Портландцемент — это вяжущее вещество с гидравлическими свойствами, которое на 75% состоит из силикатов кальция.
Состав и производство портландцемента
Портландцемент состоит в основном из клинкера. Клинкер — это зернистый материал, который получают обжигом при температуре 1450°С до спекания сырьевой смеси. Сырье для получения клинкера состоит в основном из алюмосиликатов и углекислого кальция.
В конечном итоге, клинкер подвергается тонкому помолу и в него добавляется гипс, который в составе портландцемента занимает до 5% объема. Гипс в составе портландцемента служит регулятором сроков схватывания вяжущего вещества.
Сырье для производства портландцемента имеется практически в неограниченном количестве, так как в качестве сырья широко используются побочные продукты промышленного производства, проще говоря отходы, а так же глинистые и карбонатные горные породы, которые имеются в большом количестве и широко распространены в природе.
Благодаря строительству заводов-автоматов и автоматизации производственных процессов получилось увеличить в значительной степени выпуск цемента за счет уменьшения трудовых затрат и снижению энергопотребления.
Портландцемент был изобретен еще в 1824 году, а патент на его изобретение был выдан Дж. Аспдину. Первое промышленное производство портландцемента было начато на полуострове Portland на юге Великобритании, с чем собственно и связано его название.
Классификация портландцемента и шлакопортландцемента
Классификация по прочности на сжатие
- портландцемент — имеет классы прочности М400, М500, М550 и М600;
- шлакопортландцемент — имеет классы прочности М300, М400 и М500;
- быстротвердеющий портландцемент — имеет классы прочности М400 и М500;
- быстротвердеющий шлакопортландцемент — имеет класс прочности М400.
Классификация по способам производства
- сухой;
- полусухой;
- мокрый;
- радиационно-химический;
- комбинированный.
Классификация по назначению
- шлакопортландцемент — в составе которого содержится от 30% до 70% гранулированного доменного шлака;
- портландцемент пуццолановый — в составе которого содержится от 20% до 45% пуццолановых добавок;
- портландцемент быстротвердеющий;
- портландцемент сульфатостойкий;
- портландцемент гидрофобный и пластифицированный;
- портландцемент с нормальной экзотермией;
- портландцемент цветной.
Свойства портландцемента и шлакопортландцемента
Нижеперечисленные свойства нужно знать при подборе нужного цемента для строительства, так как каждый вид цемента будет обладать всеми этими свойствами, но в разной степени.
К основным свойствам портландцемента и шлакопортландцемента можно отнести:
- прочность на сжатие — для определения данного параметра изготавливают образцы размером 160х40х40 из смеси цемента и кварцевого песка в соотношении 1:4, затем данные образцы подвергаются давлению и разрушению в специальном прессе;
- подвижность раствора — для определения подвижности, цемент смешивают с водой в соотношении 2,5:1 затем из данного раствора делают стандартный конус и затем измеряют величину его расплыва;
- насыпная плотность — данный параметр измеряется как отношение объема цемента в насыпном состоянии к массе этого цемента, так же учитываются объемы пустот между зерен цемента;
- тонкость помола — определяется в процессе просеивания материала через сито №008 по остаткам материала на этом сите в конце просеивания;
- срок схватывания — характеризуется временем полного загустевания цементного раствора;
- количество добавок — это объем специальных добавок в общей массе цемента;
- объем ангидрида серной кислоты (SO3).
Применение портландцемента и шлакопортландцемента
Портландцемент и шлакопортландцемент используют для строительства больших бетонных и железобетонных конструкций, которые могут располагаться как под землей так и под водой.
К таким конструкциям можно отнести:
- плотины;
- шлюзы туннелей;
- водопроводные сети;
- канализационные сети;
- фундаменты;
- и т. д.
Так же данные цементы используются для изготовления сборных конструкций, которые в последствии подвергаются тепловлажностной обработке.
При этом портландцемент и шлакопортландцемент не эффективны для строительства в районах с сухим климатом или для использования в производственных цехах с пониженной влажностью. Так же эти цементы плохо переносят многократные циклы замораживания и оттаивания.
При строительстве массивных сооружений и горячих производственных цехов чаще всего используют шлакопортландцемент, так как он обладает повышенной жаростойкостью и низким тепловыделением.
Портландцемент же чаще всего используют для строительства гидравлических сооружений, так как он обладает повышенной стойкостью к воздействию сульфатных и мягких вод.
