Цемент, ассортимент и маркировка

                          ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

                                                             ФОУ ВПО

              «  УРАЛЬСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ »

 

 

 

 

 

                       Реферат на тему:

                           Цемент, ассортимент и маркировка

 

 

 

 

                                                                                                              Руководитель: Карасев К. А.

                                                                                                              Выполнил: Заирова Л. Ф.

                                                                                                              Группа: ЗЧС-10

 

 

 

 

                                                      

 

 

 

 

 

 

                                                                                                         Екатеринбург2013  
            

                                                                  Содержание:

 

1.Введение…………………………………………………………………………………………………………………………3

2. Состав цемента………………………………………………………………………………………………………………4

2.1 Производство цемента………………………………………………………………………………………………..5

3. Основные виды цемента……………………………………………………………………………………………….6

4.Маркировка цементов………………………………………………………………………………………………….10

4.1 Применяемость марок цемента………………………………………………………………………………..11

4.2 Методы определения марки цемента………………………………………………………………………11

4.3 Маркировка цемента в соответствии с ГОСТ 10178-85 ……………………………………………12

4.4 Классификация цемента в соответствии с ГОСТ 31108-2003……………………………………12

5.Заключение……………………………………………………………………………………………………………………14

6.Список используемой литературы…………………………………………………………………………….…15

 

 

 

                                                             

 

 

 

 

 

 

 

                                                                             

                                                                    Введение

     Цемент (в переводе с латинского «битый камень») — oдин из основных строительных материалов; гидравлическое минеральное вяжущее вещество, приобретающее при затвердевании высокую прочность, также используемое при изготовлении бетона. Его называют гидравлическим, поскольку набор прочности и затвердевание происходит в присутствии воды; полученные из цементных минералов и воды твёрдые соединения водостойки, то есть нерастворимы в воде. Его называют минеральным, поскольку исходные материалы, используемые для его получения, — минеральной природы (горные породы или продукты их выветривания).

   Цемент  принципиально отличается от  других минеральных вяжущих (гипса,  воздушной и гидравлической извести), которые твердеют только на  воздухе или, затвердев на воздухе,  иногда продолжают твердеть во  внешней среде.

    Римляне  подмешивали к извести определённые  материалы для придания ей  гидравлических свойств. Это были:

пуццоланы (отложения  вулканического пепла Везувия);

дроблёные или  измельчённые кирпичи;

трасс, который они нашли в районе г. Эйфеля (затвердевшие отложения вулканического пепла).

  Несмотря  на различия, все эти материалы  содержат в своем составе оксиды: диоксид кремния SiO2 (кварц или  кремнекислота), оксид алюминия Al2O3 (глинозём), оксид железа Fe2O3 — и  вызывают взаимодействие с ними  извести; при этом происходит  присоединение воды (гидратация) с  образованием в первую очередь  соединений с кремнезёмом. В  результате кристаллизуются нерастворимые гидросиликаты кальция. В средние века было случайно обнаружено, что продукты обжига загрязнённых глиной известняков по водостойкости не уступают римским пуццолановым смесям и даже превосходят их. После этого начался вековой период усиленного экспериментирования. При этом основное внимание было обращено на разработку специальных месторождений известняка и глины, на оптимальное соотношение этих компонентов и добавку новых. Только после 1844 года пришли к выводу, что, помимо точного соотношения компонентов сырьевой смеси, прежде всего необходима высокая температура обжига (порядка 1450° С, 1700° K ) для достижения прочного соединения извести с оксидами. Эти три оксида после спекания с известью определяют гидравлические свойства, и их называют оксидами, обусловливающими гидравличность (факторами гидравличности).

                                                                                                                                                                   3

                                                             Состав цемента

   Цемент  получается при нагревании извести  и глины или других материалов  сходного валового состава и  достаточной активности до температуры  1450° С. Происходит частичное  плавление, и образуются гранулы  клинкера. Для получения цемента  клинкер перемешивают с несколькими  процентами гипса и тонко перемалывают. Гипс управляет скоростью схватывания;  его можно частично заменить  другими формами сульфата кальция.  Некоторые технические условия  разрешают добавлять другие материалы  при помоле. Типичный клинкер  имеет примерный состав 67 % СаО, 22 % SiO2, 5 % Аl2О3, 3 % Fе2O3 и 3 % других компонентов и обычно содержит четыре главные фазы, называемые алит, белит, алюминатная фаза и ферритная фаза. В клинкере обычно присутствуют в небольших количествах и несколько других фаз, таких как щелочные сульфаты и оксид кальция.

   Алит является наиболее важной составляющей всех обычных цементных клинкеров; содержание его составляет 50-70 %. Это трехкальциевый силикат, Са3SiО5, состав и структура которого модифицированы за счет размещения в решетке инородных ионов, особенно Mg2+, Аl3+ и Fе3+. Алит относительно быстро реагирует с водой и в нормальных цементах из всех фаз играет наиболее важную роль в развитии прочности; для 28-суточной прочности вклад этой фазы особенно важен.

   Содержание  белита для нормальных цементных клинкеров составляет 15-30 %. Это двукальциевый силикат Ca2SiО4, модифицированный введением в структуру инородных ионов и обычно полностью или большей частью присутствующий в виде В-модификации. Белит медленно реагирует с водой, таким образом слабо влияя на прочность в течение первых 28 суток, но существенно увеличивает прочность в более поздние сроки. Через год прочности чистого алита и чистого белита в сравнимых условиях примерно одинаковы.

   Содержание  алюминатной фазы составляет 5-10 % для большинства нормальных  цементных клинкеров. Это трехкальциевый алюминат Са3Аl2O6, существенно измененный по составу, а иногда и по структуре, за счет инородных ионов, особенно Si4, Fe3+, Nа+ и К+. Алюминатная фаза быстро реагирует с водой и может вызвать нежелательно быстрое схватывание, если не добавлен контролирующий схватывание агент, обычно гипс.

   Ферритная  фаза составляет 5-15 % обычного цементного  клинкера. Это — четырехкальциевый алюмоферрит Ca2AlFeО5, состав которого значительно меняется при изменении отношения Al/Fe и размещении в структуре инородных ионов. Скорость, с которой ферритная фаза реагирует с водой, может несколько варьировать

                                                                                                                                                                  4

из-за различий в составе или других характеристиках, но, как правило, она высока в начальный  период и является промежуточной  между скоростями для алита и белита в поздние сроки.

2.1 Производство цемента.

   Если  особо не вдаваться в подробности  и поверхностно посмотреть на  процесс, то производство цемента  можно представить в виде трёх  основных стадий:

Добыча и  обработка сырья.

   Добывается  известняк, глина, гипсовый камень.

   Добытый  известняк дробят, сушат, измельчают  и перемешивают в нужной пропорции  с глиной. Примерно 75% извесняка и 25% глины. Состав постоянно корректируется, в зависимости от характеристик используемых материалов.

   Таким  образом получают шлам (мокрый, сухой или комбинированный метод)

Обжиг сырьевого  состава и получение клинкера - следующий шаг в производстве цемента 

   Шлам поступает в специальную печь, где происходит его обжиг при температуре около 1450 градусов.

   При этой температуре шлам спекается (почти как зерна керамзита), превращаясь в так называемый клинкер.

   Клинкер измельчают в специальных жерновах до порошкообразного состояния

   Смешивание компонентов и получение портландцемента.

   В измельчённый клинкер добавляют примерно 5% гипса.

   В зависимости от марки и вида цемента, вводятся минеральные добавки (цифры д0, д5, д20 в маркировке)

   Собственно, на этом производство цемента можно считать завершённым. Получившийся порошок является портландцементом ПЦ.

 

                                                                                                                                                                 

 

                                                                                                                                                                   5

                                                 Основные виды цемента

   Белый цемент. Основное использование БЦ - изготовление строительных сухих смесей. По многим параметрам обгоняет обычный портландцемент: ускоренный набор прочности, повышенная стойкость к атмосферным воздействиям. Изначальная декоративность ЖБИ из БЦ позволяет эксплуатировать архитектурный железобетон - без дополнительной окраски и облицовки. ЖБИ из белого цемента - не темнеют, не выгорают, не желтеют от времени. Так же, БЦ используют в штукатурных растворах для изготовления цветных поверхностей задекорированных под камень и т.д. Для этого, белый цемент смешивают с красящими пигментами.

   Белый цемент широко используется для изготовления:

• белых  бетонов (в т.ч. армированных);

• наливных полов и терразитовых половых плиток;

• белых  штукатурных смесей и затирок;

• цементно-известковых  строительных растворов;

• различных  клеевых составов;

• искусственного камня и кирпича;

• изделий  малых архитектурных форм и элементов  декора;

• цветных  цементов и бетонов.

   Быстротвердеющий цемент. Зачастую, цементы включающие в свой состав активные минеральные добавки, пользуются более низким спросом, нежели их бездобавочные собратья по цементному цеху. Причина тому - более медленный темп схватывания добавочного цемента. А подобная затяжка способна внести свои коррективы в сроки оборачиваемости опалубки, в скорость бетонирования, да и в весь строительный процесс в целом. Для того, чтобы строители не были привязаны к затянутым срокам схватывания цемента с минеральными добавками, многие цементные заводы выпускают цемент быстротвердеющий. Причём, быстротвердеющими бывают как добавочные, так и бездобавочные виды цемента. Быстросхватывающееся и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тщательного смешивания глиноземистого цемента, полуводного гипса и гашеной извести. Начало схватывания не ранее 1 мин., а конец не позднее 5 мин. с момента затворенеия.

                                                                                                                                                                   6

Расширяющийся цемент.

   РЦ получают из глиноземистого цемента и гипса. Отличается от остальных видов расширением при твердении. Почти все остальные виды дают усадку ( кроме ВБЦ и НЦ)

   Водонепроницаемый безусадочный цемент. В основном, применяется при: гидроизоляции монолитных конструкций, заделке швов между железобетонными элементами, герметизации различных стыков, сооружении водонепроницаемых бетонных емкостей для хранения различных жидкостей.

Гидрофобный цемент.

   Цемент с введеним специальных добавок, повышающих его стойкость к хранению и транспортировке во влажной среде, Так же, ГЦ используют, чтобы получить товарный бетон с повышенной влагонепроницаемостью и морозостойкостью до F1000

Глиноземистый цемент. Он же - аллюминатный и бокситный. Основное преимущество - бетоны из такого вяжущего быстрее набирают прочность: до 50% за сутки. Процесс твердения сопровождается большим количеством тепла, что может быть актуально при зимнем бетонировании.