Качество известняка оказывает большое влияние на качество цемента и может меняться в зависимости от сырьевой базы разных производителей. Чем выше содержание оксида кальция в известняке и меньше оксида магния и кремния, тем выше качество известняка.
Результаты химического анализа демонстрируют высокое качество карбонатных пород заводов ЛафаржХолсим Россия. Известняк месторождения «Приокское», которое является сырьевой базой завода Щурово к тому же используется для производства белого портландцемента, так как характеризуется высоким показателями по белизне.
Поскольку известняк является материалом собственной сырьевой базы наших заводов, мы можем управлять его стабильностью качества и, как следствие, стабильностью качества цемента. Цементы с минеральной добавкой известняка в настоящий момент производятся на всех заводах – в Щурово, Ферзиково и Вольске. Завод Ферзиково уже в течении нескольких лет производит цемент с известняком в навале и тарированном виде, который хорошо себя зарекомендовал с точки зрения качества. На Щуровском и Вольском заводе в текущем году начался процесс постановки на производство цементов с известняком по причине значительного роста стоимости шлака. Общий объем производства цементов с известняком на текущий момент уже достиг 1 млн. тонн.
Поскольку качество известняков на различных заводах отличает, поэтому его содержание в цементе на разных заводах также будет разное для достижения оптимального качества цементов – на Ферзиково и Вольске 14%, на Щурово 11%. Для сравнения, характеристики цементов с известняком различных заводов, а также бетона на его основе представлены в таблицах ниже.
Показатель
Блейн
НГ
Н\Ксхв
R2суток
R28суток
см2\г
%
мин
МПа
МПа
Продукт
Бетонная смесь
Бетон
Показатель
ОК / ОКt/t
см см мин
RТВО
R3суток
R7суток
R28суток
Цемент\Добавка
ЦЕМII/А 42.5 Хим.добавка (1% от веса цемента)
Из таблицы видно, что прочностные характеристики бетона на основе цементов с известняком различных заводов сопоставимы.
Прочностные характеристики бетонов на основе цементов с известняком заводов Щурово и Ферзиково сопоставимы с прочностными характеристиками бетонов на основе цементов с композиционной добавкой шлака и известняка и поэтому являются взаимозаменяемыми. Показатели долговечности бетона (морозостойкость, водонепроницаемость, коррозионная стойкость) завися от его структуры, от наличия открытой капиллярной пористости. Чем выше открытая капиллярная пористость бетона, тем выше его проницаемость для различных агрессивных сред, тем ниже долговечность. Открытая капиллярная пористость бетона зависит от показателя водоцементного отношения: чем выше водоцементное отношение, тем выше открытая капиллярная пористость. Поскольку водоцементное отношение бетонов на основе цементов с известняком находится на одинаковом уровне по сравнению с цементами с композиционной минеральной добавкой шлака и известняка, значит и показатели долговечности у бетонов на основе этих цементов будут сопоставимыми. Сравнительные результаты тестирования морозостойкости и водонепроницаемости бетонов на основе цементов с известняком и композиционных цементов заводов Щурово и Ферзиково подтвердили сопоставимость этих характеристик. Полученные показатели морозостойкости F1200 и водонепроницаемости W8 позволяют широко использовать цементы с известняком для общестроительного применения в изделиях, к которым не предъявляется специальных требований повышенной долговечности.
Таким образом, цементы с известняком имеют отличные перспективы для их использования в сегментах товарного бетона, сборного железобетона (особенно там, где требуется высокое качество поверхности), мелкоштучных изделий и сухих строительных смесей.
Качество известняка оказывает большое влияние на качество цемента и может меняться в зависимости от сырьевой базы разных производителей. Чем выше содержание оксида кальция в известняке и меньше оксида магния и кремния, тем выше качество известняка.
Результаты химического анализа демонстрируют высокое качество карбонатных пород заводов ЛафаржХолсим Россия. Известняк месторождения «Приокское», которое является сырьевой базой завода Щурово к тому же используется для производства белого портландцемента, так как характеризуется высоким показателями по белизне.
Поскольку известняк является материалом собственной сырьевой базы наших заводов, мы можем управлять его стабильностью качества и, как следствие, стабильностью качества цемента. Цементы с минеральной добавкой известняка в настоящий момент производятся на всех заводах – в Щурово, Ферзиково и Вольске. Завод Ферзиково уже в течении нескольких лет производит цемент с известняком в навале и тарированном виде, который хорошо себя зарекомендовал с точки зрения качества. На Щуровском и Вольском заводе в текущем году начался процесс постановки на производство цементов с известняком по причине значительного роста стоимости шлака. Общий объем производства цементов с известняком на текущий момент уже достиг 1 млн. тонн.
Поскольку качество известняков на различных заводах отличает, поэтому его содержание в цементе на разных заводах также будет разное для достижения оптимального качества цементов – на Ферзиково и Вольске 14%, на Щурово 11%. Для сравнения, характеристики цементов с известняком различных заводов, а также бетона на его основе представлены в таблицах ниже.
Из таблицы видно, что прочностные характеристики бетона на основе цементов с известняком различных заводов сопоставимы.
Прочностные характеристики бетонов на основе цементов с известняком заводов Щурово и Ферзиково сопоставимы с прочностными характеристиками бетонов на основе цементов с композиционной добавкой шлака и известняка и поэтому являются взаимозаменяемыми. Показатели долговечности бетона (морозостойкость, водонепроницаемость, коррозионная стойкость) завися от его структуры, от наличия открытой капиллярной пористости. Чем выше открытая капиллярная пористость бетона, тем выше его проницаемость для различных агрессивных сред, тем ниже долговечность. Открытая капиллярная пористость бетона зависит от показателя водоцементного отношения: чем выше водоцементное отношение, тем выше открытая капиллярная пористость. Поскольку водоцементное отношение бетонов на основе цементов с известняком находится на одинаковом уровне по сравнению с цементами с композиционной минеральной добавкой шлака и известняка, значит и показатели долговечности у бетонов на основе этих цементов будут сопоставимыми. Сравнительные результаты тестирования морозостойкости и водонепроницаемости бетонов на основе цементов с известняком и композиционных цементов заводов Щурово и Ферзиково подтвердили сопоставимость этих характеристик. Полученные показатели морозостойкости F1200 и водонепроницаемости W8 позволяют широко использовать цементы с известняком для общестроительного применения в изделиях, к которым не предъявляется специальных требований повышенной долговечности.
Таким образом, цементы с известняком имеют отличные перспективы для их использования в сегментах товарного бетона, сборного железобетона (особенно там, где требуется высокое качество поверхности), мелкоштучных изделий и сухих строительных смесей.
Приготовление и применение известково-цементного раствора
Технические характеристики
В состав такого раствора обязательно входит цемент, песок, гашеная известь и вода
Стоит обратить внимание на то, что добавлять нужно именно гашеную известь. В противном случае реакция гашения начнется в самом растворе при добавлении воды, а пузырьки, образуясь уже внутри раствора, приведут к растрескиванию оштукатуренной поверхности
Такой процесс образования пузырьков приведет к ухудшению качества раствора и к хрупкости после его высыхания.
Строительные смеси, их состав и свойства регулируются различными ГОСТами. Это необходимо для стандартизации и регулирования норм в строительстве. ГОСТ 28013-98 является главным нормативно-правовым актом, регламентирующим технические требования к строительным растворам и материалам, входящим в состав.
Данный стандарт также включает в себя характеристики показателей качества, правила приемки и условия транспортирования готовых растворов. В нем заключены качественные и количественные характеристики кладочных растворов, материалов для оштукатуривания и для внутренних работ, применяемых в различных условиях эксплуатации.
Цементные растворы
Цементный готовится из смеси обычного цемента и песка средней фракции. Пропорции могут быть различными, зависят они от марки применяемого цемента и могут составлять: на одну часть цемента берется от трех до шести – песка.
Перемешиваем сухую смесь с добавлением воды до образования однородной массы.
Сначала замешивается сухая смесь, после этого постепенно добавляется вода, затем все перемешивается до получения однородной, густой массы. Но такой вариант не самый лучший, так как обычный цементный малоподвижен, даже при использовании любых марок он получается слишком жестким, излишне прочным.
Цементно-известковый состав для кладки кирпича состоит из извести и цемента. Процесс приготовления заключается в следующем:
Простой раствор для кладки
Самый простой раствор готовится из вяжущего (это может быть обычный цемент либо известь) и песка. В некоторых случаях в качестве вяжущего может выступать и глина, но это очень узкоспециализированные работы, которые выполняются не так часто.
Самый обычный цементно-песчаный раствор имеет такие пропорции: одна часть цемента на три – песка средней фракции. Полученная смесь тщательно перемешивается сначала в сухом виде, после этого в нее постепенно добавляется простая вода. Размешивание осуществляется до того момента, пока полученный состав не приобретет должной плотности и подвижности.
Проверить такие характеристики не так сложно: емкость, в которой размешивается раствор, надо наклонить под углом в сорок градусов; если смесь не выливается, то можно приступать к процессу кладки.
Сложный раствор для укладки
Раствор не должен растекаться и хорошо сползать с поверхности.
Сложный замес для кирпича представляет собой смесь из нескольких компонентов и вяжущего материала, оказывающего влияние на физические характеристики. Среди таких сложных растворов для кирпичной кладки применяются цементно-известково-глиняный, цементно-известковый и прочие, благодаря которым кладка получается более простой, но и надежной.
Глина, например, добавляется для того, чтобы состав стал более пластичным. Он не разваливается при работе, укладывается очень аккуратно и легко. Использование пластификаторов делает смесь для кирпича незаменимой при кладке фасадных стен. Такая смесь очень экономна, она обеспечивает равномерное уплотнение, при расстилании она удобно разравнивается по поверхности предыдущего ряда. Поэтому многие специалисты рекомендуют потратить немного больше времени на приготовление раствора, но потом это только поможет в работе.
Пропорции смеси
Есть классический вариант смеси, который определяется соотношением 1:3 — 1 часть цемента и 3 части песка. Оба компонента сначала на сухую смешиваются между собой, а затем в эту смесь порционно добавляется вода. Все это тщательно перемешивается до образования раствора, по консистенции схожего с густой сметаной. Обязательно готовой смеси дают 15 минут для загустения, после чего еще раз перемешивают.
Кстати, «живет» цементно-песчаный раствор не более 1,5 часов. После чего он начинает терять влагу и высыхает. Так что небольшой замес — решение оправданное.
Для смешивания компонентов рекомендуется использовать строительный миксер или дрель со специальной насадкой. Если же вам требуется большой объем материала, к примеру, для заливки фундамента, то рекомендуем процесс приготовления проводить в бетономешалке
Обратите внимание, что конечный результат — это состав без комков в виде однородной массы
Песок для кладочного раствора
Основные ингредиенты раствора:
Цемент — вяжущий компонент. Он обязательно должен быть в бумажных мешках. Покупать его рекомендуется перед началом строительных процессов. То есть он должен быть «свежим». Ведь при длительном хранении этот материал слеживается, а значит, теряет свои качества. Песок — наполнитель. Здесь есть один момент, касающийся качества. В песке не должно быть инородных материалов. Особенно это касается глины. Поэтому рекомендуется приобретать речной песок
Обратите внимание на фракцию материала. К примеру, мелкая способствует растеканию раствора, поэтому для кладочной смеси ее не используют. Зато в растворах для стяжки такой песок — это идеальный выбор
Крупная фракция не применяется для приготовления штукатурки, хотя прекрасно работает в фундаментных растворах. Вода — это основа, поэтому она должна быть чистой. Главное требование к ней — это отсутствие кислотных и масляных примесей.
Особенности выбора марки раствора
Теперь можно переходить к пропорциям и разбираться с таким показателем, как марка раствора:
Стандартные пропорции
Делаем раствор в правильном соотношении
Существуют определенные технологические стандарты, которые регламентируют соотношение компонентов строительной смеси. Приведем три примера:
Почему в стандартах не указывается вода? Дело в том, что с объемом воды легко ошибиться. Ведь песок может оказаться влажным, а степень влажности определить в домашних условиях невозможно. На заводе же этот показатель жестко контролируется. Что можно предложить тем, кто использует растворы, изготовленные вручную? Для этого лучше увеличить замес в 2 раза, если первый оказался жидким. Просто добавьте в него цемента и песка по нормативу, а вот количество воды уменьшите.
Сегодня облицовочную плитку и камень кладут на готовые клеевые смеси, что значительно упрощает процесс приготовления состава. Но поскольку мы рассматриваем все цементно-песчаные растворы, не стоит обходить стороной и этот кладочный материал. Просто обозначим пропорции — 1:2,4:0,4. Вот такое нестандартное соотношение.
Многие задают вопрос, касающийся определения объема одной порции. Какими средствами и инструментами можно отмерить необходимое количество материала? В строительных магазинах продаются специальные мерные ведра, с помощью которых и проводится отмер или отвес строительной смеси.
Требования к кладочной смеси
Подробно, требования, предъявляемые к кладочным растворам, описаны в ГОСТе 28013-98. Согласно этому документу, к растворным смесям предъявляются следующие требования:
Несоблюдение этих требований приводит к образованию трещин в кирпичной кладке, повышенному расходу растворной смеси, увеличению толщины швов и снижает производительность работ.
Изготовление опилкобетона своими руками
Самостоятельное изготовление легкого бетонного композита осуществляется по следующему алгоритму:
Стандартный состав бетона с опилками: цементно-песочная смесь, деревянная стружка, известь (по необходимости)
Зачем нужны пластификаторы
Пластификатор — специальный состав, добавляемый в раствор для повышения его пластичности и эластичности.
Полезный эффект от применения пластификатора:
Пластификаторы имеют разное назначение:
Помимо этого, пластификаторы позволяют получить более эластичный шов, который компенсирует температурные расширения облицовки. Такая способность помогает сохранению прочности связей с несущей стеной и предотвращает появление трещин в швах, способных накапливать влагу.
Приготовление раствора своими руками
Для начала требуется погасить известь для штукатурки, чтобы она была пригодна для работ. Для этого нужна металлическая емкость, так как реакция сопровождается большим выделением тепла и увеличением в объеме в 3 раза. На упаковке от извести указано, какая скорость гашения: медленная (25 минут и меньше), быстрая (от 8 до 10 минут), средняя, от 15 до 20 минут. Перемешивать смесь лучше лопатой или веслом. Гашение проводится не менее суток, однако, в идеале использовать известь, выстоявшуюся на протяжении месяца.
Заметка! Песок перед приготовлением штукатурки тоже нужно подготовить: удалить примеси, очистить, пропустив через сито.
Инструкция по созданию известняково-песчаного раствора:
На этом приготовление закончено, можно приступать к оштукатуриванию поверхности.
Что такое известковая штукатурка
Добавление в растворы извести позволяет существенно повысить пластичность и трещиноустойчивость штукатурки. Работать с ней становится гораздо легче, подсыхает она не так быстро, легко прилипает даже к дереву, а поверхность получается более гладкой, без дефектов. Также это превосходная защита от плесени и грибка. Еще одним ее неоспоримым преимуществом является экологичность – в отличие от синтетических добавок, известка абсолютно безвредна.
Известь широко применяется в строительстве как пластификатор. Однако при оштукатуривании фасадов следует учесть, что ее допускается применять лишь в районах с сухим климатом. Не рекомендованы такие растворы и для использования в помещениях с высокой (свыше 60%) влажностью.
Известковая штукатурка считается более теплой и паропроницаемой, то есть «дышашей», а снимать ее со стен в случае ремонта гораздо легче, чем, к примеру, обычную цементную. Но избыток извести может привести к ослаблению прочности поверхности. Именно поэтому добавлять ее следует в меру, точно придерживаясь пропорций.
Как видим, у известковой штукатурки много плюсов. К минусам можно отнести не такую высокую прочность, как у цементных составов. Также не рекомендуют ее использовать во влажных помещениях и
Но особой прочности от такого раствора и не требуется. Ведь целью оштукатуривания является выравнивание поверхности и замазывание мелких трещин. Более прочный раствор требуется при кладке. Однако и в этом случае по СНиП допускается добавлять в него для увеличения пластичности небольшое количество известкового теста или глины.
При гашении извести следует быть предельно осторожным – брызги горячей смеси могут привести к ожогам. Вредное воздействие оказывает и мельчайшая известковая пыль, способная осаждаться на слизистой. Поэтому при работе следует использовать защитную одежду, перчатки и респиратор.
Приготовление кладочных растворов
Поскольку для кладочного состава могут использоваться различные типы смесей, рассмотрим более подробно, как приготовить раствор для кладки кирпича.
Пропорции цементного раствора
Песчано-цементные составы получили широкое распространение в капитальном строительстве и других областях, где предъявляются повышенные требования к прочностным характеристикам кирпичной кладки.
Приступая к приготовлению кладочного раствора, следует помнить, что избыток цемента в рабочей смеси не увеличивает его прочность, а в некоторых случаях, даже ухудшает его характеристики. Только четкое соблюдение дозировки обеспечит оптимальные эксплуатационные свойства кладочной смеси. Пропорции наиболее распространенных составов на цементной основе приводятся в СП 82-101-98, четко регламентирующем процентное соотношение ингредиентов в различных видах цементных кладочных смесях.
В таблице приводится процентное соотношение ингредиентов в цементном кладочном растворе, в зависимости от используемой марки цемента.
Известково-зольный цемент, производство и применение известково-зольного цемента.
Известково-зольным цементом называется гидравлическое вяжущее вещество, получаемое либо совместным помолом сухой топливной золы или шлака с известью (негашеной, гашеной или гидравлической), либо тщательным смешением в сухом виде тех же раздельно измельченных материалов.
Весовое содержание извести в известково-зольном цементе колеблется примерно в таких же пределах, что и в известково-пуццолановых цементах. Для улучшения свойств известково-зольного цемента допускается добавка до 5% гипса.
Каменные угли ряда месторождений представляют собой тесную смесь горючих веществ, глины и некоторых примесей. Топливные шлаки и золы значительно отличаются друг от друга по составу и структуре в зависимости от вида сжигаемого топлива, степени его дисперсности, конструкции сжигающих устройств, скорости охлаждения и ряда других факторов. Главнейшими составными частями топливных шлаков и зол являются обожженное глинистое вещество, стекловидная составляющая, кварц, оплавленные шарики, содержащие кристаллы магнетита, несгоревший уголь и органическое вещество, пропитывающие пористые зерна. Качество золы как активной минеральной добавки снижает примесь несгоревшего угля.
Известково-зольный цемент выгодно отличается от известково-глинитного тем, что зола не требует специального обжига и нуждается лишь в помоле.
Зола-унос, получаемая при сжигании угля в пылееугольных топках в условиях высоких температур, почти не обладает свойствами активной минеральной добавки. Поэтому вяжущее на ее основе при обычных температурах, твердения отличается малой активностью. Однако зола-унос — эффективный материал для изготовления изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке, в особенности автоклавной.
Известково-зольный цемент — медленно схватывающееся и медленно твердеющее вяжущее вещество. Он содержит больше глинозема, чем известково-пуццолановые цементы, а потому сравнительно более стоек при хранении на воздухе. Однако и его прочность при этом постепенно уменьшается. Для достижения воздухостойкости извести в известково-зольном вяжущем должно быть не менее 30%.
Удельный вес известково-зольного цемента колеблется в пределах 2,4-2,8. цвет этого цемента из-за наличия остатков несгоревшего угля темно-серый.
Известково-зольный цемент применяют в тех же случаях, что и другие цементы, получаемые на основе извести и гидравлических добавок.
Более эффективно вяжущее, получаемое на основе топливных зол и шлаков, содержащих не менее 15% СаО, например сланцевая зола. Такая зола, измельченная в порошок, обладает способностью самостоятельно затвердевать.
На основе золы эстонского сланца-кукерсита в зависимости от условий сжигания можно получить различные вяжущие вещества-кукермиты. В состав неорганической части сланца (кукерсита) входят 50-70% углекислого кальция; 25-35% глинистых включений и мелкозернистого кварца примерно 3% углекислого магния; 3-4% пирита, гипса и других материалов. При сгорании сланцев их неорганическая часть обжигается, образуя двухкальциевый силикат и однокальциевый алюминат. К сланцевым золам добавляют 20-30% активных минеральных добавок, положительное действие которых вызвано тем, что кукермиты содержат свободную известь, которая вступает во взаимодействие с гидравлическими добавками, в результате чего образуются гидросиликаты и гидроалюминаты кальция. Для ускорения твердения и повышения морозостойкости к гидравлическим кукермитам добавляют 25 или 50% цемента.
Вяжущие свойства могут приобрести и золы других видов топлив, если их смешивают до сжигания с известняком, причем оба материала должны быть тонко измельчены. Сжигая уголь с добавкой известняка, можно таким образом получать на теплоэлектроцентралях вяжущее вещество, называемое ТЕЦ-цементом. Способ изготовления последнего был разработан Э. З. Юдовичем и П. Д. Кевешем. В состав этого вяжущего входят частицы золы, свободная СаО, силикаты, алюминаты и ферриты кальция, образовавшиеся при сжигании пылевидной смеси угля и. известняка в результате взаимодействия между известью и составными частями золы. Этот цемент отличается неравномерностью изменения объема при обычных условиях твердения из-за значительного содержания свободной окиси кальция.
Вяжущий материал, аналогичный известково-зольному цементу, можно получить, используя очажные остатки кирпичеобжигательных кольцевых печей, представляющие собой золу, полученную от сжигания топлива, с некоторым количеством боя кирпича. Как показали работы ВНИИ Строма, после измельчения очажных остатков совместно с известью получается известково-очажный цемент с более высокой прочностью, чем обычный известково-зольный цемент, особенно при тонком помоле. Из очажных остатков известеобжигательных кольцевых печей можно путем измельчения без добавки извести получить цемент удовлетворительного качества.
Исследовать процесс твердения известково-зольных вяжущих затруднительно. Это объясняется их принадлежностью к сложной системе: СаО-А l 2О3-Fе2О3-SiO2-SО3 – H2O, в которой образуются различные стабильные и метастабильные соединения.
В начальном периоде твердения известково-зольных вяжущих при обычных температурах (20 0 С) в случае добавки или наличия гипса образуется гидросульфоалюминат кальция (3СаО*Аl2О3*3CaSO4*31H2O), а при отсутствии гипса — гидроалюминат кальция (4СаО*Аl2О3*13H2O). В процессе дальнейшего твердения возникают гидросиликаты кальция и карбонат кальция.
Пропаривание (при 95 0 С) приводит к образованию гидроалюмината кальция 3СаО*Аl2О3*6Н2О или (при наличии гипса) твердого раствора 4СаО*АI2О3*13Н2О и 3СаО*АI2О3*CaS04*12Н2О. Наряду с этими соединениями образуются также гидросиликаты кальция.
При автоклавной обработке (175 0 С и выше) образуются гидроалюмосиликаты кальция-гидрогранаты типа 3СаО*А l 2О3 * n Si02 (6-2 n ) Н2О и гидросиликаты тоберморитовой группы с частичным замещением Si02 на АI2О3. Количество связанного в гидрогранатах кремнезема увеличивается с повышением температуры и увеличением времени автоклавной обработки.
Воздухостойкость изделий, полученных на основе известково-зольных вяжущих, определяется стойкостью возникающих при их твердении гидратных новообразований по отношению к воздействию углекислого газа. Гидросульфоалюминаты и гидроалюминаты кальция сравнительно быстро разлагаются влажным углекислым газом. Гидрогранаты же являются соединениями, устойчивыми против воздействия влажного углекислого газа, причем стойкость, гидрогранатов возрастает с увеличением содержания в них кремнезема. Автоклавные изделия, в которых образуются гидрогранаты и гидросиликаты типа тоберморита с частичным замещением Si02 на Аl2О3, являются полностью воздухостойкими.
