Rubber-way.ru

Рубер Вэй
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Состав раствора

Состав раствора.

Оптимальный состав раствора можно получить смешением четырех компонентов: щебня, цемента, песка и воды. Первый компонент является связывающим звеном в смеси, делая её однородной и достаточно густой.

В некоторых случаях допустимо использовать гравий вместо щебня, но в таком случае он должен состоять из различных фракций. Как правило, входящие в состав гравийной смеси плоские и широкие камни не должны превышать 10% от её объема. Также недопустимы посторонние добавки и примеси в гравии, поскольку они могут негативно повлиять на прочность готового фундамента. Онлайн расчет состава цементного раствора.

Выбирая другие компоненты, тоже необходимо соблюдать необходимые требования. Речной песок является идеальным выбором в качестве компонента. Категорически не рекомендуется использовать песок с примесью глины, полностью снижающей прочность раствора и делающей раствор жирным. Из-за свойства глины сжиматься и разбухать под действием воды, на поверхности материала будут образовываться трещины, причем еще на стадии затвердевания. Спустя какое-то время, фундамент распадётся из-за большой концентрации глины.

бетон своими руками пропорции

В отличии от гравия, размер фракции щебня должен быть в диапазоне от 1 до 2 см, являющимся самым оптимальным вариантом. Щебень должен быть чистым и не содержать никаких примесей.

Люди, не имеющее опыта в строительстве, ошибочно полагают, что чем больше цемента будет насыпано в раствор, тем лучше. Однако на деле всё не так. Избыток компонента приведёт к тому, что монолитная конструкция распадётся на куски. Именно поэтому необходимо соблюдать пропорции раствора, установленные ГОСТом.
Количество цемента напрямую зависит от его назначения будущего раствора. Если целью является фундамент, как правило, используется цемент марки М 500.
Что касается воды, то она обязательно должна быть чистой и не содержать в себе каких-либо примесей. В том числе недопустимо попадание частиц бензина, масла или краски, которые приведут к ухудшению прочности и расслоению бетона.

Марки раствора бетона.

Для получения той или иной марки бетона, потребуется различное соотношение компонентов. Наиболее прочным считается раствор М450, в то время как марки вроде M100 и M200 более хрупкие.

Рассмотрим соотношение трех компонентов на примере разных марок бетона:

  • Бетон М100 — 1:5,8:6,1 (цемент:песок:наполнитель)
  • Бетон М200 — 1:3,5:5,6 (цемент:песок:наполнитель)
  • Бетон М300 — 1:2,4:4,3 (цемент:песок:наполнитель)
  • Бетон М400 — 1:1,6:3,2 (цемент:песок:наполнитель)
  • Бетон М450 — 1:1,4:2,9 (цемент:песок:наполнитель)

Если внимательно изучить состав раствора различных марок, то можно проследить определенную тенденцию, в которой количество песка и наполнителя уменьшается относительно цемента. Чем выше марка бетона, тем меньше разница между компонентами.

Чтобы получить хороший раствор для фундамента, лучше всего использовать цемент марки М 500. Изучив все составляющие для получения качественного раствора, важно помнить, что с приготовленным раствором нельзя медлить, поскольку раствор быстро затвердевает и не подлежит хранению. Полученный раствор нужно использовать в первые два часа после приготовления.

бетон своими руками пропорции

Если работы по заливке фундамента проводятся в зимнее время или в очень холодных местах, тогда необходимо использовать теплую воду, поскольку на холоде раствор затвердевает быстрее, чем в теплые времена года. Кроме того, в зимнее время рекомендуется использовать специальные добавки, которые добавляют непосредственно в сам раствор. Это делается для сохранения свойств раствора, поскольку пропорции компонентов в составе раствора не является единственным решающим фактором.

Бетонный раствор и его состав.

Цемент нужно хранить только в закрытом сухом помещении! В расчете на 1 мешок цемента дозировка бетонного раствора следующая:

Бетонный раствор Бетонный раствор Бетонный раствор Бетонный раствор
Цемент
вяжущий материал
Сухой строительный песок
заполнитель
ВодаПластификатор
Добавляется в цементный
строительный раствор
для высокой пластичности

Такой раствор применяется при различных строительных работах (стяжка, фундамент, перекрытия, балки). В бетон для увеличения прочности помещается стальная арматура, в результате чего получают железобетон. Связывание арматуры с раствором упрощает окисление металлической поверхности.

Сухой строительный песок
наполнитель

Гравий
наполнитель

Расчет необходимого объема бетона рассчитывается по формуле:

Объем бетона = Длина х Ширина х Высота, например: 10 х 5 х 0,1 м = 5 м 3

При добавлении в раствор или строительную смесь воды, нужно соблюдать следующие пропорции:

Объем воды = Вес цемента / 2, например: 25 л воды на мешок цемента весом 50 кг.

Ручное приготовление бетонного раствора.

1. Горка песка насыпается в специальный бак или на чистый пол.

2. Соблюдая все нужные пропорции, на горку песка насыпается цемент. Смесь перемешивается лопатой.

3. Сверху горки делается углубление в виде "кратера" и в него наливается вода. Сухая смесь подсыпается с краев в центр, пока не получится однородный бетонный раствор.

Механическое приготовление бетонного раствора.

Для приготовления раствора рекомендуется использовать электрическую бетономешалку, что обеспечит:

— выполнение большого объема работ;

— приготовление более однородной смеси.

Но чтобы готовить раствор электрической бетономешалкой сначала нужно убедиться, что место стройки обеспечено электричеством. Нельзя смазывать зубчатый венец или пластиковую шестеренку бетономешалки.

Вид смесиБетонный раствор
Цемент
Бетонный раствор
Песок
Щебень для бетона Фракция 20-40 мм Плотность 1,6 г/м3
Щебень
Бетонный раствор
Вода
Бетон для стяжки или фундамента25 кг80 кг или 40 л или 4 ведра или 8 лопат53 кг или 30 л или 3 ведер или 6 лопат12 л
или 1,5 ведра
Для получения 1 куб. м повторите операцию 14 раз (25 кг х 14 = 350 кг)
Строительный раствор25 кг100 кг или 70 л или 7 ведер или 14 лопат12 л или 1,5 ведра

Порядок работы изготовления раствора в бетономешалке следующий:

1. В бак бетономешалки заливается примерно 10 л воды (в зависимости от вместимости бака). Далее чтобы приготовить бетонный раствор, добавляется песок.

2. Смесь несколько минут перемешивается, затем добавляется еще 2 л воды и цемент.

3. До получения нужной консистенции бетонного раствора, при необходимости добавляется вода. Бетономешалку во время перемешивания раствора останавливать нельзя! Но существуют модели бетономешалок, которые позволяют ее останавливать с наполненным баком, а потом снова запускать. Поэтому нужно уточнить у производителя категорию своей бетономешалки.

4. Чтобы приготовить раствор, можно использовать и уже готовые строительные смеси. Это облегчит и ускорит работу. При добавлении в готовую сухую смесь необходимого количества воды, получается однородный раствор, что позволяет избежать риска, связанного с неправильной дозировкой.

Читайте так же:
Растворы цементные гост м100

Как приготовить раствор для тротуарной плитки?

Как сделать раствор для тротуарной плитки – этот вопрос может возникнуть в процессе ремонта частного дома, точнее ландшафтного оформления двора. В итоге смешивания определенных компонентов получается смесь бетона, которую можно легко приготовить самостоятельно. Однако при этом необходимо четко следовать всем указаниям и соблюдать правила. В процессе смешивания раствора необходимые условия – чистота, а также поддержание нужной влажности и температурного режима.

Если вы приготовите кашицу своими руками, это даст вам возможность провести некий эксперимент с цветами, а также с внешним видом плитки в плане формы. При этом форма для будущих элементов может быть также сделана своими руками. Используются самые разные геометрические фигуры.

  • квадрат
  • прямоугольник (в том числе с узорными краями)
  • овал
  • ромб

Чтобы реализовать замысел создания раствора, смеси под плитку, нужно взять смесь из полиуретана и форму, например, плитку или гипс. Для того чтобы комфортно работать с материалом, хватит 10 форм.

И все же пока рано приступать к подготовке самого раствора. Перед этим подготавливается вибростол, у которого должна быть четко ровная поверхность.

Приспособление изготавливают из разных материалов – это может быть деревянная основа, силиконовая, пенопласт, полиуретан и другие материалы. Кроме того, понадобится масляное вещество, которым нужно будет смазать формы. В качестве смазки можно использовать подсолнечное или пальмовое масла, а также подойдут даже старые моторные масла, которые уже отработали и не пригодятся автовладельцу.

Как приготовить раствор для тротуарной плитки

Состав раствора включает в себя несколько компонентов – это и материалы для получения бетона, и жидкие вещества. Итак, приготовление раствора для плитки происходит за счет размешивания в одной таре:

  • цемента (чаще всего специалисты советуют использовать материал белого цвета)
  • дистиллированной воды
  • мелкофракционного речного песка (он должен быть просеян)
  • пластификатора, который придает пластичность материалу
  • гранитного щебня (фракция должна быть три-пять миллиметров)
  • жидкого пигмента
  • диспергатора, который делает смесь морозоустойчивой

Последний компонент (это относится и к пигментам) можно добавлять при желании, это не является обязательным условием.

Приготовить плиточный раствор: пропорции

Очень важно соблюсти верные пропорции – только в этом случае получится качественный раствор для плитки. Итак, в состав бетона для тротуарной плитки должны войти материалы в следующем процентном соотношении:

  • цемента – 23
  • щебня – 57
  • песка – 20
  • воды – 40 (имеется в виду от количества сухих компонентов)
  • пигмента (700 мл)
  • пластификатора – 0,5 (имеется в виду от количества цемента)
  • диспергатора (90 г)

Когда готовится раствор для тротуарной плитки, пропорции сухих компонентов нужно ввести особым способом. Воду мы считаем от количества этих компонентов, а пластификатор рассчитываем, соотнеся его с объемами цемента. Диспергаторы и пигменты добавляем, растворяя вещества водой. Чтобы сделать один квадратный метр готового изделия, необходимо затратить приблизительно порядка 20 кг цемента, примерно столько же песка, 54-55 кг щебня, около 10 л воды и порядка 100 г пластификатора. В результате получится изделие толщиной 4-5 см.

Изготовление растворов под плитку тротуарную: порядок действий

В самом начале необходимо очень хорошо перемешивать песок, цемент и пластификатор. Затем идет добавление щебня, а жидкость доливают уже в самом конце, причем мелкими дозами. Если пропорции были соблюдены верно, раствор получится довольно плотный и будет хорошо держаться на инструменте. Он не должен разливаться или крошиться. Если же состав раствора для тротуарной плитки был неверным, или мастер нарушил технологию его изготовления, масса может начать растекаться. Если мы получаем слишком твердый раствор для тротуарной плитки, пропорции также были не соблюдены.

Самый надежный способ – замешивать раствор с помощью бетономешалки. Еще одним методом может быть использование строительного миксера. Это профессиональные способы, но если таких возможностей нет, можно обойтись и подручными средствами, например, подойдет обычный мастерок. Просто такой способ изготовления растворов под уличную плитку потребует больше сил и времени.

Если же вы решили, что не хотите самостоятельно заниматься приготовлением состава для тротуарной плитки, можно обратиться к профессионалам.

Заливка бетона в специальные формы

Перед тем как придать подготовленному составу конечную форму, надо дать смеси настояться.

Далее необходимо следовать алгоритму:

  • разложить формы на столе (вибростол)
  • смазать изделия маслянистой жидкостью, используя кисточку или губку
  • убрать лишнее масло салфеткой
  • залить раствор для тротуарной плитки (пропорции в данном случае определяются формой, масса заливается ровными слоями)

Необходимо знать некоторые секреты заливки. Если нужно, чтобы получился насыщенный цвет, лучше заливать в несколько слоев. Если необходимо получить эффект мрамора, нужно заливать один за другим два цвета.

После заполнения форм нужно их простучать (провибрировать) в течение нескольких минут, затем осуществить выравнивание на поверхности, накрыть пленкой и дать бетону, раствору засохнуть. Чаще всего высыхание бетона занимает один-два дня. При этом очень важно соблюдать определенную температуру. Профессионалы говорят, что температурный режим должен составлять 15-25 градусов.

Проблемы при изготовлении тротуарной плитки

Если пропорции были соблюдены не до конца, могут возникнуть самые разные проблемы.

  • краска может сбиться (в этом случае может исчезнуть эффект мрамора). Это происходит, когда постукивание проводили слишком долго
  • тротуарную плитку трудно разъединить с формой. Такая проблема может возникнуть из-за того, что мастер использовал недостаточно смазочного материала
  • образуются пузыри и пустоты. Значит, изделие плохо простучали и в бетоне задержались воздушные пузыри. Также проблема могла возникнуть из-за того, что мастер слишком много использовал смазки
  • материал ломается. Чаще всего такая проблема возникает по причине того, что было использовано недостаточно много воды или сырье было не совсем качественным
Читайте так же:
Стяжки выравнивающие по цементному полу

Итак, как приготовить раствор для тротуарной плитки?

Должны применяться определенные способы работы с бетоном – тогда тротуарная плитка получится крепкой, качественной. Ее можно будет использовать в любых местах – выложить красивую дорожку, украсить детскую площадку или приусадебный участок. Возможно, для кого-то попытка создать домашнюю плитку станет способом начать собственный бизнес.

Состав цемента. Из чего делают цемент

Если судить по масштабам применения в строительстве растворов и бетонов на основе минеральных вяжущих, кажется, что история искусственных камней на основе цементов насчитывает долгие века. Но по-настоящему отработанная технология производства и оптимальный состав цемента стали известны менее двух веков назад.

состав цемента

Изобретение камня

Камни домов доисторического времени скреплялись в стене с помощью глины, но сохраниться без обжига они не могли, и самые древние постройки, дошедшие до нас, были возведены с применением известкового раствора. Обожжённый и размолотый известняк (оксид кальция – Ca(OH)₂) после затворения водой твердеет, поглощая из воздуха углекислый газ, а потом опять превращается в камень. Основной недостаток известкового вяжущего – низкая влагостойкость, поэтому сегодня он применяется больше при изготовлении силикатного кирпича.

Другой вид воздушного минерального вяжущего (то есть набирающего прочность на воздухе) – гипс. Он получается при тепловой обработке и последующем размоле природного гипсового камня (CaSO4-2H2O) или природного ангидрида (CaSCu). Гипсовое вяжущее имеет огромную историю применения с древнейшего времени до сегодняшних дней. Самые яркие примеры – роскошные лепные и скульптурные украшения, листовые материалы (ГВЛ, ГКЛ) для сухих методов строительства и отделки.

Гидравлические вяжущие вещества

Область применения воздушных вяжущих ограничена теми местами, где готовые конструкции не подвергаются воздействию влаги, в противном случае приходится применять гидрофобизирующие (водоотталкивающие) добавки или проводить гидроизоляционные мероприятия, поэтому применение гидравлических вяжущих более удобно и распространено шире.

К ним относятся вещества, образующие гидратные (молекула воды входит в кристаллическую решетку как составная часть) соединения, когда превращение в камневидное тело и дальнейший набор прочности могут происходить во влажной среде, а воздействие воды в ходе эксплуатации конструкций не приводит к их разрушению.

из чего состоит цемент

Растворы и бетоны для выполнения водостойких конструкций приготавливают на основе гидравлической извести (из осадочных известковых пород особого состава – мергелей) и портландцемента, причем именно последний придает монолитным и сборным элементам здания необходимую прочность, а известковые растворы применяются там, где нагрузки минимальны.

История цемента

Попытки преодолеть низкую водостойкость известковых и гипсовых составов предпринимались с древнейших времен. Цемент (caementum в переводе с латыни — дробленый, битый камень) появился путем добавления в известь различных минеральных веществ, обладавших гидрофобными свойствами. Для этого использовали размельченные остатки кирпичей из обожжённой глины, различные вулканические породы. Так, в состав цемента, который применялся строителями Древнего Рима, входили пуццоланы – отложения пепла знаменитого вулкана Везувия.

химический состав цемента

Эксперименты продолжались долгие века, пока потребность в большом количестве прочного и недорогого вяжущего вещества не заставила строителей выработать оптимальную технологию по его производству. Решающий вклад в такие исследования внесли русский военный техник Егор Челиев, издавший книгу о цементе для подводных работ (1825), и каменщик из английского Лидса Джон Аспдин, получивший патент на портландцемент (1824). Это название происходит от английского острова Портленд, расположенного в проливе Ла-Манш и состоящего из известковых пород. Камни из карьера, находящегося на этом острове, считались самым престижным строительным материалом в Англии. Полученный Аспдином искусственный камень был очень похож на него цветом и прочностью.

Интересно, что технология Челиева более соответствует тому, что теперь называется портландцементом, а цемент Аспдина изготавливался без принятого сейчас спекания исходного сырья.

Технология производства

Цементное вяжущее у разных производителей может отличатся исходным сырьем, но основные технологические операции идентичны. Первая стадия – подготовка исходного минерального сырья, т. е. несколько стадий размельчения известковых камней и глины, смешивание этих компонентов в нужных пропорциях. Из чего состоит цемент? Обычно это 3 весовых части известняка и 1 часть глины. Иногда используется осадочная горная порода – мергель, где данные компоненты содержатся в нужной пропорции.

состав цемента м400

«Сухой» и «мокрый» способ

Существует два способа получения нужного состояния смеси: «сухой» и «мокрый». Если влажность компонентов высокая, глина и мягкий известняк (мел) растворяются в воде, затем из этой суспензии, называемой сырьевым шламом, вода сильным нагревом (испарением) удаляется. Получается равномерная тонкоизмельченная смесь. Более экономичный способ – «сухой», где нет стадии доведения шлама до кипения, а смесь измельчается механическим способом.

Далее во вращающихся печах – цилиндрах диаметром около 5 м, длиной около 200 м, имеющих уклон для перемещения сырьевой массы в процессе обжига, происходит образование клинкера – окатанных гранул, появляющихся в процессе спекания смеси при температуре 1450 ⁰С в результате физических и химических взаимодействий.

Клинкер охлаждается и выдерживается до двух недель перед окончательной операцией – совместным измельчением с определенным количеством гипса, который добавляется для замедления процесса схватывания. Здесь окончательно формируется состав цемента, на этой же стадии вводятся различные минеральные добавки, придающие вяжущему нужные специфические свойства.

Химическая основа

Необходимые свойства самого популярного вяжущего определяет химический состав цемента. В результате технологической обработки сырья клинкер становится соединением различных химических веществ в виде четырех основных минералов:

  1. Алит – трехкальциевый силикат – составляет большую часть клинкера – 50-60%. Присутствие в молекулярной решетке ионов марганца, алюминия и железа определяет прочность готовой растворной или бетонной смеси, набираемой в течении первых 28 суток.
  2. Белит – двухкальциевый силикат – составляет 15-30%, и он – основа прочности, набираемой конструкцией в более поздние сроки.
  3. Алюминатная фаза – трехкальциевый алюминат – 5-10%. Быстрая реакция алюмината с водой и возможное слишком быстрое схватывание требуют введения гипса, замедляющего этот процесс.
  4. Ферритная фаза – четырехкальциевый алюмоферрит – 5-15 %
Читайте так же:
Расширяющийся цемент по госту

состав цемента м500

Меняя процентный состав этих фаз, вводя дополнительные компоненты, можно производить цемент, состав и свойства которого будут наилучшим образом соответствовать конкретной ситуации в ходе строительства.

Виды цемента

Шлакопортландцемент получается при добавлении к портландцементному клинкеру гранулированного шлака – побочного продукта выплавки чугуна в доменных печах. Применение шлака снижает стоимость, а состав цемента, произведенного по такой технологии, придает конструкциям, выполненным на его основе, повышенную устойчивость к воздействию воды с насыщенным минеральным составом, например, морской.

Быстротвердеющий – это цемент с преобладанием в клинкере алита и алюминатной фазы, отличается особо тонким помолом – всё это ускоряет набор прочности.

Сульфатостойкий портландцемент применяется для гидросооружений, подводные части которых подвергаются постоянному воздействию веществ, вызывающих сульфатную коррозию. Из чего состоит цемент, предназначенный для таких ответственных конструкций? В клинкерном сырье до минимума сведено присутствие трехкальциевого алюмината и белита.

состав белого цемента

Портландцемент с пониженным тепловыделением при наборе прочности необходим для изготовления конструкций большой массы и объема, когда тепло, выделяемое экзотермической реакцией твердения, может привести к образованию трещин. Состав такого цемента похож на сульфатостойкий.

Белый цемент

Изделия, выполненные с использованием белого цемента, обладают повышенными эстетическими качествами. Присутствие в исходном сырье окиси железа и окиси марганца придает готовому порошку характерный серо-зеленый цвет, соответственно, состав белого цемента предполагает минимальное присутствие таких солей и использование для исходного сырья светлых, каолиновых сортов глины.

Существует еще много видов цементного вяжущего, обладающего специальными качествами: гидрофобный, глинозёмистый, водонепроницаемый расширяющийся, напрягающий, пластифицированный, песчанистый и т. д.

Состав и прочность

Важнейшим показателем качества цемента является прочность изделий, изготовленных на его основе. ГОСТом установлены необходимые показатели, которые обозначаются особой маркировкой. Цифра означает предел прочности на изгиб и сжатие при лабораторных испытаниях стандартных образцов, на устойчивость к нагрузкам которых влияет и состав цемента. М400 означает, что образцы выдержали нагрузку в 400 кг/см² (или 40 Мпа).

Исследования показывают, что минеральный состав исходного сырья – важнейший фактор, влияющий на прочность цементных растворов и бетонов. Правильный подбор компонентов позволяет найти нужную пропорцию между скоростью набора прочности и конечной величиной устойчивости к нагрузкам, которая только увеличивается с течением времени. Состав цемента М500 позволяет создавать балки и плиты, способные выдерживать колоссальные нагрузки.

цемент состав и свойства

Сегодня в мире производится огромное количество цемента самого различного качества. Выбор сырья для него часто определяется экономическими факторами, и при правильном отношении к строительному процессу следует знать, из чего состоит цемент, который будет использоваться, чтобы сделать правильный выбор и быть уверенным в прочности и долговечности будущего дома.

Цемент

Цемент (лат.  caementum  — «щебень, битый камень») — искусственное неорганическое вяжущее вещество. Один из основных строительных материалов. При затворении водой, водными растворами солей и другими жидкостями образует пластичную массу, которая затем затвердевает и превращается в камневидное тело. В основном используется для изготовления бетона и строительных растворов. Цемент является гидравлическим вяжущим и обладает способностью набирать прочность во влажных условиях, чем принципиально отличается от некоторых других минеральных вяжущих — (гипса, воздушной извести), которые твердеют только на воздухе.

Цемент для строительных растворов — малоклинкерный композиционный цемент, предназначенный для кладочных и штукатурных растворов. Изготовляют совместным помолом портландцементного клинкера, активных минеральных добавок и наполнителей.

Содержание

Исторические сведения

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

  • пуццоланы (отложения вулканического пепла Везувия);
  • дроблёные или измельчённые кирпичи; , 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).

Цемент получается при нагревании гашёной 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% Al2О3, 3% Fe2O3 и 3% других компонентов и обычно содержит четыре главные фазы, называемые алит, белит, алюминатная фаза и алюмоферритная 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, Са3SiO5, состав и структура которого модифицированы за счет размещения в решетке инородных ионов, особенно Mg 2+ , Al 3+ и Fe 3+ . 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 Ca2SiO4, модифицированный введением в структуру инородных ионов и обычно полностью или большей частью присутствующий в виде β-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.

Читайте так же:
Расход цемента при ремонте стяжки

Содержание алюминатной фазы составляет 5-10% для большинства нормальных цементных клинкеров. Это трехкальциевый алюминат 3СaAS(3CaO*Al2O3*SiO2), существенно измененный по составу, а иногда и по структуре, за счет инородных ионов, особенно Si 4 , Fe 3+ , Na + 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 4СaAFS(4CaO*Al2O3*Fe2O3*SiO2), 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 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.

Выдающийся учёный химик Шуляченко, Алексей Романович считается отцом русской цементной промышленности. Широкое применение получила шахтная печь Антонова для обжига и производства клинкера.

Виды цемента

По наличию основного минерала цементы подразделяются: [1]

  • романцемент — преобладание белита, в настоящее время не производится; — преобладание алита, наиболее широко распространен в строительстве; — преобладание алюминатной фазы; (Цемент Сореля) — на основе магнезита, затворяется водным раствором солей;
  • смешанные цементы — цементы, получаемые путем смешения вышеприведенных цементов с воздушными вяжущими, минеральными добавками и шлаками, обладающими вяжущими свойствами.
  • кислотоупорный цемент — на основе гидросиликата натрия (Na2O·mSiO2·nH2O), сухая смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла.

В подавляющем большинстве случаев под цементом имеют в виду портландцемент и цементы на основе портландцементного клинкера. В конце ХХ века количество разновидностей цемента составляло около 30. [1]

По прочности цемент делится на марки, которые определяются главным образом пределом прочности при сжатии половинок образцов-призм размером 40*40*160 мм, изготовленных из раствора цемента состава 1 к 3 с кварцевым песком. Марки выражаются в числах М100 — М600 (как правило с шагом 100 или 50) обозначающим прочность при сжатии соответственно в 100—600 кг/см2 (10—60 МПа). В настоящее время цемент марки М300 и менее не выпускается. Цемент с маркой 600 благодаря своей прочности называется «военным» или «фортификационным» и сто́ит заметно больше марки 500. Применяется для строительства военных объектов, таких как бункеры, ракетные шахты и т.д.

Также по прочности в настоящее время цемент делится на классы. Основное отличие классов от марок состоит в том, что прочность выводится не как средний показатель, а требует не менее 95% обеспеченности (то есть 95 образцов из 100 должны соответствовать заявленному классу). Класс выражается в числах 30—60, которые обозначают прочность при сжатии (в МПа).

Производство

Цемент получают тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.

При измельчении клинкера вводят добавки: гипс СaSO4∙2H2O для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески, опоки, трепелы) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

Обжиг сырьевой смеси проводится при температуре 1470°C в течение 2-4 часов в длинных вращающихся печах (3,6х127 м, 4×150 м и 4,5х170 м) с внутренними теплообменными устройствами, для упрощения синтеза необходимых минералов цементного клинкера. В обжигаемом материале происходят сложные физико-химические процессы. Вращающуюся печь условно можно поделить на зоны:

  • подогрева (200…650 °C — выгорают органические примеси и начинаются процессы дегидратации и разложения глинистого компонента). Например, разложение каолинита происходит по следующей формуле: Al2O3∙2SiO2∙2H2O → Al2O3∙2SiO2 + 2H2O; далее при температурах 600…1000 °C происходит распад алюмосиликатов на оксиды и метапродукты.
  • декарбонизации (900…1200 °C) происходит декарбонизация известнякового компонента: СаСО3 → СаО + СО2, одновременно продолжается распад глинистых минералов на оксиды. В результате взаимодействия основных (СаО, MgO) и кислотных оксидов (Al2O3, SiO2) в этой же зоне начинаются процессы твердофазового синтеза новых соединений (СаО∙ Al2O3 — сокращённая запись СА, который при более высоких температурах реагирует с СаО и в конце жидкофазового синтеза образуется С3А), протекающих ступенчато;
  • экзотермических реакций (1200…1350 °C) завершется процесс твёрдофазового спекания материалов, здесь полностью завершается процесс образования таких минералов как С3А, С4АF (F — Fe2O3) и C2S (S — SiO2) — 3 из 4 основных минералов клинкера;
  • спекания (1300→1470→1300 °C) частичное плавление материала, в расплав переходят клинкерные минералы кроме C2S, который взаимодействуя с оставшимся в расплаве СаО образует минерал АЛИТ (С3S);
  • охлаждения (1300…1000 °C) температура понижается медленно. Часть жидкой фазы кристаллизуется с выделением кристаллов клинкерных минералов, а часть застывает в виде стекла.

Мировое производство цемента

В 2002 году мировое производство цемента достигло 1,8 млрд. т. В тройку крупнейших производителей вошли Китай (704 млн. тонн), Индия (100 млн. тонн), и США (91 млн. тонн).

Цена на цемент на европейских биржах составляет около 100$ за тонну. Цены на цемент в Китае составляют около 40$ за тонну. Большинство биржевых сделок с цементом в России на 2010 год осуществляется на Московской Фондовой Бирже.

Источники

Райхель В., Конрад Д. Бетон: В 2-х ч. Ч. 1. Свойства. Проектирование. Испытание. — М.: М.: Стройиздат, 1979. С. 33.Пер. с нем./Под ред. В. Б. Ратинова.

Все виды растворов, используемых для изготовления строительных и декоративных изделий из бетона, цемента и гипса

С помощью цементных, гипсовых и других растворных смесей можно изготавливать не только строительные детали, но и множество других изделий. Например, красивые узорные дорожки для дачного участка, лепные барельефы для фасада дома, садовые скульптуры и декоративные вазы.

Читайте так же:
Применение цемента пц 400 д20

Список можно продолжать еще долго – вариантов существует немало. Поэтому давайте поговорим более подробно о производстве архитектурных и художественных изделий из бетона, гипса и цемента

Виды растворов для изготовления изделий

Цементные

Эти смеси в основе своей имеют цементный порошок. Как правило, в чистом виде его не используют, а разбавляют чистым речным песком в пропорции один к двум или один к трем. Так получается песчано-цементный раствор.

Кроме песка, могут использоваться такие заполнители, как щебень, гравий, керамзит, торф и другие материалы. Все они должны быть чистыми, без посторонних примесей. Для улучшения пластичности добавляются пластификаторы. Можно использовать клей ПВА.

Что касается цемента, то в зависимости от назначения будущих изделий используют различные его марки, которых выпускается большой ассортимент. В декоративных целях, в частности, применяют белый или цветной цемент, а если требуется особая прочность – материал высоких марок (М400, М500). В любом случае требуется свежий порошок (дату можно посмотреть на упаковке), желательно этого года.

Изделия, изготовленные на основе цементных растворов, получаются крепкими, тяжелыми, влагостойкими, долго живущими. Они вполне выдерживают атмосферные перепады и могут постоянно находиться на улице. Если необходимо получение цветной массы, можно добавить в состав красящий пигмент.

О том, какие изделия можно сделать из простого бетона, расскажет это видео:

Цементно-известковые

Для лепных работ целесообразно применять цементный раствор с добавлением извести, которая добавляет массе пластичности и делает ее более удобной для формирования изделий (они, к слову, получаются более светлого оттенка, чем чисто цементные). При этом в бетонный состав добавляют известковое тесто (не более двадцати процентов от веса цемента).

Гипсовые и гипсобетонные

декоративные изделия из бетона

Гипс отличается невысокой стоимостью и практически моментальной схватываемостью, поэтому работать с ним удобно. Из гипсового теста изготавливают различные статуэтки, садовые скульптуры, лепнину, вазы.

Отличительные особенности готовых изделий – хрупкость и низкая водостойкость. Поэтому в случае наружного применения их обязательно покрывают влагозащитными составами (специальными лаками, красками). Добавка клея ПВА улучшает качество гипсового раствора.

Если в гипс, кроме воды, добавлены заполнители, он именуется гипсобетоном.

  • В качестве добавок могут быть использованы различные органические вещества – стружка, солома, опилки, торф, камыш.
  • Или минеральные – например, такие, как шлаки, песок, зола, пемза, гравий и щебенка. Они дают более высокие прочностные характеристики, чем органика (при введении которой уменьшается прочность на сжимание).

При необходимости получения особо прочного и водостойкого растворного состава применяют гидрофобизированный гипс либо гипсоцементно-пуццолановое вяжущее. А далее мы поговорим про варианты приготовления изделий из строительных растворов.

Мечтаете изготовить предмет декора из гипса, но не знаете, какую идею выбрать? Тогда внимательно смотрите это видео:

Что можно приготовить из таких смесей

Предметы декора

Уличные вазы

Эти элементы прекрасно дополняют территорию приусадебного участка, служа одновременно и практическим, и декоративным целям. Для изготовления напольных ваз могут использоваться следующие растворы:

  • Цементно-песчаные (из одной меры цемента и трех-пяти мер песка).
  • Гипсовые – из гипсового порошка и воды (можно с добавкой ПВА).
  • Полимербетонные– из разведенной готовой сухой смеси (есть в продаже).
Лепные изделия

Колонны и розетки, карнизы и наличники, барельефы и пилястры – все эти изделия можно выполнить собственными руками, использовав для отливки специальные формы. Для лепнины используются следующие виды растворов:

  • Гипсовый – уместен для отделки потолков, а также для украшения фасадов. В последнем случае необходимо влагозащитное покрытие. Либо взять специальный гидрофобизированный гипс.
  • Цементный – чаще применяют для наружной отделки домов.
  • Полиуретановый – продается в готовом виде. Находит универсальное применение. Изделия получаются легкими, прочными, выдерживающими любые атмосферные явления.
Садовые скульптуры

Модные и красивые элементы декора. Для их изготовления порой требуется совсем немного: форма из подручных материалов, цемент или гипс, заполнители. Фигурки выполняют из гипсового, цементного или гипсово-цементного раствора (как правило, с добавлением клея ПВА). Большие скульптуры требуют каркаса или арматуры.

Дорожки для сада или дачи

декоративные изделия из бетона и гипса

Сегодня принято не делать их сплошными, а изготавливать из отдельных фигурных плиток. Для этих плиток выпускаются специальные формы (но можно их изготовить и самостоятельно — формы для архитектурных и декоративных изделий из бетона, гипса, цемента описаны в спец.материалах в данном разделе).

Раствор, заливаемый в формы, обычно имеет в составе цемент, песок и щебень. Если хочется сделать цветную дорожку, в смесь вводят соответствующие красящие пигменты.

Изделия для строительных целей

Заборы и столбы

Эти элементы, заборы и столбы к ним, должны быть достаточно прочными, поэтому их отливают из бетона (на основе цемента марки не ниже М400). Внутрь обязательно закладывают арматуру из металлических прутков или проволоки.

Искусственный камень для кладки

Для внутренних работ часто используется гипсовый камень – легкий и не вызывающий проблем при креплении (его можно приклеивать почти любым клеящим составом). Для облицовки фасадов часто используется цементный камень, имитирующий натуральный (для чего вводятся краситель и натуральная каменная крошка).

Детали строительных конструкций

Панели, перекрытия, перегородки, плиты оснований для пола также отливаются из раствора. Если требуется прочность и водостойкость, то используют цементный состав. Чем выше марка цемента, тем прочнее получается изделие.

Гипсобетон применяют в основном для деталей внутри помещений. Например, обшивочных панелей, внутренних перегородок, вентиляционных коробов и различных архитектурных элементов (впрочем, это скорее уже к лепнине относится).

Технологии производства своими руками изделий из бетона, гипса, цемента для строительства и декора с подробными фото и видео более подробно описаны в соответствующих статьях этого раздела.

Более подробно о приготовлении гипсобетона расскажет этот видеосюжет:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector