Jeśli zastanawiasz się, „Co może być używane do cementu portlandzkiego?” ten artykuł jest dla Ciebie. W tym artykule, będziemy badać jego skład, proces i właściwości. Dowiesz się również jak powstaje cement. Ten artykuł bada również jego powszechne zastosowania. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej. Następnie zapytaj swoich przyjaciół i rodzinę o ten niezwykły produkt! Istnieje wiele zastosowań dla cementu portlandzkiego! Poniżej wymieniono niektóre z nich.
Z cementu można wykonać także płot betonowy. Szczegóły tutaj: https://magazynremont.pl/plot-betonowy
Wspólne zastosowania cementu portlandzkiego
Wspólnym zastosowaniem cementu portlandzkiego jest produkcja betonu. Materiał ten jest mieszaniną cementu, wody i kruszywa, które mogą być odlane w prawie każdym kształcie. Po stwardnieniu staje się elementem konstrukcyjnym. Beton jest często używany w projektach budowlanych, od mebli ulicznych do nadbudowy. Może być mieszany na miejscu lub produkowany w stałej mieszalni. Aby stworzyć beton, surowce są najpierw podgrzewane do 1400 do 1600 degC (2600 do 3000 degF).
Podczas procesu produkcyjnego, reakcje chemiczne cementu portlandzkiego powodują wytrzymałość i twardość. Reakcje chemiczne obejmują dodanie wody, podstawowych związków chemicznych i hydratacji. Każda reakcja zachodzi w różnym tempie, a powstały cement ma szereg właściwości. Szybkość hydratacji różni się w zależności od składników cementu, który jest jego głównym składnikiem. W tym artykule omówimy, jak każdy związek przyczynia się do wytrzymałości cementu i rodzaje dostępne dla różnych zastosowań.
Cement portlandzki jest wykonany z mieszaniny wapienia, gliny lub łupków. Jego skład musi zawierać co najmniej dwie trzecie krzemianów wapnia. Pozostałe składniki to żelazo i aluminium. Cement musi mieć także niewielką ilość tlenku magnezu, ustaloną przez niemiecką normę w 1909 r.
Cement portlandzki nie jest wprawdzie nowym materiałem, ale jego nazwa przywołuje jego historię i wszechstronność. Jego imiennik pochodził z miasta Portland, półwyspu w południowo-zachodniej Anglii. Joseph Aspdin, angielski inżynier, miał pomysł na cement, który był podobny do kamienia, z którego został wykonany. Cement portlandzki, znany również jako cement portlandzki, powstał na początku XIX wieku. Klinkier produkowany przez cement portlandzki powstał pierwotnie przez połączenie wapienia i gliny. Ta mieszanina została następnie zmielona na drobny proszek.
Ponieważ jest tani i zawiera stosunkowo dużą ilość C2S i C4AF, cement portlandzki jest zwykle używany w budowie większych struktur. Oprócz tego, że jest stosowany w dużych konstrukcjach, ma również stosunkowo niski stosunek powierzchni do objętości, co czyni go idealnym do stosowania w dużych projektach. Cement portlandzki ma tendencję do kurczenia się i rozszerzania. Tak więc, jeśli potrzebujesz wykonać dużą ilość, skontaktuj się z producentem cementu portlandzkiego i uzyskaj wycenę dla dużego zamówienia specjalnego.
Składniki cementu portlandzkiego
Istnieje wiele składników cementu portlandzkiego, ale możemy łatwo odróżnić te dwa składniki przez ich skład chemiczny. Cement jest drobnoziarnistą mieszaniną różnych faz stałych, która składa się z tlenku wapnia, dwutlenku krzemu, tlenku żelaza, tlenku magnezu i dwutlenku tytanu. Te minerały są odpowiedzialne za rozwój wytrzymałości i trwałość cementu portlandzkiego. Podczas gdy dokładna reakcja chemiczna między tlenkiem wapnia i krzemionką nie jest w pełni zrozumiała, niewielka ilość tlenku żelaza i tlenku glinu jest wymagana do ułatwienia reakcji.
Skład chemiczny cementu portlandzkiego jest bardzo zróżnicowany, ale standardowy test sitowy nie pokazuje dokładnych proporcji wszystkich składników. W niektórych przypadkach w normalnym cemencie portlandzkim występuje ponad 90 procent wszystkich składników. Aby określić proporcje tych składników, należy zastosować stosunek graniczny oparty na minimalnej zawartości krzemianu trójwapniowego. Można to określić poprzez pomnożenie stosunku molekularnego wapna przez stosunek molekularny pozostałych składników. Pisarz zaleca stosowanie 2,4 jako stosunku granicznego.
Inne wspólne składniki cementu portlandzkiego obejmują wapń, krzem, żelazo, tlenek glinu, piasek i boksyt. Wapń, krzem i żelazo to podstawowe składniki. Pierwiastki te są wydobywane z piasku, wapienia, gliny, łupków, żużla wielkopiecowego, rudy żelaza. Inne surowce to muszle i przemysłowe produkty uboczne. Pomimo różnorodności typów cementu portlandzkiego, jego podstawowy skład chemiczny pozostaje taki sam.
Podstawowy proces produkcji cementu rozpoczyna się od podgrzania surowców do temperatury pomiędzy 1400 a 1600 stopni C i 2600 – 3000 stopni F. Powstała substancja nazywana jest klinkierem. Substancja ta ma zazwyczaj postać małych szaro-czarnych granulek o średnicy około 12,5 mm. Następnie jest ona sproszkowana do postaci drobnego proszku, który przechodzi przez sito o średnicy 0,075 mm. Cement portlandzki jest wzmacniany niewielkimi ilościami gipsu.
Oprócz wapnia i magnezu, cement portlandzki składa się z różnych innych związków. Na przykład dwusiarczek węgla przyczynia się do wczesnego wzrostu wytrzymałości betonu. To sprawia, że cement portlandzki jest doskonałym wyborem dla projektów o wysokich wymaganiach wczesnej wytrzymałości. Dwusiarczek węgla jest również znany z wysokiej szybkości uwalniania ciepła. Ta właściwość czyni cement portlandzki doskonałym wyborem dla projektów obejmujących beton o wysokiej wytrzymałości i inżynierię betonu sprężonego. Zawartość dwusiarczku węgla w cemencie portlandzkim pozwala mu być odpornym na uszkodzenia mrozowe.
Proces wytwarzania cementu portlandzkiego
W procesie wytwarzania cementu portlandzkiego jest kilka etapów. Surowce są najpierw przywożone do kamieniołomu. Następnie trafiają przez młynek do pieca, a potem do młyna wykańczającego, gdzie są mielone na drobny proszek. Do klinkieru dodaje się również proporcjonalną ilość gipsu. Piec do wypalania cementu jest zaprojektowany do ciągłej pracy, ale może być wyłączony w celu przeprowadzenia napraw, pozyskania surowców lub gdy nie ma na niego bezpośredniego zapotrzebowania.
Węglan wapnia jest również ważnym składnikiem cementu portlandzkiego. Jego reaktywność jest zwiększona, gdy jest mieszany z innymi minerałami. Na jego właściwości reologiczne wpływa zmieniona morfologia węglanu wapnia. Dodanie węglanu wapnia do cementu portlandzkiego pozwala na dalszą reakcję, która jest ograniczona ilością C3A w cemencie. Producenci cementu zapewniają również pomoc techniczną, zapisy kontroli jakości i dodatkowe wsparcie dla specyfikatorów.
Surowa mieszanka jest wstępnie podgrzewana i częściowo kalcynowana. Dzięki temu zwiększa się jej pojemność. Następnie dodaje się do niej klinkier w tempie proporcjonalnym do pojemności pieca. Po wstępnym podgrzaniu mieszanki surowej, w piecu wytwarza się cement. W przypadku zastosowania wstępnie kalcynowanej surowej mieszanki, można ją produkować przy użyciu mniejszego pieca i przy zmniejszonej emisji dwutlenku węgla.
Południowo-zachodnia firma Portland Cement Company jako pierwsza zastosowała ceglaną okładzinę. W 1948 roku firma ta zainstalowała płyty dystansowe i podkładki. Ponadto wykorzystała ona wyłożenie ceglane, które było stosowane w podstawowych materiałach ogniotrwałych. Pomimo niskiej jakości wyłożenia, był to nadal skuteczny sposób na poprawę wydajności. Podszewka jest w dużej mierze zawodnym materiałem i wymaga odpowiedniego uszczelnienia i izolacji.
Dodanie uzupełniających materiałów cementowych może być doskonałym sposobem na zwiększenie trwałości prefabrykatów betonowych. Niektóre z tych materiałów są przetworzonymi przemysłowymi produktami ubocznymi i mogą być połączone ze zwykłym cementem portlandzkim w celu wytworzenia produktu najwyższej jakości. Korzyści z uzupełniających materiałów cementowych jest wiele. Jednym z nich jest to, że jest przyjazny dla środowiska, co jest kolejną korzyścią z używania go w projektach budowlanych. Możliwe jest również wytworzenie cementu, który jest smogożerny poprzez wykorzystanie przetworzonych przemysłowych produktów ubocznych.
Właściwości cementu portlandzkiego
Właściwości ogniotrwałe cementu są ważnym czynnikiem. Cement wysokoglinowy ma wysoką odporność na atak chemiczny i jest często stosowany jako ogniotrwała okładzina pieców. Biała forma tego cementu zawiera bardzo niskie proporcje tlenku żelaza i krzemionki, co czyni go bardzo pożądanym materiałem ogniotrwałym. Właściwości rozszerzające cementu pomagają zrównoważyć skurcz, który występuje, gdy świeży beton twardnieje, co czyni go doskonałym wyborem do zastosowań ogniotrwałych.
W procesie produkcji cementu portlandzkiego klinkier jest drobno mielony. Im większe rozdrobnienie, tym większe tempo hydratacji. Zwiększa to wytrzymałość i generuje ciepło, ponieważ hydracja zachodzi na powierzchni cząstek cementu. Jednak zwiększone rozdrobnienie zmniejsza odpowietrzenie i zwiększa ilość wody potrzebnej do urabialności i wiązania. Zmniejsza to również trwałość cementu portlandzkiego w cyklach zamrażania i rozmrażania.
Stosunek tlenku magnezu do związku cementowego musi być mniejszy niż 1%, ponieważ wysoka reaktywność cementu powoduje, że wytwarza on wodorotlenek magnezu. Może to prowadzić do pękania stwardniałej matrycy spoiwa. Choć jest to możliwe rozwiązanie, nie jest ono zalecane w przypadku betonu, ponieważ może on ulec samozniszczeniu, jeśli nie zostanie zastosowane dodatkowe utwierdzenie. Warto jednak zauważyć, że materiał domieszki oraz ilość wody dodanej podczas utwardzania decydują o rozszerzalności i skurczu betonu.
Wielkość cząstek cementu portlandzkiego odgrywa istotną rolę we właściwościach materiału. Wielkość cząstek, które są głównym składnikiem cementu, wpływa na kinetykę hydratacji i rozwój mikrostruktury. W badaniach eksperymentalnych i symulacjach komputerowych zbadano wpływ wielkości cząstek na takie właściwości jak czas wiązania, wydzielanie ciepła, skurcz chemiczny i mikrostrukturę strefy przejściowej. Podobnie oceniono dyspersję cząstek.
Cement typu regulated-set jest kolejnym rodzajem cementu. Produkowany jest poprzez regulację stopionego żużla z pieców hutniczych. Ma podobne właściwości do cementu portlandzkiego, ale zawiera większy udział krzemionki. Chociaż cementy te są mniej trwałe niż cement portlandzki, ich odporność na siarczany czyni je pożądanymi w niektórych zastosowaniach. Cementy te są powszechnie stosowane w Europie. Można znaleźć różne rodzaje cementów żużlowych.
Podobne tematy