Цимент. История на възникване. Разновидности
| 2-09-2011, 23:35 | [ Строителни и довършителни материали » Цимент ] • Цимент. История на възникване. Разновидности |
Циментът се научи да произвежда през миналия век. В началото на 20-те години на XIX век. Е. Делиев открива пещно свързващо вещество от смес от вар и глина и публикува резултатите от работата си в книга, издадена в Москва през 1825 г. През 1856 г. е пуснат първият завод за портланд цимент в България.
Циментът е един от най-важните строителни материали. Използва се за производство на бетон, бетонови и стоманобетонни изделия, строителни разтвори, азбестоциментови изделия. Произвежда се в големи механизирани и автоматизирани фабрики.
Циментът е общото наименование на група хидравлични свързващи вещества, чийто основен компонент са калциевите силикати и алуминати, образувани при високотемпературна обработка на суровини, доведени до частично или пълно топене. Циментовата група включва всички видове портланд цимент, портланд пуцолан цимент, портланд шлаков цимент, алуминиев цимент, разширяващи се цименти и някои други. Циментът от всеки тип може по време на втвърдяване да развие различни якости, характеризиращи се с марка.
Класовете цимент се регулират от строителните норми и правила (SNiP) и GOST. Циментите се произвеждат предимно от класове 200, 300, 400, 500 и 600 (според тестовите показатели в пластмасови разтвори). С увеличаване на марката цимент, ефективността на използването му в бетона често се увеличава поради намаляване на специфичното потребление.свързващо вещество.
От различните видове цименти най-важен е портландциментът. Портландциментът не винаги отговаря на определени специални изисквания, които се прилагат към бетона и хоросана при различни условия на тяхното използване. Поради това промишлеността произвежда някои разновидности на портланд цимент: устойчиви на сулфати, с умерена екзотермия, бързо втвърдяващи се, хидрофобни, пластифицирани и някои други цименти.
Следователно устойчивият на сулфат портландцимент има повишена устойчивост на сулфат и намалена екзотермичност, т.е. качества, необходими при производството на бетон за отделни зони на хидравлични и други конструкции, работещи в условия на сулфатна агресия. Сулфатоустойчивият портланд цимент обикновено се произвежда в два класа - 300 и 400. Портланд циментът с умерена екзотермия се произвежда от клинкер, който трябва да съдържа не повече от 50% трикалциев силикат и не повече от 8% трикалциев алуминат. Такъв цимент при умерена екзотермия също има леко повишена сулфатна устойчивост, тъй като обикновено съдържа умерено количество трикалциев алуминат. Този тип портланд цимент се използва в хидротехническото строителство в масивни бетонни конструкции, подложени на често редуващо се замразяване и размразяване в прясна или слабо минерализирана вода. Степента на якост обикновено е 300 и 400.
Бързо втвърдяващият се Портланд цимент съдържа много трикалциев силикат и трикалциев алуминат и е много фино разделен. Следователно, такъв цимент се характеризира с интензивно увеличаване на якостта в първия период на втвърдяване - след 1 и 3 дни.
Произвежда се и специално бързо втвърдяващ се цимент. След три дни показва якост на натиск от 450-500 kg/sq. cm (при тестване в твърдирешения). Хидрофобният портланд цимент се произвежда чрез въвеждане на 0,1 - 0,2% милонафт, азидол, окислен вазелин, синтетични мастни киселини, техните остатъци и други хидрофобни повърхностноактивни добавки при смилане на клинкер. Тези вещества, адсорбирани върху циментови частици, образуват най-тънката - средно мономолекулна, т.е. с дебелина една молекула, обвивка. Но тази най-тънка обвивка дава на цимента специални свойства. Това е същността на хидрофобизацията на цимента като метод, който позволява до известна степен да се контролират свойствата на цимента във връзка с действието на водата на различни етапи от неговото използване. Както е известно, взаимодействието на цимента с водата е двупосочен противоречив процес.
Афинитетът към водата е органично присъщ на цимента, без това свойство той не би могъл да служи като свързващо вещество. Но в същото време на определени етапи от прилагането на цимента водата е вредна за него. Така че, по време на съхранение и транспортиране, циментът се влошава от влага, водата с примеси, съдържащи се в него, причинява корозия на циментовия камък и при често редуване на замразяване и размразяване на циментови материали ги унищожава.
Задачата за преодоляване на противоречията, заложени в самата природа на цимента, до известна степен се решава чрез неговата хидрофобизация. Хидрофобният цимент по време на транспортиране и съхранение, дори при много влажни условия, не се влошава. Повърхностно активните вещества, съдържащи се в него, имат пластифициращ ефект върху бетонови (замазъчни) смеси, както и намаляват водопропускливостта и повишават корозионната устойчивост и устойчивостта на замръзване на бетона. Например, ако обикновеният бетон може да издържи 300 цикъла на редуване на замразяване и размразяване, тогава хидрофобизираният бетон може да издържи 1000 или повече цикъла.
Марките на хидрофобния цимент са същите като тези на Портланд. Хидрофобният цимент е създаден в СССР. НаВъз основа на съветския опит, производството на този цимент започна и в чужбина (например в Англия). Пластифицираният портланд цимент се получава чрез добавяне на около 0,25% сулфитно-алкохолен остатък (на база сухо вещество) спрямо теглото на цимента при смилане на клинкер. Това повърхностно активно вещество пластифицира бетонови смеси, главно мазни, позволява да се намали съотношението вода-цимент, без да се нарушава мобилността на смесите, а в някои случаи позволява да се намали консумацията на цимент. В същото време устойчивостта на замръзване на втвърдения бетон се увеличава.
Белият портланд цимент се произвежда от клинкер с ниско съдържание на желязо (сивият цвят на обикновения цимент се дължи главно на наличието на железни съединения в оригиналните суровини). Цветните цименти се получават на базата на бял портланд циментов клинкер чрез съвместно смилане с пигменти от различни цветове, например с охра, железен оксид, хромен оксид. Също така е възможно да се получат цветни цименти чрез смесване на бял цимент с пигменти.
Използването на бял и цветен портланд цимент, което допринася за архитектурно-декоративния дизайн на сградите, е от голямо значение при индустриалната декорация на едроелементни сгради. Тези цименти се използват и за цветни циментобетонни пътни настилки, например на площади в близост до монументални конструкции. В допълнение към изброените, има и някои специални класове портланд цимент, като фугиране, за производството на азбестоциментови продукти.