Гигроскопичность цемента что такое
Какая должна быть гигроскопическая влажность портландцемента?
Собираюсь в Москву за портландцементом, прочитал тут что одна из важных характеристик портландцемента гидроскопическая влажность. Что это значит и на каком уровне она должна быть, для портландцемента?
Гигроскопическая влажность любого физического вещества измеряется количеством парообразной воды, которое это вещество (в том числе и портландцемент) способно сорбировать (поглощать из воздуха) и отдавать обратно в окружающую среду. Явление гигроскопичности возникает благодаря свойствам пористого вещества, каковым и является портландцемент, «притягивать» частицы воды, находящейся в парообразном состоянии.
Сырьем для изготовления портландцемента служат следующие вещества:
• породы, называемые карбонатными, в том числе мел, известняк, туф и другие, содержащие в своем составе не менее 75% CaCo3;
• глина или глинистые сланцы;
Определяется гигроскопическая влажность следующим образом: в предварительно высушенный бюкс отбирается 1 грамм цемента. Он помещается в сушильный шкаф и высушивается под нагревом до 65 градусов. Затем определяется остаточный вес цемента и разница в показаниях веса до и после высушивания.
на каком уровне она должна быть, для портландцемента?
Гигроскопичность портландцемента колеблется в пределах 7-8%, но этот показатель снижается при внесении в состав цемента специальных гидрофобизирующих добавок.
Максимальная гигроскопичность тяжелого бетона, создаваемого на основе портландцемента, составляет от 2 до 3%, тогда как у легких бетонов (ячеистых) этот показатель может достигать значения в 25%. Увеличение влажности бетона отрицательно влияет на показатель его прочности, в связи с чем при создании ответственных конструкции используется только бетон на основе портландцемента.
Гидрофобный цемент: состав, гидрофобизирующие добавки, применение
Один из основных недостатков обычного цемента – высокая гигроскопичность, то есть способность поглощать пары из воздуха. В связи с этим гарантированный срок хранения цемента в соответствующих условиях, расфасованного в бумажные мешки, составляет не более 2 месяцев. Более длительное хранение приводит к слеживанию, образованию комков, а следовательно, потере рабочих свойств и снижению прочности готового бетонного элемента. Учитывая потребности заказчиков, производители предлагают гидрофобный цемент, который отличается от стандартного присутствием специальных гидрофобизирующих добавок. Продукт с такими присадками практически невосприимчив к атмосферной влаге. Хранить его можно в бумажных мешках не менее года без потери рабочих характеристик.
Процесс изготовления
От производства стандартного цемента процесс изготовления гидрофобного состава отличается единственной особенностью – добавлением гидрофобизирующего компонента в основной клинкер перед его измельчением.
Совместное измельчение портландцементного клинкера, водоотталкивающей присадки и гипса обеспечивает сохранение традиционных характеристик и приобретение новой – инертности к атмосферной влаге. Необходимое количество присадок определяется технологами цементных заводов и зависит от:
Принцип действия добавок состоит в образовании мономолекулярного воздушного слоя, который в дальнейшем защищает поверхность цементного зерна от воздействия влажной среды. Если количество гидрофобизирующих добавок будет недостаточным, то их эффективность будет низкой. При слишком высокой концентрации присадки будут слишком активно взаимодействовать с воздухом, что приведет к снижению прочности затвердевшего продукта.
Гидрофобизации подвергаются обычные портландцементы марок М400, М500, М600, а также специализированные марки. Технология приготовления строительных смесей и растворов на основе гидрофобного цемента такая же, как и на базе обычного вяжущего, и такое же время перемешивания в бетономешалке – 1,5-2 минут. Увеличение этого периода приведет к повышению количества вовлеченного воздуха и может стать причиной снижения прочности конечного продукта.
Особенности гидрофобного портландцемента
Основные свойства гидрофобизированного вяжущего:
Гидрофобные цементы при хранении во влажных условиях в течение 3-6 месяцев увеличиваются в объеме не более чем на 3,5 %, в то время как обычное вяжущее – до 14 %. Они способны противостоять впитыванию воды в течение 5 минут, в то время как обычное вяжущее начинает впитывать воду практически сразу же. Особенно сильно повышается инертность к воздушным парам у пуццолановых и шлакопортландцементов при гидрофобизации мылонафтом или олеиновыми кислотами.
Специалисты особо отмечают, что при хранении гидрофобные цементы не только не слеживаются, но и повышают свою активность.
Еще одна особенность материала – замедленное твердение в первые сутки.
Период набора марочной прочности такой же, как и у традиционного материала, – 28 суток.
Гидрофобизирующие добавки
В качестве гидрофобизаторов применяют:
Добавки составляют не менее 0,3 % от общей массы. Современные технологии производства и применения гидрофобных добавок позволяют избавиться от нежелательных последствий, которые вызывает их использование – усиленного образования пыли при помоле сырьевой смеси и повышенного воздухововлечения при изготовлении цементных растворов и смесей.
Области применения
Гидрофобные цементы используются в областях, в которых необходимы водонепроницаемость и высокая марка морозостойкости конечного продукта.
Они незаменимы в следующих случаях:
Рекомендации по применению
Гидрофобный цемент имеет повышенные тонкость помола и сыпучесть. Поэтому желательно доставлять цементный продукт к месту назначения в таре, особенно в ситуациях, когда разгрузочные работы осуществляются в помещениях ручным способом.
Гидрофобизация не изменяет основные характеристики портландцемента, характер его твердения, конечные свойства готового продукта. Поэтому необходимо, чтобы состав исходной сырьевой смеси и модифицирующие добавки соответствовали требованиям стандартов и проектной документации на объект.
В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.
Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.
Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.
Цемент: характеристики, виды и свойства
Характеристики и свойства цементов
Для различных видов цемента присущи свои, уникальные характеристики, общими из которых считаются следующие свойства:
Выбор цемента: на какие характеристики обратить особое внимание
Все строительно-технические свойства цементов важны при проведении любых работ. Поэтому с уверенностью обозначить наиболее важные характеристики невозможно. Выбор производится по совокупности свойств и характеристик, наиболее полно подходящих для выполнения конкретных строительных или других задач. Именно поэтому существует довольно большое количество различных цементов, как общего, так и специального назначения.
Совет! При выборе цемента обращайте внимание на дату изготовления и фасовки, так как со временем порошкообразный материал слёживается до образования комков, вследствие чего ухудшаются его свойства.
Виды цементов
Классификация цементов на виды осуществляется в зависимости от вида клинкера и дополнительных компонентов, использующихся при изготовлении. Состав также влияет и на основную сферу применения.
Портландцемент
ПЦ – самый распространённый вид строительного материала, имеющий несколько разновидностей. Изготавливается из портландцементного клинкера, основой которого является двух и трёхкальциевый силикат, а также оксиды кремния и кальция.
ПЦ применяется в строительстве для изготовления отделочных и кладочных растворов, приготовления пенобетона, производства ж/б сборных и монолитных конструкций общего назначения.
Быстротвердеющий портландцемент
Одной из разновидностей ПЦ считается быстротвердеющий (БПЦ) материал, в состав которого кроме портландцементного клинкера входят минеральные компоненты, обеспечивающие интенсивный набор прочности на начальном этапе отвердения.
БПЦ применяется при производстве ж/б конструкций без пропаривающих камер, а также при скоростном (безостановочном) темпе строительства для приготовления кладочного раствора.
С гидрофобирующими добавками
Разновидность ПЦ с высокими водонепроницаемыми свойствами, которые достигаются путём введения в состав таких гидрофобных компонентов, как олеиновая кислота, асидол, мылонафт и так далее. Благодаря этим добавкам на поверхности цементного камня образуется гидрофобная плёнка, которая уменьшает гигроскопичность а, следовательно, влагопоглощающие свойства бетона.
Такие присадки используются при изготовлении раствора для фундаментов, ж/б конструкций, эксплуатируемых во влажных и мокрых условиях, в воде или когда есть угроза подтопления.
Цемент с ПАД
Поверхностно-активные добавки вводятся в состав в процессе помола. При перемешивании, ПАД образуют на зёрнах цемента тончайшую плёнку, предотвращающую сцепление частиц между собой. Это придаёт готовому раствору хорошую подвижность и пластичность, делает его удобоукладываемым.
Такой раствор применяется при создании сложных архитектурных конструкций, рельефных композиций, отлива декоративных элементов.
Тампонажный
Белитокремнезёмистый и низкогигроскопичный цементы изготавливаются с применением различных присадок, увеличивающих текучесть жидкого раствора, скорость схватывания и его прочность после окончательного застывания.
Применяются для защиты от грунтовых вод нефте- и газодобычных скважин методом их тампонирования.
Белый
Повышенное содержание таких силикатных и глинозёмистых компонентов, как глина, белый диатомит, каолин, известняк без окислов железа и марганца придают цементу белого оттенка. В процессе производства разогретый клинкер подвергают резкому охлаждению водой, что позволяет повысить белизну продукции.
Белый цемент используется при производстве искусственного камня, различных декоративных сухих смесей, изготовлении скульптур и других декоративных изделий, а также для устройства наливного пола.
Цветной
Если в белый цемент добавить сухой цветовой пигмент, получается цветной материал. Этот способ позволяет добиться практически любого оттенка и насыщенности раствора. Ещё один способ получения цветного портландцемента – технологический обжиг сырья. При определённой температуре клинкер меняет цвет на зелёный, жёлтый и чёрный. Особенность цветного продукта – большая усадка, выпадение солей и медленное затвердевание. Поэтому в раствор обычно добавляются пластификаторы и наполнители.
Применение цветных составов – оформление скульптур, декоративная штукатурка, производство цветной плитки и другие сферы.
Пуццолановый
Этот вид продукции включает в свой состав до 30% минеральных добавок и активные компоненты, которые вступают в химическую реакцию с цементом. Такие добавки делают готовый бетон стойким к сульфатам и пресной воде, а при изготовлении изделий автоклавным методом – очень прочным.
Изделия их пуццоланового цемента чаще всего используются при строительстве подземных или подводных коммуникаций и сооружений, так как они обладают слабой морозостойкостью.
Шлаковый
Гидравлические вяжущие, входящие в этот вид материала, изготавливаются из помолотых шлаков доменных печей и некоторых активизаторов. Железобетонные конструкции, изготовленные из шлакового цемента, отличаются высокой прочностью, а раствор применяется для кладки фундаментов и других конструкций с несущими функциями.
В зависимости от применяемых активизаторов, выделяют два основных вида продукции на основе доменного шлака:
Глинозёмистый
Изготовляется из известняка и других видов сырья, богатых глинозёмом. Помолотое сырьё подвергается термической обработке, поэтому цемент имеет тёмно-коричневый и даже чёрный оттенок. При приготовлении раствора требуется на 10% больше воды, чем для обычного портландцемента. При застывании выделяет тепло.
Глинозёмистый материал используется при проведении зимних строительных работ, аварийного строительства, ремонта мостов, подземных и других коммуникаций. Благодаря высокой огнестойкости, применяется в качестве кладочного раствора при возведении печей, каминов, дымоотводных и вентиляционных каналов.
Расширяющийся
Этот вид цемента обладает уникальной способностью расширяться в процессе твердения. Приращение объёма происходит благодаря химической реакции между вяжущим веществом и специальной добавки. В качестве вяжущего применяется глинозёмистый цемент, гипс, портландцемент и алюминат кальция. Раствор отличается быстрой схватываемостью (в зависимости от вяжущего, от 10 до 30 минут), отличной водонепроницаемостью и прочностью.
Расширяющиеся цементы применяются для изготовления ж/б труб и других изделий, эксплуатация которых предусматривает постоянный контакт с влагой, а также при ремонте различных гидротехнических сооружений и для создания водонепроницаемых швов в строительных конструкциях.
Особенности маркировки
Чаще всего цемент фасуется в мешки по 25 и 50 кг из крафт-бумаги, на которые наносится соответствующая маркировка.
1. Прежде всего, указывается нормативный документ, согласно которому произведён данный вид цемента.
2. Класс цемента по прочности на сжатие: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5, означающий максимальное давление в МПа, которое может выдержать опытный образец.
3. Состав входящих компонентов обозначается римскими цифрами:
4. Маркировка цемента по видам производится следующими буквенными обозначениями:
5. В зависимости от скорости набирания цементом прочности, наносится следующая маркировка:
Способы производства цемента
Технология получения цемента включает в себя два этапа:
В зависимости от физическо-технических характеристик исходного сырья, производство цемента осуществляется по одной из трёх технологий:
В связи с высокими энергозатратами при использовании мокрого метода, большинство производителей применяют сухую технологию производства цементного порошка.
Технические стандарты
Технические условия, свойства, характеристики, сферы применения, классификация и другие аспекты регламентируются следующими документами:
Основные производители
Цемент является востребованным строительным материалом, поэтому его производство налажено практически во всех крупных промышленных регионах России. Рассмотрим наиболее крупные предприятия.
«Евроцемент груп» – крупнейший в России холдинг, специализирующийся на производстве строительных материалов. Холдинг насчитывает 16 заводов по производству цемента, расположенных в различных регионах России, а также в странах ближнего зарубежья.
ОАО «Новоросцемент» – крупный отечественный производитель цемента, в 2017 году отмечающий 135 лет со дня образования. Мощности завода позволяют выпускать около 5,7 миллиона тонн цемента, отвечающего международным стандартам качества.
ОАО «ХК „Сибирский цемент“» – цементная компания, входящая в пятёрку крупнейших производителей России. Несмотря на молодость компании (основана в 2004 году), мощности позволяют производить до 5,3 млн тонн цемента.
«Себряковцемент» – компания начала свою историю с ввода в эксплуатацию цементного завода в г. Михайловке в 1953 году, проектная мощность которого составляла 600 тысяч тонн продукции. В наши дни завод полностью модернизирован и рассчитан на выпуск 4,06 млн. т./год, что составляет около 5% всего производства цемента в России.
Цементом называют порошкообразное вяжущее вещество, обладающее гидравлическими свойствами. Производится на основе клинкера, в который в качестве присадок добавляются минеральные добавки, содержащие сульфат кальция. Применяется в основном для приготовления строительных растворов и различных бетонов, которые имеют широкую сферу применения. Принципиальное отличие цементного раствора от других минеральных вяжущих – возможность набирания прочности даже во влажной среде, в то время как другим растворам (например, гипсовому), нужен сухой воздух.
Характеристики и свойства цементов
Для различных видов цемента присущи свои, уникальные характеристики, общими из которых считаются следующие свойства:
Выбор цемента: на какие характеристики обратить особое внимание
Все строительно-технические свойства цементов важны при проведении любых работ. Поэтому с уверенностью обозначить наиболее важные характеристики невозможно. Выбор производится по совокупности свойств и характеристик, наиболее полно подходящих для выполнения конкретных строительных или других задач. Именно поэтому существует довольно большое количество различных цементов, как общего, так и специального назначения.
Совет! При выборе цемента обращайте внимание на дату изготовления и фасовки, так как со временем порошкообразный материал слёживается до образования комков, вследствие чего ухудшаются его свойства.
Виды цементов
Классификация цементов на виды осуществляется в зависимости от вида клинкера и дополнительных компонентов, использующихся при изготовлении. Состав также влияет и на основную сферу применения.
Портландцемент
ПЦ – самый распространённый вид строительного материала, имеющий несколько разновидностей. Изготавливается из портландцементного клинкера, основой которого является двух и трёхкальциевый силикат, а также оксиды кремния и кальция.
ПЦ применяется в строительстве для изготовления отделочных и кладочных растворов, приготовления пенобетона, производства ж/б сборных и монолитных конструкций общего назначения.
Быстротвердеющий портландцемент
Одной из разновидностей ПЦ считается быстротвердеющий (БПЦ) материал, в состав которого кроме портландцементного клинкера входят минеральные компоненты, обеспечивающие интенсивный набор прочности на начальном этапе отвердения.
БПЦ применяется при производстве ж/б конструкций без пропаривающих камер, а также при скоростном (безостановочном) темпе строительства для приготовления кладочного раствора.
С гидрофобирующими добавками
Разновидность ПЦ с высокими водонепроницаемыми свойствами, которые достигаются путём введения в состав таких гидрофобных компонентов, как олеиновая кислота, асидол, мылонафт и так далее. Благодаря этим добавкам на поверхности цементного камня образуется гидрофобная плёнка, которая уменьшает гигроскопичность а, следовательно, влагопоглощающие свойства бетона.
Такие присадки используются при изготовлении раствора для фундаментов, ж/б конструкций, эксплуатируемых во влажных и мокрых условиях, в воде или когда есть угроза подтопления.
Цемент с ПАД
Поверхностно-активные добавки вводятся в состав в процессе помола. При перемешивании, ПАД образуют на зёрнах цемента тончайшую плёнку, предотвращающую сцепление частиц между собой. Это придаёт готовому раствору хорошую подвижность и пластичность, делает его удобоукладываемым.
Такой раствор применяется при создании сложных архитектурных конструкций, рельефных композиций, отлива декоративных элементов.
Тампонажный
Белитокремнезёмистый и низкогигроскопичный цементы изготавливаются с применением различных присадок, увеличивающих текучесть жидкого раствора, скорость схватывания и его прочность после окончательного застывания.
Применяются для защиты от грунтовых вод нефте- и газодобычных скважин методом их тампонирования.
Белый
Повышенное содержание таких силикатных и глинозёмистых компонентов, как глина, белый диатомит, каолин, известняк без окислов железа и марганца придают цементу белого оттенка. В процессе производства разогретый клинкер подвергают резкому охлаждению водой, что позволяет повысить белизну продукции.
Белый цемент используется при производстве искусственного камня, различных декоративных сухих смесей, изготовлении скульптур и других декоративных изделий, а также для устройства наливного пола.
Цветной
Если в белый цемент добавить сухой цветовой пигмент, получается цветной материал. Этот способ позволяет добиться практически любого оттенка и насыщенности раствора. Ещё один способ получения цветного портландцемента – технологический обжиг сырья. При определённой температуре клинкер меняет цвет на зелёный, жёлтый и чёрный. Особенность цветного продукта – большая усадка, выпадение солей и медленное затвердевание. Поэтому в раствор обычно добавляются пластификаторы и наполнители.
Применение цветных составов – оформление скульптур, декоративная штукатурка, производство цветной плитки и другие сферы.
Пуццолановый
Этот вид продукции включает в свой состав до 30% минеральных добавок и активные компоненты, которые вступают в химическую реакцию с цементом. Такие добавки делают готовый бетон стойким к сульфатам и пресной воде, а при изготовлении изделий автоклавным методом – очень прочным.
Изделия их пуццоланового цемента чаще всего используются при строительстве подземных или подводных коммуникаций и сооружений, так как они обладают слабой морозостойкостью.
Шлаковый
Гидравлические вяжущие, входящие в этот вид материала, изготавливаются из помолотых шлаков доменных печей и некоторых активизаторов. Железобетонные конструкции, изготовленные из шлакового цемента, отличаются высокой прочностью, а раствор применяется для кладки фундаментов и других конструкций с несущими функциями.
В зависимости от применяемых активизаторов, выделяют два основных вида продукции на основе доменного шлака:
Глинозёмистый
Изготовляется из известняка и других видов сырья, богатых глинозёмом. Помолотое сырьё подвергается термической обработке, поэтому цемент имеет тёмно-коричневый и даже чёрный оттенок. При приготовлении раствора требуется на 10% больше воды, чем для обычного портландцемента. При застывании выделяет тепло.
Глинозёмистый материал используется при проведении зимних строительных работ, аварийного строительства, ремонта мостов, подземных и других коммуникаций. Благодаря высокой огнестойкости, применяется в качестве кладочного раствора при возведении печей, каминов, дымоотводных и вентиляционных каналов.
Расширяющийся
Этот вид цемента обладает уникальной способностью расширяться в процессе твердения. Приращение объёма происходит благодаря химической реакции между вяжущим веществом и специальной добавки. В качестве вяжущего применяется глинозёмистый цемент, гипс, портландцемент и алюминат кальция. Раствор отличается быстрой схватываемостью (в зависимости от вяжущего, от 10 до 30 минут), отличной водонепроницаемостью и прочностью.
Расширяющиеся цементы применяются для изготовления ж/б труб и других изделий, эксплуатация которых предусматривает постоянный контакт с влагой, а также при ремонте различных гидротехнических сооружений и для создания водонепроницаемых швов в строительных конструкциях.
Особенности маркировки
Чаще всего цемент фасуется в мешки по 25 и 50 кг из крафт-бумаги, на которые наносится соответствующая маркировка.
1. Прежде всего, указывается нормативный документ, согласно которому произведён данный вид цемента.
2. Класс цемента по прочности на сжатие: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5, означающий максимальное давление в МПа, которое может выдержать опытный образец.
3. Состав входящих компонентов обозначается римскими цифрами:
4. Маркировка цемента по видам производится следующими буквенными обозначениями:
5. В зависимости от скорости набирания цементом прочности, наносится следующая маркировка:
Способы производства цемента
Технология получения цемента включает в себя два этапа:
В зависимости от физическо-технических характеристик исходного сырья, производство цемента осуществляется по одной из трёх технологий:
В связи с высокими энергозатратами при использовании мокрого метода, большинство производителей применяют сухую технологию производства цементного порошка.
Технические стандарты
Технические условия, свойства, характеристики, сферы применения, классификация и другие аспекты регламентируются следующими документами:
Основные производители
Цемент является востребованным строительным материалом, поэтому его производство налажено практически во всех крупных промышленных регионах России. Рассмотрим наиболее крупные предприятия.
«Евроцемент груп» – крупнейший в России холдинг, специализирующийся на производстве строительных материалов. Холдинг насчитывает 16 заводов по производству цемента, расположенных в различных регионах России, а также в странах ближнего зарубежья.
ОАО «Новоросцемент» – крупный отечественный производитель цемента, в 2017 году отмечающий 135 лет со дня образования. Мощности завода позволяют выпускать около 5,7 миллиона тонн цемента, отвечающего международным стандартам качества.
ОАО «ХК „Сибирский цемент“» – цементная компания, входящая в пятёрку крупнейших производителей России. Несмотря на молодость компании (основана в 2004 году), мощности позволяют производить до 5,3 млн тонн цемента.
«Себряковцемент» – компания начала свою историю с ввода в эксплуатацию цементного завода в г. Михайловке в 1953 году, проектная мощность которого составляла 600 тысяч тонн продукции. В наши дни завод полностью модернизирован и рассчитан на выпуск 4,06 млн. т./год, что составляет около 5% всего производства цемента в России.