цемент для гидротехнических сооружений. Гидротехнический цемент

Использование гидротехнического цемента

Ведущее место среди всех многочисленных строительных материалов занимает цемент. Он применяется везде: на больших крупномасштабных стройках и при строительстве обычного частного дома. И его роль с каждым годом только возрастает.

Схема производства

Гидротехнический цемент по-другому называют водостойким – это величайшее изобретение. Применяют его при изготовлении железобетона, монолитных и сборных бетонов, строительных растворов, для скрепления различных деталей, при жароизоляции, при изготовлении асбоцементных изделий и еще очень во многих случаях. Самые большие поставки этого состава осуществляются для газовой и нефтедобывающей промышленности страны. Именно цемент и все его производные способны заменять такие строительные материалы, как кирпич, древесина, известь и многие другие.

Составляющие

В составе содержится кварцевый песок и различные окислы: кальция, железа, алюминия.

Полученную смесь помещают в высокотемпературную камеру, где она превращается в клинкер. Затем клинкер смешивают с гипсом и превращают в порошок.

Схема изготовления портландцемента.

В настоящее время для производства портландцемента используется известняк, в котором в большом количестве содержится углекислый кальций и различные породы глины. Идеальным вариантом для получения «чистого» портландцемента считается использование при его производстве мергеля – осадочной горной породы глинисто-карбонатного состава.

Если в процессе измельчения клинкера добавлять шлак, гипс, песок, другие компоненты, можно получать портландцемент с различными свойствами. Так производят сульфатостойкие, глиноземистые портландцементы и шлакопортландцементы.

Портландцемент гидротехнический (водостойкий)

Основное отличие водостойкого бетона от обычного – в его повышенной водонепроницаемости. Если в обычном, гражданском бетоне сопротивляемость воде составляет W6, W8, то у водостойкого – W10, W12. Повышенная водостойкость может достигаться за счет добавления специальных гидрофобных присадок, или бетон содержит большое количество самого цемента.

При строительстве высокопрочных железобетонных конструкций обычно используется портландцемент с маркой 500 или 600. Бетон этих марок отличается особо быстрым затвердеванием. Их применяют при сооружении различных подземных и наземных конструкций, где требуется повышенная прочность за максимально короткий срок.

Портландцемент пластифицированный чаще всего применяется в монолитных конструкциях, так как обладает способностью противостоять резким перепадам температуры и имеет отличные характеристики морозостойкости.

Схема производства шлакопортландцемента.

Сульфатостойкий используется для бетонных конструкций, испытывающих воздействие сульфатных вод и при повышенной влажности окружающей среды.

Цемент пуццолановый применяется в сооружении подземных железобетонных конструкций, где сильно воздействие пресных осадков и наблюдается сульфатная коррозия.

Из шлакопортландцемента обычно изготавливаются различные сборные бетонные и железобетонные материалы. Этот вид бетона не сможет обеспечить в ранние сроки высокую прочность. Поэтому будьте бдительны.

Основное предназначение глиноземистых портландцементов – противостояние высоким температурам. Поэтому, если вам нужен жаропрочный бетон, используйте глиноземистый. Данный вид прекрасно противостоит воздействию сернистых газов.

Портландцементы цветные и белые широко используются в окрасочных, скульптурных, архитектурно-отделочных работах. Его используют те, кто ценит разнообразие и красоту.

Хочется отметить, что уважающие себя заводы-изготовители перед продажей обязательно уточняют желаемые параметры, поэтому продаваемый бетон имеет подходящие для данного сооружения характеристики.

Основное применение – железобетонные конструкции.

http://www.youtube.com/watch?v=HBssnUpnORw

Сульфатостойкий аналог

Данная разновидность обладает стойкостью к воздействию минерализованной воды, малым тепловыделением, повышенной морозостойкостью, более медленным отвердением. На сульфатостойком портландцементе изготавливаются железобетонные конструкции, подвергающиеся воздействию морской воды, то есть воздействию сульфатной среды. Особенно хорошо проявляются его качества в условиях повышенной влажности и скачков отрицательных и положительных температур.

Если сравнить производство сульфатостойкого цемента и общую массу всего портландцемента, то в процентном соотношении оно составит всего 2,5%. Чаще всего основа для сульфатостойкого цемента делается на портландцементе М400.

Но если в соприкосновении с морской водой бетон из сульфатостойкого цемента проявляет свои лучшие качества, то перед водой, обладающей небольшой жесткостью, он бессилен и конструкции подвергаются коррозии. Следовательно, конструкции, состоящие из этого вида бетона, не следует применять в местах, где много пресной воды.

Бетон из сульфатостойкого цемента используется для сооружений опор мостов, свай, молов, различных подводных океанских и морских сооружений. Наиболее экономичным вариантом считается использование сульфатостойкого пуццоланового портландцемента.

Определение марки

Обычно на упаковке указывается марка. Но если возникает необходимость, марку можно установить в результате эксперимента. Для этого вам понадобится: песок, цемент, вода, форма, крышка или колпак, камера для пропаривания и гирьки с различным весом.

Общая схема производства цемента.

В соотношении 1:3 необходимо замешать раствор цемента и песка. Коэффициент раствора должен соответствовать 0,4 (на 1 кг цемента берется 400 мл воды).
Форма для раствора должна соответствовать размерам 4х4х16, залейте полученный бетон в форму.
Накройте форму приготовленным колпаком и оставьте на сутки. Важно рядом с формой поставить сосуд с водой для обеспечения влажности.
Полученный бетон достаньте из формы и поместите бруски в камеру для пропаривания. После пропарки надо проверить бруски на прочность. Вам понадобятся две опоры, на которые вы положите брусок таким образом, чтобы центральная часть была свободной. Конструкция должна напоминать мостик. На центральную часть начинайте устанавливать гирьки и запоминайте вес. Когда при очередной гирьке брусок начнет разрушаться, запишите вес, и с помощью специальной формулы вы сможете определить марку. Каждая марка имеет свою формулу.

Например, ПЦ II/Б-Ш-400Р – расшифровывается это так: ПЦ – портландцемент, цифра II обозначает, что это цемент второго типа и в нем содержится от 6% до 35% минеральных добавок, буква Б – содержание добавок от 21% до 35%, буква Ш – добавление шлака и последнее значение марка цемента.

Технические требования

Все водостойкие (гидротехнические) цементы должны производиться с соблюдением технологического регламента, который утверждается заводом-изготовителем. По составам и прочности в 28-суточном возрасте составы подразделяются:

Схема производства бесклинкерного цемента.

Портландцемент марки 400 без минеральных добавок.
Портландцемент марки 400 с минеральными добавками.
Шлакопортландцемент марки 200 и 300.

Все условные обозначения должны идти в строгой последовательности.

В гранулированных доменных шлаках, добавляемых в состав, доля оксида магния не должна превышать 15%. Допускается добавление фосфогипса, борогипса только при наличии на эти материалы соответствующей нормативно-технической документации.

Водостойкий цемент имеет 4 класс опасности воздействия на организм человека. Это означает, что он – умеренно опасное вещество.

Содержание цементной пыли в воздухе в производственных помещениях не должно превышать 6 мг/куб.м.

Это пожаро- и взрывобезопасное вещество, не образует вредных, токсичных соединений в воздухе. В сточных водах образуется слабощелочная реакция.

Вытяжная вентиляция в производственных помещениях обязана быть.

Персонал при работах с цементом должен быть оснащен респираторами, защитными очками, комбинезонами из прочной ткани и длинными фартуками.

Определение качества

Схема производства цемента сухим способом.

Цемент используется очень широко, и выполненные работы напрямую зависят от его качества. Подделок на строительном рынке более чем достаточно. Если вы сомневаетесь в качестве цемента и хотите убедиться в нем, это можно сделать без исследований в лаборатории.

Вы должны понимать, что на цементе экономить не стоит. Поэтому, если заявленный М500 стоит подозрительно дешево, не обольщайтесь. Если все-таки хотите получить представление о выбранном составе, изготовьте образец, скатайте из цемента колбаску диаметром примерно 10 см и 2 см длиной. Качество любого цемента зависит от нахождения в нем вяжущих веществ. Сделанный вами образец должен начать схватываться в течение 30-40 минут. Если это происходит быстрее или медленнее, цемент, скорее всего, некачественный.

Обратите внимание, как происходит схватывание вашего образца. Равномерный процесс должен происходить без трещин и деформаций.

Схватывание начинает происходить сразу же после замешивания, но, если готовый раствор перемешать, к нему возвращается пластичность.

Профессионалы могут определить качество, глядя на внешний вид. Если вы видите мелкодисперсный порошок с высокой массой, это качественный состав.

Цвет может варьироваться от светло- до темно-серого. Зеленоватый оттенок отнюдь не является недостатком, наоборот, он свидетельствует о наличии в составе оксида железа. Такой бетон после затвердевания имеет отличные характеристики прочности.

Попробуйте растереть между пальцами небольшое количество порошка. Если вам попадаются острые камушки и частички, это цемент плохого качества. В качественном составе все частички имеют скругленную форму. Не беспокойтесь, если порошок начинает слипаться под вашими пальцами, – это вполне нормальное явление.

Приобретайте цемент только у производителей, имеющих хорошую репутацию, и при наличии гарантии качества.

o-cemente.info

Водонепроницаемый цемент

Существование такого вида, как водонепроницаемый, существенно облегчает некоторые строительные задачи. В том случае, когда вам необходимо бетонное покрытие, не пропускающее воду, будет целесообразным использование вышеназванного вида цемента. К характеристикам водонепроницаемого можно отнести такие свойства, как быстрый период схватывания и высыхания.

Схема производства

Применение материал

В каких же случаях рекомендуется применять водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)? К ним относятся:

необходимость заливки фундамента, не подверженного водной фильтрации;
устройство бетонного пола в подвале, погребе, гараже, обладающего изолирующими свойствами от контакта с грунтовыми водами;
заливка стен и дна выгребной ямы в целях недопущения попадания содержимого в грунтовые воды;
устройство декоративного пруда или водовода;
выполнение водонепроницаемой стяжки на крыше гаража (подземного) либо подвального помещения.

Во всех вышеперечисленных случаях использование водонепроницаемого цемента будет наилучшим вариантом, независимо от вида выбранной конструкции и окружающих условий строительства.

Виды

Схема цементного фундамента.

Итак, водонепроницаемый материл подразделяется на два основных вида, к которым относятся:

ВРЦ – водонепроницаемый расширяющийся;
ВБЦ – водонепроницаемый безусадочный материал.

Рассмотрим каждый из видов более подробно и постараемся разобраться в тонкостях использования водонепроницаемого цемента.

Характеристика водонепроницаемого расширяющегося цемента (ВРЦ)

Начнем с водонепроницаемого расширяющегося цемента (ВРЦ). Что же он представляет из себя? Этот состав можно охарактеризовать как гидравлическое вещество вяжущего характера.

Производят его путем осуществления одновременного помола с применением особо тщательного перемешивания двух составляющих: глиноземистого цемента с наличием высокоосновного гидроалюмината кальция и гипса. При этом должны быть соблюдены точные пропорции.

Высокоосновный гидроалюминат кальция производится в результате проведения термической обработки особого характера (глиноземистого) совместно с таким веществом, как известь-пушонка.
Рекомендуемое соотношение 1 к 1, а температурный режим должен соответствовать значению от 120 до 150 градусов. Любой вид ВРЦ обладает одним общим свойством. Это увеличение объема в первый период затвердевания. Это происходит за счет образования гидросульфоалюмината кальция.
Отличительной особенностью, присущей расширяющемуся цементу (ВРЦ), можно назвать наличие высокой степени вяжущих свойств, обеспечивающих короткий период схватывания и затвердевания.
По прошествии трех дней железобетонные конструкции, выполненные на основе водонепроницаемого расширяющегося цемента, должны обладать показателями прочности на сжатие не меньшими, чем значение в 300 кгс/см2.

Схема производства сухим и мокрым способом.

Схватывание раствора, в основе которого лежит водонепроницаемый расширяющийся цемент (или ВРЦ), начинается по прошествии всего нескольких минут после осуществления процесса разведения его водной составляющей.

Период окончательного схватывания занимает 10 минут. Максимальные показатели расширения такой раствор имеет при нахождении во влажной среде.

Для замедления процесса схватывания ВРЦ в состав смеси добавляют такие вещества, как уксусная кислота, лимонная кислота, бура и другие.

Какие направления работ являются подходящими для использования водонепроницаемого расширяющегося цемента (ВРЦ)? К ним можно отнести фронт восстановительных работ, осуществляемый при разрушении бетонных или железобетонных конструкций, устройство швов водонепроницаемого характера и др.

Еще одним целесообразным направлением в использовании вышеназванного вида цемента (ВРЦ) является устройство различного рода гидроизоляционных покрытий при строительстве тоннелей либо шахт, а также при строительных работах, проводимых под землей или под водой.

http://www.youtube.com/watch?v=HBssnUpnORw

Характеристика безусадочного материала

Современное строительство захватывает даже такие объекты, эксплуатационные условия которых предусматривают возведение и нахождение объектов во влажной среде (либо полностью в воде). Например, плотины, дамбы, мосты, облицовочная отделка каналов рек и так далее. Естественно, что материал, используемый при возведении либо отделке таких объектов должен соответствовать требованиям водонепроницаемости.

Вот именно для этого и разработаны виды водонепроницаемого материала. Один из них – водонепроницаемый безусадочный цемент или ВБЦ.

В основе такого состава лежит глиноземистый цемент, отвечающий характеристики быстротвердеющего вещества вяжущего характера с использованием оксида алюминия.

Что касается сырья для производства этого состава, то это известняк и боксит, добыча которых осуществляется на российской территории.

принцип действия ВБЦ предусматривает кристаллизацию алюминатов кальция в процессе твердения раствора с соблюдением условий противодействия расширению свободного характера, которые в свою очередь способствуют сильной степени уплотнения камня. Именно в связи с этим бетон приобретает свойства водонепроницаемости и высокой гидроизоляции;
ВБЦ заводского производства изготавливается путем перемалывания цемента (глиноземистого) совместно с такими составляющими, как гипс и кальцинированная известь;
основное требование к количеству цемента – 85 %, а вот пропорции гипса и извести могут варьироваться. Иногда используется асбест в количестве 5 %.

Схема цементного производства.

Свойства водонепроницаемости такого цемента достигаются через час после приготовления раствора, а окончательное отвердевание и приобретение раствором всех качеств происходит по прошествии 28 суток.

Так как водонепроницаемый безусадочный цемент придуман специально для возведения сооружений в повышенной влажности, важным качеством для него считается наличие антикоррозийных свойств. Именно они не позволят ржаветь, значит, и подвергаться разрушению арматуре и различным закладным деталям.

Такое антикоррозийное качество достигается за счет добавления в состав смеси кальция (азотнокислого), вяжущего ферросилиция и алюминиевого порошка. Меньшее количество добавок гарантирует низкую цену на такого вида цемент.

Водонепроницаемый цемент пользуется заслуженным успехом во многих областях.

например, с помощью него выполняют устройство оболочек изолирующего характера в конструкциях крупных железобетонных сооружений, выполняющих фильтрацию воды, применяют для использования в качестве гидроизоляции туннелей подземного и подводного характера, заделывают швы и стыки панелей в зданиях;
не забудьте, что использование ВБЦ целесообразно только там, где имеются условия с повышенной влажностью от 75 % и более. При применении в условиях сухого помещения ВБЦ будет давать значительную усадку.

Самостоятельное изготовление

В качестве добавки к составу бетонной смеси используется такое вещество, как дегидрол «люкс» марки 10-2 под названием «Жидкий гидроизолирующий гиперконцентрат». С использованием такой добавки изготовление бетона с гидротехническими свойствами возможно выполнить своими руками с применением обычного вида бетономешалки.

среднее значение дозировки состава соответствует соотношению 4 л на 1 м3 бетона. Значит, в бетоносмесителе с объемом 100 л (где-то от 200 до 240 кг) вам будет нужно всего 0,4 литра дегидрола;
вот примерные пропорции: цемент в количестве 50 кг, песок – 60 кг, щебень – 110 кг, дегидрол – 0,4 л, вода – около 20 л;
для достижения нужной консистенции и пластичности в бетономешалку сначала заливается вода, после дегидрол, а уже потом постепенно добавляются в нужных пропорциях остальные составляющие. По прошествии 5 минут процесса перемешивания бетонная смесь будет готова для использования.

Не забудьте о важных нюансах. Например, количество водной составляющей не может превышать количество цемента больше чем на 40 %. Значит, при использовании одного мешка цемента с весом в 50 кг вода составит не более 20 л.

Еще один важный момент – не допускается использование для приготовления бетонной смеси глины либо глинистого песка. И еще, количество используемого цемента в расчете на 1 м3 не может быть меньше, чем 350 кг.

o-cemente.info

цемент для гидротехнических сооружений - это... Что такое цемент для гидротехнических сооружений?

цемент для гидротехнических сооружений n

construct. Wasserbauzement

Универсальный русско-немецкий словарь. Академик.ру. 2011.

цемент для холодных скважин
цемент для гидротехнического строительства

Смотреть что такое "цемент для гидротехнических сооружений" в других словарях:

Цемент (неорганич. вяжущие материалы) — Цемент (нем. Zement, от лат. caementum ‒ щебень, битый камень), собирательное название искусственных неорганических порошкообразных вяжущих материалов, преимущественно гидравлических, обладающих способностью при взаимодействии с водой, с водными… … Большая советская энциклопедия
Цемент — I Цемент (нем. Zement, от лат. caementum щебень, битый камень) собирательное название искусственных неорганических порошкообразных вяжущих материалов (См. Вяжущие материалы), преимущественно гидравлических, обладающих способностью при… … Большая советская энциклопедия
Расширяющийся цемент — собирательное название группы Цементов, обладающих способностью увеличиваться в объёме в процессе твердения. У большинства Р. ц. расширение происходит в результате образования в среде гидратирующегося вяжущего вещества (см. Вяжущие… … Большая советская энциклопедия
Сульфатостойкий цемент — сульфатостойкий портландцемент, разновидность Портландцемента. По сравнению с обычным портландцементом С. ц. обладает повышенной стойкостью к действию минерализованных вод, содержащих Сульфаты, меньшим тепловыделением, замедленной… … Большая советская энциклопедия
Цементная промышленность — одна из ведущих отраслей промышленности строительных материалов, производящая различные виды Цемента; портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент, специальные цементы (декоративные, тампонажный, глинозёмистый,… … Большая советская энциклопедия
Бревно гидростроительное — – бревно для гидротехнических сооружений, свай и элементов мостов. [ГОСТ 17462 84] Рубрика термина: Бревно Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Шлакопортландцемент — Цемент, получаемый совместным помолом портландцементного клинкера, доменных гранулированных шлаков (30 60% от общей массы) и небольшой добавки гипса. От Портландцемента отличается замедленным нарастанием прочности в начальный период… … Большая советская энциклопедия
Строительные материалы — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия
Бетон — (франц. béton) искусственный каменный материал, получаемый из рационально подобранной смеси вяжущего вещества (с водой, реже без неё), заполнителей и специальных добавок (в некоторых случаях) после её формования и твердения; один из… … Большая советская энциклопедия
Российская Советская Федеративная Социалистическая Республика — РСФСР. I. Общие сведения РСФСР образована 25 октября (7 ноября) 1917. Граничит на С. З. с Норвегией и Финляндией, на З. с Польшей, на Ю. В. с Китаем, МНР и КНДР, а также с союзными республиками, входящими в состав СССР: на З. с… … Большая советская энциклопедия
СССР. Технические науки — Авиационная наука и техника В дореволюционной России был построен ряд самолётов оригинальной конструкции. Свои самолёты создали (1909 1914) Я. М. Гаккель, Д. П. Григорович, В. А. Слесарев и др. Был построен 4 моторный самолёт… … Большая советская энциклопедия

universal_ru_de.academic.ru

Гидротехнический бетон

План:

1) Запроектировать состав гидротехнического бетона.

a) Общие принципы проектирования гидротехнического бетона.

b) Расчёт состава.

2) Расчёт кирпича.

a) Расчёт кирпичей на 1м2 . Чертёж.

b) Расчётный проект зданий. Чертёж.

3) Кладка стен из кирпича в зимнее время и контроль её качества.

4) Литература.

I . Запроектировать состав гидротехнического бетона.

Общие принципы проектирования.

В задачу проектирования состава гидротехнического бетона входит выбор цементов, заполнителей воды и добавок; установление их оптимальных соотношений при минимальном расходе цемента; обеспечение необходимых технологических свойств бетонной смеси; получение бетона с заданными проектными физико-механическими свойствами по прочностным показателям , водонепроницаемости, коэффициенту фильтрации, коррозийной стойкости, морозостойкости, трещиностойкости и т. д.

При проектировании состава бетонной смеси должны учитываться всевозможные факторы, влияющие на конечное качество бетона с целью обеспечения надёжности и долговечности бетонной или железобетонной конструкции.

Долговечный высококачественный гидротехнический бетон может быть получен при наилучшей структуре бетонной смеси, которая образуется только при использовании доброкачественного цемента, минимального количества воды, оптимального гранулометрического состава качественных заполнителей, ввода пластифицирующих и воздухововлекающих (или комплексных) добавок.

В зависимости от размеров конструкции, густоты армирования, способа укладки и уплотнения назначается удобоукладываемость бетонной смеси и максимальная крупность (d наиб ) гравия и щебня. Следует применять крупный заполнитель максимальной крупности из условий обеспечивающих минимальный расход цемента. Однако нужно иметь ввиду, что слишком большое большое уменьшения количества цемента может вызвать расслоение бетонной смеси и снижение прочности, водонепроницаемости и морозостойкости бетона.

Предельная крупность заполнителя не должна превышать 0,75 наименьшего расстояния (в свету) между стержнями арматуры и 1/3 наименьшего размера бетонируемой конструкции. При бетонировании плит максимальный размер крупного заполнителя допускается увеличивать до 0,5 толщины плиты.

Удобоукладываемость бетонной смеси при определённом виде и крупности заполнителей определяется количеством цементного теста (соотношением объёмов цементного теста и заполнителей) и его пластичностью.

Самым существенным фактором, определяющим плотность, прочность, водонепроницаемость, морозостойкость и долговечность бетона является водонепроницаемое соотношения (В/Ц). Поэтому при проектировании состава бетона на определение этого параметра следует обратить особое внимание.

Виды и марки цемента должны отвечать требования ГОСТ. Цементы, применяемые для приготовления бетонной смеси гидротехнического бетона, должны обеспечивать долговечность бетона в конструкции, заданную прочность в определённом возрасте, морозостойкость, водонепроницаемость, водостойкость, трещиностойкость при экзотермии и усадке.

Для затворения бетонной смеси применяется обычная питьевая вода, не содержащая вредных примесей (из водопровода, рек, естественных и искусственных водоёмов), препятствующих нормальной гидратации цемента, схватыванию и твердению бетонной смеси.

В качестве крупного заполнителя в гидротехническом бетоне используется естественный гравий или щебень из плотных горных пород, отвечающих требованиям ГОСТов.

Зерновой состав смеси крупных заполнителей рекомендуется подбирать экспериментально, он должен удовлетворять требованиям ГОСТов.

Использование крупного заполнителя, не отвечающего требованиям стандартов, увеличивает расход цемента, снижает прочность до 10%. Увеличение крупности заполнителей снижает водопотребность бетонной смеси в определённых пределах, что благоприятно сказывается на прочности бетона. При замене щебня гравием прочность бетона понижается до 20% за счёт гладкой поверхности гравия. В качестве мелкого заполнителя следует применять кварцевые пески, отвечающие требованиям ГОСТов. При возведении монолитных и железобетонных конструкций и сооружений гидромелиоративного назначения обязательно применяются химические добавки, т. к. к гидротехническому бетону предъявляются требования по водонепроницаемости марки В4 и выше, морозостойкости Мрз150 и выше. Кроме того, химические добавки в значительной степени улучшают технологические свойства бетонной смеси и физико-механические свойства бетона.

В качестве химических добавок при приготовлении бетонной смеси гидротехнического бетона применяются:

- Пластифицирующие – с целью снижения начального водосодержания, уменьшения расхода цемента, улучшения удобоукладываемости смеси, повышения водонепроницаемости и прочности бетона;

- Воздухововлекающие – с целью улучшения однородности, связности и удобоукладываемости бетонной смеси, повышения морозостойкости, трещиностойкости и водонепроницаемости бетона;

- Пластифицирующе-воздухововлекающие – с цельюснижения начального водосодержания, уменьшения расхода цемента, улучшения удобоукладываемости и однородности смеси, повышения водонепроницаемости, морозостойкости, трещиностойкости и прочности бетона;

- Ускорители твердения цемента – для нейтрализации замедляющего действия поверхностно-активных добавок на процесс гидратации и повышения плотности бетона, а также для ускорения твердения бетона при пониженной положительной температуре;

- Замедлители схватывания – для предотвращения раннего загустевания смеси в процессе производства работ при повышенной температуре и низкой относительной влажности окружающей среды;

- Противоморозные – для сохранения жидкой фазы бетона при отрицательной температуре окружающей среды;

Запроектировать состав гидротехнического бетона используя:

(Вариант 1)

Рекомендуемые виды добавок в зависимости от условий твердения бетона даны в Таблице 1 , а от требований по водонепроницаемости и морозостойкости в Таблице2.

Таблица 1.

Примечание: индексы М, М1 , НК и НКМ обозначают соответственно: мылонафт, карбамид (мочевина), азотнокислый кальций и двойная соль азотнокислого кальция и мочевины.

Таблица 2.

Рекомендуемые (ориентировочные) дозировки добавок в зависимости от вида цемента приведены в Таблице 3 , а от расхода цемента в Таблице 4 .

Таблица 3.

Таблица 4.

Вид цемента, в зависимости от зоны расположения бетона в сооружении по отношению к воде (надводная, подводная или переменного горизонта воды) принимается по Таблице 5 .

Таблица 5 .

Для массивных сооружений (гравитационные плотины , отстойники) лучше применять в подводной зоне: цементы с умеренной экзотермией (шлакопортландцемент, пуццолановый и сульфатостойкий портландцемент). В надводной зоне: пластифицированный и гидрофобный портландцементы с умеренной экзотермией, т. е. с содержанием трёх кальциевого алюмината не более 8,0% и трёх кальциевого силиката (алита) до 50%.

mirznanii.com

Союзцемент

Цемент, как и любой другой материал, различается по своим физико-техническим характеристикам - прочности, скорости твердения, срокам схватывания, а также в зависимости от того, в каких условиях предполагается его эксплуатация и области применения.

Условно цементы можно классифицировать на общестроительные (портландцемент, портландцемент с минеральными добавками и шлакопортландцемент) и специальные (все остальные цементы). О том, какой цемент и в каких областях строительства можно использовать, подскажут марки, которые в свою очередь регламентируются СНиП и ГОСТ.

Ассортимент цементов постоянно растет. Сегодня в России производится уже порядка 30 его видов. Перечислим наиболее распространенные из них:

Портландцемент (ПЦ)

Основной вид цемента, на долю которого сегодня приходится 99 % от всего производства, — это портландцемент. Портландцемент марок М600 и М550 применяется для бетонов класса В40. Такой цемент может использоваться в аварийно-восстановительных, реконструкционных работах. Однако поскольку цемент этих марок быстро твердеет, его не рекомендуется применять в строительстве монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Портландцемент марок М500, М400, М300 используется соответственно для бетонов класса В25-В35, В15-В25, В10 и ниже. Такой цемент нельзя применять в строительстве и производстве металлоконструкций, которые подвергаются действию минерализованных вод с высокой степенью минерализации (где норма агрессивности воды значительно превышает норму агрессивности обычной среды).

Быстротвердеющий портландцемент (ПЦ-Б или БТЦ)

Отличие быстротвердеющего цемента от обычного портландцемента состоит в интенсивном темпе твердения на ранних сроках. Этот цемент достигает 70 % расчетной прочности 28-суточного возраста уже через трое суток. В этот период предел прочности при сжатии должен быть не менее 20–25 МПа. Такие свойства достигаются благодаря более тонкому помолу обычного клинкера, использованию клинкера определенного минералогического состава либо добавке активных минеральных веществ. Как показала практика, быстротвердеющими оказываются цементы, имеющие в своем составе не менее 60 % трехкальциевого алюмината и трехкальциевого силиката. Быстротвердеющий портландцемент используется для строительства при ограниченных временных рамках, при изготовлении железобетонных конструкций в заводских полигонных условиях. Он дает возможность отказаться от тепловлажностной обработки бетона. Выпускаемые марки — М400 и М500.

Особо быстротвердеющий высокопрочный портландцемент (ОБТЦ)

Интенсивность набора прочности у ОБТЦ еще выше, чем у быстротвердеющего цемента: на вторые сутки твердения он прочнее БТЦ на 25 %. Укладку бетона, изготовленного на основе этого цемента, нужно проводить очень быстро: срок его схватывания — от 5 до 30 мин. Особо быстротвердеющий высокопрочный цемент получают путем совместного помола клинкера быстротвердеющего портландцемента и хлористого кальция. Такой цемент используется для проведения ремонтных и восстановительных работ, при бетонировании в холодных условиях, а также в производстве сборных железобетонных конструкций. В настоящее время создан также сверхбыстротвердеющий цемент (СБТЦ). Интенсивное нарастание прочности в нем фиксируется уже на первые сутки твердения. Выпускаемые марки — М600 и выше.

Нормированный портландцемент

Раньше этот вид цемента называли «дорожный», поскольку применялся он преимущественно в строительстве дорог и аэродромных покрытий. Сегодня сфера использования данного цемента распространяется также на производство железобетонных напорных и безнапорных труб, железобетонных шпал, мостовых конструкций, стоек опор высоковольтных линий злектропередач — там, где требуется высокая долговечность, морозо- и водостойкость, где предъявляются высокие требования к истираемости. Для того чтобы получить нормированный портландцемент, нужен клинкер, в составе которого содержание трехкальциевого алюминатасоставляет не более 10 %.

Пластифицированный портландцемент (ППЦ)

Этот цемент характеризуется повышенной пластичностью, удобоукладываемостью, морозостойкостью. Данные свойства достигаются путем введения во время помола клинкера пластифицирующей поверхностно-активной добавки. Этот цемент прекрасно подходит для изготовления бетонов, предназначенных для использования в дорожном, гидротехническом строительстве, для тампонажа скважин нефти и газа. Однако этот цемент нельзя применять там, где есть вероятность воздействия минерализованных вод. Выпускаемые марки — М300, М400, М500.

Гидрофобный портландцемент (ГФЦ)

Гидрофобный (водоотталкивающий) портландцемент отличается пониженной гигроскопичностью (он не должен впитывать воду на протяжении 5 мин). Получается такой цемент путем совместного — с портландцементным клинкером, гипсом и гидрофобной добавкой — измельчения. В качестве добавки могут выступать асидол, асидол-мылонафт, мылонафт, олеиновая кислота, вводимые в количестве 0,06–0,3 % от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Благодаря этим добавкам на зернах цемента появляется очень тонкая водоотталкивающая пленка, которая и обеспечивает гидрофобность. Гидрофобный цемент — один из очень немногих, который может храниться больше года без потери потребительских качеств, даже во влажных условиях. Его можно транспортировать на дальние расстояния, не боясь, что гранулы начнут слипаться и превращаться в цементный камень. Выпускаемые марки — М400, М500, М550 и М600.

Сульфатостойкий портландцемент (СПЦ)

Специальный цемент, основное назначение которого — дать возможность конструкциям противостоять агрессивному воздействию минерализованных сульфатных вод (например, морской воды). Конструкции с применением сульфатостойкого портландцемента также обладают повышенной стойкостью против попеременного замораживания-оттаивания или увлажнения-высыхания, что делает его незаменимым при строительстве мостов, свай, молов. Для того чтобы получить сульфатостойкий цемент, нужно строго придерживаться формулы: не более 50 % трехкальциевого силиката, значительное снижение трехкальциевого алюмината — до 5 % и 22 % четырехкальциевого алюмоферрита

Тампонажный портландцемент (ТПЦ)

Главная цель тампонажного портландцемента — тампонирование нефтяных и газовых скважин для того, чтобы изолировать их от грунтовых вод. Требования к цементу очень строгие: поступая в скважину на глубину несколько сотен метров, цемент должен оставаться жидким (содержание воды в растворе до 50 % от массы цемента). Как только тампонирование закончилось, цементу нужно очень быстро набрать прочность, поэтому сроки его схватывания — от 2 до 10 ч (в каждом случае с учетом температуры и давления устанавливаются конкретные сроки схватывания).

Учитывая, что больше всего на схватывание влияет температура, выпускается два вида тампонажного портландцемента — для холодных и горячих скважин. Кроме них производятся еще несколько специальных видов тампонажного портландцемента - солестойкий, утяжеленный, белитокремнеземистый, облегченный, волокнистый. Их используют, например, для работы в глубоких скважинах при высоком давлении.

Шлакопортландцемент (ШПЦ)

Шлакопортландцемент получают в результате совместного помола обычного портландцемента, доменного гранулированного шлака (от 30 до 60 % от общей массы) и гипса. Этот цемент имеет показатель замедленного нарастания прочности на начальном этапе, но постепенно, к году, показатель сравнивается с показателем прочности в этот период у обычного портландцемента. Применяется для возведения конструкций гидротехнических сооружений.

Известковошлаковый цемент (ИШЦ)

Этот вид цемента используется для низкомарочных бетонов, а также в растворах для кладки и штукатурки. Получается в результате совместного размола извести и доменных шлаков. Допускается добавка гипса 5 % и портландцемента 10–20 %. Известковошлаковый цемент устойчив к опасному воздействию сульфатной среды.

Быстротвердеющий шлакопортландцемент (ШПЦ-Б)

Характеристики ШПЦ-Б — большая морозостойкость, устойчивость против воздействия проточных и агрессивных вод. Служит для изготовления сборных железобетонных конструкций с тепловлажностной обработкой.

Пуццолановый портландцемент (ППЦ)

Пуццолановый портландцемент получается в результате совместного тонкого помола клинкера портландцемента, гипса и активной минеральной добавки (пемзы, туфа, пепла, трасс), а также добавки осадочного происхождения (трепела, опока, диатомита). Свойства пуццоланового портландцемента: высокая сцепляемость с арматурой железобетона, удобство в обработке, превосходная связующая способность. Он прекрасно застывает в воде и влажных условиях, чем обосновано его основное использование — в гидротехнике: при возведении шлюзов, плотин, каналов, речных портов, а также в строительстве водопроводных и поземных сооружений, плавательных бассейнов, т. е. тех конструкций и сооружений, которым необходима повышенная водостойкость и водонепроницаемость. Следует помнить, что при сухой погоде твердение бетонов на пуццолановом цементе практически прекращается, поэтому в ранний период набора прочности их надо периодически увлажнять. Также пуццолановый портландцемент имеет небольшую морозостойкость: при температуре около 0º С он прекращает твердеть, в связи с чем работать с ним нужно в теплое время года.

Глиноземистый цемент (ГЦ)

Глиноземистый цемент отличается повышенной плотностью, высокой устойчивостью против сульфатных, хлористых, углекислых и других минерализованных вод, быстрым нарастанием прочности на ранних сроках в воде и на воздухе (через сутки прочность достигает 80–90 % от заданной), повышенной термо- и огнестойкостью. Если глиноземистый цемент соединить с огнеупорными заполнителями (шамотом, хромитовой рудой, магнезитом), его можно использовать для получения гидравлически твердеющих огнеупорных растворов и бетонов. Немногочисленные минусы: глиноземистый цемент нельзя подвергать тепловлажностной обработке, его также следует беречь от раствора щелочей. Глиноземистый цемент в 3–4 раза дороже портландцемента, поэтому его используют лишь тогда, когда это экономически обосновано. Этот цемент получают в процессе обжига и последующего помола смесей, богатых глиноземом (сырьем могут быть, например, бокситы), вместе с известняком. Содержит в основном низкоосновные алюминаты кальция, обеспечивающие быстрое твердение цемента. Его максимальная прочность, превышающая на 50 % марочную, достигается к первому и третьему годам твердения. В глиноземистом цементе в отличие от обычного портландцемента нет ни гипса, ни минеральных добавок. Он имеет серо-зеленый, черный или коричневый цвет. Все свойства глиноземистого цемента еще активнее проявляются в высокоглиноземистом цементе (ВГЦ). Он огнеупорен, стоек в агрессивных средах, набирает прочность за короткое время. Его использование в составе жаропрочных бетонов в металлургии позволяет исключить взаимодействие футеровки с расплавленным металлом.

Расширяющиеся цементы

Этот класс цементов объединяет одна специфическая особенность: они расширяются, когда происходят процессы схватывания и твердения. Объяснение этому явлению — в химической реакции взаимодействия исходных компонентов, при которой на определенной стадии твердения цементного камня кристаллы гидросульфоалюмината кальция начинают быстро расти и расширяться. Сегодня выпускается несколько видов расширяющихся цементов, которые отличаются по составу и строительно-техническим свойствам.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ)

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент незаменим в производстве безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых бетонов и гидроизоляционных штукатурок. Из него делают емкости для хранения жидкого топлива, при строительстве метрополитенов он обеспечивает водонепроницаемость тоннелей. В гипсоглиноземистом расширяющемся цементе соотношение глиноземистых доменных шлаков и гипсового камня составляет 70% и 30% соответственно. Такое соотношение обеспечивает прочность, долговечность, морозоустойчивость, сульфатостойкость. В воде, затвердевая, этот цемент становится безусадочным, а на воздухе дает усадку в 1,5–2 раза меньше, чем глиноземистый цемент.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)

Этот цемент используется для гидроизоляции резервуаров, шлюзов, трубопроводов, туннелей, а также для обеспечения водонепроницаемости стыков и трещин в железобетонных конструкциях. Его получают в результате совместного помола и тщательного смешивания глиноземистого цемента, гипса и высокоосновного гидроалюмината кальция в соотношении 70%, 20% и 10% соответственно. Химический состав водонепроницаемого расширяющегося цемента обеспечивает начало схватывания уже в течение 4-10 мин с момента затворения, что позволяет отнести его к быстротвердеющим.

Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ)

Это самый популярный цемент в технике торкретирования. С его помощью создают торкретный слой на поверхности гидротехнических сооружений. Благодаря комбинации глиноземистого цемента, гипса, гидроалюмината кальция в соотношении 75:7:18, обеспечивается еще более быстрое схватывание, чем у водонепроницаемого расширяющегося цемента.

Напрягающий цемент (НЦ)

Напрягающий цемент используется в строительстве мостов, тоннелей, очистных сооружений, бетонных труб, в сталелитейной промышленности и нефтегазовой отрасли - везде, где необходима повышенная газо-, паро- и водонепроницаемость. >Этот цемент устойчив даже к сильным морозам и очень прочный: уже через сутки выдерживает давление не менее 15 МПа, а через 28 суток — 50 МПа. Такие характеристики обеспечиваются наличием в составе цемента алюминатов, которые приводят к увеличению объема при твердении и создают в процессе расширения предварительное напряжение в арматуре. Напрягающий цемент подразделяется на НЦ-10 (безусадочный цемент), НЦ-20 (цемент с малой энергией самонапряжения), НЦ-40 (цемент со средней энергией самонапряжения), НЦ-60 (цемент с высокой энергией самонапряжения).

Портландцемент для изготовления асбестоцементных изделий

Строительный материал из затвердевшего цементного камня, армированного волокнами асбеста, называется асбестоцементом. Изделия из него теплостойки, прочны, маловодопроницаемы и малотеплопроводны. По истечении определенного времени изделия из асбестоцемента становятся еще прочнее. Однако слабое место у них все же есть — это недостаточное сопротивление ударам.

Белый цемент (БЦ)

Белый цемент открыл перед скульпторами и строителями новые возможности: он великолепен в фасадных работах, в создании колонн, скульптур, декоративного дорожного покрытия, в качестве основы для цветных цементов. Для белого цемента специально добывают известняки и глину с минимальными показателями красящих оксидов железа, марганца или титана, а чтобы получить еще большую белизну, клинкер на выходе из обжигающей печи резко охлаждают. Белый цемент бывает трех марок — М300, М400 и М500, а по степени белизны — трех сортов: высший, БЦ-1 и БЦ-2.

Цветной цемент

Цветные цементы, как и белый, находят широкое применение в строительстве и архитектуре. Изделиями из них выкладывают площади, украшают стены, используют растворы для отделочных работ. Для того чтобы получить цветной цемент, нужно к клинкеру белого цемента добавить красящие пигменты, а затем измельчить в мельнице. Так, желтый цвет получается при добавлении охры, зеленый — окиси хрома, коричневый — умбры, черный — сажи, синий — ультрамарина.

Портландцемент с умеренной экзотермией

Этот вид портландцемента используется для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, наружных зон гидротехнических массивных сооружений, предназначенных для сред с условиями систематического замораживания и оттаивания, в пресной или слегка минерализованной воде. Портландцемент с умеренной экзотермией отличается от обычного более низкой теплотой гидратации в условиях повышенной сульфатостойкости.