Главная »
Статьи »
Глиноземистый цемент его особенности и применение
Глиноземистый цемент его особенности и применение
Цемент глиноземистый: состав, характеристики, применение
Одним из самых необходимых и важнейших материалов в строительстве является цемент. Он используется для изготовления асбестоцементных, железобетонных и бетонных элементов, строительных растворов. Под цементом подразумевается группа вяжущих гидравлических веществ, базовой частью которых являются алюминаты и силикаты, формируемые во время обработки сырьевых материалов при высокой температуре и приведенных к полному или частичному расплавлению.
Особенности состава
Используются в качестве сырья чистые известняки и бокситы. Последние представляют собой горную породу, которая состоит из примесей и гидратов. Бокситы приобрели обширное распространение в промышленной сфере для добычи адсорбентов, огнеупоров, алюминия и прочего.
Цемент глиноземистый отличается преобладанием однокальциевого алюмината в составе клинкера, определяющим главные характеристики связующего. Также содержится геленит в роли балластной примеси и двухкальциевый силикат, характерная особенность которого заключается в медленном твердении.
При затворении водой начинает гидратироваться однокальциевый алюминат. Вещества, формирующиеся при этом, выступают в качестве составной части застывшего материала. Расширяющийся цемент начинает схватываться через 45-60 минут, полное застывание происходит после 10 часов. Возможно изменение периода схватывания добавлением ускорителей (гипс, известь) или замедлителей (хлористый кальций, борная кислота).
Характеристики
Цемент глиноземистый отличается низкой способностью к деформированию, так как формирующий камень имеет крупнокристаллическую структуру. Помимо этого, присутствие гидратированного кубического моноалюмината приводит к потере массы при формировании.
Характерна для данного материала отдача большого количества тепла, происходящая в первые несколько часов застывания. Это свойство полезно при проведении бетонных работ в зимний период, но при этом уменьшает спектр применения для массивных конструкций.
Расширяющийся цемент, изготовленный из глиноземистого, относится к числу огнестойких материалов. Он применяется для формирования огнеупорных гидравлически застывающих растворов в сочетании с такими огнеупорными составляющими, как шамот, руда, магнезит.
Помимо этого, отличительной особенностью является цементный камень с высокой прочностью, определяющий значительную стойкость против растительных масел, кислот, морской воды.
Данный материал способен обеспечить получение раствора и бетона с влагонепроницаемостью и значительной плотностью. Но он подвержен быстрому разрушению при влиянии щелочей и солей аммония.
Производство
Цемент глиноземистый изготавливается двумя методами: обжигом до спекания и плавлением сырьевой шихты. Для последнего способа требуется подготовка шихты, расплавление с последующим охлаждением, дробление и измельчение. Характеризуется метод запекания просушкой изначальных компонентов, мелким измельчением и смешиванием до получения равномерной гомогенизации, затем гранулированная или порошкообразная смесь обжигается в печах различного типа. После материал охлаждается и измельчается.
Цементный камень приобретает меньшую прочность с увеличением температуры застывания из-за перекристаллизации гидроалюмината. Поэтому производимые изделия не подвергаются автоклавной обработке и пропариванию.
Менее интенсивное твердение происходит при снижении температуры. Если массу охладить до отрицательных значений, станет практически невозможным твердение с водой, поэтому требуется обеспечение подходящих температурных условий.
Виды цемента глиноземистого
Существует 2 типа материала: высокоглиноземистый и стандартный цемент. Определяется марка на третьи сутки после производства образцов. С учетом высокой стоимости и недостатка сырья цемент реализуется в относительно небольшом объеме. Материал представляет собой мелкий порошок черного, коричневого или темно-зеленого цвета. Цемент глиноземистый, цена которого начинается от 40 рублей за кг, фасуется в контейнеры и мешки по 50 кг. Возможность быстрого застывания в воде является наиболее важной характеристикой.
Применение
Он используется для формирования железобетоных и бетонных строений, когда бетон должен достигнуть расчетной прочности через 1, 2 или 7 дней, а также для возведения подземных и морских объектов, требующих высокой сульфатостойкости. Стоит отметить высокую эффективность при восстановлении мостов и зданий, быстрого формирования фундаментов под автомобили и заделки повреждений в морском транспорте.
Цемент глиноземистый ГЦ 40 нашел свое применение также в создании расширяющихся составов – это безусадочный водонепроницаемый, расширяющийся водонепроницаемый и расширяющийся цемент глиноземистый.
Полезные характеристики
Цемент глиноземистый является вяжущим прочным веществом, используемым для жаростойких и строительных растворов, отличающийся быстрым затвердеванием на воздухе и в воде. Он формируется при помощи сырьевой смеси тонкого помола с высоким содержанием глинозема и обожженной до сплавления или спекания. Осуществляется обжиг сегодня в основном в электродуговых или доменных печах до состояния плавления. При этом нет необходимости в сильном измельчении компонентов сырья, и есть возможность удаления кремнезема и железа.
Виды цемента глиноземистого придают изделиям увеличенную устойчивость к соединениям крахмала, соляного раствора, молочной кислоты, серы и увеличивают температурную стойкость до 1700 градусов.
Помимо этого, воздействие минеральных вод снижено за счет невозможности формирования гидрата кальция при взаимодействии с водной средой. Устойчивость к сульфатным коррозиям получена благодаря отсутствию гидроалюмината трехкальциевого типа. Цемент подвержен корродированию в щелочной сфере, концентрированном растворе магния сернокислого и активных кислых средах.
fb.ru
Область применения глиноземистого цемента
Глиноземистый цемент можно отнести к связующему строительному материалу специального применения. Соответственно области применения глиноземистый цемент обладает особыми свойствами, в первую очередь быстрым твердением и быстрым набором прочности.
Для лучшего понимания сферы применения глиноземного цемента, есть необходимость сказать несколько слов об особенностях данного материала:
Глиноземистый цемент является быстротвердеющим водонепроницаемым вяжущим материалом. Технология получения цемента этого вида заключается в измельчении спеченного клинкера с большим содержанием глинозема.
Соответственно в качестве исходных материалов для производства глиноземного цемента используют: природный известняк и известь (либо другие породы) с высоким содержанием (минимум 35%) оксида алюминия Al2O3 (глинозема). Готовый глиноземный цемент представляет собой тонкодисперсный порошок, коричневого, черного или серо-зеленого оттенка.
Отличия глиноземистого цемента от портланцемента
- Высокие прочность и вяжущие свойства, а также быстрый набор прочности и водонепроницаемость глиноземного цемента обусловлены наличием в его составе значительного количества Al2O При этом процесс полимеризации цемента протекает аналогично портландцементу, с единственной особенностью – высоким выделением тепла (до 70%) в течение первых 24 часов твердения. Это является одновременно полезным и вредным фактором;
- По сравнению с портландцементом, глиноземный цемент формирует более плотный «камень», который характеризуется более высокими: прочностью, водонепроницаемостью и стойкостью к вредным природным и неприродным факторам. В то же время глиноземный цемент легко распадается в щелочной среде;
- Время начала схватывания и твердения глиноземного цемента находится в пределах не менее получаса, а окончание процесса находится в пределах не более 12 часов. При этом проектная прочность растворов на основе глиноземного цемента достигается через 72 часа, в то время как проектная прочность портландцемента достигается по истечении 28 суток и более.
Глиноземистый цемент применение
- Ремонт поврежденных гидротехнических сооружений и промышленных зданий, оперативная заделка пробоин в судах, гидроизоляция интервалов нефтяных и газовых скважин, оперативная изоляция порывов сопровождающихся обильным расходом воды. Другие ремонтные работы, когда необходимо чтобы проектная прочность конструкции достигла своей максимальной величины в течение первых 3-х суток;
- Строительство бетонных конструкций, которым по условиям эксплуатации необходима повышенная сульфатостойкость;
- Фиксация анкерных болтов и защита арматурного пояса;
- Как ускоритель твердения в бетон общего применения;
- Строительство резервуаров для хранения агрессивных сред и строительство подземных сооружений работающих в агрессивных условиях;
- Как добавка для обеспечения повышенной водо- и морозостойкости, а также как добавка для обеспечения бетонных работ в условиях низких температур (до минус 10 градусов Цельсия) без дополнительного прогрева бетона;
- Как компонент в производстве клея в строительной химии;
- Производство огнеупорного бетона способного выдерживать температурные нагрузки до 1 700 градусов Цельсия.
- Производство водонепроницаемой штукатурки для: локализации повреждений водопроводов работающих под давлением до 10 кгс/см2, гидроизоляция подземных сооружений, герметизации стыков трубопроводов воды, канализации и других стоков, ремонт гидротехнических сооружений.
Применение глиноземного цемента в частном строительстве и быту
- Строительство каминов и топок (тепловых щитков) отопительных печей;
- Ремонт дымоходов и вентсистем;
- Подготовка стяжки пола;
- Строительство подвалов и цокольных этажей;
- Подготовка притолок и подоконников.
Популярные бренды: Secar (Франция), Ciment Fondu (Франция), Górka Cement (Польша), Cimsa Isidac (Турция) и ГГЦР (Россия).
salecement.ru
Глинозёмистый цемент
Главная|Цемент|Глинозёмистый цемент
Дата: 30 января 2017
Просмотров: 2105
Коментариев: 0
Один из наиболее распространенных, востребованных при выполнении строительства материалов – цемент. Из множества известных видов цементных составов выделяется цемент глиноземистый, обладающий рядом положительных эксплуатационных характеристик.
Глиноземный цемент характеризуется способностью ускоренно твердеть на воздухе и под водой, обеспечивая после твердения повышенные прочностные характеристики. Быстродействующий состав применяется при производстве бетона и устойчивых к воздействию повышенных температур специальных растворов.
Глиноземистый цемент создают по проверенной методике, предусматривающей обогащение глиноземом исходных компонентов – бокситов, известняка, пород с повышенной концентрацией алюминиевых оксидов. После обжига в специальных печах фракции, осуществляется измельчение, после которого получается смесь для приготовления жаростойкого бетона.
Рассмотрим детально разновидности, структуру, специфику производства, характеристики глиноземистого состава, его эксплуатационные свойства, маркировку и применение.
Одним из самых необходимых и важнейших материалов в строительстве является цемент
Разновидности и структура
Глиноземистый цемент в зависимости от концентрации примесей имеет следующие разновидности:
- обычный состав, с концентрацией глинозема, не превышающей 66%, и долей кремниевой кислоты, составляющей порядка 3%;
- высокоглиноземистый материал, содержащий порядка 76% глинозема, уменьшенную до 1% концентрацию кремниевой кислоты.
Основными составляющими, определяющими структуру смеси на глиноземистой основе, являются оксиды следующих химических элементов:
- Алюминия, концентрация которого составляет от 30 до 50%.
- Кальция, удельный вес которого соответствует значениям от 35% до 45%.
- Железа и кремния, содержащихся в равных процентных соотношениях, изменяющихся от 5 до 15%.
Специфика производства
Цемент глиноземистый изготавливают путем обжига бокситов, известняков, используя следующие методы:
- высокотемпературного спекания предварительно подготовленных сырьевых компонентов. Процесс осуществляется при температуре 1,3 тысячи градусов Цельсия с применением специальных печей шахтного или вращающегося типа. Технология отличается энергоемкостью и не получила широкого распространения. Полученный глиноземистый цемент характеризуется высоким качеством, показателями прочности;
Используются в качестве сырья чистые известняки и бокситы
- постепенного плавления в печах шахтной конструкции, используемых при цветном литье, оснащенных устройством водяного охлаждения. Процесс предусматривает измельчение полученного клинкера после его охлаждения. Производство осуществляется из бокситов повышенного качества с добавлением известняка и кокса.
Состав производится из пород с высоким содержанием оксида алюминия, что послужило причиной дополнительного названия смеси, именуемой алюминатной.
Основные характеристики
Особенности производства глиноземистого состава обеспечивают полное удаление из цементной смеси ингредиентов, отрицательно влияющих на качество. Отсутствие железа, частиц кремнезема способствует быстрому твердению приготовленного состава, которое начинается менее чем за час после замешивания.
Цемент глиноземистый следует готовить в небольших объемах, учитывая быстрое время схватывания. Продолжительность процесса твердения состава не превышает половины суток.
Глиноземный цемент отличают следующие свойства:
Комплекс положительных характеристик глиноземистого материала оправдывает повышенные расходы, связанные с его приобретением.
Сфера использования
Цемент глиноземистый применяется при выполнении работ, связанных с промышленным строительством, а также в других отраслях. Материал характеризуется способностью выдерживать повышенные до 1300 градусов Цельсия температуры, сохраняя прочностные свойства, устойчивость к воздействию агрессивных факторов.
Цемент глиноземистый является вяжущим прочным веществом, используемым для жаростойких и строительных растворов, отличающийся быстрым затвердеванием на воздухе и в воде
Состав применяется для выполнения следующих задач:
- строительства транспортных магистралей, мостов при ограничении времени выполнения строительных работ, когда прочностные характеристики бетона должны быть достигнуты через 2-3 суток;
- аварийно-восстановительных работ, связанных с устранением последствий аварий, восстановлением строительных объектов, сооружений;
- возведения оборонительных конструкций, транспортных сооружений стратегического характера;
- выполнения мероприятий, связанных с возведением и ремонтом гидротехнических объектов (плотин, дамб, набережных, портов), регулярно подвергающихся воздействию агрессивной водной среды;
- осуществления зимой работ, связанных с возведением бетонных, железобетонных конструкций, что обусловлено повышенным выделением тепла, ускоренным твердением при отрицательной температуре;
- ускоренного строительства площадок для оборудования, фундаментов;
- оперативного выполнения монтажных и ремонтных мероприятий;
- ускоренной фиксации элементов анкерных креплений;
- герметизации скважин, полостей, связанных с повышенным давлением жидкой среды;
- изготовления жаростойкого бетона, температурные характеристики которого позволяют обеспечивать эксплуатацию при температуре до 1, 7 тысяч градусов Цельсия.;
- заделки пробоин в морских судах.
Широкая область использования глиноземистого цемента делает его незаменимым в промышленном строительстве, горнодобывающей отрасли, шахтостроении, строительной химии, мостостроении, а также оборонной отрасли.
Маркировка
Глиноземистый цемент классифицируется на различные марки, согласно способности материала противодействовать сжимающим нагрузкам. В зависимости от изменения на протяжении 72 часов параметра прочности существуют следующие разновидности алюминатного состава:
- ГЦ-40, прочность которого возрастает на протяжении 3 суток с 22,5 до 40 МПа. Применяется в строительной отрасли.
- ГЦ-50, характеризующийся возрастанием прочностных характеристик с 27,4 до 50 МПа. Обладает улучшенными характеристиками, востребован в топливно-энергетической сфере.
- ГЦ-60, отличающийся повышенной прочностью, значение которой на протяжении 72 часов изменяются от 32,4 до 60 МПа. Используется для специальных целей в металлургии, оборонном комплексе.
Цифровые индекс-маркировки характеризуют увеличение прочностных характеристик готового состава.
Заключение
Представленная в материале статьи информация о глиноземистом цементе, имеющем уникальные свойства, позволит лучше узнать материал, широко применяемый для выполнения ряда специальных задач. Ускоренный режим твердения, повышенные прочностные характеристики обеспечивают возможность его применения во многих областях промышленности.
pobetony.ru
Состав, свойства и применение глиноземистого цемента
Особую быстродействующую строительную смесь, отличительной чертой которой является затвердевание не только в воздушной среде, но и в водной, называют глиноземистым цементом. Получение этого материала осуществляется по специальной технологии, при которой исходное сырье обогащается глиноземом, обжигается в электродуговых или доменных печах, а затем измельчается. Именно из этой смеси готовят жаростойкий бетон.
Оглавление:
Характеристики, свойства и виды
Производство глиноземистого цемента устроено таким образом, что из общего состава удаляются все компоненты, снижающие его качество, например, частицы кремнезема или железа. Затвердение приготовленной смеси начинается примерно через 45 минут, поэтому работать с таким раствором нужно очень быстро, не замешивая больших порций. Время полного схватывания составляет около 10 часов.
Глинозем от других видов цемента отличают следующие особенности:
- Прочность смеси появляется еще на ранних этапах схватывания и быстро нарастает.
- Применение раствора возможно и при отрицательных температурах (до -10°) без необходимости подогрева ― при его затвердении происходит достаточное выделение тепла.
- Глиноземистый (алюминатный) цемент обладает повышенной прочностью и плотностью готовых материалов, поэтому бетонный камень практически не боится воздействия агрессивных жидкостей и газов различного химического состава.
- Сырье выгодно отличается от иных видов портландцемента, поскольку имеет высокие характеристики термостойкости и огнеупорности. Если добавить в смесь хромированную руду, шамот, магнезит, то раствор может быть использован для получения специального огнеупорного бетона гидравлического твердения.
Алюминатный цемент классифицируется по показателю прочности на сжатие и, исходя из этого свойства, его разделяют на марки: ГЦ-40, ГЦ-50 и ГЦ-60, где возрастание цифры характеризует увеличение стойкости готового бетона. В обычном строительстве чаще используется цемент с более низким показателем ― ГЦ-40, так как его цена скромнее остальных марок, а прочности и огнеупорных качеств достаточно для выполнения многих работ.
Особенности применения
Основной отраслью использования бетонов этой категории является промышленное строительство, потому как именно на таких объектах часто требуются материалы, способные выдерживать высокие температуры (до 1300°С), воздействие агрессивных сред, обладающие высокой прочностью.
Но, кроме этого, глиноземистый огнеупорный бетон используют для:
- Возведения железобетонных и особо прочных бетонных сооружений, когда основные показатели строительных блоков и соединяющих растворов должны достигнуть максимума уже в 1-2 сутки.
- Создания пробок (тампонирования) в породах или конструкциях с целью остановки водного потока; в холодных нефтяных скважинах, для заделки трещин в водных сооружениях.
- Строительства подземных конструкций, а также водных портов, где от материалов требуются характеристики повышенной устойчивости к воздействию сульфатами и влагой.
- Ремонта различных видов морского транспорта, например.
- Возведения сооружений из железобетонных блоков и их производства (в этом случае глиноземистый цемент применяют в качестве вещества, ускоряющего процессы твердения).
- Установки быстрого фундамента под строительные сооружения и производственные машины.
- Устранения повреждений мостов, заливки анкерных болтов.
- Возведения сооружений и изготовления различных промышленных емкостей, требующих стойкости к воздействию соединениями серы, различными органическими кислотами, и растворами солей.
Производство
Сырьем для изготовления этого вида цемента служат чистые известняки и бокситы, к которым примешиваются прочие элементы, если готовым изделиям нужно придать определенные свойства. Сегодня его производят двумя методами — спеканием и плавлением шихты. Выбор технологии зависит от того, какой состав имеют используемые бокситы, от содержания в них кремниевой кислоты и оксидов железа, а также от качества кокса.
Метод плавления
Производство этим способом требует высокого качества бокситов, поскольку они являются основным сырьем, к которому добавляют кокс и известняк. Смесь загружается в ватержакетные печи (с водяным охлаждением). Плавление происходит за счет подачи через фурмы нагретого в рекуператорах воздуха. Далее масса пропускается через летку, охлаждается в изложницах печи и поступает в дробилку, где происходит ее измельчение. Печи работают на пылевидном топливе, а дробилки оснащаются многокамерными мельницами.
Иногда для производства специального цемента используют способ электроплавки. Его отличие в том, что в процессе изготовления выплавляется ферросилиций, а это позволяет очистить смесь от кремниевой кислоты.
Редко может применяться метод дуговой плавки, для которого требуются специальные печи переменного тока, но глиноземистый цемент, произведенный этим способом, отличается наиболее высоким качеством.
Подготовка сырья заключается в измельчении и смешивании всех составляющих с последующим их брикетированием или гранулированием. При этом известняк предварительно кальцинируют, а бокситы прокаливают, используя коксосодержащую шихту.
Температура в электродуговых печах достигает максимально высокого уровня, за счет чего кремнезем, содержащийся в шихте, проходит восстановление до кремния, который вступает в реакцию с железом и в результате образует ферросилиций.
Доменная печь также может использоваться для производства этого вида, а точнее, ― высокоглиноземистого шлака с большим содержанием кремнезема и отсутствием железа, с последующим его измельчением. Но такой материал имеет низкие характеристики прочности в начальных стадиях процесса твердения.
Метод спекания
В этом случае производство осуществляется в обычных заводских печах при относительно невысоких температурах. При медленном охлаждении полученной смеси геленит кристаллизуется в стеклообразную форму. Но, если температура в процессе спекания была ниже требуемой, произойдет кристаллизация алюминатов кальция. Важно не допустить образования стекла в будущем цементе, поэтому для расплава организуют системы сверхбыстрого охлаждения с целью предотвращения выпадения кристаллов геленита. На выходе из доменной печи смесь подвергается грануляции паровоздушным потоком.
Цемент, полученный этим способом, отличается более высоким качеством и показателем прочности, в сравнении с тем, охлаждение которого проходило медленно.
Стоимость материала
Купить цемент этой категории не составляет труда, он есть в большинстве специализированных магазинов в свободной продаже. Цена зависит от производителя и объема фасовки. Как правило, цементная высокопрочная смесь российского производства стоит гораздо дешевле импортной.
Для сравнения, тонна ГЦ-40 российских изготовителей обойдется покупателю примерно в 20 800 рублей. Это же количество цемента, произведенного в Турции, будет стоить 21 500 рублей, в Польше ― 26 600 рублей.
В строительных магазинах можно купить специальный высокопрочный цемент в мешках весом в 20 кг, стоимость которых находится в пределах 500 рублей.
stroitel-list.ru