Чем отличается цемент от портландцемента: Отличия цемента от портландцемента

Содержание

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.

Теоретическая энергия необходимая для производства клинкера составляет около 1700 джоуль на грамм, величина дисперсии намного выше и может достигать до 3000 джоулей на грамм. Это предполагает большую потребность в энергии и значительное высвобождение двуокиси углерода в атмосферу – парниковых газов.

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.

Путем добавления к цементу конкретных материалов (известняк и известь) получают пластический бетон быстрой установки и высокой технологичности. Строительный раствор с использованием смеси портландцемента и извести известен как известковый раствор. Этот материал используется для покрытия наружных поверхностей зданий (гипс). Обычный бетон фактически не поддается размазыванию.

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.

Плюсы и минусы:

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.

Ремонт и строительствоКомментировать

Что такое цемент и портландцемент, виды и отличия

Что такое цемент и портландцемент и отличаются ли эти два строительных материала? Для кого-то этот вопрос покажется наивным, но для многих он существенен.

цемент

Что такое цемент

К цементам относится несколько строительных затвердевающих смесей. Цемент, смешанный с водой или другой жидкостью, превращается в пластичную массу, которая после затвердения становится камневидным телом. На основе цемента чаще всего изготавливают бетон и строительные растворы.

Виды цемента:

Кислотоупорный цемент (цемент кислотоупорный кварцевый кремнефтористый): смесь измельченного кремнефтористого натрия и измельченного кварцевого песка, затворяемый водным раствором жидкого стекла.
Магнезиальный цемент (цемент Сореля) – дисперсионный порошок на основе оксида магния (магнезита), затворяемого водным раствором солей.
Глиноземистый цемент – быстротвердеющее на воздухе и в воде гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладает алюминатная фаза;
Романцемент – гидравлическое вяжущее вещество из обожженных известковых или магнезиальных мергелей тонкого помола. Применяется для изготовления бетона низких марок и штукатурных растворов.
Биоцемент – материал, изготавливаемый с помощью биотехнологий.
Портландцемент – самый распространенный в строительстве вид. Получают его путем совместного помола цементного клинкера, гипса и добавок с преобладанием в составе силикатов кальция.

Как правило, под цементом понимают портландцемент, а также цементы на основе портландцементного клинкера.

То есть портландцемент является разновидностью цемента, который от него отличается химическим составом.

Во всем мире ценятся эксплуатационные качества портландцемента после его затвердевания. Свое название материал получил в честь городка Портланд, поскольку он схож с известняками этой местности. Патент на портландцемент получил инженер-строитель в 1824 году Джозеф Аспид.

Наполнители в составе портландцемента наделяют его свойствами, отличающими от классического цемента. В частности, для него характерная повышенная степень прочности и морозоустойчивость – по этим показателям ему уступают иные виды цемента.

работы с бетоном

Марки и виды портландцемента

Для придания определенных свойств портландцементу, в клинкер добавляют соответствующие силикаты и алюминаты: СaO, SO3, SiO2, MgO, Al2O3, Fe2O3.

В классический цемент добавляются пластификаторы и минеральные добавки (пемза, кремнеземистые отходы, вулканические туфы).

Портландцемент, марки:

Виды портландцемента:

Нормально отвердевающий. Классика. Вещество без специальных добавок.
Быстросохнущий. Отличительная характеристика – затвердевание в первые три дня заливки.
Глиноземистый. Вид цемента с хорошей прочностью, быстро затвердевает. Из него изготавливают кислостойкие бетонные растворы.
Пуццолановый. Его отличает высокая гидростойкость, благодаря которой бетон застывает в условиях повышенной влажности, включая под водой. Используется при создании гидротехнических конструкций.
Цветной. Материал, созданный для декоративной отделки.
Белый. Основа для цветных цементов. Сфера применения: архитектурные и отделочные работы.
Магнезиальный. Вид портландцемента, используемого в качестве отделочного покрытия и для возведения нестандартных конструкций по форме.
Шлакощелочной. Отличительные характеристики: высокая морозостойкость, низкий показатель поглощения влаги, устойчивость к воздействию агрессивных сред, устойчивость к перепадам температур.
Шлакопортландцемент. Для этого вида характерна небольшая морозостойкость. На его основе изготавливают жароустойчивый бетон, также он используется при возведении объектов на высоте, под землей и водой.
Сульфатостойкий. Вид, не подверженный действию сульфатных вод, а потому отсутствует риск коррозии.
Расширяющийся портландцемент, который расширяется в объеме при замесе раствора.
Тампонажный, обеспечивает защиту газовых и нефтяных скважин от воздействия грунтовых вод.
Пластифицированный. В его составе есть пластификаторы, которые способствуют снижению водопоглощения и обеспечивают термостойкость и необходимую подвижность.
Гидрофобный. Довольно быстро схватывается и не впитывает влагу.

Все виды портландцемента в обиходе называют цементами.

Аббревиатура:

Портландцемент с добавкой шлаков – ШПЦ.
Портландцемент с добавкой пуццолана – ПЦЦ.
Композиционный портландцемент, включающий от 2-х добавок (кроме известняка) – КЦ.
Сульфатостойкий портландцемент, включающий добавки, обеспечивающие коррозионную стойкость в железобетонных конструкциях – ССПЦ.
Быстротвердеющий портландцемент – БТЦ.

В переводе с латыни (caementum) цемент означает «битый камень». Древнеримские строители толкли камни и кирпичи и на основе толченых камней замешивали кладочный раствор, в который добавляли вулканический пепел (пуццолановую пыль) и гашеную известь.

Из современных видов твердеющих смесей можно выделить глиноземистый цемент, получаемый из обожженной породы, включающей окись кальция и глинозем (оксид алюминия).

Портландцемент получается путем совместного помола клинкера, сульфата кальция и добавок.

Заготовка клинкера включает смешивание известняка, мела, глины и сланца.

Химический состав первичного сырья для портландцемента регламентируется следующими окислами:

От 60% окиси кальция.
До 25% окиси кремния.
До 8% окиси алюминия.
До 1-3% оксида железа.

Данная смесь обжигается до спекания либо оплавления. Свойства будущего материала зависят от химического состава сырья. Сильный нагрев сырьевых оксидов вызывает реакцию, в ходе которой образуются химические вещества – клинкерные минералы. Остаточное содержание сырьевых оксидов в клинкере жестко регламентируется. В составе готового клинкера есть силикаты кальция и алюминаты. В результате получаются гранулы округлой либо неправильной скругленной формы.

Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество.

Цемент тоже гидравлическое вяжущее вещество, но искусственное неорганическое.

Эти строительные материалы отличаются химическим составом и, соответственно, характеристиками.

Виталий Продан

Разница между цементом и бетоном

Pro Tip

Многие люди используют слова «цемент» и «бетон» как синонимы. Хотя они связаны, профессионалы знают, что это две совершенно разные вещи. Если вас просят объяснить кому-то разницу или вы просто хотите убедиться, что используете правильный термин, вот что вам нужно знать.

Что такое цемент?

Когда большинство людей говорят о «цементе», они обычно неправильно имеют в виду бетон. Это включает в себя такие вещи, как обращение к «цементному» тротуару или вид «цементного» грузовика, едущего по улице. Путаница понятна. Это было навязано нам Голливудом и средствами массовой информации, которые явно не знают разницы. Вы помните Джетро Бодина и Беверли-Хиллз? Если да, то вы можете вспомнить, что у них не было бассейна, у них был «неооооооооооооооооооооооосясясясяся пруд».

Вот разница. Цемент — это порошок, который сам по себе не годится для заливки тротуара или бассейна. Это всего лишь один ингредиент, используемый в рецепте бетона.

Цемент имеет множество различных вкусов, но подавляющее большинство цемента имеет серый цвет и называется портландцементом. Любой грамматик, который читает это, заметит, что слово «портленд» не пишется с заглавной буквы. Это не опечатка. Портленд — это прилагательное, которое модифицирует слово «цемент», а не город. Название портландцемент происходит от того факта, что его изобретатель (англичанин в 1824 году) считал, что затвердевший продукт напоминает известняк, добываемый на острове Портленд в Ла-Манше.

Как производится портландцемент?

В интересах экономии места и во избежание того, чтобы вы перестали читать, я сильно упрощу это. Проще говоря, портландцемент производится путем соединения известняка, песка, боксита, гипса и целого ряда других возможных сырьевых материалов. Материалы нагревают до тех пор, пока все они не расплавятся, а затем охлаждают. Этот охлажденный продукт называется клинкером. Клинкер измельчается в мелкий порошок, который мы называем портландцементом. Этот процесс на самом деле довольно увлекательный, но для его понимания требуется степень по химии.

Что такое бетон?

Бетон представляет собой комбинацию камня (каменной породы, гравия), песка, портландцемента и воды в порядке убывания количества каждого материала в смеси. Как и в случае с цементом, полное обсуждение всех типов бетона было бы слишком утомительным, поэтому мы остановимся на основном продукте, с которым знакомо большинство людей. Жилой тротуар, вероятно, будет иметь прочность на сжатие около 3500 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм). Это нагрузка в фунтах, с которой он может справиться. Крепость смеси определяется применением. Например, бетон в высотном здании может иметь давление 6000 фунтов на квадратный дюйм или выше.

Свойства бетона можно изменить, добавив другие ингредиенты в определенных пропорциях. Вы можете ускорить затвердевание или добавить воздух, чтобы обеспечить дополнительную защиту от разрушительных циклов замерзания/оттаивания зимой. Многие бетоны содержат переработанные материалы, такие как летучая зола или шлак. Летучая зола — это переносимый по воздуху остаток от сжигания угля, а шлак — побочный продукт доменных печей, используемых при производстве стали. Использование этих переработанных продуктов не только предотвращает попадание на свалки миллионов тонн, но и может улучшить эксплуатационные характеристики бетона.

Итог: Цемент — это порошкообразный ингредиент, используемый для изготовления бетона. Бетон – это материал, используемый для изготовления тротуаров, подъездных дорог и зданий.

Sakrete производит ряд различных составов бетона с различной прочностью и временем схватывания, чтобы удовлетворить потребности различных рабочих мест.

Чем отличается портландцемент?

Portland — это имя, которое использовал Джозеф Аспдин, каменщик из английского города Лидс, запатентовавший свою собственную весьма успешную цементную смесь еще в 1824 году. Портландцемент был тверже и прочнее, чем предыдущие смеси. Хотя его первоначальная версия менялась с годами, название осталось.

Modern Cements

Обычный портландцемент (OPC) производится путем нагревания известняка и глины в печи до температуры примерно более 2600 градусов по Фаренгейту. Затем его смешивают с гипсом и измельчают в мелкий порошок.

«Клинкер» представляет собой конкреции, полученные сплавлением известняка с глинами, содержащими силикат кальция или алюмосиликаты. Это формирует связующее вещество, которое смешивается с OPC.

Термин «цемент» в строительных материалах обычно относится к OPC, но основной цемент чаще всего смешивают с другими элементами для различных целей.

Бетон : Обычно считается синтетическим камнем, полученным путем смешивания OPC (или других типов цемента) с заполнителями и водой.

Заполнитель : Булыжники, галька, гравий, песок и ил являются каменными компонентами всех размеров частиц в бетоне.

Раствор : Это смесь цемента и более мелких заполнителей, таких как песок, для более гладкой поверхности. Это обычно используется в каменной кладке для соединения кирпичей или камней вместе.

Затирка : Это еще более тонкая смесь, обычно используемая в интерьерах для заполнения зазоров между плитками.

Композит : это смеси OPC с другими материалами, такими как сталеплавильный шлак или зола-уноса из угля, также называемые цементными смесями. В 2015 году товарные смеси составляли 70 процентов отрасли.

Белый цемент : это цемент, содержащий такие добавки, как хром, ванадий, титан и никель. Хотя его структурные свойства такие же, он намного дороже, чем OPC, и обычно ограничивается декоративными панелями.

Непортландцемент

Существуют и широко используются другие типы цемента, хотя и не такие распространенные, как OPC.

Цементы на основе алюмината кальция : Они имеют более высокую долю глин CAC, упомянутых выше, обычно измельченную алюминиевую руду (бокситы), смешанную с известняком.