Что не вяжет цемент

Цемент (неорганич. вяжущие материалы)

Цемент (неорганич. вяжущие материалы) Цемент (нем. Zement, от лат. caementum ‒ щебень, битый камень), собирательное название искусственных неорганических порошкообразных вяжущих материалов , преимущественно гидравлических, обладающих способностью при взаимодействии с водой, с водными растворами солей или др. жидкостями образовывать пластичную массу, которая со временем затвердевает и превращается в прочное камневидное тело; один из главнейших строительных материалов, предназначенных для изготовления бетонов и строительных растворов, скрепления отдельных элементов (деталей) сооружений, гидроизоляции и др.

В общем понимании этого термина Ц. известен с древнейших времён. Первыми искусственными вяжущими веществами были гипс и известь, применявшиеся древними египтянами и греками при возведении монументальных сооружений, частично сохранившихся до наших дней. Позднее в качестве вяжущих использовались известковые растворы с добавкой измельченных вулканических пород (в Древнем Риме) или слабообожжённого кирпича-цемянки (в Киевской Руси), придававших им способность твердеть в воде. В 1796 Дж. Паркером был получен патент на гидравлическое вяжущее ‒ романцемент ‒ измельченный продукт обжига природных мергелей . В 1824 Дж. Аспдин в Англии и в 1825 Е. Г. Челиев в России независимо друг от друга создали портландцемент , получаемый обжигом до спекания искусственной смеси известняка и глины, взятых в определённых пропорциях.

Большое значение в развитии теории и практики цементного производства в России имели труды А. Р. Шуляченко , Н. А. Белелюбского , И. Г. Малюги , Н. Н. Лямина, В. И. Чарномского. В результате их работ были созданы высококачественные отечественные Ц., почти полностью вытеснившие из строительной практики Ц. иностранного производства. Однако в дореволюционной России количество цементных заводов, их мощность и технический уровень были недостаточными. Единственным научным учреждением, занимавшимся исследованиями по Ц., была механическая лаборатория Петербургского института инженерных путей сообщения.

Октябрьская революция 1917 открыла широкие возможности для развития цементной промышленности и науки о Ц. Трудами советских учёных А. А. Байкова , В. А. Кинда, В. Н. Юнга, П. П. Будникова , П. А. Ребиндера , Н. Я. Торопова, Ю. М. Бутта, А. В. Волженского и др, были созданы современные основы физикохимии. Ц., разработана теория его твердения, усовершенствована технология цементного производства, созданы новые высокоэффективные виды Ц. с особыми свойствами, удовлетворяющими потребности различных отраслей народного хозяйства. В СССР научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы, связанные с развитием цементной промышленности и повышением её технического уровня, осуществляются рядом специализированных институтов (НИИЦемент, Гипроцемент, НИИЦеммаш и др.), а также кафедрами некоторых вузов.

Современный процесс производства Ц. включает: добычу цементного сырья природного или использование в качестве такового некоторых промышленных отходов (металлургических шлаков, зол ТЭС, вскрышных пород и т.п.); дробление и тонкое его измельчение; приготовление однородной сырьевой смеси заданного состава; обжиг её до спекания при температуре 1450‒1550 °С; измельчение полученного клинкера в тонкий порошок вместе с небольшим количеством гипса и активных минеральных добавок или др. веществ, придающих Ц. нужные качества. В зависимости от способа приготовления сырьевой смеси различают сухой, мокрый и комбинированный способы производства Ц. Выбор способа обусловлен главным образом технико-экономическими показателями: возможной степенью концентрации производства, расходом топлива и электроэнергии, трудовыми затратами.

При сухом способе производства Ц. сырьевые материалы (известняк и глина) в процессе измельчения и помола в мельницах высушиваются и превращаются в сырьевую муку, состав которой корректируется в соответствии с заданным, после чего мука поступает на обжиг. Современные вращающиеся печи для обжига клинкера, как правило, оборудованы запечными теплообменниками, в которых осуществляется подогрев и частичная декарбонизация сырьевой смеси. Расход тепла на обжиг клинкера составляет 750‒850 ккал/кг клинкера. При мокром способе размол сырьевых компонентов осуществляется в мельницах в присутствии воды, которая играет роль понизителя твёрдости, интенсифицирует процесс помола и снижает удельный расход энергии на помол. Полученная сметанообразная масса (шлам) корректируется до заданного состава и направляется на обжиг. За счёт испарения воды шлама в печи расход тепла на обжиг увеличивается н в зависимости от размера и конструкции печи составляет 5,45‒6,7 Мдж/кг (1300‒1600 ккал/кг ) клинкера. При комбинированном способе сырьевая смесь готовится по схеме мокрого способа, затем обезвоживается на вакуум-фильтрах или вакуум-прессах, формуется (обычно в виде гранул) и поступает на обжиг. Расход тепла при этом составляет около 4,19 Мдж/кг (1000 ккал/кг ) клинкера.

Необходимые свойства Ц. достигаются правильным проектированием сырьевой смеси и получением в процессе производства Ц. нужного состава ‒ химического, минералогического, гранулометрического и вещественного (под минералогическим составом Ц. понимается качественный и количественный перечень минералов, входящих в состав клинкера; под вещественным составом ‒ качественный и количественный перечень веществ, входящих в состав готового Ц.). Правильное проектирование сырьевой смеси ‒ одно из важнейших условий, обеспечивающих нормальное протекание и полное завершение процессов клинкерообразования при обжиге и высокие экономические показатели производства. Контроль качества готового Ц. осуществляется на основе требований соответствующих ГОСТов. Стандартизованы также методы физико-механических испытаний при определении свойств Ц.

По прочности Ц. делится на марки. Марка Ц. определяется пределом прочности при изгибе образцов-призм размером 40`40`160 мм и при сжатии их половинок, изготовленных из цементного раствора состава 1: 3 (по массе) с нормальным (кварцевым) песком (срок твердения образцов в воде 28 сут с момента изготовления). Для специального Ц. возможно изменение состава и методов изготовления и хранения образцов.

О составе, особых свойствах и областях применения главнейших видов Ц., выпускаемых в СССР, см. табл. За рубежом выпускаются примерно такие же, как и в СССР, виды Ц. По своим техническим качествам Ц. сов. производства принадлежат к числу лучших Ц. в мире.

Главнейшие виды цементов, выпускаемых в ССР

Вещественный состав цемента

ческий состав клинкера

Источник

Замедлители схватывания бетона

На производстве или строительстве возникают ситуации, когда становится необходимостью замедлить процесс твердения бетона. В таких случаях применяются добавки-замедлители схватывания смеси.

Принцип действия замедлителей твердения

Из молекул ПАВ (поверхностно-активных веществ) на поверхности частиц цемента сформировываются адсорбционные оболочки, что увеличивает концентрацию вещества на границе двух фаз: жидкой и твёрдой. Проще говоря, эта добавка замедляет кинетику твердения. Вязкость при этом увеличится, но если смешать больше ПАВ, чем допустимо, это приведёт к затруднению прохождения воды к частицам цемента, замедлению гидратации или вовсе её прекращению. Поэтому важно соблюдать процентное соотношение массы цемента и замедлителя.

Нужно учитывать, что прочность бетона снижается на 30% и более в промежутке до семи суток. А вот спустя 28 суток прочность застывшей смеси, наоборот, увеличивается, а проницаемость – снижается.

Где применяются замедлители схватывания бетона

• При высоких температурах окружающей среды. В таких климатических условиях замедлитель схватывания – незаменимая вещь.
• При транспортировке на большие расстояния, а также при затруднённом движении (заторы).
• При создании высокомарочных смесей. В составах таких бетонов содержание вяжущего вещества очень высоко, что урезает время на транспортировку, заливку и укладку, а замедлители не только приостанавливают протекание процесса схватывания, но и повышают прочность конечного изделия.
• При поэтапной заливке бетона, когда необходимо залить сложную, крупную конструкцию. Таким способом добиваются монолитности изделия из бетона.
• При химических взаимодействиях со смесью замедлители уменьшают количество выделяемого тепла. При такой реакции, но уже без добавки, качество бетона может снизиться из-за излишней теплоты.

Классификация замедлителей схватывания: воздействие на состав бетона

Наиболее подходящими для этих целей классами являются первый, второй и четвёртый.

1. Добавки первого класса представляют собой электролиты, меняющие растворимость вяжущих веществ. К ним относятся амины, органические кислоты, а также спирты. На данный момент пользуются меньшим спросом.
2. Добавки второго класса взаимодействуют с вяжущими веществами, создавая труднорастворимые или малодиссоциированные соединения. Замедляющий эффект добавок этого класса можно объяснить появлением экранирующих плёнок, что получаются из продуктов реакции.
3. Добавки четвертого класса – наиболее походящий вариант добавок. К ним относят ПАВ, что способны адсорбироваться и на вяжущих, и на гидратных образованиях. Различают два основных вида замедлителей: химического и физического воздействий.

Первые основаны на торможении процесса роста кристаллической решётки в смеси. Благодаря медленному росту решётка приобретает более сложный и равномерный вид, что положительно сказывается на прочности готового бетона. Из плюсов можно также отметить повышение показателей морозостойкости и водонепроницаемости всей конструкции. Но здесь, как и говорилось выше, необходимо соблюдать строгую дозировку. Избыток добавки в растворе может привести к критической потере прочности бетона.

Вторые сформировывают труднопроницаемую пленку на самих зернах цемента, замедляя их схватывание. Это повышает адгезию и влагозащиту, но плохо сказывается на общей прочности готовой конструкции.

Замедлитель схватывания цемента своими руками

Действительно качественный замедлитель схватывания приготовить своими руками почти невозможно. Если речь идёт о частном строительстве, лучше приготовить ровно столько бетона, сколько необходимо. Если всё же нужно замедлить схватывание смеси, то следует просто мешать раствор, не давая процессу застывания начаться. Такой способ замедления спасет бетон от застывания на полчаса-час, не больше. Добавлять больше воды в раствор, дабы замедлить застывание – плохая идея. При переизбытке воды снизится плотность и прочность раствора, что сильно повлияет на качество смеси.

В более масштабном строительстве гораздо более целесообразно будет приобрести промышленный замедлитель – так и надежнее, и пропорции легче подобрать.

Производители и марки замедлителей твердения

Хорошо зарекомендовали себя в деле следующие замедлители:

• Линамикс PC. Производитель – ООО «Полипласт». Представляет собой чистый замедлитель схватывания. Способен сохранять подвижность смеси до шести часов. Самый простой и относительно недорогой вариант добавки такого типа. Производитель рекомендует использовать его с пластификаторами своей же компании, объясняя это повышением эффекта смеси.
• Релаксор Темп-4. Производитель – ДП «Р» ООО «Будиндустрия ЛТД». Эта добавка хоть и уступает предыдущей во временном промежутке замедления, т. к. действует всего до четырех часов, но имеет дополнительные свойства: повышает подвижность бетонного раствора с П1 до П5; позволяет достичь высшей прочности смеси в ранние сроки после затвердения. Рекомендуется применять в следующих областях:
• монолитное бетонирование в температурных ограничениях от +15 °C и выше;
• кладочные растворы, а также смеси для перемещения на дальние расстояния;
• бетонирование конструкций с повышенной степенью армирования.
• Sika Retarder, бренда Sika AG. По заверению производителя, эта добавка не содержит хлоридов и иных веществ, вызывающих коррозию стали, можно применять при изготовлении железобетонных конструкций для бетонов, температурой +25 °C. Также применяется со смесями с высокой марочной прочности, или когда раствор подлежит уплотнению. Остальные характеристики схожи с предыдущим замедлителем.
• Бисил Ретардер CX производителя Drizoro реализуется компанией «ГЕЛИОС». Выгодно выделяется самым продолжительным сроком замедления схватывания – до двух суток. А также: увеличивает прочность конструкций и снижает их осадку в течение времени; улучшает связующий состав посредством уменьшения расслоения компонентов бетонной смеси. Области применения те же, что у всех добавок этого списка. При этом, Бисил Ретардер CX – довольно дорогой замедлитель, но его преимущества над другими того стоят.

Подведение итогов

В промышленном производстве использование замедлителей – необходимость. Важно разбираться в свойствах необходимой для раствора добавки, чтобы результат оказался именно таким, каким нужно. Замедлитель нужно подбирать, исходя из:

• целей использования;
• климатических условий;
• вида бетона.

Источники информации:

1. ГОСТ 24211-2008 (введено 01.01.2011).
2. Замедлитель схватывания бетона Бисил Ретардер СХ – ООО «Гелиос» (дата обращения: 02.11.2019).
3. Замедлители схватывания и твердения – Sika AG, Швейцария (дата обращения: 02.11.2019).
4. Замедлители схватывания бетона – ООО «Полипласт-Юг» (дата обращения: 02.11.2019).

Похожие статьи:

• Мытый бетон
• Самоуплотняющийся бетон
• Графический бетон: характеристики, производство и применение
• Обеспыливание бетонного пола: антипыль, пропитки и грунтовка
• [ТОП-4] Растворитель для бетона (цемента): как сделать…

Источник

Почему бетон не застывает в бетономешалке?

Интересно

Автор Вадим Хромов На чтение 4 мин Опубликовано 23.01.2020 Обновлено 06.02.2020

Бетон – строительный материал искусственного происхождения, который изготавливается на основе определенной плотной смеси. В результате он затвердевает до состояния камня и используется в различных отраслях строительства. Примечательной особенностью бетона является его быстрое застывание, поэтому во время использования задействуется специальное приспособление – вращающаяся бетономешалка. Можно ли в таком состоянии поддерживать бетон жидким или он все же рано или поздно застынет?

Свойства и особенности бетона

Изготовление бетона – процесс трудоемкий, несмотря на простую технологию производства. Ее суть сводится к правильному подбору компонентов и их пропорций. Сухая смесь состоит из цемента, щебня и песка. Также обязательной составляющей является вода. Существует несколько марок бетона, каждая из которых предназначается для определенных целей. Например, асфальтобетон не содержит воды.

Интересный факт: о бетоне цивилизации было известно еще за несколько тысячелетий до нашей эры. Во всяком случае, об этом говорит находка археологов на берегу Дуная. Ими обнаружена хижина, которая была построена из смеси цемента, песка, гравия и воды. При этом у постройки имелся пол толщиной 25 см. Находка датируется 5600 годом до н.э.

Основа бетона – это цемент, который в сухом виде представляет собой однородную сыпучую смесь серого оттенка. Если добавить воду, он превращается в пасту. Именно цемент выступает в качестве связующего компонента. В его составе присутствует известняк. При контакте с водой он кристаллизуется, а затем застывает.

Для получения качественного материала необходимо тщательно соблюдать пропорции. В частности это касается добавления воды. К каждой марке бетона прилагается четкая инструкция по смешиванию компонентов.

Интересно: Почему океаны имеют разный уровень?

Распространенной ошибкой является добавление слишком большого количества воды. Бетон в таком случае становится более подвижным, благодаря чему с ним удобно работать. Но излишняя жидкость сказывается на главном качестве материала – прочности.

Распространение бетона в строительстве объясняется его преимуществами, такими как прочность на сжатие и изгиб, удобоукладываемость, устойчивость к минусовым температурам и влаге. Прежде чем поступить в эксплуатацию, бетон проходит несколько испытаний, при помощи которых подтверждаются его свойства.

Как застывает бетон?

Процесс, во время которого застывает бетон, называется полимеризацией. Он состоит из нескольких этапов – схватывания и отвердения. Через какой промежуток времени начнется схватывание смеси, зависит от внешних условий и особенностей марки цемента. В среднем этот процесс занимает несколько часов.

Отвердение также требует продолжительного времени. В этот период происходит цементная гидратация – реакция, в которую вступают цемент и вода. Длительность полного отвердения и набора бетоном прочности зависит и от того, с какой целью он используется. Например, фундаменту требуется около месяца для полного затвердения. Если объект не подвергается серьезной нагрузке, достаточно будет выждать около недели.

Застывание бетона неизбежно и бетономешалка не может помешать данному процессу. Постоянное перемешивание бетона внутри нее способствует однородности смеси. Схватывание материала немного отдаляется, но реакция гидратации цемента все равно запущена. Примерно через час снизится подвижность смеси на 25%.

Бетономешалка в совокупности со специальными добавками позволяет замедлить отвердение на 2-4 часа. Это важно, если бетон нужно транспортировать до строительного объекта. Гидратация цемента продолжается в замедленном темпе, но рано или поздно смесь застынет и в бетономешалке. Из-за перемешивания могут образоваться отдельные каменные комья.

Интересный факт: бетон ассоциируется со строительством, в частности – с возведением массивных зданий, которые служат десятки лет. Но в прошлом с его помощью строили даже корабли. В 1867 году француз Жозеф Монье запатентовал железобетон. Но еще в 1849 году из него построили лодку, которую через несколько лет представили в Париже на выставке.

Основными компонентами бетона являются цемент, песок, щебень и вода. От правильного подбора пропорций зависит качество материала. После смешивания всех ингредиентов в реакцию вступают цемент и вода. При этом запускается процесс гидратации цемента, который уже невозможно остановить. Застывание бетона начинается со схватывания и заканчивается отвердением. На это требуется от нескольких дней до месяца – в зависимости от марки цемента и предназначения материала. Бетономешалка может лишь замедлить застывание бетона на 2-4 часа, но в результате он все равно начнет засыхать.

Интересно: Для чего в стекловате стекло?

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Как восстановить слежавшийся цемент для дальнейшего использования

Если цемент долго хранится в мешках, да еще и в ненадлежащих условиях, то он может слежаться. Как правило, уже через полгода или год, цемент превращается в камень, и использовать его по назначению просто невозможно.

Но что делать если слежавшегося цемента несколько мешков, а то и больше. Можно ли как-то восстановить цемент для дальнейшего использования, и что следует знать? Читайте в этой статье строительного журнала samastroyka.ru .

Как восстановить слежавшийся цемент

Цемент — довольно скоропортящийся продукт, который к тому же очень сложно хранить. Если в помещении будет влага, то цемент её обязательно впитает. Да и просто, со временем хранения цемент имеет способность слёживаться, вот почему время от времени нужно переворачивать мешки на хранении.

Если цемент слежался, его еще можно восстановить. Однако при использовании старого цемента можно не надеется на изначальные характеристики и свойства, которые ему были предписаны производителем. Простыми словами, прочность изделий с использованием старого цемента будет ниже.

Чтобы восстановить слежавшийся цемент в мешках, его нужно расколоть и затем измельчить. Большие куски цемента, которые не раскалываются вовсе, можно использовать для засыпки ям или же в качестве наполнителя в бетон.

Всё что поменьше, можно просеять через сито, и получить на выходе какое-то количество еще более менее пригодного для использования цемента. Ну и, конечно же, не стоит забывать, о чем было сказано ранее: использовать восстановленный цемент для выполнения ответственных работ нельзя, поскольку раствор серьёзно потеряет в прочности.

Где использовать окаменелый цемент

Самое верное решение, это подсыпка дорожек и засыпка ям, а также использование старого цемента в качестве наполнителя для бетона. Можно использовать такой цемент в неответственных местах, например, при изготовлении раствора для заливки пола в курятнике или сарае.

Следует знать, что старый цемент М500 теряет часть своих свойств, поэтому он будет соответствовать цементу М300. Да и вообще, при хранении цемент теряет до 15% своей марочной прочности, каждые три месяца.

Как правильно хранить цемент зимой

Для сохранения свойств и качеств хранить цемент нужно только в сухих помещениях. Лучше всего размещать мешки цемента на поддонах или куске целлофана, картона, чтобы они не впитывали влагу с пола.

Располагать мешки нужно максимально близко друг к другу. От стен помещения мешки с цементом должны быть расположены, также, не менее чем на 30-50 сантиметров.

Чтобы цемент не слёживался, мешки необходимо время от времени переворачивать. Делать это рекомендуется не менее двух раз в месяц. При длительном хранении цемента зимой, мешки необходимо обернуть в полиэтиленовую плёнку.

Правильное хранение цемента поможет сохранить хорошую вяжущую способность и не допустить появление окаменелостей. При не обеспечении надлежащих условий хранения, а также при слишком длительном хранении, прочность цемента снижается в несколько раз.

Источник