Цемент с пуццоланой область применения

Пуццолана в цементе: что это?

Для строительства объектов жилищного, промышленного, сельскохозяйственного назначения, работающих в условиях повышенной влажности, применяются различные виды пуццолановых цементов, состоящих из искусственного вяжущего вещества — клинкера с присоединением природных добавок. Рассмотрим основные преимущества, недостатки и способы использования этой смеси.

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.

• 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.

Технические показатели

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

Достоинства и недостатки

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.

• Красим деревянный дом снаружи
• Здоровые и энергосберегающие строительные материалы
• Антисептики для сруба дома, бани. Какой лучше выбрать и купить?
• Тонкости в остеклении «хрущевских» балконов
• Из чего делают фарфор?
• Столешницы из жидкого камня

Источник

Пуццолановый цемент: состав и характеристики

Пуццолановый цемент изготавливается по нормативам ГОСТ 31108-2003 и ГОСТ 22266-2013. Вяжущий компонент характеризуется хорошей стойкостью к влаге (но не перепадам относительной влажности) и механической нагрузке. Основное назначение — изготовление растворов для возведения конструкций, контактирующих с грунтом, водой.

Характеристика и состав

Пуццолановый портландцемент делают на базе традиционного цементного клинкера. Это обожженная смесь известняка и глины. Минеральный композит, входящий в готовый продукт, содержит гипс и вулканические породы. Первые отвечают за скорость отвердевания бетона, вторые определили название группы вяжущих веществ. Пропорционально состав выглядит так (в %):

• клинкер — 65-80;
• активные компоненты (пуццолан, зола уноса, микрокремнозем и обожженный сланец) — 20-35;
• присадки для улучшения тех или иных показателей — до 5.

На фоне традиционного серого портландцемента пуццолановый имеет более светлый оттенок. Отмечается меньшее выделение тепла при застывании раствора, лучшая устойчивость к образованию трещин, высокая адгезия к металлу. А также превосходство отражается в себестоимости изготовления вяжущего.

Примечательно, что приготовление связующего компонента и рабочих смесей возможно непосредственно на строительной площадке. Для этого нужна специальная установка для помола и сушки заготовки, что в сумме не значительно сказывается на себестоимости готового продукта. Так на крупных объектах корректируется состав требуемых материалов. Важен момент свежести ресурсов, так как они имеют короткий период сохранения заявленных по ГОСТ качественных показателей.

Технические свойства

Наиболее востребованным считается пуццолановый цемент ЦЕМ ll/А-П 42,5Н, что объяснимо отличными физико-механическими свойствами бетона на этом связующем.

Технические характеристики композита представлены ниже:

• прочность на сжатие по прошествии 28 дней — 42,5-62 МПа (образец площадью 1 см² способен выдержать от 425 до 620 кг);
• прочность на изгиб — 6,8 МПа;
• масса кубометра после высыхания в среднем составляет 2800 килограмм;
• объемный вес уплотненной массы находится в диапазоне от 1200 до 1600 кг/м³;
• период схватывания раствора с момента приготовления; начало через 45-60 минут, окончание спустя 4,5-12 часов.

В сухом виде вяжущий компонент и смеси на его основе могут храниться всего 6 месяцев. При этом качество остается неизменным 4-6 месяцев. При этом важны герметичность заводской упаковки и соблюдение правил хранения материалов.

Область применения

Применение пуццоланового цемента главным образом обосновано стойкостью материала к влаге и сульфатам. Также набор прочности происходит во влажной среде значительно лучше, чем на воздухе. Эти свойства актуальны для возведения конструкций в грунте и воде.

К ним относятся:

• гидротехнические сооружения (плотины, шлюзы, мостовые опоры);
• судостроительные доки;
• набережные и тоннели.

Растворы из композита с содержанием пуццолана используют для устройства инженерных коммуникаций (водопроводная и канализационная система). Они актуальны в строительстве шахт и подземных резервуаров, бункеров.

Для бетона характерна высокая прочность, поэтому он применим для отливки фундаментов монолитного и сборного типа. Стоит отметить допустимость регионов с грунтовыми водами, в которых повышенный уровень вредных примесей. На солончаковых и заболоченных участках возводят системы орошения либо осушения.

Недостатки

Для пуццоланового цемента характерна низкая воздухостойкость. Проявляется свойство в медленном затвердевании (может прекратиться), плохом наборе прочности, большой усадке. Эти моменты ограничивают применение материалов на его основе в строительстве наземных конструкций.

К минусам относят большое водопотребление для замешивания раствора. Рабочее время готовых составов короткое, поэтому расходовать его нужно сразу. Несмотря на водостойкость композита отмечается слабость к перепадам относительной влажности, чего нельзя сказать о температурах.

Виды

Пуццолановый цемент в зависимости от природы активных добавок изготавливают в разных исполнениях. Классификация базируется на функциональных (активных) добавках. Так, портландцемент различают как обычный и сульфатостойкий.

Вторая группа в составе может содержать добавки:

• вулканического происхождения (пепел, пемза);
• осадочного типа (трепел, диатомит);
• с содержанием кремнезема (обожженные глинистые вещества).

Соответственно получают известково-пуццолановый, известково-зольный либо известково-глинистый цемент. Первый пользуется более высоким спросом за счет лучших технических характеристик на фоне аналогов. Альтернативные составы с содержанием глины, золы, извести допустимы к применению в условиях с низкой влажностью.

Производители

На территории России производством гидростойких цементов занимаются более 40 предприятий. Один из лидирующих представителей находится в городе Новороссийск. Собственный “Верхнебаканский цементный завод” параллельно обеспечивает порт материалами для обновления и восстановления технических сооружений.

Специализируются на изготовлении пуццоланового цемента также “Красноярский цемент”, “Цесла” (в Сланцах), “Кавказцемент”. Из ближнего зарубежья выделяются “Белорусский цементный завод” и “Себряковцемент” из Казахстана.

Заключение

Пуццолановый тип цементного вяжущего компонента изготавливается по регламенту от 2003 года (ГОСТ 31108). Гидростойкие цементы содержат активные добавки вулканического, осадочного происхождения или кремнеземы (до 35 %).

Набор прочности портландцемента (смесей на его основе) лучше происходит во влажной среде, поэтому область применения распространяется на строительстве сооружений под землей и во влажной среде. Исключением являются материалы с содержанием извести, глины и осадочных пород.

Источник

Пуццолановый портландцемент строительный раствор

Рассматривая пуццолановый портландцемент, проще упомянуть технологию обычного цементного раствора на основе пуццолана. Речь идёт о строительной композиции, которая использовалась ещё во времена существования Древнего Рима. Строители римляне получали цементный раствор смешиванием 1/3 извести с 2/3 измельчённого вулканического пепла. К составу добавляли лёгкие камни лавы и воду. Таким способом римляне получали цементный раствор, успешно применяемый в строительстве зданий, мостов и прочих сооружений, часть которых уцелела до сего момента.

• 1 Что представляет собой компонент пуццолан?
  • 1.1 Как производят пуццолановый портландцемент?
  • 1.2 Какими свойствами обладает пуццолановый портландцемент?
  • 1.3 Где предпочтительно использовать пуццолановый портландцемент?
  • 1.4 Преимущественные стороны экологически чистого раствора
  • 1.5 Недостатки строительного пуццоланового цемента

  Что представляет собой компонент пуццолан?

  Компонент пуццолан (Pozzolana), используемый в качестве добавки портландцемента, — это вулканический пепел, запасов которого достаточно много в Италии в районе расположения вулкана Везувий. Пуццолановый компонент содержит кремнезём и глинозём в реактивной форме.

  

  Сам по себе материал не обладает какими-либо цементирующими свойствами. Однако если смешать пуццолан с водой или известью, получается реакция с гидроксидом кальция, сопровождаемая образованием соединений, наделённых свойствами связывающего материала.

  Состав римской цементной смеси более 2000 лет не был доступен широким слоям строительного сообщества. Лишь в конце прошлого столетия в США впервые произвели пуццолановый цемент, который появился на рынке в качестве экологически чистой связывающей структуры.

  Теперь существуют два типа упомянутого компонента пуццолан:

  1. Искусственный.
  2. Натуральный.

  Состав первого типа включает летучую золу, кремнезём, рисовую шелуху, доменный шлак. Состав второго типа включает обожжённую глину, пумицит, диатомовую землю.

  Как производят пуццолановый портландцемент?

  Основными сырьевыми материалами производства пуццоланового портландцемента являются известняк (CaCO₂) и глина (SiO₂, AI₂, O₃, Fe₂O₃). Оба вида горных пород добывают, транспортируют к месту обработки, где измельчают специальными дробилками.

  Измельчённую массу частиц глины с известняком загружают на воздушные шаровые мельницы, в желаемых пропорциях и в соответствии с требованиями. Загруженный состав тщательно перемешивают перед отправкой в накопительные бункеры.

  

  На следующем этапе производства смесь в требуемом количестве извлекается из бункеров, предварительно нагревается до 800-1000°C. В результате прогрева получают из смеси CaCO₃ химический элемент CaO (негашёная известь).

  Предварительно нагретую смесь затем направляют в технологическую вращающуюся печь, где прогревают до 1450°C. Получаемый в процессе такого обжига клинкерный порошок охлаждают роторным охладителем. Охлаждённый клинкер смешивают с гипсом и пуццоланом в требуемой пропорции. Как результат — получается пуццолановый портландцемент.

  Какими свойствами обладает пуццолановый портландцемент?

  Свойства описываемого строительного продукта можно отметить следующими деталями:

  • время (минимум) начального схватывания — 30 минут,
  • время (максимум) окончательного схватывания — 600 минут,
  • упрочнение за 3 суток — 13МПа,
  • упрочнение за 7 дней — 22 МПа,
  • упрочнение за 28 дней — 33 МПа,
  • усадка при высыхании не превышает 0,15%,
  • крупность (тонкость) структуры не менее 300 м 2 /кг,

  Начальная сила пуццоланового портландцемента меньше, чем для обычного портландцемента, но окончательная сила упрочнения равна 28-дневной силе упрочнения обычного портландцемента. Соответственно, пуццолановый портландцемент имеет несколько меньшую скорость наращивания силы упрочнения.

  Где предпочтительно использовать пуццолановый портландцемент?

  Предпочтительное использование стройматериала видится при строительстве гидротехнических сооружений, морских объектов, сооружаемых в зоне береговой линии моря, при строительстве плотин и т. п.

  

  Также очевидным является применение пуццоланового портландцемента при монтаже предварительно напряженных и постнапряженных бетонных элементов. Удачным применение видится в составе кладочных и штукатурных растворов, поскольку такой подход даёт лучшую отделку поверхности.

  Явный пример — использование пуццоланового портландцемента в декоративных и художественных структурах. Также широкое использование раствора отмечается в производстве сборных канализационных труб в жёстких условиях бетонирования.

  Преимущественные стороны экологически чистого раствора

  Налицо экологически чистый цемент, учитывая, что компоненты, используемые в производстве, изготовлены на основе натуральных переработанных отходов. Стройматериал — очень «тонкий» цемент, следовательно, оптимально подходящий под исполнение штукатурных работ.

  Пуццолан как материал относительно дешёвый по цене, следовательно, снижается общая стоимость цемента, что делает экономичным строительство в целом. Пуццолановый цемент отличается высокой степенью стойкости против сульфатного воздействия, поэтому подходит для гидротехнических сооружений широкого назначения.

  Использование в предварительно напряженных и постнапряженных бетонных элементах снижает выбросы окиси углерода из бетона, что делает строительный объект экологически чистым. Поскольку пуццолан имеет тонкую структуру, качественно заполняются промежутки армирования. Таким образом, уменьшается усадка, образование ячеистых структур, трещин, что, в свою очередь, увеличивает прочность и долговечность бетона.

  Недостатки строительного пуццоланового цемента

  Уменьшенное значение начального упрочнения оказывает влияние на раннее снятие опалубки. Поскольку содержимое представляет более тонкий материал, подача бетона несколько затруднена.

  По сравнению с обычным портландцементом время установки получается меньшим. Снижение уровня щёлочности снижает устойчивость по отношению к коррозии стальной арматуры.

  Поскольку прочность этого вида бетона увеличивается медленно, процесс отверждения очень важен. Любая непреднамеренная ошибка в этом может вызвать проблемы долговечности конструкции.

  Заключение

  Бетон является одним из наиболее важных и основных компонентов зданий современной цивилизации. Этот стройматериал будет продолжать пользоваться спросом в ближайшие годы. По сути, невозможно сегодня представить мир без бетона. Согласно прогнозам, производство цемента к 2030 году достигнет 5 млрд. метрических тонн, что на 43% больше по сравнению с текущим потреблением. Однако каждые восемь минут цементные заводы сбрасывают в атмосферу 30 000 тонн углерода. Очевидной видится реальная проблема разрушения Вселенной. Вся надежда на экологически чистое производство стройматериалов.

  При помощи информации: Saudieng

  Метки: инновационные технологииматериалрастрескиваниестроительныйСтроительство

  КРАТКИЙ БРИФИНГ

  Z-Сила — публикации материалов интересных полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мульти-тематическая информация — СМИ .

  Источник