Tomsk-kuhnja.ru

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

Жароупорный бетон на глиноземистом цементе

Минералогический состав и структура цементного камня на глиноземистом цементе

В отличие от портландцемента, где преобладающими составными частями являются силикаты кальция, т. е. вещества, состоящие из извести и кремнекислоты, в глиноземистом цементе преобладают алюминаты. Соответственно этому в качестве сырья для производства глиноземистого цемента используют известняк и богаты глиноземом вещества, главным образом, бокситы. Различие в химическом составе между глиноземистым, и портландским цементами видно из табл. 40.

Таблица 40. Химический состав глиноземистого и портландского цемента, %.

Глиноземистый цемент получается из бокситов путем плавления в ватержакетных печах, электропечах и доменных печах, а также; методом спекания в отражательных печах. Главной, наиболее активной частью цемента является однокальциевый алюминат СаО А123— (СА), который обусловливает высокую прочность в ранние сроки твердения при нормальном схватывании. Наряду с ним в цементе содержатся 5СаО ЗА123— (С5А3), который характеризуется весьма быстрым схватыванием и при гидратации дает высокую прочность в ранние сроки твердения с понижением ее в более поздние, и 3СаО • 5А120з—(С3А5) с низкими вяжущими свойствами, медленно схватывающийся и медленно твердеющий.

Кремнезем может находиться в виде двухкальциавого силиката 2СаО S1O2—(C2S), но связывая активные СаО и А123 в инертный минерал, он встречается, главным образом, в виде геленита 2СаО А123 Si02 (C2AS), который почти не гидратируетея и является наиболее вредной примесью. Процесс гидратации протекает в основном по следующей реакции: 2(СаО • А123) + пН20 = 2СаО А123 aq + 2А1 (ОН)3. При гидратации глиноземистого цемента Са(ОН)2 в свободном состоянии не выделяется; в нормально твердевшем глиноземистом цементе отсутствует также трехкальциевый гидроалюминат. Встречающиеся иногда в глиноземистом цементе ферриты, а также алюмоферриты кальция гидролизуются весьма медленно и существенного влияния на процесс схватывания и твердения не оказывают, если содержание их незначительно превышает нормы. Гидролизуется двухкальциевый силикат также замедленно.

Физико-химические процессы, протекающие при его твердении, в основном сходны с процессами, протекающими при твердении портландцемента. На основании большого количества данных о микроструктуре и минералогическом составе глиноземистых шлаков, служащих для изготовления глиноземистого цемента, установлено существование следующих минералогических составляющих цемента: СаО AI2O3— (СА); 12СаО 7А123 (вместо С5А3); 2СаО-А123 Si02—(C2AS) и СаО 2А123 (вместо С3A5). Иногда глиноземистый цемент ошибочно называют быстросхватывающимся. Это неправильно, так как он нормально схватывающийся цемент (начало схватывания через 2—3 часа и конец через (3—8 часов). Глиноземистый цемент является высокопрочным и быстротвердеющим цементом. Растворы (к бетоны) на глиноземистом цементе к суточному возрасту приобретают около 70% прочности по отношению к 28 суткам. Дальнейший рост прочности после 28 дней незначителен.

При твердении глиноземистого цемента выделяется большое количество тепла в короткий отрезок времени, что приводит к значительному повышению температуры в первые сроки твердения. Тепловыделение настолько интенсивно, что к суточному возрасту выделяется до 70—80% общего количества тепла (для портландцемента тот же процент к 7 суткам). Количество тепла, выделяющееся при твердении глиноземистого цемента, приблизительно пропорционально активности цемента. При возведении массивных сооружений следует иметь в виду, что в результате высокого саморазогрева бетона на глиноземистом цементе вследствие разности температур центра и периферии в теле бетона могут появиться внутренние напряжения. Кроме того, саморазогрев может существенно повлиять на процесс твердения. При температурах 15—25° гидратация идет по реакции: 2(СаО А123) + 10Н20 = 2СаО А12320+А123 ЗН20.

Образующийся в результате реакции семиводный гидроалюминат кальция достаточно устойчив при этой температуре, он и придает цементному камню высокую прочность. Если процесс гидратации глиноземистого цемента протекает при; температурах выше 25°, наряду с 2СаО А123 пН20 образуется ЗСаО AI2O320—шестиводный трехкальциевый алюминат. Чем выше температура, тем в относительно большем количестве образуется ЗСаО А12Оэ20. Это соединение получается в кристаллах кубической системы, обладающих меньшей сцепляемостью с остальной массой затвердевшего цемента по сравнению с гексагональными табличками 2СаО А120з aq.

Если твердение глиноземистого цемента происходит при температурах выше 30° с образованием гидроалюмината, то прочность затвердевшего цементного камня уменьшается в 3—4 раза. Степень вредного влияния температур выше 30° на прочность зависит от того, в каком возрасте действует повышенная температура: если, например, цемент затворен при 30° и выше и в течение всего периода температура не снижается, цементный камень имеет низкую прочность; если же повышенная температура начала действовать на почти уже затвердевший цементный камень (например, в 16—18-часовом возрасте), то прочность будет снижаться значительно меньше (на 10— 20%). Это объясняется превращением двухкальциевого гидроалюмината в трехкальциевый.

Изложенные положения по экзотермии и влиянию температур на процессы твердения необходимо учитывать при применении глиноземистого цемента в строительстве вообще и, в частности, в жароупорном бетоне и сооружении из него тепловых агрегатов и строительных конструкций. Учитывая все сказанное выше, необходимо стремиться к минимальной температуре замеса бетона (5—15°), не допускать подогрева инертных и воды, принимать меры к быстрому охлаждению сооружения в период интенсивного саморазогрева (поливка холодной водой, защита от солнечных лучей и т. д.).

Для устранения отрицательного влияния трехкальциевого алюмината предложено добавлять в глиноземистый цемент 25—30% ангидрита, полученного обжигом гипса при 600—700°. Ангидрит связывает трехкальциевый алюминат в сульфоалюминат кальция, что улучшает свойства глиноземистого цемента и позволяет применять его для больших бетонных массивов. Этот цемент, названный АГ—цементом (ангидрит-глиноземистым цементом) имеет при повышенных температурах (45—65°) значительно большую прочность, чем чистый глиноземистый цемент. Весьма интересным является вопрос о возможности добавки тонкомолотого гранулированного доменного шлака. При добавке к глиноземистому цементу 10—20% шлака по весу прочность при сжатии практически не снижается, а прочность при растяжении даже несколько повышается.

Читайте так же:
Гост цемент определение марки

При добавке больших количеств шлака (до 50%) можно получить новый вид цемента — так называемый шлако-глиноземистый цемент, прочность которого несколько ниже, чем чистогo глиноземистого цемента, но скорость твердения та же. Глиноземистый цемент не должен рассматриваться как вяжущее, способное заменять портландцемент; он предназначается не для массового строительства, где вполне применим обычный портландцемент, а там, где ценны его специфические свойства. Особенно ценны свойства глиноземистого цемента для приготовления жароупорного бетона. Смеси глиноземистых цементов с различными огнеупорными заполнителями отличаются большой стойкостью к высоким температурам.

Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся

Глиноземистый цемент (ГЦ) – гидравлический вяжущий материал с высоким содержанием оксида алюминия Al2O3, обладающий способностью схватывания и набора прочности как в воздушной, так и в водной среде (без доступа кислорода). Изготавливают материал путем помола обожженной шихты, обогащенной глиноземом.

В России глиноземистые цементы изготавливают в соответствии с ГОСТ 969-91, согласно которому его разделяют на три марки:

Цифра в аббревиатуре указывает на предел прочности при сжатии материала в МПа, на третьи сутки. Прежде чем купить глиноземистый цемент следует внимательно изучить техническую или проектную документацию возводимого (ремонтируемого) объекта. От марки применяемого цемента будет зависеть как надежность конструкции, так и его конечная стоимость. Поскольку чем выше показатель по плотности сжатия, тем выше цена материала.

Химический состав глиноземистого цемента содержит гораздо большее количество химических элементов, чем обычный портландцемент. В процентном соотношении они распределились следующим образом:

  • Оксид алюминия – 30-50%
  • Оксид кальция – 35-45%
  • Оксид кремния – 5-15%
  • Оксид железа – 5-15 %

В силу особенностей химического состава материал выделяет большое количество тепла в процессе схватывания. После набора прочности, бетон на основе глиноземистого цемента обладает высокой прочностью. Высокое содержание оксида алюминия Al2O3 позволяет использовать материал в смесях с огнеупорностью до 1700 oC. Во избежание негативного влияния на качество цементного камня, материал не следует смешивать с другими видами цемента и добавками, содержащими известь.

Глиноземистый цемент, в сравнении с другими видами цемента обладает рядом преимуществ, но в силу своей дороговизны широко использоваться не имеет возможности. Материал не требует добавления противоморозных добавок, поскольку выделяемое тепло подпитывает реакционную смесь на протяжении всего периода схватывания.

Применение

В силу своих физических показателей, глиноземистый цемент широко распространен в сфере металлургии, энергетики и оборонных технологий. Материал незаменим в мостостроении, поскольку для его схватывания не требуется доступ воздуха. Ввиду чего цемент часто используют при ремонте и строительстве подводных частей опорных колонн.

Особенности материала позволяют использовать его во всех случаях, когда требуется создание высокопрочных, водонепроницаемых, огнестойких конструкций, с обязательным условием быстрого набора марочной прочности. Но в силу своей высокой стоимости глиноземистый цемент, преимущественно, используется в промышленности.

Характеристики

1. Предел прочности при сжатии, МПа, не менее, в возрасте

2. Тонкость помола:

остаток на сите с сеткой №008 по ГОСТ 6613, % не более

конец, ч, не позднее

Где применяют глиноземистый цемент?

Глиноземистый цемент можно отнести к связующему строительному материалу специального применения. Соответственно области применения глиноземистый цемент обладает особыми свойствами, в первую очередь быстрым твердением и быстрым набором прочности.

Область применения глиноземистого цемента

Для лучшего понимания сферы применения глиноземного цемента, есть необходимость сказать несколько слов об особенностях данного материала:

Глиноземистый цемент является быстротвердеющим водонепроницаемым вяжущим материалом. Технология получения цемента этого вида заключается в измельчении спеченного клинкера с большим содержанием глинозема.

Соответственно в качестве исходных материалов для производства глиноземного цемента используют: природный известняк и известь (либо другие породы) с высоким содержанием (минимум 35%) оксида алюминия Al2O3 (глинозема). Готовый глиноземный цемент представляет собой тонкодисперсный порошок, коричневого, черного или серо-зеленого оттенка.

Отличия глиноземистого цемента от портланцемента

  • Высокие прочность и вяжущие свойства, а также быстрый набор прочности и водонепроницаемость глиноземного цемента обусловлены наличием в его составе значительного количества Al2O При этом процесс полимеризации цемента протекает аналогично портландцементу, с единственной особенностью – высоким выделением тепла (до 70%) в течение первых 24 часов твердения. Это является одновременно полезным и вредным фактором;
  • По сравнению с портландцементом, глиноземный цемент формирует более плотный «камень», который характеризуется более высокими: прочностью, водонепроницаемостью и стойкостью к вредным природным и неприродным факторам. В то же время глиноземный цемент легко распадается в щелочной среде;
  • Время начала схватывания и твердения глиноземного цемента находится в пределах не менее получаса, а окончание процесса находится в пределах не более 12 часов. При этом проектная прочность растворов на основе глиноземного цемента достигается через 72 часа, в то время как проектная прочность портландцемента достигается по истечении 28 суток и более.

Глиноземистый цемент применение

  • Ремонт поврежденных гидротехнических сооружений и промышленных зданий, оперативная заделка пробоин в судах, гидроизоляция интервалов нефтяных и газовых скважин, оперативная изоляция порывов сопровождающихся обильным расходом воды. Другие ремонтные работы, когда необходимо чтобы проектная прочность конструкции достигла своей максимальной величины в течение первых 3-х суток;
  • Строительство бетонных конструкций, которым по условиям эксплуатации необходима повышенная сульфатостойкость;
  • Фиксация анкерных болтов и защита арматурного пояса;
  • Как ускоритель твердения в бетон общего применения;
  • Строительство резервуаров для хранения агрессивных сред и строительство подземных сооружений работающих в агрессивных условиях;
  • Как добавка для обеспечения повышенной водо- и морозостойкости, а также как добавка для обеспечения бетонных работ в условиях низких температур (до минус 10 градусов Цельсия) без дополнительного прогрева бетона;
  • Как компонент в производстве клея в строительной химии;
  • Производство огнеупорного бетона способного выдерживать температурные нагрузки до 1 700 градусов Цельсия.
  • Производство водонепроницаемой штукатурки для: локализации повреждений водопроводов работающих под давлением до 10 кгс/см2, гидроизоляция подземных сооружений, герметизации стыков трубопроводов воды, канализации и других стоков, ремонт гидротехнических сооружений.
Читайте так же:
Изготовление форм для изготовления цементных блоков

Применение глиноземного цемента в частном строительстве и быту

  • Строительство каминов и топок (тепловых щитков) отопительных печей;
  • Ремонт дымоходов и вентсистем;
  • Подготовка стяжки пола;
  • Строительство подвалов и цокольных этажей;
  • Подготовка притолок и подоконников.

Популярные бренды: Secar (Франция), Ciment Fondu (Франция), Górka Cement (Польша), Cimsa Isidac (Турция) и ГГЦР (Россия).

ГОСТ 11052-74. Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся

Дата: 28 ноября 2017 Просмотров: 1188 ГОСТ 11052-74. Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся

Рынок сырья для строительной отрасли постоянно пополняется новыми стройматериалами, обладающими оригинальными свойствами. Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент является многофункциональным составом. Этот стройматериал после завершения гидратации быстро приобретает прочность и одновременно расширяется. Состав отлично зарекомендовал себя при повышенной влажности, применяется для решения широкого комплекса задач.

Что такое цемент гипсоглиноземистый

Разновидностью цемента на основе глинозема является гипсоглиноземистый состав, который при наборе твердости на протяжении 72 часов после заливки увеличивает объем до 0,7%. Состав изготавливается на различных основах.

В качестве вяжущего компонента используются следующие материалы:

  • клинкерный портландцемент;
  • цемент на базе глиноземного шлака;
  • гипс, ускоряющий процесс твердения.

Глиноземистый расширяющийся цемент (гипсоглиноземистый) относится к специальным видам цемента и является разновидностью глиноземистого цемента

Для обеспечения объемного расширения смеси вводятся химические соединения различных элементов:

  • магния;
  • кальция;
  • алюминия.

Их концентрация не превышает 30% от общего объема компонентов. При непосредственном контакте с водой происходит реакция. Результат – сложные химические соединения распадаются, увеличиваясь в объеме. Одновременно расширяется твердеющий цементный массив.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент гост 11052 74 – свойства материала

Расширяющийся цемент обладает определенными достоинствами и, одновременно, имеет слабые стороны. Главные преимущества:

  • повышенный срок эксплуатации. Материал сохраняет эксплуатационные характеристики на протяжении длительного времени;
  • улучшенная адгезия. При увеличении объема происходит равномерное заполнение полостей и плотный контакт с различными поверхностями;
  • стойкость к природным факторам. Пластичность расширяющегося цемента сохраняется при отрицательных температурах;
  • устойчивость к воздействию агрессивных сред. Материал не разрушается под воздействием кислот, щелочей и других химических веществ;
  • отсутствует усадка при твердении. Этот фактор позволяет избежать появления трещин и обеспечивает целостность массива;

Среди новых видов цемента, разработанных в по­следние годы, большой научный интерес и практическое значение приобрели расширяющиеся безусадочные и напрягающие цементы

  • расширенный диапазон применения. Цемент используется для различных целей, в том числе для чистовой штукатурки;
  • ускоренное твердение. Расширяющийся стройматериал начинает схватывать через 10–15 минут после заливки, окончательно твердеет через 3 суток;
  • способность воспринимать избыточное давление воды. Благодаря повышенной водонепроницаемости влага не может попасть в отвердевший материал;
  • набор прочности в воздушной и водной среде. Материал сохраняет свойства при повышенной концентрации влаги, а также на открытом воздухе;
  • огнестойкость. Гипсоглиноземистый материал устойчив к воздействию повышенных температур и открытого огня.

Наряду с достоинствами, расширяющийся стройматериал имеет слабые стороны:

  • повышенную стоимость. Расходы на приобретение значительно превышают затраты на покупку традиционных стройматериалов;
  • узкую направленность. Предлагаемые материалы предназначены для решения только определенных задач – улучшения адгезии, эксплуатации в агрессивных средах.

Старайтесь приобретать стройматериал только у проверенного изготовителя, применяйте его согласно назначению.

Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся гост 11052 74 – разновидности

В специализированных магазинах предлагают различные модификации этого цемента:

  • водонепроницаемый. Применяется как гидроизоляционный состав при выполнении восстановительных мероприятий, ремонте различных конструкций, подверженных воздействию влажной среды – резервуаров, подземных систем, тоннелей;

Расширяющийся цемент – одна из разновидностей материала, который быстро завоевывает свое место в строительной индустрии

  • гипсоглиноземистый. Сохраняет объем при расширении, может использоваться при отрицательной температуре. Востребован для подготовки безусадочных растворов. Предназначен для герметизации швов с целью обеспечения их водонепроницаемости и приготовления влагостойких штукатурок;
  • портландцемент. Быстро приобретает эксплуатационную прочность только при пропаривании. Используется при возведении гидротехнических объектов, а также резервуаров, предназначенных для хранения различных жидкостей;
  • напрягающий. Производится для восстановления конструкций, изготовленных из железобетона. Материал твердеет, затем увеличивается в объеме. Благодаря этой особенности создается требуемое для армированного бетона напряжение;
  • пластифицированный. Изготавливается путем перемешивания портландцемента с модифицирующими присадками. Материал характеризуется повышенными прочностными характеристиками, пластичен. Используется в дорожном и промышленном строительстве.

Выбор конкретного вида материала зависит от поставленных задач.

В каких областях применяется расширяющийся цемент гост 11052 74

Стройматериал применяется для решения определенных задач:

  • герметизации трещин;
  • обеспечения целостности железобетона;
  • внешней штукатурки.

Этими факторами обусловлены области использования:

  • метростроение. С помощью цемента обеспечивается водонепроницаемость подземных магистралей, усиление ослабленных конструкций;
  • коммунальное хозяйство. Материал обеспечивает гидроизоляционную защиту очистных сооружений и герметичность стыков бетонных емкостей;
  • промышленное и гражданское строительство. Цемент используется при строительстве емкостей, для заделки швов и защитной отделки;
  • спортивная сфера. Стройматериал незаменим при строительстве плавательных бассейнов, беговых дорожек, катков;
  • дорожное строительство. Стройматериал востребован для формирования дорожных покрытий, строительства мостов, взлетных полос.

Уникальные свойства позволяют использовать материал для решения различных задач. Достоинства гипсоглиноземистого цемента подтверждают профессиональные строители. Они положительно отзываются об эксплуатационных свойствах.

Популярные записи

Стулья для туалетных столиков в Москве — 189 Товаров Компания из Москвы,доставка 29643 a В…

Герметик силиконовый санитарный белый в Москве — 1491 товар Компания из Москвы, доставка (завтра) 140…

В настоящее время существует огромное количество самых разнообразны вариантов полок в прихожую, причем это напрямую…

Читайте так же:
Опилки с цементом как утеплитель крыши

Утепление пола в деревянном доме снизу: материалы и технология монтажа ПОДЕЛИТЕСЬВ СОЦСЕТЯХ Одной из распространенных…

Производство глиноземистого цемента

Глиноземистым цементом называется быстро твердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем обжига-до сплавления или спекания материалов с большим содержанием глинозема (бокситов) вместе с известью или известняком и последующего тонкого помола продукта — обжига. Глиноземистый цемент иногда называют «бокситным» — по имени сырья опорной породы (боксита), из которого его изготовляют, или «алюминатным» — по тем соединениям, которые образуются в процессе обжига и твердения. Глиноземистый цемент характеризуется тем, что приготовленные на нем растворы и бетоны, в отличие от всех других видов цементов, по истечении одних суток твердения (т. е. через 24 часа), показывают уже большую механическую прочность. Это исключительное свойство глиноземистого цемента делает его чрезвычайно ценным материалом для военного, а также транспортного строительства. Глиноземистый цемент был изобретен в 1908 г. одновременно американцем Шпекманом в французом Бидом. До Первой мировой войны (1914 г.) этот вид цемента имел очень ограниченное применение во всех странах.

Сырье для глиноземистого цемента

В отличие от портландцемента, где преобладающими составными частями являются силикаты кальция, т. е. вещества, состоящие из извести и кремнекислоты, в глиноземистом цементе преобладает однокальциевый алюминат (Са/О.А120з). Соответственно этому сырьем для производства глиноземистого цемента служат известняк и богатые глиноземом вещества, главным образом бокситы. Боксит представляет собой физическую смесь коллоидных гидратов глинозема, окиси железа, кремнезема и двуокиси титана с адсорбированной водой. В противовес производству алюминия, где требуется чистая порода боксита, для производства глиноземистого цемента можно использовать бокситы с большим содержанием примесей. Это обстоятельство значительно расширяет сырьевую базу для производства глиноземистого цемента.

Глиноземистый цемент Lafarge

Производство глиноземистого цемента

При производстве глиноземистого цемента боксит и известь или известняк, взятые в определенных весовых соотношениях, подвергаются обжигу. Отношение в готовом продукте весового процентного содержания окиси кальция (СаО) к процентному содержанию кремнезема и глинозема (S1O2+AI2O3) должно быть меньше единицы. Различие в химическом составе между глиноземистым и портландским цементом видно из таблицы.

Химические элементыГлиноземистый цемент в %Портландский цемент в %
Окиси кальция35—4563-66
Кремнекислоты5—1022—23
Глинозема35—506—7
Окиси железа5—152—3

В зависимости от метода обжига различают два способа производства глиноземистого цемента: а) по методу спекания б) по методу плавления. При производстве по методу спекания подготовленная сырьевая смесь спекается в шахтных или вращающихся печах при температуре 1200—1300°С (т. е. при более низкой температуре, чем портландцемент). В результате обжига смеси получается цементный глиноземистый клинкер, который после охлаждения измельчается не меньше, чем высокосортный портландцемент. Но этот метод требует высокосортных бокситов, что является основной причиной малого распространения его в практике производства глиноземистого цемента. Наибольшее применение поэтому получил метод плавления. При производстве глиноземистого цемента по методу плавления применяют специальные шахтные печи, так называемые (ватержакетные, имеющие особый кожух с водяным охлаждением. Эти печи применяются обычно в цветной металлургии (медь и никель). Высота шахты 5—7 м. Производительность печей колеблется от 15 до 50 т в суши (при расходе топлива (кокса) от 400 до 550 <кг на тонну цемента. Расплавленная масса выпускается из печи каждые 45 минут. Однако большой расход топлива в ватержакетных печах побудил пользоваться для расплавления породы электрическим печами. Суточная производительность электрических печей колеблется;. от 20 до 60 т.

Клинкер глиноземистого цемента, полученный в электропечи, после соответствующего охлаждения измельчается до степени не меньшей, чем высокосортные портландцементы. Глиноземистый цемент, изготовленный по методу спекания, представляет собой порошок шоколадного цвета и имеет меньшую прочность, чем плавленый цемент. Плавленый цемент имеет темно-серый цвет. В отличие от глиноземистого цемента, получаемого методом спекания или сплавления, цемент, получаемый в доменной печи, называют доменным глиноземистым цементом. Свойства глиноземистого цемента Характерным свойством глиноземистого цемента является чрезвычайно быстрое нарастание механической прочности его, особенно в начальные сроки твердения. В дальнейшем же это нарастание идет так же, как и у портландцемента. Интересно отметить, что нарастание прочности глиноземистого цемента исчисляется не только сутками, но и часами.

Глиноземистый цемент является быстро твердеющим, но не быстро схватывающимся. Это значит, что после схватывания, наступающего в нормальные сроки, дальнейшее взаимодействие между водой и цементом протекает очень интенсивно, и это обусловливает быстрое твердение. Интенсивность происходящих реакций отвердения сопровождается большим выделением тепла в первые сроки твердения. Это свойство является весьма полезным при зимних бетонных работах. При летнем бетонировании выделяющееся тепло вызывает существенное повышение температуры внутри массива, что влечет за собой образование вредных напряжений и, следовательно, разрушение бетона. Поэтому в летнее время нужно принимать специальные меры к охлаждению бетона. Удельный вес глиноземистого цемента — 3,1. Объемный вес— 1000—1300 кг/ем3 в рыхлом и 1600—1800 <кг/м3 в уплотненном состоянии. Тонкость помола: остаток на сите 900 отв./см2 не более 1%, на сите 4900 отв./см2 — не более 15%. Практическая же тонкость помола нашего цемента выше и доходит до остатка не более 5—6% на сите © 4900 отв./см2. Начало схватывания должно наступать не ранее 30 минут, а конец— не позднее 12 часов от момента затворения. Глиноземистый цемент должен обладать равномерностью изменения объема при испытании в воде, а также при горячих пробах.

144763 (Глиноземистый цемент и цементы на его основе)

Документ из архива «Глиноземистый цемент и цементы на его основе», который расположен в категории «рефераты». Всё это находится в предмете «строительство» из раздела «Студенческие работы», которые можно найти в файловом архиве Студент. Не смотря на прямую связь этого архива с Студент, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «рефераты, доклады и презентации», в предмете «строительство» в общих файлах.

Читайте так же:
Клинкер технология производства цемента

Онлайн просмотр документа «144763»

Текст из документа «144763»

О гидравлических свойствах низкоосновных алюминатов кальция было известно еще в XIX веке. Во Франции при исследовании способов получения сульфатостойкого цемента был получен глиноземистый цемент, который наряду с повышенной сульфатостойкостью отличался исключительно быстрым твердением и весьма высокой прочностью. Химический состав и технология получения этого цемента вследствие его замечательных свойств были засекречены французами в 1912 г. Военное ведомство использовало этот цемент в— первой империалистической войне для быстрого возведения фундаментов под тяжелые орудия, строительства пулеметных точек, а также для срочного восстановления различного вида сооружений. [1,c.22]

В Советском Союзе в результате самостоятельных исследований, проведенных группой ученых, было разработано несколько способов получения глиноземистого цемента и изучены физико-химические процессы его производства и твердения. Результаты этих работ позволили организовать производство глиноземистого цемента способом доменной плавки и рационально применять его во многих областях строительной индустрии. Глиноземистый цемент используют также как важнейший компонент при производстве нескольких видов расширяющихся цементов.

Сегодня, Россия занимает пятое место в мире по объемам производства цемента, уступая Китаю, Индии, США и Японии. Актуальность работы обусловлена большим объемом производства цемента в России, необходимостью совершенствования производства и улучшению свойств цемента.

Целью работы является изучение глиноземистого цемента и цементов на его основе. Для достижения этой цели были поставлены задачи: рассмотреть основные свойства и характеристики глиноземистого цемента, а также цементов на его основе.

Характеристика и свойства глиноземистого цемента

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, состоящее преимущественно из моноалюмината кальция (СаО•А12О3). Свое название этот цемент получил от технического названия оксида алюминия А12О3 — «глинозем».[3,c.27]

Сырьем для глиноземистого цемента служат бокситы и чистые известняки. Бокситы — горная порода, состоящая из гидратов глинозема (А12О3 • nН2О) и примесей (в основном Fe2O3, SiO2, СаО и др.). Бокситы широко используются в различных отраслях промышленности: для получения алюминия, абразивов, огнеупоров, адсорбентов и т.п., а месторождений с высоким содержанием А12О3 очень немного.[6,c.38]

Химический состав глиноземистого цемента, получаемого разными методами, находится в следующих пределах: СаО — 35. 45 %; А12О3 — 30. 50 %; Fe2O3 — 0. 15 %; SiO2 — 5. 15 %. В минеральном составе клинкера глиноземистых цементов преобладает однокальциевый алюминат СаО • А12О3 (СА), определяющий основные свойства этого вяжущего. Кроме того, в нем присутствуют алюминаты — СА2, С12А7; двухкальциевый силикат C2S, отличающийся, как известно, медленным твердением, и в качестве неизбежной балластной примеси — геленит — 2СаО • А12О3 • 2SiO2. Внешние параметры глиноземистого цемента — это тонкий порошок серо-зеленого, коричневого или черного цвета.

Тонкость помола должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента через сито с сеткой № 008 (размер ячеек в свету 0,08 мм) проходило не менее 90% от массы пробы. В соответствии с ГОСТ 969—66 глиноземистый цемент в зависимости от прочности при сжатии делится на три марки: 40, 50 и 60. Марку цемента определяют в возрасте трех суток после изготовления образцов. [1,c.18]

Глиноземистый цемент должен изготовляться в соответствии с ГОСТ 969-91 по технологическому регламенту производителя. Содержание глинозема (Al2O3) в цементе должно быть не ниже 35 %.

По прочности на сжатие в возрасте 3-х суток цемент подразделяется на марки: 40, 50 и 60. Физико-механические показатели цемента должны соответствовать указанным в таблице:

Значение для марки цемента

Предел прочности при сжатии, МПа, не менее в возрасте:

Остаток на сите с сеткой № 008 по ГОСТ 6613, % не более

начало, мин., не ранее

конец, час., не позднее

Глиноземистый цемент является быстротвердеющим, но нормально схватывающимся вяжущим веществом. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 30 мин, а конец не позднее 12 ч от момента затворения его водой.[3,c.42]

Глиноземистый цемент характеризуется пониженной способностью к деформации в связи с крупнокристаллической структурой формирующегося цементного камня. Кроме того, из-за наличия кубического гидратированного моноалюмината при формировании цементного камня происходит потеря массы.

Существуют два способа производства глиноземистого цемента: метод плавления сырьевой шихты и обжиг до спекания.[6,c.52]

Способ производства глиноземистого цемента методом плавления включает в себя подготовку зернистой шихты из цементного сырья, плавление, охлаждение полученного шлака, дробление и тонкое измельчение.

Способ спекания характеризуется тем, что исходные компоненты цементного сырья просушивают, тонко измельчают и перемешивают до достижения полной гомогенизации, после чего порошкообразную или гранулированную цементную шихту направляют в печь и выполняют обжиг цементного клинкера в различных печах. Далее цементный клинкер охлаждают, подвергают помолу и получают глиноземистый цемент. [4,c.26]

-быстрое нарастание прочности в раннем возрасте;

-при твердении бетона на глиноземистом цементе выделяется большое количество тепла, что позволяет использовать эти бетоны при отрицательных температурах до -10 градусов без подогрева;

-глиноземистый цемент имеет повышенную плотность цементного камня, что определяет большую устойчивость бетона против всех видов агрессивных жидкостей и газов по сравнению с бетоном на портландцементе;

глиноземистый цемент по сравнению с портландцементом является более огнестойким и термически устойчивым материалом. В смеси с огнеупорными заполнителями: шамотом, хромитовой рудой, магнезитом и др. глиноземистый цемент может быть использован для получения гидравли-чески твердеющих огнеупорных растворов и бетонов.[3,c.42]

Читайте так же:
Краска по бетону цементу для наружных работ

Процесс твердения глиноземистого цемента и прочность образующегося цементного камня существенно зависят от температуры твердения. При нормальной температуре (до + 25° С) основной минерал цемента — СА взаимодействует с водой с образованием кристаллического гидроалюмината кальция и гидроксида алюминия в виде гелевидной массы:

2(СаО • А12О3) + 11Н2О = 2СаО • А12О3 • 8Н2О + 2А1(ОН)3 + Q

При твердении глиноземистого цемента основное соединение — однокальциевый алюминат, подвергается гидратации, в результате чего образуется двухкальциевый гидроалюминат. При взаимодействии глиноземистого цемента с водой не образуется гидрата окиси кальция, благодаря чему цементный камень, бетоны и растворы на глиноземистом цементе значительно лучше противостоят действию минерализованных вод; отсутствие трехкальциевого гидроалюмината повышает стойкость к сульфатной коррозии. Однако бетоны па глиноземистом цементе корродируют в кислых агрессивных средах, концентрированных.растворах сернокислого магния и в щелочных средах при концентрации щелочей более 1%. С повышением температуры твердения глиноземистого цемента сверх 25—30° С прочность цементного камня понижается, вследствие перекристаллизации двухкальциевого гидроалюмината в трех-кальциевый. Поэтому пропаривание и автоклавную обработку изделий на глиноземистом цементе не производят. [5,c.57]

При пониженных положительных температурах твердение происходит менее интенсивно, но все же значительно быстрей, чем портландцемента.

При охлаждении массы цемента (бетона) ниже -2 °С твердение его с водой практически прекращается.Поэтому для твердения необходимо обеспечить оптимальные температурные условия.

Растворы и бетоны на глиноземистом цементе водонепроницаемы, химически стойки, огнестойки, огнеупорны, термически устойчивы.[8,c.17]

Устойчивость гидратных образований в виде гидроалюминатов кальция, образующихся при твердении цементного раствора, существенно зависит от температуры и концентрации глинозема и оксидов кальция в растворе. Характерной особенностью низкоосновных гидроалюминатов кальция является их способность к перекристаллизации, при которой формируются более устойчивые кристаллогидраты.В процессе гидратации глиноземистого цемента химическая реакция взаимодействия низкоосновных алюминатов кальция с водой приводит к формированию гидроалюминатов кальция и гидроксида алюминия, который характеризуется малой растворимостью в воде, большой удельной поверхностью и положительно влияет на формирование высокопрочного цементного камня.При гидратации участвующее в реакциях оксидное железо образует гидроферриты кальция и гидроалюмоферриты кальция. Гидроксид алюминия выделяется в виде геля.

Отличительной особенностью реакции гидратации однокальциевого алюмината является высокая электротермичность. При затвореиии глиноземистого цемента высоких марок водой выделяется примерно до 376 кДж/кг (90 к кал/кг) тепла; при этом энергичное выделение тепла полностью происходит в первые часы схватывания и твердения цементного теста. Это свойство глиноземистого цемента, с одной стороны, ограничивает использование его для бетонирования массивных конструкций, с другой — может оказать положительное влияние на производство бетонных работ в зимнее время. Объемная масса глиноземистого цемента в рыхлом состоянии находится в пределах 1000—1400 кг/м3. [2,c.21]

Высокоглиноземистые цементы разработаны в НИИЦементе; получены два вида — высокоглиноземистый и особочистый высокоглиноземистый, различающиеся по малому содержанию примесей. ВГЦ при наличии 60—65% глинозема содержит 2—3°/0 кремнекислоты, а особочистый ВГЦ — 73—75% глинозема, до 1% кремнекислоты и менее 0,5% оксида железа. Последний цемент по фазовому составу отличается от ВГЦ, он состоит в основном из диалюмината кальция — СА2 и небольшого количества геленита и моноалюмината. Температура плавления его достигает 2033К.[1,c.33]

Ангидрито-глиноземистый цемент — гидравлическое вяжущее, получаемое совместным помолом высокоглиноземистого шлака (клинкера) с искусственным либо природным ангидритом. Смешивают готовый глиноземистый цемент с предварительно измельченным ангидритом, получаемым обжигом природного двуводного гипса при 873—973К. Для АГ-цемента характерно меньшее выделение тепла при гидратации, чем для глиноземистого цемента. Повышающаяся при твердении раствора и бетона температура благоприятно влияет на твердение, так как ускоряет кристаллизацию гидросульфоалюмината кальция. Образовавшиеся кристаллы гидросульфоалюмината играют роль структурного элемента в цементном камне и в определенных условиях не только предотвращают усадку, но и вызывают явления расширения. Можно считать, что АГ-цемент является одним из начальных видов семейства расширяющихся цементов, получаемых на основе глиноземистого цемента.[7,c.55]

По сравнению с портландцементом глиноземистый цемент обеспечивает получение бетонов и растворов большей плотности и водонепроницаемости. Бетоны на глиноземистом цементе морозостойки и более стойки по сравнению с портландцементом против выщелачивания, а также к растворам сульфата кальция и магния, морской и болотной воде, растворам сахара, животным и растительным маслам. Однако глиноземистый цемент быстро разрушается даже слабыми растворами солей аммония и щелочей. Его нельзя применять в щелочных средах и смешивать с известью или портландцементом. Учитывая дефицитность сырья (бокситов) и значительную стоимость глиноземистого цемента, его выпускают в сравнительно небольших количествах (менее 1 % от общего выпуска цемента), а применяют при возведении бетонных конструкций, которые необходимо быстро ввести в эксплуатацию, для срочных аварийных и ремонтных работ, а также для тампонирования нефтяных и газовых скважин, футеровки шахтных колодцев и туннелей и т. п. На основе глиноземистого цемента в смеси с жаростойкими заполнителями изготовляют бетоны, которые хорошо сопротивляются действию высоких температур (1000°С и выше). Глиноземистый цемент используют также для получения расширяющихся цементов: водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ), водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ), гипсоглиноземистый расширяющийся цемент(ГГРЦ). [8,c.51]

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)

Цемент ВРЦ — один из первых видов расширяющихся цементов — представляет собой быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее вещество. Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) получают смешиванием или совместным помолом глиноземистого цемента (70%), полуводного гипса (20%) и молотого специально изготовленного высокоосновного гидроалюмината кальция 4СаО-А12О3-13Н2О (10%).

Глиноземистый цемент в составе ВРЦ обеспечивает твердение и неизменность объема цементного камня. Наиболее интенсивное расширение ВРЦ происходит в течение первых суток и продолжается до 2-3 суток. [7,c.36]

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector