Чем отличается цемент от портландцемента?
Под технологической спецификой использования цементного раствора подразумевается то, как он застывает после заливки в опалубку, форму или на какую-либо поверхность, когда состав готовится по всем действующим требованиям и соблюдается пропорция между ингредиентами. При этом для достижения цементом максимальной прочности необходимо выждать некоторое время.
Если он еще не приобрел соответствующие прочностные характеристики, следует избегать нагрузок на цементную поверхность, поскольку велика вероятность деформации и появления трещин. То, как трансформируется бетонная смесь, какие стадии при этом проходит, и какие факторы определяют этот процесс, рассмотрим дальше.
Этапы и время формирования бетона
Типовая бетонная смесь твердеет в течение 30 дней. А когда нужно создать сверхпрочный бетонный фундамент для постройки сооружения, здания либо под промышленное оборудование, этот срок продлевается вдвое или даже втрое и может достигать 90 дней. В быту, например, когда создается стяжка, укладывается керамическая плитка, обустраиваются дорожки или отмостки из бетона, уже спустя 72 часа можно ходить по их поверхности.
Основные этапы создания бетонного слоя следующие.
- 1 – Схватывание. Начинается приобретение бетоном прочности.
- 2 – Твердение. Смесь достигает своего оптимального состояния.
Одним из ключевых свойств цемента как связующего стройматериала является его схватываемость. Насколько быстро она проявляется, зависит от температурных условий. Когда вокруг достаточно тепло (от 20-22оС) и на бетонную поверхность непосредственно воздействует солнечный свет, состав схватывается примерно в течение 2-3 часов. А при температуре около 0оС потребуется не меньше 20 часов.
Важно помнить! На начальном этапе высыхания бетона следует избегать каких-либо действий с ним, поскольку он еще подвижен и можно значительно продлить процесс схватывания.
Согласно техническим нормам, действующим в строительной сфере, после того, как поверхность схватилась, цемент затвердевает. В большинстве случаев на это уходит около 30 дней. Цементный слой считается полностью затвердевшим, если он приобрел форму, достаточную для начала следующего запланированного этапа строительства, например, финальной отделки стен или пола.
Следует обратить внимание на актуальность упомянутых промежутков времени, в течение которых высыхает бетон, исключительно при поддержании оптимальной температуры и влажности внешней среды в месте проведения работ. В таком случае будет обеспечиваться более быстрое застывание, особенно если используемое сырье высокого качества.
Важное уточнение! Чтобы нанесенные слои приобретали необходимые свойства, следует обеспечивать соблюдение пропорций при смешивании ингредиентов бетонного состава, то есть правильное разбавление водой, укрепление путем использования высококачественных добавок. В таком случае бетон получит нужные характеристики. Он гарантированно быстро затвердеет как при заливке, как и в процессе кладки блоками.
Чем отличается цемент от портландцемента?
Современные специалисты в строительной сфере постоянно используют составные цементно-песчаные смеси. Кроме того, песок в них может заменяться другими видами инертных стройматериалов, например, гравием, керамзитом или гранитным щебнем.
Правила приготовления состава и специфика производства
Чтобы получить смесь с максимально высоким качеством и отличными эксплуатационными характеристиками, необходимо смешивать ингредиенты, соблюдая определенные пропорции. Результат во многом зависит от процентного содержания воды в готовом цементном растворе. Крайне важно обеспечивать точность при создании любого состава, используемого в строительстве, так как это гарантирует наличие у него необходимых эксплуатационных характеристик, в частности, прочности и устойчивости к воздействию различных факторов внешней среды.
Технологические свойства стандартного цемента могут улучшаться. Для некоторых марок этого стройматериала производители обеспечивают:
- устойчивость к воздействию влаги;
- морозостойкость;
- повышенную текучесть, позволяющую равномерно заливать массу в опалубку или отделывать разные поверхности, нанося ее слоями;
- пластичность и высокое качество клеящего состава при облицовке плиткой, в том числе благодаря добавлению смолообразных ингредиентов.
Цемент обладает таким универсальным свойством как возможность использования в качестве основы для получения нужного стройматериала, как напоминающего изначальный, так и с абсолютно другой формой. Так, строители зачастую делают заготовки бетонной смеси в необходимых объемах, а на производстве выпускается железобетон с высокими показателями прочности, которая обеспечивается благодаря армированию быстро затвердевающим веществом.
Важно! Особенностью бетона является то, что в его основе цемент, в дополнение к которому добавляется песок и другие ингредиенты, придающие стройматериалу его характеристики.
Альтернативная разновидность цемента
Кроме вышеописанного, может использоваться альтернативный вяжущий материал. Он был изобретен в 1824 году и получил свое название от английского острова Портленд, на котором производится добыча известняка, визуально напоминающего эту смесь.
В процессе производства для получения такого продукта дробится клинкер, после чего в него добавляется мел и таким образом регулируется гидратация, то есть материал становится менее термически активным. Тщательно анализируя составы цемента и портландцемента для определения различий между ними, можно определить наличие таких составляющих:
- трехкальциевый силикат (L алит);
- солевидный феррит (браунмиллерит);
- силикатный дикальций (белит);
- трехкальциевый алюминат (целит).
Процедура производства этого продукта.
- 1 – Подготовка сырой основы.
- 2 – Изготовление клинкерной производной.
- 3 – Трансформация составляющих в цемент с различной структурой и другими характеристиками.
В качестве сырья используются такие минеральные вещества:
- оксид кальция – 44%;
- оксид кремния – 14,5%;
- оксид алюминия – 3,5%;
- оксид железа – 2%;
- оксид магния – 1,6%.
Добыча таких ингредиентов осуществляется открытым способом или в шахте. Композицию составляющих необходимо дополнить известняком, глиной, бокситами, железной рудой или полученным в процессе литья остатками. Следующие этапы технологического процесса, в том числе повышение температуры, при которой обрабатывается сырье, до 14800С, приводят к созданию клинкерного строительного материала, измельчаемого после добавления кальциевого сульфата и гипса.
Смешиваясь с водой, такой материал через несколько часов отвердевает и превращается в силикагель. При сочетании с известью и пластификатором природного происхождения (известняком) создается быстро устанавливаемый бетон, а в случае применения извести отдельно выпускается другой продукт, обладающий необходимым уровнем текучести для проведения наружных работ.
Отличия между цементом и портландцементом
Следует отметить, что постановка вопроса не совсем правильная, так как портландцемент – это только разновидность строительного материала, а цемент – целая категория порошкообразных продуктов со связующими свойствами.
Портландцемент имеет такие характерные отличия:
- максимальная прочность – плотность, устойчивость к механическому воздействию и износу;c
- морозостойкость – материал устойчив к действию низких температур;
- наличие в структуре мелкофракционных составляющих, позволяющее придать продукту влагостойкость и способность быстро затвердевать;
- доступность – благодаря невысокой себестоимости сырья у материала доступная цена;
- простота приведения в рабочее состояние: понятный алгоритм действий и минимальное количество правил.
В соответствии с ГОСТ материал может быть таких марок: M400, М500, M550, M600 и M700. Каждая из них имеет определенное целевое назначение.
Портландцемент обладает широкими возможностями, но есть и другие производные материалы с разной структурой и количеством дополнительных ингредиентов, рассматривая которые, можно выявить отличия между портландцементом и цементом.
Виды цементных стройматериалов
Портландцемент используется как сырье для сборных и монолитных конструкций: железобетонных и без арматуры. Среди видов этого материала можно выделить пуццолановый и шлакопортландцемент, которые применяются в разных сферах: при проведении подземных, наземных работ даже на таких сложных объектах как гидросооружения, размещенные и под водой, и на поверхности.
В рассматриваемой категории строительных материалов есть и другие виды продуктов с разным составом:
- гипсоглиноземистые – не дают усадку, расширяются и абсолютно устойчивы к воздействию влаги;c
- высокоглиноземистые и глиноземистые – отличаются жаростойкостью и являются отличным материалом для проведения аварийных инженерных работ;
- цветные и белые – используются архитекторами, скульпторами, ландшафтными дизайнерами и представителями других творческих профессий.
Источник
Чем отличается обычный цемент от портландцемента
Цемент – основной материал в строительной отрасли. Используется вместе с песком для формирования раствора или с другими инертными материалами, такими как щебень. Качество цемента и производные продукты зависят от сырья и пропорций составляющих компонентов, особенно в процентном отношении к воде. Соотношение вода/цемент имеет значение во избежание ухудшения сопротивления и механических свойств массы.
Цемент может быть улучшен по технологическим показателям и связано это не только с влагонепроницаемостью. Применяя добавки, цемент становиться более текучим, что особенно хорошо при отделочных работах или для заполнения конкретных форм. Если необходимо использовать цементный раствор в качестве клея – применяют специальные материалы, делающие его похожим на пасту. Добавка представляет собой вид смолы, при замешивании с цементом в небольших количествах преобразует его совершенно в другой материал. Цемент очень щедрый материал, дешевый и простой в использовании.
Определение портландцемента
Портландцемент – широко применяемый тип цемента, употребляется в качестве связующей основы для получения раствора.
Был изобретен в 1824 году в Англии каменщиком Джозефом Аспдином и получил свое название по сходству и внешнему виду с известняком Портленда, острова в графстве Дорсет (Англия).
Портландцемент получают путем измельчения клинкера с добавлением мела в необходимом количестве для упорядочения процесса гидратации. Проведя микроскопический анализ на куске цемента можно обнаружить присутствие четырех основных компонентов, а именно L алита (трехкальциевого силиката), белита (дикальция силикат), целита (трехкальциевого алюмината) и браунмиллерита (алюминат феррита).
Производство портландцемента происходит в три стадии:
- Приготовление сырой смеси из сырья.
- Производства клинкера.
- Подготовка цемента.
В качестве сырья для производства Портланд материалов применяют минералы содержащие оксиды:
- Кальция СаО (44%)
- Кремния SiO 2 (14,5%)
- Алюминия Al2O3 (3,5%)
- Железа Fe2O3 (2%)
- Магния MgO (1,6%)
Добыча происходит в шахтах, под землей или открытым небом в непосредственной близости от завода, которые, как правило, уже имеют требуемую композицию, а в некоторых случаях необходимо добавить глину, известняк, железную руду, бокситы или остатки литейных материалов.
Смесь нагревают в специальной цилиндрической печи, расположенной горизонтально с небольшим наклоном и медленно вращающейся. Температура поднимается вдоль цилиндра примерно до 1480°С.
Градус нагрева определяется таким образом, что минералы агрегируют, но не плавятся. В нижней секции карбонат кальция (известняк) распадается на оксид кальция и двуокись углерода (CO2).
В высокотемпературной зоне оксид кальция вступает в реакцию с силикатами, образуя силикат кальция (CaSiO3 и Ca2Si2O5), небольшое количество трехкальциевого алюмината (Ca3Al2O6) и алюминат феррита (C4AF, результат реакции 4CaO + Al2O3 + Fe2O3).
Полученный материал называют клинкер. Клинкер может храниться в течение многих лет, прежде чем поступит в производство при условии – избегать контакта с водой.
Количество углекислого газа в атмосфере в среднем равно 1,05 кг CO2 на 1 кг портландцементного клинкера.
Для улучшения характеристики готового продукта в клинкер добавляют около 2% гипса или сульфата кальция и смесь тонко измельчают. Полученный порошок фасуется и готов к использованию.
Цементный состав:
- 64% оксид кальция.
- 21% оксид кремния.
- 6,5% оксид алюминия.
- 4,5% оксид железа.
- 1,5% оксид магния.
- 1,6% сульфат.
- 1% других материалов, в том числе воды.
Портландцемент смешивают с водой, полученная смесь затвердевает в течение нескольких часов. Первоначальное упрочнение обусловлено реакцией между водой, гипсом и трехкальциевым алюминатом формируя кристаллическую структуру алюмината кальция гидрата (CAH), эттрингита (AFT) и моносульфата (AFM).
Последующее затвердение и развитие внутренних сил натяжения получено из медленной реакции воды с трех кальциевым силикатом с образованием силиката кальция аморфной структуры под названием гидрат (CSH гель). В обоих случаях, структуры обволакивают и связывают присутствующие отдельные гранулы материала.
Завершающая реакция производит силикагель (SiO2). Все три реакции вырабатывают тепло.
Чем отличаются эти вида цемента
Портландцемент наиболее распространенный тип цемента общедоступного пользования, используется в качестве основного ингредиента – бетона, строительного раствора, штукатурки, затирки. Был создан на основе других видов гидравлической извести в Англии в середине 19 века. Происходит из известняка.
Порошок получают путем нагрева материалов в печи, чтобы сформировать то, что называется клинкером, при добавлении небольшого количества других добавок.
- Портландцемент может вызвать химические ожоги, раздражение, при длительном контакте – рак легких. Содержит некоторые вредные компоненты, такие как кристаллический диоксид кремния и шестивалентный хром.
- Экологические проблемы связаны с высоким потреблением энергии, необходимым для шахты, производства и транспортировки цемента, загрязнением воздуха диоксидом и твердыми частицами.
- Низкая стоимость и широкая доступность известняка, сланцев и других природных материалов, используемых в портландцементе, делают его одним из самых низко затратных материалов, широко применяемых по всему миру. Бетон изготавливается из портландцемента и известен как универсальный строительный материал.
Источник
