Цемент это композиционный материал
Как выбрать композитный цемент?
Прямые реставрации занимают примерно 96 % нашего рынка. Большинство дантистов свою деятельность, так или иначе, связывают с прямым восстановлением зубов — наиболее распространенное вмешательство. В то же время непрямые реставрации создают гораздо большие возможности и лучшую эстетику для наших пациентов.
Фарфоровые и стеклокерамические коронки и мосты постоянно совершенствуются. Это уже не только металлокерамические конструкции, а изделия, созданные на циркониевой основе, на основе окиси алюминия, дисиликата лития, композита и др. Некоторые из них изготовляются путем послойного нанесения материала на основу, другие представляют собой цельную конструкцию, полученную на станке с программным управлением (CAD/CAM).
Укрепление несъемных конструкций имеет особое значение: мы стремимся к долговечности наших реставраций, особенно если речь идет об активной реабилитации полости рта. По мере увеличения прочности керамики ее укрепление играет особую роль в силу определенных сложностей подготовки субстрата и его бондинга с зубом. Коронки, облицовки, вкладки и т. д. требуют нашего особого внимания, когда их надо долговечно укрепить.
Так же как и при использовании других реставрационных материалов, мы ожидаем определенных свойств и от наших цементов:
Сочетаемость со всеми материалами.
Сила связки. Особое значение имеет начальная сила связки. Следует учесть, что цементы на основе стеклоиономеров применять для керамических реставраций не рекомендуется: стеклоиономер имеет тенденцию впитывать влагу и расширяться, приводя к трещинам и переломам реставрации.
Прочность на сжатие, на изгиб.
Характер отверждения (LC/SC-фазы). Это особенно важно для самопротравливающих цементов. У многих производителей первая фаза — светоотверждение — проходит нормально, но вторая фаза — самоотверждение внутри коронки — не реализуется, конверсия не проходит до оптимальных значений, и укрепление, конечно, неполноценно. Один дантист рассказывал, что как-то после светополимеризации с последующим выжиданием мостовидный протез отделился при попытке удалить излишки цемента по краям. Хотя это может произойти и позже — то, что мы называем расцементировкой.
Простота применения. Нет нужды в активаторе. Как и во всех композитных материалах, в частности адгезивах, для самоотверждения или сочетания с материалами двойного или самоотверждения необходим дополнительный активатор. Некоторые производители идут на хитрость и вводят катализатор непосредственно в цемент. Но нам нужна возможность использовать цемент, который мы хотим, и тогда, когда хотим, а не то, что нам «подсовывает» производитель.
Универсальность — способность к полимеризации и достижению максимальной прочности с различными адгезивами, а не только с теми, которые выборочно предлагает производитель.
Толщина слоя имеет особое значение для точной посадки непрямой реставрации. Так как многие непрямые реставрации, в частности коронки, сегодня имеют значительную точность в прилегании, я рекомендую вам наносить цемент не внутрь реставрации, как мы привыкли делать, а на препаровку. Затем установить реставрацию, очистить края, нанести по краям вазелин и закрыть все фольгой. Это предохранит края реставрации от вымывания цемента вначале, когда воздействие слюны наибольшее.
Долговечность. Прочность бондинга имеет тенденцию снижаться. Поэтому необходимо воспользоваться материалом с наивысшей степенью конверсии. Таким материалом, например, является DuoLink Universal. Исследования показали, что степень конверсии этого цемента наивысшая, особенно если он употребляется с AllBond Universal . Интересно, что в этом случае, даже если по забывчивости не светополимеризовать материал изначально (в случае опаковой основы: металл или цирконий), он полностью полимеризуется внутри.
DuoLink Universal, BISCO (США)
Стабильность при хранении. Мы хотим максимально использовать все возможности материала в пределах срока его годности. Для того чтобы лучше понять особенности применения различных цементов в определенных ситуациях, надо представить себе, когда и что мы выбираем для разнообразных реставраций и почему: Например: Обычный фарфор — наиболее слабый материал для изолированных реставраций — облицовки и коронки. Он обладает хорошей эстетикой. Цемент наилучшим образом подходит для укрепления таких реставраций — Choice2 . Он не содержит аминов, влияющих со временем на изменение оттенка облицовок.
Choice2, BISCO (США)
- Цирконий — самый прочный материал, но он не пропускает свет, что необходимо для светополимеризации облицовок. Для укрепления реставраций на основе циркония необходимо воспользоваться праймером Z-Prime Plus , создающим химический бонд между субстратом и цементом. Наилучшим цементом будет DuoLink Universal в двух оттенках: универсальный и молочно-белый. Важно отметить один часто упускаемый факт, а именно: AllBond Universal — это универсальный адгезив, как мы знаем, но в то же время это и праймер, схожий с Z-Prime. Его также можно нанести на внутреннюю поверхность субстрата, кроме eMax, но, в отличие от Z-Prime, его надо светополимеризовать.
Z-Prime Plus, BISCO
Дисиликат лития (eMax) — стеклокерамика, распространенный современный материал, обладающий прочностью и прозрачностью, что важно для облицовок. eCement содержит в наборе как светоотверждающий, так и цемент двойного отверждения, на случай если облицовка толще 1 мм. Цемент выпускается в А1, полупрозрачный и ярко-молочные цвета покрывают все необходимые клинические ситуации. Реставрации eMax требуют использования 4%-ной фарфоровой протравки (плавиковая кислота) и силана. Как eCEMENT, так и DuoLink Universal дают возможность очень легкой очистки краев от излишков цемента после укрепления реставрации.
eCement, BISCO (США)
Так же как многие из вас, я часто пользуюсь самопротравливающим цементом BisCem . Удобный и быстрый способ укрепления реставраций и штифтов. В отличие от продуктов других производителей, он не нуждается в адгезиве, превышает прочность аналогичных цементов и, как все разработки Bisco, конечно, сочетаем со всеми субстратами и реставрационными материалами.
BisCem, BISCO (США)
Если у вас возникает необходимость достигнуть наибольшей прочности, как, например, при укреплении реставрации на коротком абатменте имплантата или короткой культе, можно воспользоваться текучим композитом BISFIL-2B . Этот материал не относится к группе цементов, но его консистенция и текучесть отличает его от других. Его толщина пленки меньше, чем у самоотверждаемого цемента C&B, прочность очень высокая, так как это, по существу, очень прочный гибридный самоотверждаемый композит.
BISFIL — 2, BISCO (США)
Композиционные цементы
Композиционный цемент — многокомпонентное гидравлическое вяжущее, состоящее из портландцементного клинкера и 2-х и более минеральных техногенных или природных материалов (минеральных добавок). По зарубежным стандартам (например, EN) содержание клинкера в таких цементах не должно быть менее 20%, по проектам современных российских стандартов — 40% качестве минеральных добавок в таких цементах в разных сочетаниях используют доменный гранулированный, пуццолановые добавки, золу-унос тепловых станций, микрокремнезём , а в некоторых случаях и молотый известняк. Композиционные цементы получают совместным размолом клинкера, гипса и минеральных добавок или смешением раздельно размолотых компонентов Производство композиционных цементов преследует цели снижения энергозатрат на приготовление вяжущих веществ и утилизацию отходов. Затраты на производство таких цементов и их стоимость ниже стоимости рядового портландцемента. По стандарту EN-197 в композиционном цементе в качестве минеральных добавок применяются доменный шлак, природная или искусственная пуццолана и кислая зола-унос тепловых электростанций.
Свойства композиционных цементов зависят от их конкретного состава: содержания клинкера, вида и количества минеральных добавок. Они аналогичны свойствам смешанных цементов с высоким содержанием добавок (шлакопортландцемента, пуццоланового портландцемента) и характеризуются невысокой прочностью (марка не выше «300»), замедленными сроками схватывания. Долговечность цементного камня на таком цементе соответствует долговечности камня на рядовом портландцементе.
Разновидностью композиционного цемента, нормируемого ГОСТ 25328, является цемент для строительных растворов (кладочный цемент), а также многокомпонентный цемент.
Композиционные цементы в качестве вяжущего вещества могут быть использованы вместо рядовых цементов с минеральными добавками в производстве некоторых видов сухих строительных смесей (например, в составах кладочных растворов).
Смотрите также:
Визуальный и измерительный контроль
В России, требования к организации и порядку проведения визуального и измерительного контроля (ВИЗК) оборудования энергетических объектов, устанавливает «Инструкция по визуальному .
Характеристики цемента
С тех пор, как был изобретен современный цемент, прошло уже почти 200 лет, за это время было получено очень много его разновидностей. В каждой стране, на каждом заводе использовал .
Жилище в стиле техно
Этот стиль, возникший в 80-е годы прошлого столетия, как некий ироничный ответ на радужные перспективы индустриализации и господства технического прогресса, провозглашенные в его начале.
Категории
- Главная
- Дизайн-проект в восточном стиле
- Развитие районной планировки
- Электротехника в строительстве
- Русская деревянная архитектура
- Новая архитектура
- Новое о архитектуре
- Популярное о строительстве
- Карта нашего сайта
- Поиск по сайту
Цемент это композиционный материал
Дана краткая информация об исследовании свойств получаемых композиционных цементов с использованием доменных гранулированных шлаков ОАО «Азовсталь» и ОАО «НЛМК». В качестве добавки-интенсификатора помола использовалась добавка на основе высших карбоновых кислот и их производных. Было установлено, что использование добавки позволяет значительно интенсифицировать процессы измельчения композиционных цементов, а также улучшить их гранулометрический состав. Изучение реологических свойств суспензий, полученных на основе исследуемых композиционных цементов показало, что введение добавки-интенсификатора позволяет снизить пластическую вязкость, что находит свое отражение в увеличении прочности полученного цементного камня. Использование предлагаемой в работе добавки является целесообразным, поскольку приводит к значительной интенсификации помола цементов, что позволяет получать цементы с оптимальными характеристиками при меньших затратах энергии. Полученные результаты позволяют говорить об эффективности проводимых исследований и возможности получения материалов на основе цемента с относительно низкой стоимостью и качественными характеристиками.
286 KB
композиционные цементы
добавка-интенсификатор
помол цемента
реологические свойства
1. Борисов И.Н. Энерго- и ресурсосбережение в производстве цемента при комплексном использовании техногенных материалов / И.Н. Борисов, В.Е. Мануйлов // ALITinform: Цемент. Бетон. Сухие смеси. – 2009. – № 6. – С. 50–58.
2. Классен В.К. Энерго- и ресурсосбережение при использовании техногенных материалов в технологии цемента / В.К. Классен, И.А. Шилова, Е.В. Текучева, В.В. Степанов // Строительные материалы. – 2007. – № 8. – С. 18–19.
3. Рахимбаев Ш.М. Некоторые вопросы снижения энерго- и материалоемкости, повышения качества строительных материалов / Ш.М. Рахимбаев, Т.В. Аниканова // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2007 – № 1. – С. 23–25.
4. Шаповалов Н.А. Влияние олигомерных электролитов на агрегативную устойчивость и реологические свойства водных минеральных суспензий / Н.А. Шаповалов, А.А. Слюсарь, О.А. Слюсарь // Коллоидный журнал. – 2006. – т. 68, № 3. – С. 384–390.
5. Ломаченко Д.В. Диспергация цементного клинкера при помоле с новой органической добавкой / Д.В. Ломаченко, Н.П. Кудеярова, В.А. Ломаченко // Строительные материалы. – 2009. – № 7. – С. 62–63.
В настоящее время в цементной промышленности крайне важным является вопрос повышения экономической эффективности производства. Для этого существуют несколько возможных пути решения: можно снизить себестоимость получаемой продукции за счет использования новых технологий или отходов различных производств либо улучшить качество выпускаемой продукции с минимальным количеством издержек [1, 2]. Одной из возможностей получения строительных материалов с оптимальными прочностными и стоимостными характеристиками являются композиционные портландцементы [3].
Целью данной работы является оценка возможности получения композиционных цементов на основе портландцементного клинкера и доменного гранулированного шлака и изучения свойств получаемых материалов.
Материалы и методы исследования
Для этого использовались портландцементный клинкер Старооскольского цементного завода, доменный гранулированный шлак ОАО «Азовсталь» (г. Мариуполь, Донецкая область, Украина) и шлак ОАО «НЛМК» (Липецкая область). Указанные компоненты измельчались с использованием гипса в количестве 5 % для регулирования сроков схватывания. При этом количество шлака варьировалось от 30 до 60 % что соответствует требованиям ГОСТ 31108–2003 и европейского стандарта EN-197.1, которые регламентируют свойства получаемых цементов.
Измельчение материалов проводилось в шаровых мельницах при постоянном времени, которое составляло 40 мин. Для интенсификации процесса измельчения использовалась добавка на основе солей высших карбоновых кислот (одной из которых является олеиновая), эфиров на их основе, а также их производных, изготовленная в БГТУ им. В.Г. Шухова. Количество добавки, вводимой при помоле, составляло 0,05; 0,075; 0,1; 0,125 %. Оценка гранулометрического состава и степени измельчения цемента оценивалась по значению удельной поверхности и значению остатка на сите 008, а измерение прочностных показателей проводилось в возрасте 28 сут на сжатие.
Результаты исследования и их обсуждение
Измерение удельной поверхности получаемых цементов проводилось методом воздухопроницаемости. Значения удельной поверхности, после 40 мин измельчения представлены в табл. 1.
Удельная поверхность цемента (м2/кг) со шлаком ОАО «НЛМК» и ОАО «Азовсталь»
Количество шлака ОАО «Азовсталь», %
Количество шлака ОАО «НЛМК», %
Удельная поверхность м2/кг
Из данных видно, что измельчение клинкера со шлаком ОАО «Азовсталь» в различных соотношениях происходит более интенсивно по сравнению со шлаком ОАО «НЛМК». При этом значительная разница удельной поверхности наблюдается при различных соотношениях в системах цемент/шлак. Оба шлака являются более трудноразмалываемым компонентом по сравнению с портландцементным клинкером, поэтому с увеличением доли шлака значения удельной поверхности снижаются.
Данные ситового анализа также подтверждают данные полученные при измельчении получаемых цементов. Просеивание полученного материала через сито 008 показало, что значения остатков на ситах для цемента со шлаком ОАО «Азовсталь» составляют меньшую величину по сравнению с цементом, измельченным со шлаком ОАО «НЛМК» аналогичного количества и при равном значении используемого интенсификатора (табл. 2), что свидетельствует о его большей способности к измельчению.
Далее из полученных цементов при одинаковом водоцементном соотношении готовились суспензии для оценки реологических свойств получаемых суспензий. Их оценка проводилась с помощью ротационного вискозиметра. Полученные значения с помощью уравнений Бингама-Шведова и Оствальда позволили рассчитать значения пластической вязкости и предельного динамического напряжения сдвига. Расчеты показали, что использование интенсификатора приводит к снижению предельного динамического напряжения сдвига и пластической вязкости при увеличении его концентрации. При этом вязкость уменьшается с увеличением количества добавки-интенсификатора до значения 0,1 %, а в дальнейшем снижается незначительно, что, наряду с данными по оценке степени измельчения и гранулометрического состава, позволяет предположить, что данное количество модификатора является оптимальным. Уменьшение последней приводит к высвобождению иммобилизованной воды и увеличению в связи с этим относительного содержания дисперсионной среды [4].
Помимо этого установлено, что с увеличением доли шлака значения вязкости и предельного динамического напряжения сдвига увеличиваются, что может говорить о меньшем взаимодействии между частицами [5]. При этом значения вязкости и τ0 меняются незначительно при количестве шлака 30–40 % ОАО «Азовсталь», а в дальнейшем резко меняются, что позволяет сделать предположение о том, что данное количество шлака (40–45 %) может являться оптимальным с точки зрения эффективности его использования для получения композиционных цементов подобного состава.
Проход через сито 008 получаемых цементовсо шлаком ОАО «Азовсталь» и ОАО «НЛМК»
Количество интенсификатора помола, %
Количество шлака ОАО «Азовсталь», %
Проход через сито, %
Количество шлака ОАО «НЛМК», %
Стеклоиономерные цементы, компомеры, их состав и адгезия.
По мере совершенствования композитных материалов, стеклоиономерные цементы(СИЦ) постепенно отступают на второй план. Но как показывает практика, очень большая часть стоматологов до сих пор используют СИЦ в качестве подкладочных материалов, а зачастую и как основного реставрационного материала. И этому есть объяснение.
Стеклоиономеры являются истинными самоклеящимися материалами, так как они обладают специфическим взаимодействием с эмалью и дентином (иономерная реакция). На данный момент существует множество разнообразных материалов этой группы. Это материалы для прямых реставраций, материалы, используемые в качестве подкладочных, а также стеклоиономерные цементы для фиксации непрямых реставраций, чаще металлических и металлокерамических штифтов и коронок.
Но несмотря на различие в применении того или иного материала, все они имеют сходный состав. Стеклоиономерные цементы содержат полиакриловую кислоту, алкеновые сополимеры и в качестве наполнителя частицы стекла (алюмосиликатное стекло,оксид кремния и фторид кальция). В случаях когда добавляется еще композитные смолы, они называются гибридными или стеклоиономерами модифицированными полимером.
Существуют также и композитные материалы, с введением в их состав компонентов СИЦ, такие материалы имеют название — компомеры. Хотя четкой границы не существует. Данные материалы были созданы для контролируемой полимеризации и улучшения рабочих свойств. Окончательное твердение стеклоиономерных цементов происходит до 24 часов, поэтому при неудовлетворительной гигиене или потреблении продуктов, содерщащих выраженные красители, может привести к поверхностному окрашиванию, да и прочность материала будет достаточно низкой. Отчасти проблема может быть решена применением поверхностного герметика (композитной смолы на основе Bis-GMA, как к примеру финишный лак у Vitremer™). Гибридные СИЦ и компомеры более устойчивы в этом отношении.
Механизм взаимодействия с тканями зуба.
Существует несколько стадий полимеризации. В первой стадии полиакриловая кислота реагирует со стеклом(в составе порошка) и гидроксиапатитом тканей зуба. Поверхность стекла теряет ионы алюминия, кальция, натрия и фтора. Остается диоксид кремния в виде геля. Это вторая стадия полимеризации (гелевая). Происходит сшивание карбокильных групп полиакриловой кислоты между собой и ионами кальция, нерастворенного гидроксиапатита тканей зуба. Образуются хелатные соединения полиакриловой кислоты с кальцием, за счет этого мы имеем химическую адгезию к тканям зуба. В третьей стадии «созревания», как было упомянуто выше может длиться до 24 часов, происходит образование поперечных ионных связей полиалкената алюминия и фтора, материал приобретает максимальную прочность. В случае недостаточной сухости операционного поля, цемент может терять ионы алюминия, что в конечном итоге скажется на прочности стеклоиономера.
Читайте также: Фиксация керамических реставраций.
Положительные и отрицательные стороны стеклоиономерных цементов.
Как видно из механизма взаимодействия с тканями зуба положительными сторонами СИЦ являются:
- химическая адгезия как к эмали, так и к дентину. Но как уже отмечалось ранее, стеклоиономерные цементы своего рода «приклеиваются» к смазанному слою, и при применении в качестве реставрационного материала, сила связи будет недостаточной. Поэтому необходимо учитывать и механическую ретенцию.
- выделение ионов фтора (противокариозное действие)
- слабая чувствительность к технологии применения (нет необходимости подготовки полости перед применением)
- коэффициент термического расширения очень близок к показателям эмали и дентина, минимальный риск отрыва материала от стенок полости при резком изменении температуры.
- низкая усадка материала около 1,5-2%
Отрицательные стороны СИЦ:
- Необходима достаточная сухость операционного поля, лучше всего коффердам (о методах применения коффердама и альтернативных способах контроля над влажностью можно почитать в соответствующем разделе).
- Как было отмечено выше необходимость создания механической ретенции, что делает материал непригодным для минимально инвазивной реставрации.
- Недостаточная устойчивость к стиранию и малая прочность на сдвиг
- Возможно повреждение одонтобластов при близком расположении к пульпе зуба.
- Приобретает максимальную прочность через 24 часа. Отсутствие контроля за состоянием реставрации во время созревания и необходимость повторного визита для полировки материала.
Композит или стеклоиономерный цемент.
С появлением композиционных материалов и современных адгезивных систем, стеклоиономерные цементы и компомеры стали терять свои позиции. Но в некоторых ситуациях они могут быть незаменимы. Например в качестве временной реставрации на долгий срок (когда требуется абсолютная герметичность на 6-12 месяцев), в детской стоматологии, в случае отсутствия или при противопоказаниях к применению коффердама и в ортопедической стоматологии при фиксации культевых вкладок и металлокерамических коронок.
Во всех других случаях все же стоит отдавать предпочтение более надежным с долгим сроком службы композиционным материалам с соответствующей адгезивной подготовкой полости.