Пуццолановый портландцемент: что это, основное положительное свойство, применение

Для строительства объектов жилищного, промышленного, сельскохозяйственного назначения, работающих в условиях повышенной влажности, применяются различные виды пуццолановых цементов,

Технология получения

Современный пуццолановый цемент объединяет в себе группу цементов специального назначения, в составе которых содержится не менее 35% активных присадок. В частности, в состав единицы массы цемента пуццоланового (ГОСТ 31108-2003), входят следующие компоненты:

  • Портландцементный клинкер: 65-80%.
  • Активные добавки (пуццолана, зола уноса, обожженный сланец, микрокремнезем): 20-35%.
  • Вспомогательные присадки: 0-5%.

Самый востребованный и распространенный вид пуццоланового цемента – это пуццолановый портландцемент, который изготавливают на цементных заводах полного цикла. Основные «потребительские» свойства пуццоланового цемента:

  • Пуццолановый цемент светлее, чем обычный портландцемент общего применения.
  • Бетон на основе связующего этого вида выделяет меньше тепла при схватывании и твердении. Актуально при возведении массивных сооружений в теплое время года.
  • Повышенная сульфатостойкость и повышенная водонепроницаемость.
  • Низкая себестоимость производства относительно портландцемента общего применения.
  • Высокая стойкость к образованию трещин.

Физико-механические свойства бетона на основе самого востребованного пуццоланового цемента ЦЕМ II / А-П 42,5Н, регламентированные требованиями ГОСТ 31108-2003:

  • Прочность на сжатие в «возрасте» 28 суток: 42,5-62,0 МПа (425-620 кгс/см2).
  • Прочность на изгиб: 6,8 МПа (68 кгс/см2).
  • Схватывание: начало не ранее 1 часа после затворения, окончание через 4,5 часа после затворения.

Пуццолановый цемент и его особености

Технологическая схема производства пуццоланового цемента стандартная. Суть процесса заключается в отдельном изготовлении клинкера портландцемента и отдельном производстве (сушке) комплекса минеральных присадок.

Далее клинкер и присадки подвергаются совместному помолу в многокамерных шаровых грохотах. Раздельный помол клинкера и добавок с последующим смешиванием, используются редко, когда требуется большой расход цемента. В основном непосредственно на строительных площадках при возведении масштабных объектов – крупных гидротехнических сооружений.

См. также

  • Римский бетон

Состав, виды и сферы применения

Что такое цемент с пуццоланой? Ответ прост – это гидравлическое вяжущее вещество, вырабатываемое путём перемалывания клинкера (до 80%) с добавками высокой активности (до 40%), плюс незначительное количество алебастра (не более 3,5%).

Общий ежегодный выпуск такого цемента в России достиг 5 млн т. Природные добавки вулканического (пепел, пемза) и осадочного начала (трепел, опока), а также известь, обожжённая глина, доменный шлак в составе цемента разъясняют, что такое пуццолана. Количество этих веществ в данном соединении пропорционально их свойствам и составу. Чем выше активность добавки, тем ниже процент содержания её в изделии.

В зависимости от содержания ингредиентов производят следующие виды изделия:

  • пуццолановый;
  • известково-глинитный;
  • известково-зольный.

Пуццолановый цемент — это самый массовый из всех перечисленных материалов, применяемых в строительстве гидротехнических сооружений (шлюзы, каналы, порты), подземных коммуникаций (метро, туннели), устройстве подвалов, фундаментов и в других аналогичных местах, где есть взаимодействие с пресными и сульфатными водами.

Не следует использовать этот строительный материал из-за низкой воздухостойкости при монтаже надземных конструкций из бетона, находящихся в естественных условиях, которые могут привести к прекращению его твердения и породить оседание части сооружения.

Пуццолановый цемент имеет слабую устойчивость к попеременному воздействию оттаивания и замораживания, высыхания и увлажнения, что ограничивает сферу его применения.

Не рекомендуется готовить бетонную смесь из этого цемента при температуре от 0° C и ниже вследствие низкой морозостойкости.

Пуццолановый портландцемент — что это

Главными составными частями материала являются специально обработанная глиняно-известковая смесь (цементный клинкер), измельченная гипсовая крошка и субстанции вулканического происхождения. Основное положительное свойство пуццоланового портландцемента – повышенная стойкость к воздействию влаги. В отличие от обычного цемента, использование материала в местах с наличием воды улучшает его характеристики и повышает прочность.

Плюсы и минусы, где применяют

Применение цемента

Использование материала в качестве основы для бетона улучшает его водостойкость – эффект достигается за счет характеристик состава пуццоланового портландцемента.

Строения, возведенные с его применением, обладают повышенной гибкостью, легко поддаются обработке, менее подвержены деформации и разрушению.

К недостаткам рассматриваемого материала стоит отнести:

  • увеличенную усадку;
  • низкие показатели воздухо- и морозостойкости, скорости конечного отвердевания;
  • повышенную потребность во влаге.

Стоит отметить, что достоинства материала перевешивают минусы, делая первостепенным при возведении сооружений с высокими требованиями по показателям стойкости. Использование гидростойкого портландцемента широко распространено при строительстве доков, тоннелей и подземных бункеров, плотин, мостовых опор, систем водоотведения и канализации, обустройстве речных портов. Характеристики материала обуславливают его применение при сооружении объектов, находящихся под постоянным воздействием грунтовых вод с повышенным содержанием минералов.

Интересный факт! Производство ряда разновидностей бетонов с помощью технологии пропаривания с применением пуццоланового портландцемента позволяет получить высокую устойчивость к коррозии, увеличить прочность конечного материала.

Что такое пуццолановый портландцемент

ПортландцементОсновные компоненты материала: прошедшая предварительную обработку смесь глины и известняка — цементный клинкер; рыхлые вулканические породы и мелко перемолотый гипс. Для создания однородного состава все компоненты предварительно должны быть тщательно измельчены.

Пуццолановый портландцемент совмещает ряд уникальных качеств. Важная особенность — высокие эксплуатационные свойства во влажной среде. При заливке этого цемента в конструкциях, предполагающих присутствие воды, прочность материала возрастает. Такие качества делают материал незаменимым в строительной отрасли.

Технические показатели

По ГОСТ 31108–2003 пуццолановый портландцемент имеет следующие характеристики, приведённые в таблице:

Наименование свойств Количество Примечание
1 Активных добавок (%) 20–40
2 Плотность (г/см³) 2,7–2,9
3 Срок хранения (месяц) 6 В сухом помещении
4 Прочность на сжатие (МПа) 42,5–62,5 По истечении 28 суток
5 Время схватывания начало /конец (час:мин) 0:45/12:00
6 Прочность на изгиб (МПа) 6,8 После 28 суток
7 Густота цементного теста (%) 28–35
8 Объёмный вес (кг/м³) 800–1000 В рыхлом состоянии
9 Удельный вес (кгс/м³) 2,7–2,9
10 Объёмный вес (кг/м³) 1200–1600 В уплотнённом виде
11 Тонкость помола на сите №008 (%) До 10

Где применяют пуццолановый цемент

Высокая сульфатостойкость и высокая водостойкость являются определяющими факторами области применения цемента этого вида:

  • Строительство подводных и подземных элементов гидротехнических сооружений работающих в условиях отмывания морской и пресной воды: судоремонтные доки, защитные молы, плотины, шлюзы и набережные.
  • Инженерные сети: канализационные и водопроводные сооружения.
  • Строительство тоннелей, стволов шахт, подземных емкостей.
  • Возведение оросительных и осушительных конструкций на солончаковых и заболоченных грунтах.
  • Строительство монолитных или сборных фундаментов жилых и промышленных зданий в условиях воздействия грунтовых вод содержащих высокий уровень вредных примесей.
  • Производство ЖБИ использующее технологию пропаривания.

Использовать

Использование пуццолана в цементе и бетоне имеет три преимущества. Во-первых, это экономическая выгода, полученная от замены значительной части портландцемента более дешевыми природными пуццоланами или промышленными побочными продуктами. Во-вторых, снижение экологических затрат на цементную смесь, связанных с парниковыми газами, выделяемыми при производстве портландцемента. Третье преимущество — повышенная долговечность конечного продукта.

Смешивание пуццоланов с портландцементом имеет ограниченное вмешательство в традиционный производственный процесс и дает возможность превращать отходы (например, летучую золу ) в прочные строительные материалы.

Уменьшение содержания портландцемента в бетонной смеси на 40 процентов обычно возможно при замене на комбинацию пуццолановых материалов. Пуццоланы можно использовать для контроля схватывания, увеличения срока службы, снижения стоимости и уменьшения загрязнения без значительного снижения конечной прочности на сжатие или других эксплуатационных характеристик.

Свойства затвердевших смешанных цементов в значительной степени связаны с развитием микроструктуры связующего, то есть с распределением, типом, формой и размерами как продуктов реакции, так и пор. Благоприятные эффекты добавления пуццолана с точки зрения более высокой прочности на сжатие, характеристик и большей долговечности в основном приписываются пуццолановой реакции, в которой гидроксид кальция расходуется для получения дополнительных продуктов реакции CSH и CAH. Эти пуццолановые продукты реакции заполняют поры и приводят к уточнению распределения пор по размерам или структуры пор. Это приводит к пониженной проницаемости связующего.

Вклад пуццолановой реакции в прочность цемента обычно проявляется на более поздних стадиях отверждения, в зависимости от пуццолановой активности. В подавляющем большинстве цементов с добавками можно наблюдать более низкую первоначальную прочность по сравнению с исходным портландцементом. Однако, особенно в случае пуццоланов мельче, чем портландцемент, снижение начальной прочности обычно меньше, чем можно ожидать, исходя из коэффициента разбавления. Это можно объяснить эффектом наполнителя, при котором мелкие зерна SCM заполняют пространство между частицами цемента, что приводит к более плотному вяжущему. Ускорение реакций гидратации портландцемента также может частично компенсировать потерю ранней прочности.

Повышенная химическая стойкость к проникновению и вредному действию агрессивных растворов составляет одно из главных преимуществ пуццолановых цементов. Повышенная долговечность связующих на основе смеси пуццолана продлевает срок службы конструкций и снижает необходимость в дорогостоящей и неудобной замене поврежденной конструкции.

Одной из основных причин повышенной долговечности является пониженное содержание гидроксида кальция, способного принимать участие в разрушительных реакциях расширения, вызванных, например, атакой сульфата . Кроме того, пониженная проницаемость связующего замедляет проникновение вредных ионов, таких как хлор или карбонат. Пуццолановая реакция также может снизить риск интенсивных реакций щелочного металла и кремнезема между цементом и заполнителями за счет изменения порового раствора связующего. Снижение щелочности раствора и увеличение концентрации оксида алюминия сильно снижает или ингибирует растворение агрегированных алюмосиликатов.

Ссылки

  • http://www.hrono.ru/organ/ukaz_p/puccolan.php
  • http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-181-4/35.htm
modif.png Эта страница в последний раз была отредактирована 25 марта 2021 в 20:20.

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Разновидности портландцемента, их особенности и сфера применения

Портландцемент является одной из разновидностей цемента. Он имеет достаточно большое количество подвидов, которые отличаются сферой применения, ценовой политикой и своими свойствами.

Главной особенностью цемента — быстрота его твердения на первые три дня. Этот результат достигается путем введения гранул шлака или активных минералов. При этом клинкер рекомендуется более тщательно измельчить.Выпускаемые марки М400 и М500 предназначены для напряженных конструкций и сооружений.

Благодаря быстроте схватывания цемента, уменьшается время выдержки монолита в съемной опалубке.Важно помнить, что быстротвердеющий цемент не может подлежать длительному хранению. Уже через несколько месяцев он может полностью потерять свои главные преимущества.

Производители пуццоланового цемента

На производстве пуццоланового портландцемента вследствие ограниченности и «специальности» его применения специализируется ограниченный круг отечественных и зарубежных цементных заводов в числе которых:

  • Компания ОАО «Новоросцемент».
  • Завод ЗАО “КАВКАЗЦЕМЕНТ”
  • ОАО «ВЕРХНЕБАКАНСКИЙ ЦЕМЕНТНЫЙ ЗАВОД».
  • ОАО «КРАСНОСЕЛЬСКСТРОЙМАТЕРИАЛЫ» (Республика Беларусь).
  • ОАО «БЕЛОРУССКИЙ ЦЕМЕНТНЫЙ ЗАВОД» (Республика Беларусь).

В завышении повествования следует отметить, что пуццолановый цемент следует использовать в усилиях повышенной влажности среды. Имеется ввиду обеспечение повышенной влажности, в которой раствор цемента набирает свою марочную прочность. В противном случае технические характеристики конструкций изготовленных на основе связующего этого вида не будут отвечать требованиям ГОСТа и прочим основном потребительским качествам.

Достоинства и недостатки

Пуццолановые цементы отличаются рядом преимуществ перед обычными строительными смесями:

  1. высоким уровнем соединения с металлической арматурой в железобетонных конструкциях;
  2. отсутствием большого количества трещин в готовых изделиях;
  3. долговечностью сооружений, построенных с их применением;
  4. выходом большего количества раствора, бетона;
  5. лёгкостью обработки и получением более гладкой поверхности изделий;
  6. устойчивостью к пресным и минерализованным водам при уплотнении;
  7. быстрым схватыванием;
  8. превышает прочность обычного бетона при автоклавном изготовлении конструкций;
  9. себестоимость массового производства значительно ниже.

Недостатками такого цемента являются:

  • низкая воздухостойкость;
  • большие потребности в воде во время приготовления растворов;
  • меньшие сроки хранения, а как следствие – понижение прочностных характеристик;
  • слабая устойчивость к воздействию низких температур и перепадам влажности.

Подведём итоги. Пуццолановые цементы, несмотря на мелкие недостатки, имеют значительные преимущества, которые делают их незаменимыми при строительстве гидротехнических, подземных, иных конструкций, требующих высокой прочности и противодействия повышенной влажности.

Смотрите также: Тонкости в остеклении «хрущевских» балконов Из чего делают фарфор? Столешницы из жидкого камня Каменная столешница для кухни Уголок на кухню Диван для кухни: какую модель выбрать

Прочность

Пуццолановый цемент, состав, свойства, применение которого обеспечивают отличительную прочность готовых элементов, долговечен, это вызвано количеством образуемого гидросиликата кальция. Для материала характерно длительное увеличение прочности из-за уменьшения общей массы чистого цемента, все дело во вводимых добавочных ингредиентах. Ускорение твердения отмечается при взаимодействии гидрата кальциевой окиси и активного кремнезема, в результате материал приобретает прочность, аналогичную другим цементным растворам. Поэтому требуется более продолжительное нахождение во влажной среде.

известково пуццолановый цемент

внешние ссылки

  • СМИ, связанные с пуццоланой, на Викискладе?

Производители материала

Пуццолановый цемент выпускает небольшое количество компаний, поскольку для его производства требуется специальное оборудование и доступ к особым компонентам. Самые известные фирмы-изготовители таковы:

  • «Кавказцемент»;
  • «Новоросцемент»;
  • «Белорусский цементный завод»;
  • «Красносельскстройматериалы»;
  • «Верхнебаканский цементный завод».

Состав с пуццоланой Верхнебаканского завода Стоимость стандартного мешка цемента (40 кг) — 500-600 рублей. Покупка материала за рубежом будет экономически невыгодной, так как приведет к сильному удорожанию цены. Пуццолановый цемент — качественный, прочный и надежный материал, уникальные свойства которого сполна проявляются только при строгом соблюдении технологии, поэтому перед покупкой важно ознакомиться с правилами работы и нюансами его использования.

Что нужно знать

Без цемента не обходится ни один строительный объект, при этом Россия занимает лидирующие позиции по изготовлению данного материала. Любые его разновидности по своему химическому структурообразованию относятся к категории силикатов, при этом в составе присутствует добавка в виде двуокиси кремния. В качестве основы цемента выступает клинкер, который состоит из извести и глины, прошедших обжиг. Инфузорная земля выступает в роли примеси. Образуемая во время производства и использования цементная пыль при продолжительном воздействии вызывает развитие бронхита и в редких случаях – пневмокониоза, при условии превышения уровня двуокиси кремния, которую содержит пуццолановый цемент.

Силикоз является тяжелой формой пневмокониоза и приобрел наибольшее распространение во время активного развития машиностроения и горнодобывающей промышленности в связи с тем, что на рабочий состав воздействует большое количество кварцевой пыли. Данное заболевание чаще всего встречается у людей, имеющих отношение к обработке гранита, разработке туннелей, изготовлению керамических и огнеупорных составов.

пуццолановый цемент применение

( 1 оценка, среднее 4 из 5 )

Приготовление сульфатостойкого цемента

Этот вид цемента получают из дробленого клинкера, к которому добавляют смесь трехкальциевых алюмината и силиката. Особое внимание уделяют дозировке. Так, алюминат не должен превышать 5%, а силикат 50 %. Такое соотношение составляющих не случайно. В природе много сульфатов, которые при взаимодействии с трёхкальцевым гидроалюминатом, приводят к сульфатной коррозии. Поэтому исходное сырье содержит минимальное количество железа.

Название цемента Минералогический состав клинкера, %
C2S C2S C2A C4AF
Сульфатостойкий портландцемент 58 27 4 15

Рекомендуем ознакомится с информацией о марках цемента М800 и цемента М900.

Производство

На специализированных заводах изготавливается известково-пуццолановый цемент, производство которого требует наличия технологического полного цикла. Отличие таких объектов промышленности заключается в том, что они имеют отделение для помола, используемое для измельчения и высушивания добавок. Выступают в роли них минеральные натуральные вещества – глиеж, диатомит, также возможно применение побочной продукции энергетического производства.

Содержится множество дополнительных веществ в таком материале, как пуццолановый цемент. Состав и соотношение ингредиентов оказывают влияние на эксплуатационные характеристики. Для изменения периода застывания во время помола добавляется гипс, при этом его количество не должно быть более 3% от всей массы.

пуццолановый цемент свойства

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...