    • Гипс, CaSO 4 .2H 2 0: найден вместе с известняком
Материалы без гипса дозируются для получения смеси с желаемым химическим составом, а затем измельчить и смешать двух процессов - сухой процесс или мокрый процесс. Затем материалы подаются через печь при температуре 2600º F для производства серовато-черных гранул, известных как клинкер. Оксид алюминия и железо действуют как флюс, снижающий точка плавления кремнезема от 3000 до 2600º F.После этого этапа клинкер охлаждают, измельчают и добавляют гипс для регулирования времени схватывания. Затем его очень тонко измельчают для производства цемента.

Химическая стенография
Из-за сложной химической природы цемента сокращенная форма используется для обозначения химических соединений. Сокращение для основных соединений является:

Соединение Формула Сокращенная форма
Оксид кальция (известь) Ca0 C
Диоксид кремния (диоксид кремния) SiO 2 S
Оксид алюминия (оксид алюминия) Al 2 O 3 А
Оксид железа Fe 2 O 3 F
Вода H 2 O ЧАС
Сульфат SO 3 S
Химический состав клинкера
Образующийся цементный клинкер имеет следующий типовой состав:
Соединение Формула Сокращенная форма % по весу 1
Алюминат трикальция Ca 3 Al 2 O 6 С 3 А 10
Тетракальций алюмоферрит Ca 4 Al 2 Fe 2 O 10 С 4 AF 8
Белит или силикат дикальция Са 2 SiO 5 С 2 С 20
Алит или трикальцийсиликат Ca 3 SiO 4 С 3 С 55
Оксид натрия Na 2 O N )

) До 2

Оксид калия К 2 О К
Гипс CaSO 4 .2H 2 O С S H 2 5
Только репрезентативный вес. Фактический вес зависит от типа цемента.
Источник: Mindess & Young

Свойства цементных смесей
Эти составы влияют на свойства цемента в различных способы

  • Алюминат трикальция, C 3 A: -

  • На ранних стадиях гидратации выделяет много тепла, но имеет небольшой силовой вклад.Гипс замедляет скорость гидратации C 3 A. Цемент с низким содержанием C 3 A является сульфатостойким.
  • Силикат трикальция, C 3 S: -

  • Это соединение быстро гидратируется и затвердевает. Это во многом ответственное для начального схватывания портландцемента и раннего набора прочности.
  • Силикат дикальция, C 2 S:

  • C 2 S медленно гидратируется и затвердевает. Это во многом ответственное для набора силы через неделю.
  • Феррит, C 4 AF:

  • Это флюс, снижающий температуру плавления сырье в печи (от 3000 o F до 2600 o F). Он быстро увлажняет, но не способствует укреплению цементная паста.

    При правильном смешивании этих соединений производители могут производить различные типы цемента для различных условий строительства.

    Каталожные номера:
    Сидни Миндесс и Дж.Фрэнсис Янг (1981): Бетон, Прентис-Холл, Inc., Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси, стр. 671.

    Стив Косматка и Уильям Панарезе (1988): Разработка и контроль Бетонные смеси, Portland Cement Association, Skokie, Ill. Стр. 205.

    Майкл Мамлук и Джон Заневски (1999): Материалы для гражданских и Инженеры-строители, , Addison Wesley Longman, Inc.,

    Состав и классификация цемента - PetroWiki

    Практически все буровые цементы изготовлены из портландцемента, кальцинированной (обожженной) смеси известняка и глины.Раствор портландцемента в воде используется в колодцах, потому что он легко перекачивается и быстро затвердевает даже под водой. Он называется портландцемент, потому что его изобретатель Джозеф Аспдин считал, что затвердевший цемент напоминает камень, добытый на острове Портленд у побережья Англии.

    Дозировка материалов

    Цементы

    Portland можно легко модифицировать, в зависимости от используемого сырья и процесса их объединения.

    Дозирование сырья основано на серии одновременных расчетов, в которых учитывается химический состав сырья и тип производимого цемента: Американское общество испытаний и материалов (ASTM) Тип I, II, III , или белый цемент V, или американский нефтяной институт (API) класса A, C, G или H. [1] [2]

    Классификация цемента

    Основным сырьем, используемым для производства портландцемента, является известняк (карбонат кальция) и глина или сланец. Часто добавляют железо и глинозем, если они еще не присутствуют в достаточном количестве в глине или сланце. Эти материалы смешиваются вместе, влажным или сухим, и загружаются во вращающуюся печь, которая расплавляет известняковую суспензию при температурах от 2600 до 3000 ° F в материал, называемый цементным клинкером.После охлаждения клинкер измельчают и смешивают с небольшим количеством гипса, чтобы контролировать время схватывания готового цемента.

    Когда эти клинкеры гидратируются с водой в процессе схватывания, они образуют четыре основные кристаллические фазы, как показано в таблице 1 и таблице 2 . [3]

    • Таблица 1 - Анализ типичного цикла производства портландцемента

    • Таблица 2 - Типичный состав и свойства классов API портландцемента

    Портландцементы обычно производятся в соответствии с определенными химическими и физическими стандартами, которые зависят от их применения.В некоторых случаях для получения оптимальных композиций необходимо добавлять дополнительные или корректирующие компоненты. Примеры таких добавок:

    • Песок
    • Кремнистые суглинки
    • Пуццоланы
    • Диатомовая земля (DE)
    • Пирит железный
    • Глинозем

    При расчетах также учитываются глинистые или кремнистые материалы, которые могут присутствовать в больших количествах в некоторых известняках, а также из золы, образующейся при использовании угля для обжига печи.Также необходимо учитывать незначительные примеси в сырье, так как они могут существенно повлиять на характеристики цемента.

    В США есть несколько агентств, которые изучают и составляют спецификации для производства портландцемента. Из этих групп наиболее известными в нефтяной промышленности являются ASTM, который занимается цементами для строительства и строительства, и API, который составляет спецификации для цементов, используемых только в скважинах.

    Спецификация ASTM. C150 [1] предусматривает восемь типов портландцемента: типы I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV и V, где «A» обозначает воздухововлекающий цемент.Эти цементы предназначены для удовлетворения различных потребностей строительной отрасли. Цемент, используемый в колодцах, находится в условиях, не встречающихся при строительстве, таких как широкий диапазон температур и давления. По этим причинам были разработаны различные спецификации, которые охватываются спецификациями API. В настоящее время API предоставляет спецификации, охватывающие восемь классов цементов для скважин, обозначенных как классы от A до H. Классы API G и H являются наиболее широко используемыми.

    Цементы для нефтяных скважин также доступны в вариантах со средней сульфатостойкостью (MSR) или высокой сульфатостойкостью (HSR).Сульфатостойкие марки используются для предотвращения разрушения затвердевшего цемента в скважине, вызванного сульфатной атакой пластовых вод.

    Классификация API

    Нефтяная промышленность покупает цементы, произведенные преимущественно в соответствии с классификациями API, опубликованными в API Spec. 10А. [4] Далее определены различные классы цементов API для использования при скважинных температурах и давлениях.

    Класс A

    • Этот продукт предназначен для использования там, где не требуются особые свойства.
    • Доступен только в обычном классе O (аналогично ASTM Spec. C150, тип I). [1]

    Класс B

    • Этот продукт предназначен для использования в условиях, требующих средней или высокой сульфатостойкости.
    • Доступен как в классе MSR, так и в классе HSR (аналогично ASTM Spec. C150, тип II). [1]

    Класс C

    • Этот продукт предназначен для использования в условиях, когда требуется высокая ранняя прочность.
    • Доступен в обычных, O, MSR и HSR классах (аналогично ASTM Spec.C150, тип III). [1]

    Класс G

    • Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса G.
    • Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

    Класс H

    • Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса H.
    • Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

    Свойства цемента в соответствии со спецификациями API

    Химические свойства и физические требования приведены в Таблицах 3 и Таблицах 4 , соответственно. [3] Типичные физические требования для различных классов цемента по API показаны в Таблице 5 . [3]

    • Таблица 3 - Химические требования к цементам API

    • Таблица 4 - Физические требования к цементам API

    • Таблица 5 - Физические требования к различным типам цемента

    Хотя эти свойства описывают цементы для целей спецификации, цементы для нефтяных скважин должны иметь другие свойства и характеристики, чтобы обеспечить их необходимые функции в скважине.(API RP10B предоставляет стандарты для процедур испытаний и специального оборудования, используемого для испытания цементов для нефтяных скважин, и включает:

    • Приготовление суспензии
    • Плотность суспензии
    • Испытания на прочность при сжатии и неразрушающие звуковые испытания
    • Испытания на время загустевания
    • Статические испытания на водоотдачу
    • Испытания рабочей жидкости
    • Испытания на проницаемость
    • Реологические свойства и прочность геля
    • Расчет перепада давления и режима течения шламов в трубах и кольцевых зазорах
    • Процедуры испытаний в Арктике (вечная мерзлота)
    • Испытание на стабильность суспензии
    • Совместимость скважинных флюидов. [5]

    Ссылки

    1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 ASTM C150-97a, Стандартные технические условия на портландцемент. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0150_C0150M-12
    2. ↑ ASTM C114-97a, Стандартные методы химического анализа гидравлического цемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0114-11B.
    3. 3,0 3,1 3,2 Смит, Д.К. 2003. Цементирование. Серия монографий, SPE, Ричардсон, Техас 4, гл. 2 и 3.
    4. ↑ API Spec. 10A, Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин, 23-е издание. 2002. Вашингтон, округ Колумбия: API.
    5. ↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика для испытания цемента для скважин, 22-е издание. 1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

    См. Также

    Цементные работы

    PEH: Цементирование

    Интересные статьи в OnePetro

    Внешние ссылки

    Монография SPE по цементированию

    Категория

    Состав цементов - Большая химическая энциклопедия

    Плотные композиты из цементированного карбида, содержащие алмазные частицы с покрытием SiC, могут быть изготовлены без преобразования алмаза в графит.Вязкость разрушения композита вдвое выше, чем у цементированного карбида из-за эффектов прогиба и блокирования, препятствующих распространению трещин дисперсными частицами алмаза. [Pg.281]

    Были рассмотрены применения ИК и рамановской спектроскопии для изучения клинкеров и негидратированных цементов (B39, B40). Лазерный микрозонд комбинационного рассеяния света, с помощью которого можно исследовать микрометровые области на полированной поверхности, был использован для исследования структуры и кристалличности, особенно алита и белита (Cl9).Спектроскопические методы исследования структуры и состава поверхности цементов рассмотрены в разделе 5.6.2. [Стр.113]

    Вероятно, в настоящее время нет эффективных прямых методов для определения фаз C-S-H или AFm в цементных пастах в обоих случаях, это, вероятно, связано с низкой степенью кристалличности. Odler и Abdul-Maula (015) обнаружили, что определение фазы AFm с помощью QXDA было только полуколичественным. Однако предполагаемый количественный фазовый состав цементных паст может быть протестирован путем сравнения наблюдаемых и рассчитанных кривых ТГ (Раздел 7.3.3). [Pg.209]

    В этом разделе представлен краткий обзор материалов для производства бетона, а именно цемента, мелкого и крупного заполнителя, воды, воздуха и добавок. Рассмотрены процесс производства цемента, состав цемента, тип и градация мелкого и крупного заполнителя, а также функция и важность воды и воздуха. Читатель может обратиться к книгам и статьям по бетону, например, к избранным источникам в конце этого раздела. [Стр.89]

    Четкое различие между изотопным составом углерода цементов и современных пластовых вод предполагает, что либо пластовые воды полностью обменялись после выпадения осадков... [Стр.154]

    ТАБЛИЦА 5.1 Химический состав цемента и золы рисовой шелухи. [Pg.325]

    Кинетическая гидратация цемента широко изучается в литературе, и в некоторых из этих статей сообщается о химическом, физическом и механическом поведении [2-5]. Упрощенные модели использовали Кнудсен [6], Basma et al. [7], Шиндлер и Фоллиард [8], Бенц [9]. Большинство этих моделей являются эмпирическими, основанными на экспериментальных наблюдениях за макроскопическими явлениями, и они принимают во внимание влияние температуры выдержки, водоцементного отношения, крупности, гранулометрического состава и химического состава цемента [5].[Стр.47]

    Потенциальный цементный фазовый состав цементов ... [Стр.106]

    Таблица 1.2 Требования к химическому составу цементов. (Содержание Cr (VI) не может превышать 2 мг / кг, в случае более высокого содержания хрома его необходимо уменьшить, например, добавлением сульфата железа (II)) ...
    Фазовый состав цемента, гидратированного в гидротермальных условиях ... [Pg.265]

    На практике удобно разделить два температурных диапазона, когда фазовый состав цементного теста, подвергнутого термической обработке, обсуждается до 100 ° C в водяном паре при атмосферном давлении и при более высоких температурах и давлениях, соответствующих давлению насыщенного водяного пара.[Pg.265]

    Рис. 4.60 Скорость тепловыделения затвердевания портландцемента при температурах 10, 20 и 40 ° C (по [194]). Состав цемента CjS — 57%, CjS 17%, C3A — 7%, ...
    Фазовый состав цементной смеси с кварцем переменной крупности и пропорции смеси, автоклавированной при температуре 177 ° С в течение 8 ч, исследовал Дайчек [178]. C-S-H (I) был обнаружен в качестве основного компонента помимо этой фазы, 1.Обнаружен тоберморит размером 1 нм и при добавке 20% кварца - o-CjSH. Исходя из фазового состава автоклавированной 2 н. Смеси ... [Pg.269]

    Усадка зависит от фазового состава цемента. CjA имеет наибольшее сокращение, а C2S - самое низкое. Усадку можно рассчитать по молекулярной массе и плотности субстратов и продуктов гидратации при взаимодействии компонентов цемента с водой. При упрощенном предположении, что тоберморит C3S2h4 с плотностью 2,44 г / см является продуктом реакции C3S и C2S с водой, мы имеем... [Pg.333]

    Автогенная усадка зависит от состава цемента и будет уменьшаться в случае цемента с минеральными добавками, и этот эффект будет увеличиваться с увеличением доли этих добавок. Это очевидно, потому что итерация или поз-золановая реакция этих добавок происходит медленнее и, следовательно, они будут оставаться намного дольше, чем безводная паста cotrrponerrL. Подобный эффект наблюдается в ... [Pg.339]

    Более того, эффект минерального и химического состава цемента по схватыванию и застыванию бетона, а также по его прочности.[Pg.370]

    Бытует мнение, что для коррозии бетона необходима жидкая среда или, по крайней мере, атмосфера высокой влажности. Транспортировка жидкости через бетон вызывает последовательность процессов, в том числе сначала выжигание компонентов бетона с наивысшей реакционной способностью гидроксида кальция и гидратов алюмината кальция. Таким образом, можно сделать вывод, что фазовый состав цемента оказывает большое влияние на поведение бетона в любой агрессивной среде. [Стр.394]

    Относительно хорошее соответствие по химическому и фазовому составу, а также по крупности цемента.Очень хорошо задокументированные результаты в этой области были представлены Келхэмом [149, 150]. Расширение увеличивается с увеличением содержания алита и трикальцийалюмината. Химический состав цемента ... [Pg.414]

    Этот метод хорошо отражает практические условия, поскольку реакция пуццолания зависит от минерального состава цемента. [Pg.563]

    Реакция образования эттрингита является наиболее важной, потому что она очень легко влияет на скорость образования этой фазы, изменяя состав цемента и, тем самым, состав жидкой фазы... [Pg.616]

    CETIC (Химическая комиссия Комитета технических исследований цементной промышленности), «Определение минералогического состава цементного клинкера с помощью микроскопического анализа и селективного растворения фаз», Revue des Materiaux de Construction, 4 / 78 (713), 1978, стр. 205-211. [Стр.179]

    Основным отличием состава цементных паст, изготовленных из цементов с повышенным содержанием белита и пониженным содержанием алита, является более низкое содержание гидроксида кальция. Это может положительно сказаться на стойкости таких затвердевших паст к химической коррозии.В то же время глубина карбонизации увеличивается с уменьшением содержания C3S в цементе (Kelham and Moir, 1992). [Стр.15]

    Фазовый состав цементосодержащих катализаторов описывается общими уравнениями, основанными на реакции между MHC и CaAl204 (CaAl407). [Pg.882]


    Цементный состав - Большая химическая энциклопедия

    Цементный клинкер Цементные композиты Цементная медь Цементированный карбид ... [Стр.181]

    С начала этого века спрос на асбестовые волокна стремительно рос для множества применений, в частности для теплоизоляции паровых двигателей и технологий (4).Более того, разработка в 1900 году машины Hatschek для непрерывного производства листов из асбестоцементного композита открыла важную область промышленного применения асбестовых волокон. [Pg.344]

    Армирующая способность асбестовых волокон в цементной матрице представляет собой еще один ключевой критерий для оценки асбестовых волокон. Это свойство оценивается путем приготовления образцов асбестоцементных композитов, которые после стандартного периода отверждения испытываются на сопротивление изгибу.Измеренные модули плавления преобразуются в параметр, называемый единицей прочности волокна (FSU) (34). [Pg.354]

    Рис. 1. Фазовые равновесия в системе C — A — S (CaO — AI2O2 — Si02) (3,4) температуры составляют ia ° C. Заштрихованные области обозначают две метки индекса состава Hquids на треугольнике, указаны с интервалом 10%. B обозначает кристобаУт [14464-46-17, а D обозначает тридимит [15468-32-3], оба состава SiO2 E - анортит [1302-54- 17, Al2CaSi20g G - мюит [55964-99-3] -, H, геленит [1302-56-3], Ca2Al2Si02 и J - область цементных композиций Pordand.
    Рис. 2. Цемент 2one в системе CaO-AI2O2-SiO2 (5) где B представляет собой основной доменный шлак D, цементные композиции, которые пылятся при охлаждении E, композиции, не проявляющие тенденции к схватыванию G, глиноземистый цемент и ПК, цемент Pordand.
    Один из подходов к уменьшению очень хрупкой природы этих цементов включал использование более жестких и пластичных наполнителей (62,63).Другой подход к улучшению общих свойств традиционных стеклоиономерных цементов включает разработку гибридных цементно-композитных материалов и цементов, модифицированных смолами (64–68). [Стр.473]

    E.I. Du Pont de Nemours, Коллоидные стабильные цементные композиции на основе растворителей, содержащие хлорпреновые полимеры, фенольные смолы и полиизоцианат, Патент США 3 318 834, 9 мая 1967 г. [Pg.675]

    Рис. 22 Влияние содержания волокна на прочность на изгиб и разрушение ударная вязкость (O) композитов из мягкой древесины и цемента и () композитов из твердых пород древесины и цемента (отвержденных на воздухе) [78].
    Целлюлозно-цементные композиты демонстрируют такую ​​же чувствительность к влажности (Таблица 14), как и пластмассовые композиты, то есть они демонстрируют снижение механических свойств. Тем не менее, ранее достигнутые значения снова могут быть достигнуты путем сушки композита [75]. [Pg.808]

    Покрытия из цементного состава имеют примерно те же свойства, что и натуральный камень, но при более низкой стоимости. У них более ровный вид... [Стр.78]

    Топы, сделанные из твердых эпоксидных смесей, устойчивы практически к любому химическому воздействию, но очень дороги. Они часто продаются со встроенным фартуком и изогнутым соединением, что упрощает очистку. Они намного легче воздействуют на стеклянную посуду, чем на каменный или цементный состав. [Стр.79]

    Последний этап в развитии цемента EBA - это полимерные цементы. Брауэр Стэнсбери (1984b), воспользовавшись тем фактом, что жидкость EBA-HV не ингибирует полимеризацию винила, включил метакрилаты в цементную композицию.Задача состояла в том, чтобы получить материал, который затвердевает после смешивания как за счет полимеризации, так и за счет образования соли или хелата. [Pg.345]

    Полимерная композиция для уменьшения потери жидкости в буровых растворах и композициях для цементации скважин получается инициированной свободными радикалами полимеризацией водорастворимого винилового мономера в водной суспензии лигнина, модифицированного лигнина, лигнита, коричневого цвета. уголь и модифицированный бурый уголь [705,1847]. Виниловые мономеры могут представлять собой метакриловую кислоту, метакриламид, гидроксиэтилакрилат, гидроксипропилакрилат, винилацетат, метилвиниловый эфир, этилвиниловый эфир, N-метилметакриламид, N, N-диметилметакриламид, винилсульфонат и дополнительные AMPS.В этом процессе может происходить прививка к углям путем передачи цепи. [Pg.46]

    Подобные сополимеры с N-винил-N-метилацетамидом в качестве сомономера были предложены для гидравлических цементных композиций [669]. Полимеры состоят из AMPS в количестве от 5 до 95%, винилакриламида в количестве от 5 до 95% и акриламида в количестве от 0 до 80%, все по весу. Полимеры эффективны при забойных температурах скважины от 200 ° до 500 ° F и не подвержены неблагоприятному воздействию рассола.Терполимеры с содержанием AMPS от 30 до 90 мольных процентов, стирола от 5 до 60 мольных процентов и остаточной акриловой кислоты также подходят для операций по цементированию скважин [253]. [Стр.50]

    Статистический сополимер N-винилпирролидона / акриламида (от 0,05% до 5,0% по весу) используется для цементных композиций [371, 1076]. Кроме того, необходим сульфонатсодержащий диспергатор цемента. Добавка может использоваться в скважинах с температурой на забое от 80 ° до 300 ° F. Смесь добавки для снижения водоотдачи особенно эффективна при низких температурах, например, ниже 100 ° F, и в суспензиях с расширенным силикатом натрия.[Стр.51]

    Добавление материалов с низкой плотностью снижает плотность цементной композиции. Эти добавки называются наполнителями, потому что они снижают потребность в ... [Pg.135]

    Пеноцемент - это особый класс легкого цемента. Содержание газа во вспененном цементе может составлять до 75% по объему. Стабильность пены достигается добавлением поверхностно-активных веществ, как показано в Таблице 10-9. Типичная пеноцементная композиция состоит из гидравлического цемента, водного латекса каучука в количестве до 45% от веса гидравлического цемента, латексного стабилизатора, пеногасителя, газа, пенообразователя и стабилизатора пены [ 359 362].Вспененные высокотемпературные аппликации основаны на кальций-фосфатном цементе [257]. [Стр.139]

    Дж. Ф. Барет, Б. Дарго, Ж. Вильяр и М. Мишо. Цементные композиции и применение таких композиций для цементирования нефтяных (или аналогичных) скважин. Патент CA 2207885, 1997. [Pg.355]

    V. Barlet-Gouedard and P. Maroy. Вяжущие композиции и их применение для цементирования нефтяных или аналогичных скважин. Патент WO 97, 1999. [Pg.356]

    J. L. Boles и J. B. Boles. Составы и способы цементирования с использованием вторичного пенополистирола.Патент US 5736594, 1998. [Pg.360]

    D. L. Bout и J. D. Childs. Составы и способы цементирования вспененных скважин. Патент US 5133409, 1992. [Pg.361]

    B.G. Brake and J. Chatteiji. Добавка для снижения водоотдачи цементных композиций. Патент EP 595660, 1994. [Стр.362]

    L. E. Brothers. Способ снижения потери жидкости в цементных композициях, содержащих значительные концентрации солей. Патент US 4640942, 1987. [Pg.363]

    L.E. Brothers. Низкотемпературные цементные композиции и методы замедленного схватывания.Патент US 5472051, 1995. [Pg.363]

    L. E. Brothers, D. D. Onan и R. L. Morgan. Цементные составы для скважин, содержащие частицы каучука, и способы цементирования подземных зон. Патент США 5779787,1998. [Pg.364]

    Р. Карпентер и Д. Джонсон. Способ и цементно-буровой раствор цементный состав для цементирования ствола скважины. Патент WO 9748655, 1997. [Pg.368]

    R. B. Carpenter, J. B. Bloys и D. L. Johnson. Цементный состав, содержащий синтетическую гекторитовую глину. Патент WO 94, 1999.[Pg.368]


    Цементные композиции - Большая химическая энциклопедия

    Цементный клинкер Цемент-композиты Цементная медь Цементированный карбид ... [Pg.181]

    Промышленные системы отделки применяются для самых разных оснований, большинство из которых являются металлические, но они также применяются для бумаги, дерева, древесных композитов, цементных изделий и пластмасс. Часто требуется высокое качество отделки, а также защита от ряда опасностей, таких как удары, истирание, изгиб, деформация и контакт с некоррозионными жидкостями.Может потребоваться устойчивость к погодным условиям. Системы наружной отделки и многие другие также необходимы для защиты металла от коррозии. [Pg.621]

    C2A8H8, известный под своим минеральным названием стратлингит, а также как гидрат геленита, хорошо зарекомендовал себя как природный минерал, продукт гидратации некоторых типов композитных цементов и лабораторный продукт. Его кристаллические данные ... [Pg.174]

    CjAHg - единственная стабильная тройная фаза в системе CaO-AUOj H, 0 при обычных температурах, но ни она, ни какая-либо другая фаза гидрограната не образуется в качестве основного продукта гидратации типичных , современные портландцементы в этих условиях.Незначительные количества образуются из некоторых композитных цементов и, в слабокристаллическом состоянии, из портландцементов. В больших количествах использовались некоторые старые портландцементы, которые также входят в число обычных продуктов гидратации автоклавированных материалов на основе цемента. CjAHg образуется в реакции превращения гидратированных алюминатных цементов кальция (раздел 10.1). [Pg.182]

    Исследования других материалов показывают, что MIP определяет распределение ширины входов в поры, а не самих пор (D34).Проникновение ртути может также укрупнить структуру пор, это означает только то, что при более высоких давлениях часть фольги геля смещается, так что некоторые поры расширяются и проникают внутрь, а соседние поры закрываются. Комбинированный результат этих процессов должен был бы дать более узкое распределение, чем существовавшее до начала внедрения, и значение пористости при максимальном давлении, которое соответствовало бы минимальной ширине поры до внедрения менее 3.5 нм. Эксперименты, в которых ртуть была удалена, а затем повторно введена, показали, что структура портландцементных паст обычно не изменяется, хотя это происходит в пастах из композитных цементов (F35, D32), но не может показать, произошло ли необратимое изменение. произошло во время первого вторжения. [Pg.263]

    Минеральные добавки в широком смысле можно отнести к пуццолановым материалам или скрытым гидравлическим цементам. Ни один из типов не вступает в значительную реакцию с водой при обычных температурах в отсутствие других веществ.Пуццолановые материалы с высоким содержанием SiO2, а часто и AI2O3, и низким содержанием CaO, они достаточно реакционноспособны, чтобы их смеси с водой и CaO производили C-S-H при обычных температурах и тем самым действовали как гидравлические цементы. Если они содержат AI2O3, образуются также гидраты алюмината кальция или алюмината силиката. Поскольку в них мало CaO, этот компонент должен поставляться в стехиометрическом количестве. В композитном цементе он обеспечивается портландцементом за счет уменьшения образования CH и Ca / Si... [Pg.276]

    Пригодность шлака для использования в композитном цементе зависит, прежде всего, от его реакционной способности, хотя также необходимо учитывать измельчаемость и содержание воды и нежелательных компонентов, особенно хлоридов. Реакционная способность наиболее очевидно зависит от насыпного состава, содержания стекла и тонкости помола, хотя это, вероятно, не единственные факторы, и отношения с составом и содержанием стекла сложны. [Pg.279]

    Для любых заданных условий сушки расчетное содержание воды ниже, а пористость выше, чем у чистых портландцементных паст, и это, по-видимому, верно для разной степени композитных цементов в целом.Экспериментальные наблюдения подтверждают этот вывод. Неиспаряющееся содержание воды в пастах двухлетней давности с соотношением масс / с 0,5 обычно снижается при содержании шлака с примерно 23% для чистых портландцементов до 10 13 дюймов для цементов с 90% шлака (C42). пасты, к которой относится таблица 9.4, наблюдаемое содержание неиспариваемой воды составляло 17,7% (h59). Пористость и ее связь с физическими свойствами обсуждаются в разделе 9.7. [Pg.287]

    Uchikawa (UI7) рассмотрел химию гидратации ПФА и другие композитные цементы.Цементы PFA отличаются от чистых портландцементов, в частности (i) скоростью гидратации клинкерных фаз, (ii) содержанием CH, которое снижается как за счет разбавления клинкера pfa, так и за счет пуццолановой реакции, (iii) составом продукты гидратации клинкера и (iv) образование продуктов гидратации из ПЖК. Два последних аспекта нельзя разделить полностью. [Pg.293]

    Рис. 9.4 Степени реакции pfa с низким содержанием CaO в пастах портландцементов, гидратированных при 15-25 ° C.Цифры против точек данных обозначают кг прореагировавшего ПФА на 100 кг композитного цемента при указанном возрасте и процентном содержании ПФА в композитном цементе. Кривые равного количества реактивной дуги pfa основаны на наиболее типичных результатах. Источники данных Cl (K45, K47) O (T44) (UI9.UI7)) (C43) (DI2).
    Соотношение вода / цемент / ПФА = 0,5 0,72 0,28. прореагировавшее стекло pfa = 6,0%, содержание CH = 13%, оба относятся к воспламененному весу композитного цемента, pfa HP = продукт на месте из Pfa.Fe HP = продукт типа гидрограната из ферритной фазы. Mg HP = фаза типа гидротальцита, исключая любые присутствующие в pfa HP. Pfa res. = непрореагировавший не стекловидный материал из Pfa. Остальные компоненты в основном C и PjO. Другие фазы в основном нерастворимый остаток и щелочи, присутствующие в продуктах или адсорбированные на них, или содержащиеся в пористом растворе. Расхождения в итогах возникают из-за округления (T5). [Стр.301]

    Композиционные цементы могут содержать минеральные добавки, отличные от добавок с пуццолановыми или скрытыми гидравлическими свойствами.Regourd (R34) рассмотрел использование измельченного известняка, который широко используется во Франции в пропорциях до 27%. Используемые известняки состоят в основном из кальцита с меньшими долями кварца или аморфного кремнезема, а иногда и из доломита. В них должно быть мало глинистых минералов и органических веществ из-за их воздействия на потребность в воде и условия окружающей среды соответственно. Пики XRD кальцита несколько уширены, что указывает либо на небольшой размер кристаллитов, либо на беспорядок, либо оба ИК-спектра подтверждают наличие беспорядка.[Pg.312]

    Исследования пористой структуры паст композитных цементов представили ... [Pg.312]


    Как производится цемент

    Портландцемент является основным ингредиентом бетона. Бетон образуется, когда портландцемент образует пасту с водой, которая связывается с песком и камнем, чтобы затвердеть.

    Цемент производится с помощью тщательно контролируемого химического соединения кальция, кремния, алюминия, железа и других ингредиентов.

    Обычные материалы, используемые для производства цемента, включают известняк, ракушечник и мел или мергель в сочетании со сланцем, глиной, сланцем, доменным шлаком, кварцевым песком и железной рудой.Эти ингредиенты при нагревании при высоких температурах образуют каменное вещество, которое измельчается в мелкий порошок, который мы обычно называем цементом.

    Каменщик Джозеф Аспдин из Лидса, Англия, впервые изготовил портландцемент в начале XIX века, сжигая порошкообразный известняк и глину в своей кухонной печи. С помощью этого грубого метода он заложил основу отрасли, которая ежегодно буквально перерабатывает горы известняка, глины, цементной породы и других материалов в порошок, настолько мелкий, что он может проходить через сито, способное удерживать воду.

    Лаборатории цементного завода проверяют каждый этап производства портландцемента путем частых химических и физических испытаний. Лаборатории также анализируют и тестируют готовый продукт, чтобы убедиться, что он соответствует всем отраслевым спецификациям.

    Самый распространенный способ производства портландцемента - сухой. Первый шаг - это добыча основного сырья, в основном известняка, глины и других материалов. После добычи порода дробится. Это включает в себя несколько этапов.Первое дробление уменьшает размер камня до максимального размера около 6 дюймов. Затем порода поступает на вторичные дробилки или молотковые дробилки для измельчения до 3 дюймов или меньше.

    Дробленая порода смешивается с другими ингредиентами, такими как железная руда или летучая зола, измельчается, смешивается и подается в цементную печь.

    Цементная печь нагревает все ингредиенты до температуры около 2700 градусов по Фаренгейту в огромных цилиндрических стальных вращающихся печах, облицованных специальным огнеупорным кирпичом. Обжиговые печи часто достигают 12 футов в диаметре - достаточно большого размера, чтобы вместить автомобиль, и во многих случаях больше, чем высота 40-этажного здания.Большие печи устанавливаются с небольшим наклоном оси от горизонтали.

    Тонко измельченное сырье или суспензия подается в верхний конец. На нижнем конце - ревущий взрыв пламени, произведенный точно контролируемым сжиганием порошкообразного угля, нефти, альтернативного топлива или газа при принудительной тяге.

    По мере того, как материал движется через печь, определенные элементы уносятся в виде газов. Остальные элементы объединяются, образуя новое вещество, называемое клинкером.Клинкер выходит из печи серыми шарами, размером с мрамор.

    Клинкер выгружается раскаленным из нижнего конца печи и обычно доводится до рабочей температуры в различных типах охладителей. Нагретый воздух из охладителей возвращается в печи, что позволяет сэкономить топливо и повысить эффективность горения.

    После охлаждения клинкера цементные заводы измельчают его и смешивают с небольшим количеством гипса и известняка. Цемент настолько мелкий, что в 1 фунте цемента содержится 150 миллиардов зерен.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

    Вернуться наверх