Ciment Portland: característiques tècniques i aplicació

Actualment, el ciment Portland és reconegut com el tipus d'aglutinant més comú per a solucions de formigó. Està fet de roques carbonatades. Sovint s'utilitza en la producció de formigó. Avui analitzarem amb més detall quines característiques tècniques són inherents a aquest material, així com com es pot aplicar.

Abans de considerar les característiques i característiques d'un material com el ciment pòrtland, val la pena esbrinar què és.

El ciment pòrtland és un tipus de ciment, que és un agent hidràulic i aglutinant especial. En major mesura, està format per silicat de calci. Aquest component ocupa aproximadament el 70-80% del percentatge d'aquesta composició de ciment.

Aquest tipus de purins de ciment és popular a tot el món. Va rebre el seu nom de l'illa, que es troba a la costa de Gran Bretanya, ja que les roques de Portland tenen exactament el mateix color.

El ciment pòrtland té punts forts i febles.

Per començar, val la pena considerar quins avantatges té aquest material:

• Cal destacar les excel·lents característiques de resistència del ciment Portland. És per això que s'utilitza més sovint en la fabricació d'estructures monolítices de formigó armat i altres objectes similars.
• El ciment Portland és resistent a les gelades. No té por de les baixes temperatures. En aquestes condicions, el material no es deforma i no s'esquerda.
• Aquest material és impermeable. No pateix el contacte amb la humitat i la humitat.
• El ciment Portland es pot utilitzar fins i tot per a la construcció de fonaments en condicions difícils del terreny. Per a aquestes condicions, s'utilitza una solució resistent als sulfats.
• Hi ha diverses varietats de ciment Portland: cada comprador pot triar la millor opció per si mateix. Podeu comprar un compost d'enduriment ràpid o mitjà.
• Si heu comprat un ciment Portland d'alta qualitat, no us haureu de preocupar per la seva contracció i deformació posteriors. Després de la instal·lació, no forma esquerdes ni altres danys similars.

No hi ha molts desavantatges del ciment Portland. Com a regla general, s'associen a solucions de baixa qualitat, de les quals actualment n'hi ha moltes a les botigues.

Entre ells es troben els següents:

• Durant el seu enduriment complet, un material de baixa qualitat és susceptible de deformar-se. Això s'ha de tenir en compte a l'hora de treballar. També s'han de proporcionar totes les juntes de contracció.
• Aquesta solució no es pot anomenar respectuosa amb el medi ambient, ja que en la seva composició, a més dels naturals, hi ha molts components químics.
• S'ha de tenir cura a l'hora de manipular el ciment Portland, ja que el contacte amb ell pot causar cremades químiques i irritació. Segons els experts, en condicions de contacte a llarg termini amb aquest material, és possible guanyar càncer de pulmó.

Malauradament, avui en dia molts compradors s'enfronten a morters de ciment Portland de baixa qualitat. Aquest producte ha de complir amb GOST 10178-75. En cas contrari, la barreja pot no ser tan forta i fiable.

La composició del ciment Portland modern conté calç, guix i argila especial de clínquer que ha estat sotmesa a un processament especial.

Així mateix, aquest tipus de ciment es complementa amb components correctius que milloren les característiques tècniques del morter:

• proporcionar-li la densitat adequada;
• determinar una o altra velocitat de solidificació;
• fer que el material sigui resistent a factors externs i tecnogènics.

La producció d'aquest tipus de ciment es basa en silicats de calci. Per ajustar la configuració, s'utilitza guix. El ciment Portland es produeix mitjançant la cocció (segons una fórmula especial) d'una determinada barreja amb una gran quantitat de calci.

En la producció de ciment Portland, no es pot prescindir de les roques carbonatades. Això inclou:

• guix;
• calcària;
• sílice;
• alúmina.

A més, sovint en el procés de fabricació s'utilitza sovint un component com la marga. És una combinació d'argila i roques carbonatades.

Si considerem detalladament el procés de fabricació del ciment Portland, podem concloure que consisteix en la mòlta de les matèries primeres necessàries. Després d'això, es barreja correctament en determinades proporcions i es cou al forn. Al mateix temps, el règim de temperatura es manté a 1300-1400 graus. En aquestes condicions, s'assegura la torrat i la fusió de les matèries primeres. En aquesta etapa s'obté un producte anomenat clínquer.

Per obtenir el producte acabat, es torna a triturar la composició del cimenti després barrejat amb guix. El producte resultant ha de passar tots els controls per confirmar la seva qualitat. La composició provada i fiable sempre compta amb els certificats adequats de la mostra requerida.

Per produir ciment Portland d'alta qualitat com a resultat, s'utilitzen diversos mètodes per crear-lo:

• sec;
• semi-sec;
• combinat;
• humit.

Els mètodes de producció en sec i humit són els més utilitzats.

Aquesta opció de producció implica la creació de ciment Portland amb l'addició d'un component especial de carbonat (guix) i un element de silicona: argila.

Els suplements de ferro s'utilitzen sovint:

• cendres de pirita;
• fang del convertidor.

Aquest mètode de fabricació de ciment fort s'anomena humit, ja que la mòlta de tots els components es produeix a l'aigua. Al mateix temps, es forma una càrrega a la sortida, que és una suspensió a base d'aigua. Normalment, el seu contingut d'humitat oscil·la entre el 30% i el 50%.

Després d'això, els fangs es couen directament al forn. En aquesta etapa, s'allibera diòxid de carboni. Les boles de clínquer que apareixen es trituren amb cura fins a convertir-se en una pols, que ja es pot anomenar ciment.

Per al mètode de fabricació semi-sec, s'utilitzen components com la calç i l'argila. Segons l'esquema estàndard, aquests components es trituren i s'assequen. Després es barregen, es tornen a triturar i s'ajusten amb una varietat d'additius.

Al final de totes les etapes de producció, l'argila i la calç es granulen i es couen. Podem dir que el mètode de producció semi-sec és gairebé el mateix que el sec. Una de les diferències entre aquests mètodes és la mida de la matèria primera mòlta.

El mètode sec de fabricació de ciment Portland es reconeix amb raó com el més econòmic. La seva característica distintiva rau en el fet que en totes les etapes de producció s'utilitzen matèries primeres que es troben exclusivament en estat sec.

Una o altra tecnologia per a la fabricació de ciment depèn directament de les propietats físiques i químiques de les matèries primeres. El més popular és la producció del material en condicions de forns rotatius especials. En aquest cas, s'han d'utilitzar components com l'argila i la calç.

Quan l'argila i la calç es trituren completament en un aparell especial de trituració, s'assequen a l'estat requerit. En aquest cas, el nivell d'humitat no ha de superar l'1%. Pel que fa a la mòlta i l'assecat directe, es realitzen en una màquina separadora especial. A continuació, la barreja resultant es transfereix a intercanviadors de calor ciclònics i roman allà durant un temps molt curt, no més de 30 segons.

Després d'això, hi ha una etapa durant la qual la matèria primera preparada és cuita directament. Després d'això, es trasllada a la nevera. A continuació, el clínquer es "moveu" al magatzem, on es triturarà i embalarà a fons. En aquest cas, la preparació preliminar del component de guix i tots els elements addicionals, així com el futur emmagatzematge i transport de clínquer, es farà de la mateixa manera que amb el mètode de producció humida.

En cas contrari, aquesta tecnologia de producció s'anomena combinada. Amb ell, el fang s'obté pel mètode humit i, després, la barreja resultant s'allibera de l'excés d'humitat mitjançant filtres especials. Aquest procés ha de continuar fins que el nivell d'humitat sigui del 16-18%. Després d'això, la barreja es transfereix a la cocció.

Hi ha una altra opció per a la producció mixta d'una barreja de ciment. En aquest cas, es proporciona la preparació en sec de les matèries primeres, que després es dilueix amb aigua (10-14%) i es sotmet a la granulació posterior. És necessari que la mida dels grànuls no sigui superior a 15 cm, només després d'això comencen a disparar la matèria primera.

Molts consumidors es pregunten quina diferència hi ha entre el ciment Portland i el ciment convencional.

Cal assenyalar immediatament que el ciment clínquer és un dels subtipus del morter clàssic. Per regla general, s'utilitza en la producció de formigó, que, al seu torn, és indispensable en la construcció d'estructures monolítices i de formigó armat.

En primer lloc, les diferències entre les dues solucions rau en el seu aspecte, rendiment i propietats. Per tant, el ciment Portland és més resistent a les baixes temperatures, ja que conté additius especials. Per al ciment simple, aquestes característiques són molt més febles.

El ciment pòrtland és més popular i demandat que el ciment convencional, malgrat la seva composició química. Són els seus experts els que recomanen utilitzar-lo en obres de construcció, sobretot si són a gran escala.

Hi ha diversos tipus de ciment Portland.

• Assecat ràpid. Aquesta composició es complementa amb minerals i components d'escòria, per tant s'endureix completament durant els primers tres dies. Gràcies a aquesta característica, el temps de retenció del monòlit a l'encofrat es redueix notablement. Val la pena assenyalar que en el procés d'assecat del ciment Portland d'assecat ràpid, augmenta les seves característiques de resistència. Marcatge de mescles d'assecat ràpid - M400, M500.
• Normalment s'endureix. En la composició d'aquest ciment Portland, no hi ha additius que afectin el període d'enduriment de la solució. A més, no necessita una mòlta fina. Aquesta composició ha de tenir característiques que corresponguin a GOST 31108-2003.
• Plastificat. Aquest ciment Portland conté additius especials anomenats plastificants. Proporcionen al ciment una gran mobilitat, propietats de resistència augmentades, resistència a diferents condicions de temperatura i una mínima absorció d'humitat.

• Hidròfob. Un ciment Portland similar s'obté introduint components com ara asidol, mylonft i altres additius hidròfobs.La característica principal del ciment Portland hidròfob és un lleuger augment del temps de presa, així com la capacitat de no absorbir la humitat a la seva estructura.

• Resistent als sulfats. El tipus de ciment Portland resistent als sulfats s'utilitza per obtenir formigó d'alta qualitat que no té por de les baixes temperatures i les gelades. Aquest material es pot utilitzar en la construcció d'edificis i estructures afectades per aigües sulfatades. Aquest ciment evita la formació de corrosió a les estructures. Graus de ciment Portland resistent als sulfats - 300, 400, 500.
• Resistent a l'àcid. El contingut d'aquest ciment Portland conté sorra de quars i silicofluorur de sodi. Aquests components no tenen por del contacte amb productes químics agressius.
• Aluminós. El ciment de clínquer d'alúmina es caracteritza per una composició en la qual l'alúmina està present en alta concentració. Gràcies a aquest component, aquesta composició té un temps mínim de fraguat i assecat.

• Puzolànic. El ciment puzolànic és ric en additius minerals (origen volcànic i sedimentari). Aquests components representen al voltant del 40% de la composició total. Els additius minerals del ciment puzolànic Portland proporcionen valors de resistència a l'aigua més alts. Tanmateix, no contribueixen a la formació d'eflorescències a la superfície d'una solució ja seca.
• Blanc. Aquestes solucions estan fetes de calç pura i argila blanca. Per aconseguir un major efecte blanquejador, el clínquer passa per un procés de refredament addicional amb aigua. El ciment Portland blanc s'utilitza amb més freqüència en treballs d'acabat i arquitectònic, així com de colors. També pot actuar com a base per a una solució de color de ciment Portland. El marcatge d'aquesta composició és M400, M500.

• Escòria de ciment Portland. Aquest tipus de ciment Portland s'utilitza per a la fabricació de formigó resistent a la calor. Aquest material té un baix coeficient de resistència a les gelades, per la qual cosa s'utilitza sovint en la construcció no només d'estructures subterrànies, sinó també subterrànies i submarines.

• Farciment. El ciment Portland especial de pou de petroli s'utilitza amb més freqüència per cimentar pous de gas i petroli. La composició d'aquest ciment és mineralògica. Es dilueix amb sorra de quars o escòria calcària.

Hi ha diverses varietats d'aquest ciment:

1. sorrenc;
2. ponderat;
3. baixa higroscòpica;
4. resistent a la sal.

• Escòria alcalina. Aquest ciment Portland té additius d'àlcali, així com escòries mòltes. Hi ha composicions en què hi ha components d'argila. El ciment alcalí d'escòria s'agafa de la mateixa manera que el ciment Portland ordinari amb una base sorrenca, però es caracteritza per una major resistència a factors externs negatius i temperatures baixes. A més, aquesta solució té un baix nivell d'absorció d'humitat.

Com podeu veure, les propietats tècniques i físiques dels diferents tipus de ciment Portland són molt diferents entre si. Gràcies a una selecció tan àmplia, podeu triar una solució tant per a la construcció com per als treballs d'acabat en qualsevol condició.

Totes les varietats de ciment Portland difereixen en les seves marques:

• M700 és un compost molt durador. És ell qui s'utilitza en la fabricació de formigó d'alta resistència per a la construcció d'estructures complexes i grans. Aquesta barreja no és barata, per la qual cosa s'utilitza molt poques vegades per a la construcció d'estructures petites.
• М600 és una composició de força augmentada, que s'utilitza més sovint en la producció d'elements crítics de formigó armat i estructures complexes.
• M500 també és molt durador. Gràcies a aquesta qualitat, es pot utilitzar en la reconstrucció de diversos edificis que han patit greus accidents i destruccions. A més, la composició M500 s'utilitza per col·locar superfícies de carreteres.
• M400 és el més assequible i estès. Té una bona resistència a les gelades i paràmetres de resistència a la humitat. Clinker M400 es pot utilitzar per a la construcció d'estructures per a qualsevol propòsit.

Com s'ha esmentat anteriorment, el ciment Portland és un tipus millorat de morter de ciment. Algunes característiques tècniques inherents a aquest material depenen directament del tipus directe de farciment. Per tant, el ciment Portland d'assecat ràpid marcat 500 i 600 té un enduriment ràpid, per tant, es barreja amb formigó per a la construcció d'estructures massives i de grans dimensions, i poden ser tant sobre el sòl com sota terra. A més, sovint es fa referència a aquesta composició en els casos en què es requereix el conjunt de força més ràpid possible. Molt sovint, aquesta necessitat sorgeix en abocar la base.

El ciment Portland amb la marca 400 es reconeix amb raó com el més comú. És versàtil en la seva aplicació. S'utilitza per crear potents peces monolítices i de formigó armat, que estan subjectes a requisits de resistència augmentats. Aquesta composició està lleugerament per darrere del ciment Portland de grau 500, però és més barata.

L'aglutinant resistent als sulfats s'utilitza sovint per preparar mescles per a la construcció de diverses estructures sota l'aigua. Aquest ciment Portland avançat és indispensable en aquestes condicions, ja que les estructures submarines són especialment susceptibles als efectes nocius de les aigües sulfatades.

El ciment amb un plastificant i el marcatge 300-600 augmenta les propietats de plasticitat del morter i també augmenta les seves característiques de resistència. Amb aquest ciment Portland, podeu estalviar al voltant del 5-8% de l'aglutinant, especialment en comparació amb el ciment normal.

Les varietats especials de ciment Portland no s'utilitzen sovint per a treballs de construcció a petita escala. Això es deu al seu alt cost. I no tots els consumidors estan ben familiaritzats amb aquestes composicions. Tot i així, el ciment Portland, per regla general, s'utilitza en la construcció d'instal·lacions grans i importants.

El ciment pòrtland dota al formigó normal de propietats especials i propietats de resistència, cosa que el fa molt popular en treballs de construcció (especialment a gran escala). Tanmateix, aquesta solució no es pot utilitzar en llits fluvials, cossos d'aigua salada, així com en aigües amb un alt contingut de minerals.

El ciment pòrtland té una composició més complexa que el morter convencional.

Quan treballeu amb aquests materials, heu de seguir els consells i recomanacions dels experts:

• Perquè la solució s'endureixi tan aviat com sigui possible, cal seleccionar una composició mineralògica adequada del ciment, així com aplicar additius especials. Sovint, en aquests casos, recorren a la calefacció elèctrica o al processament de calor humit.
• Els nitrats de sodi, potassi i amoni s'utilitzen per frenar l'enduriment. NS
• Cal tenir en compte el temps de presa de la pasta de ciment. L'inici d'aquest procés no es produeix abans de 30-40 minuts, i el final, no més tard de 8 hores.
• Si es preveu utilitzar ciment Portland per organitzar la base en condicions de sòl complexes, els experts recomanen encaridament triar una solució resistent als sulfats, que tingui un alt contingut de components minerals.
• El ciment Portland de color o blanc és ideal per a paviments.Amb aquesta solució, podeu crear bells recobriments de mosaic, rajoles i bretxes.

• El ciment Portland no és estrany. Podeu comprar-lo a gairebé qualsevol ferreteria. Ha d'estar degudament preparat per al treball. Per fer-ho, cal prendre 1,4-2,1 aigua per cada 10 kg de ciment. Per calcular la quantitat exacta de líquid necessària, cal parar atenció al grau de densitat de la solució.
• Preste atenció a la composició del ciment Portland. Si conté diversos additius per millorar les qualitats resistents a la humitat, les característiques resistents a les gelades disminuiran. Si trieu ciment per a un clima humit, un morter normal no us servirà. És millor comprar ciment Portland d'escòria.
• Les mescles de clinker de color i blanc s'han de transportar i emmagatzemar en un recipient especial.
• Avui dia hi ha molts compostos de clínquer falsos a les botigues. Els experts recomanen que us familiaritzeu amb els certificats de qualitat de les mercaderies en comprar, en cas contrari, el ciment pot resultar de baixa qualitat.

El procés d'obtenció del ciment Portland es pot veure a continuació.