Что такое пуццолана в цементе: Пуццолановый портландцемент — что это?

Пуццолановый портландцемент — что это?

Пуццолановый портландцемент изготавливается путем смешения клинкера, синтетических вяжущих веществ и ряда натуральных добавок. Получающиеся при использовании такого состава поверхности отличаются повышенной прочностью и устойчивостью к влаге.

Технология получения

Термин пуццолановый цемент включает группу материалов, различающихся характеристиками и назначением.

В составе таких цементов присутствуют портландцементный клинкер, активные и вспомогательные присадки. Технология производства предполагает выполнение ряда требований. Сначала выполняется изготовление клинкера. Отдельно от него готовится смесь минеральных присадок. Эти вещества подвергаются тщательной сушке.

После этого присадки и клинкер помещаются для помола в многокамерный шаровидный грохот. Возможен и раздельный помол компонентов, но данный метод применяется крайне редко, т. к. требует больших затрат цемента. Он хорош только на крупных объектах, когда необходимо делать пуццолановый цемент на строительной площадке из-за сложности транспортировки раствора на большие расстояния.

Состав, виды

Цемент пуццолановый приобретает свои гидрофобные свойства за счет особого состава. В него входят:

• клинкер — 65-80%;
• активные добавки — 20-35%;
• вспомогательные присадки — 0-5%.

На качестве бетонной смеси отражаются характеристики активных соединений.

Ими могут выступать такие вещества, как:

• обожженный сланец;
• зола уноса;
• пемза;
• пуццолана;
• доменный шлак;
• известь;
• микрокремнезем.

В зависимости от характеристик добавок выделяются следующие виды цемента:

• пуццолановый;
• известково-зольный;
• известково-глинистый.

Классический цемент с пуццоланой рекомендуется применять для возведения конструкций, которые будут располагаться под водой или под слоем грунта, т. к. он отличается низкой воздухостойкостью. Длительный контакт с водой повышает прочность конструкции.

Цемент с большим включением глины, золы и извести применяется в случаях, когда возведенная постройка не будет постоянно находиться во влажной среде.

Где применяют

Пуццолановый цементный раствор имеет крайне ограниченный круг использования. Сферы применения данного строительного материала обусловлены его особыми свойствами. Он отличается более светлым оттенком в сравнении с другими видами цемента.

При схватывании и дальнейшем отвердении цементный раствор, включающий синтетический связующий компонент, не выделяется большого количества тепла — данный эффект особенно важен при возведении объемных конструкций летом. Кроме того, этот бетон отличается повышенной устойчивостью к соединениям сульфата и влаги.

Материал можно использовать для возведения подводных и подземных частей гидротехнических сооружений, которые в процессе эксплуатации будут контактировать с пресной или морской водой.

К таким сооружениям относятся:

• защитные молы;
• шлюзы;
• плотины;
• набережные;
• доки и т.д.

Кроме того, этот материал может быть использован для возведения подземных водопроводных и канализационных сооружений. Нередко он применяется при строительстве стволов шахт, тоннелей, подземных бункеров и емкостей.

Его можно использовать для формирования конструкций, предназначенных для оросительных и осушительных целей. Материал этого вида также рекомендуется применять для возведения жилых домов и зданий промышленного назначения, которые будут подвергаться воздействию грунтовых вод, содержащих агрессивные примеси.

Эту разновидность бетона специалисты советуют использовать для возведения только защищенных от перепадов температур цокольных этажей, подвалов, фундаментов, которые будут контактировать с влагой.

Кроме того, данный цемент годится для производства железобетонных изделий по технологии пропаривания, что обеспечивает им большую прочность и возможность применения в агрессивных условиях.

Достоинства и недостатки

У этого цемента имеются некоторые преимущества и минусы.

Плюсы:

1. Данный тип раствора отличается высокой способностью сцепляться с арматурой при заливке железобетонных конструкций.
2. К преимуществам этого материала относится и минимальный риск возникновения трещин в готовой поверхности. Конструкции, возведенные с применением пуццоланового цемента, отличаются длительным сроком эксплуатации. Материал является экономичным, т.к. выход раствора из компонентов, применяемых для его изготовления, большой.
3. Бетонная поверхность, возведенная с применением данного вида раствора, хорошо подвергается дальнейшей шлифовке. Застывшая поверхность отличается высокой устойчивостью к воздействию минерализованных и пресных вод.
4. Конструкции, сделанные с применением пуццоланового цемента автоклавным методом, отличаются более высокой прочностью в сравнении с простыми бетонными. Кроме того, присутствующие связывающие вещества обеспечивают быстрое схватывание при заливке.

Однако данный строительный материал имеет и ряд недостатков:

1. Отличается низкой воздухостойкостью. Таким образом, он не рекомендован для возведения наземных конструкций. В этих условиях затвердение бетона может прекратиться. Кроме того, велика вероятность оседания надземной конструкции и появления других дефектов, которые могут сделать дальнейшую эксплуатацию невозможной.
2. Изготовление раствора требует использования большого количества воды.
3. Готовый состав отличается небольшим сроком хранения. Поэтому его необходимо использовать сразу после изготовления, т.к. при длительном хранении он утрачивает свои свойства.
4. Недостатком данного материала выступает низкая устойчивость к перепадам влажности. Кроме того, данный портландцемент отличается низкой устойчивостью к перепадам температур.

Технические показатели

Пуццолановый бетон обладает рядом специфических характеристик. Данный материал, соответствующий ГОСТ, должен включать не менее 20-40% активных добавок. Его плотность необходима быть не менее 2,7-2,9 г/см3. При отвердении после 28 дней прочность на сжатие бетона составляет 42,5-62,5 МПа. Начало схватывания начинается через 45 минут, а завершение процесса наблюдается через 12 часов. Полное отвердение залитого массива наступает примерно через 28 суток.

Густота цементного раствора составляет 28-35%. В рыхлом состоянии объемный вес данного строительного материала составляет 800-1000 кг/м3. Удельный — колеблется в пределах 2,7-2,9 кгс/м3. В уплотненном виде объемный вес составляет 120-1600 кг/м3. Тонкость помола на сите №008 — 10%.

Производители

У портландцемента с пуццоланой имеется ряд ограничений по применению, поэтому делают его далеко не все отечественные и зарубежные производители.

Выпускают данный вид бетона следующие предприятия:

1. ООО «Новоросцемент».
2. ЗАО «Кавказцемент».
3. ОАО «Белорусский цементный завод».
4. ОАО «Красносельскстройматериалы».

Из стран дальнего зарубежья данный материал не завозится, т. к. применяется он для возведения крупных объектов, а длительная транспортировка повышает риск его порчи. Таким образом, использование этого материала может стать невыгодным с точки зрения финансов.

пуццолана — это… Что такое пуццолана?

Цемент пуццолановый — Энциклопедия по машиностроению XXL

В качестве вяжущих веществ применяются портланд-цемент, пуццолановый портланд-цемент, глиноземистый цемент и жидкое стекло.  [c.56]

Шлаковый цемент (пуццолановый цемент) производится путем тончайшего помола и перемещивания гидравлически гранулированных доменных шлаков и гашеной извести. При службе под водой приближается к портландцементу, но особенно по прочности на раздавливание и при твердении на воздухе отстает от портландцемента. Производство его в Германии незначительно.  [c. 1205]

Обычным Б. называется затвердевшая смесь цемента, песка и гравия (или щебня) рационального состава, обеспечивающего заданную прочность, намеченный срок твердения, нормальную плотность и экономичность. В обычном Б. применяют цементы только заводского изготовления, гл. обр. следующие портланд-цемент, пуццолановый портланд-цемент, шлако-портланд-цемент и глиноземистый цемент. Все эти цементы могут применяться как для бетонных сооружений, так и для железобетонных, если цементы удовлетворяют соответствующим стандартам (см. Цементы). Активность или прочность цементных образцов на сжатие, испытанных по ОСТ через 28 дней, должна превышать заданную марку Б. не менее чем в 2—2,5 раза. По мере повышения активности цемента уменьшается его расход на единицу объема Б. Щебень для Б., изготовляемый из естественных или искусственных каменных материалов, должен иметь прочность выше заданной прочности Б. не менее чем на 20%.  [c.356]

Сборник Пуццолановые цементы», Институт цементов, 1936 г.  [c.413]

Показатели предела прочности при сжатии и растяжении образцов кубов стандартного размера 200 X 200 X X 200 мм, изготовленных из раствора жесткой консистенции состава 1 3 по весу, при их испытании должны быть для портландцемента, пуццоланового портландцемента, шлакопортландцемента не менее величин, указанных в табл. 11, и для глиноземистого цемента—в табл. 12.  [c.1013]

Золоуловители изготовляются при монтаже котлов на площадках правого и левого исполнения в зависимости от расположения входного патрубка и направления движения газа. Внутренняя поверхность цилиндрической части золоуловителя футеруется керамической плиткой на глиноземистом, пуццолановом или кислотоупорном цементе. Золоуловители типа МП-ВТИ применяются при большом содержании мелких фракций в уносе и температуре газов не выше 170° С,  [c.185]

При прочих равных условиях максимальным защитным действием по отношению к арматуре обладают бетоны на портландцементе с повышенным содержанием трехкальциевого Силиката. Жидкая фаза таких бетонов имеет высокую щелочность, которая обеспечивает длительную пассивацию стальной арматуры. В менее благоприятных условиях находится арматура конструкций, изготовленных из пуццолановых и шлакопортландцементов. Бетоны на этих цементах содержат ограниченное количество свободного гидроксида кальция и при действии кислых агрессивных сред подвержены более интенсивной нейтрализации, чем бетоны на портландцементе.  [c.169]

Содержание активных минеральных добавок в пуццолановом портландцементе должно составлять в процентах от веса цемента добавок вулканического происхождения, обожженной глины,  [c.14]

Для выявления прочности характеристик портландцемента, шлакопортландцемента, пуццоланового портландцемента, глиноземистого цемента, магнезиального портландцемента и некоторых других видов цемента наиболее распространенными механическими испытаниями являются определение нормальной густоты и сроков схватывания цементного теста и определение предела прочности при изгибе и сжатии образцов в виде балочек, изготовленных из цементных растворов. Все эти испытания проводятся по ГОСТу 310—60 Цементы. Методы физических и механических испытаний .  [c.403]

Сульфатостойкий портландцемент применяют для бетонных и железобетонных конструкций, находящихся на переменном горизонте воды и подвергающихся воздействию минерализованных вод при одновременном систематическом попеременном замораживании и оттаивании или увлажнении и высыхании. В этих условиях сульфатостойкий портландцемент служит дольше, чем пуццолановый цемент. К сульфатостойкому портландцементу, которому присвоен Государственный знак качества (ГОСТ 5.2138—73), предъявляется дополнительное требование в отношении содержания щелочных окислов, количество которых в пересчете на ЫагО должно быть не более 1 %.  [c.180]

К пуццолановым цементам относят вяжущие вещества, представляющие собой продукт совместного измельчения активной минеральной (гидравлической) добавки с портландцементом или с известью или же продукт тщательного смешения этих материалов, предварительно раздельно измельченных.  [c.183]

Пуццолановый портландцемент представляет собой гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным помолом портландцементного клинкера и активной минеральной добавки или тщательным смешением в сухом виде тех же раздельно измельченных материалов. Содержание в этом цементе активных минеральных добавок в зависимости от их свойств колеблется в преде-  [c.185]

Пуццолановый портландцемент применяют для подводных и подземных бетонных и железобетонных сооружений, подвергающихся действию мягких пресных и сульфатных вод. Не рекомендуется использовать пуццолановый портландцемент при твердении на воздухе, а также в условиях попеременного замораживания и оттаивания или высыхания и увлажнения, так как этот цемент отличается пониженной по сравнению с портландцементом воздухо- и морозостойкостью.  [c.186]

Введение гидравлических добавок замедляет твердение портландцемента. В первые сроки твердения пуццолановый портландцемент обладает меньшей прочностью, чем тот же цемент без добавок. Однако через месяц и в более отдаленные сроки прочность пуццоланового портландцемента становится равной прочности цемента без добавок, а иногда даже превышает ее, причем чем активнее гидравлическая добавка, тем в более короткий  [c.186]

ГОСТ 10178—62 предусматривает три марки пуццоланового портландцемента 200, 300 и 400 в кгс/см (соответственно 20, 30 и 40 МПа). Требования к срокам схватывания и равномерности изменения объема пуццоланового портландцемента такие же, как и для портландцемента без добавок. Пуццолановый портландцемент обладает большей стойкостью против выщелачивания мягкой пресной водой и действия минерализованных вод, чем портландцемент. Это объясняется сравнительно меньшим количеством гидроалюмината кальция и гидрата окиси кальция, образующихся при твердении цемента с добавками, связыванием извести с кремнеземом добавки в менее основной гидросиликат кальция, обладающий ничтожной растворимостью. Кроме того, при взаимодействии с водой и известью активная минеральная добавка набухает, а это уплотняет твердеющий бетон и затрудняет проникание в него агрессивных вод, разрушающих бетон-.  [c.187]

Плотность и объемная масса пуццоланового портландцемента ниже, чем у портландцемента. Так, плотность пуццоланового цемента составляет 2700— 2900 кг/м , а объемная масса 800—1000 кг/м в рыхлом и 1200 —1600 кг/м в уплотненном состоянии. Поэтому при расходе одинакового количества (по массе) вяжущего из пуццоланового цемента бетон получается более плотным.  [c.188]

Цементы портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент……  [c.385]

В качестве материалов для цементного покрытия применяют пуццолановый портланд-цемент, сульфатостойкий, марки не ниже 300 (ГОСТ 10178-62), порошок из каменного литья (диабазовая мука), песок средней крупности.  [c.114]

Вяжущие вещества в зависимости от состава, основных свойств и областей при-меЕ1ения делятся на две большие группы воздушные (гипсовые, магнезиальные, строительная воздушная известь растворимое стекло) и гидравлические (портландцемент и его разновидности, глиноземистый цемент, пуццолановые цементы, шлаковые цементы, цементы с микронаполнителями, расширяющиеся цементы, гидравлическая известь, романцемент).  [c.505]

Для бетонов и растворов в условиях воздействия щелочных сред применять низкоосновные цементы (пуццолановые, глиноземистые и др.) недопустимо рекомендуется использовать высокоосновньк портландцементы.  [c.156]

В группу гидравлических вяжущих входят портландцемент, глиноземистый цемент, пуццолановые цементы, шлаковые цементы, цементы с наполнителями, расширяющиеся цементы, гидравлическая известь, романцемент.  [c.48]

Цемент пуццолановый 228. Цементировка пробоин 338, церезит 238.  [c.490]

Марки портландцемеитов, глиноземистых, расширяющихся цементов с замедленными сроками схватывания, шлаковых и и.-лзесткопо-пуццолановых цементов устанавливаются по показателям предела прочности при сжатии образцов из жесткого трамбованного раствора состава 1 3.  [c.1014]

Марки портландцемента, пуццоланового портландцемента и шлакопорт-ландцемента определяются пределом прочности при изгибе образцов-балочек размером 40x40x160 им и сжатии их половинок из раствора состава 1 3 (по весу), изготовленных и твердевших в соответствии с требованиями ГОСТ 310-60 и испытанных через 28 дней с момента затворения. Начало схватывания для всех вышеуказанных цементов должно наступать не ранее 45 мин, а конец схватывания не позднее 12 ч от начала затворения.  [c.123]

При обработке воды серной кислотой увеличивается корро-зионность воды по отношению к бетонным сооружениям, в частности вследствие увеличения концентрации в воде сульфатов. При повышенной концентрации сульфатов в циркуляционной воде для приготовления бетона рекомендуется использование пуццоланового и песчано-пуццоланового цементов.  [c.638]

Пуццолановый портландцемент — получают путем совместного помола клинкера и 25…40% от массы цемента активных минеральных добавок и гипсового камня. Производится выпуск двух марок — МЗОО и М400. По свойствам они не отличаются от портландцемента.  [c.292]

На одном из заводов, получающих синтетическую уксусную кислоту, пол в двух основных цехах был полностью облицован метлахскими плитками, с расшивкой швов замазками арзамит-1 и крамит (импортный материал). При этом плитки укладывались на пуццолановом цементе. Спустя IV2 года на некоторых участках швы оказались размытыми водой, в результате чего плитка начала выпадать. Производители работ объясняют это тем, что расшивка швов производилась в зимнее время без обогрева помещения, вследствие чего замазки не успели приобрести необходимых свойств.  [c.53]

Шлакопортландцемент получают, одновременно перемалывая (или смешивая раздельно молотые) портландцемент-ный клинкер, необходимое количество гипса и доменный гранулированный шлак. Количество доменного гранулированного шлака в шлакопортландцементе должно составлять не менее 30 и не более 60% от веса цемента. Поэтому стоимость шлакопорт-ландцемента значительно ниже, чем портландцемента. Выпускают четыре марки этого цемента 200, 300, 400 и 500. Шлакопортландцемент характеризуется замедленным по сравнению с портландцементом твердением, особенно при невысоких положительных температурах (ниже -f 10°С). Он более стоек к действию агрессивной среды, чем портландцемент, но менее, чем пуццолановый.  [c.14]

Сейчас в СССР производится свыше 30 видов цемента для удовлетворения разнообразных потребностей жилищного, гражданского, промышленного, сельскохозяйственного, гидротехнического и транспортного строительства. Наряду с обычным портландцементом выпускаются быстротвердеющий, высокопрочный, декоративный, сульфатостойкий, тамионажный, пластифицированный, гид-)офобный и другие разновидности портландцемента. 1роизводится шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент, а также глиноземистый и расширяющийся цементы. Развивается и растет в нашей стране такл е производство строительного гипса, извести и ряда других вяжущих материалов. В последние годы особо широкое развитие получило производство изделий из вяжущих веществ бетонных, железобетонных, асбестоцементных, гипсовых, известково-песчаных и т.д.  [c.59]

Введение в состав цемента активной минеральной добавки снижает относительное содержание алюминатов кальция и гидрата окиси кальция, что также способствует повышению стойкости цементов в минерализованных водах. Таким образом, во всех случаях воздействия сульфатных растворов, за исключением раствора MgS04 высокой концентрации, необходимо вводить в портландцемент активную минеральную добавку, содержащую активную кремнекислоту, и, применяя полученный таким способом пуццолановый цемент, изготовлять как можно более плотный бетон.  [c.173]

Процесс твердения пуццоланового портландцемента заключается главным образом в гидратации и гидролизе цемента с образованием гидросиликата, гидроалюмината, гидроферрита и гидрата окиси кальция и во взаимодействии гидравлической добавки с гидратом окиси кальция. В первой стадии твердения активный кремнезем добавки, имеющий чрезвычайно развитую поверхность, адсорбирует на ней большое количество извести. В дальнейшем адсорбированная известь постепенно химически связывается с кремнеземом, образуя гидросиликат кальция. Это вызывает постепенное уменьшение концентрации гидрата окиси кальция в жидкой фазе твердеющей системы, вследствие чего образовавшийся вначале двухкальциевый силикат переходит в однокальциевый, а высокоосновной алюминат — в менее основной.  [c.186]

Для ускорения твердения пуццоланового портландцемента изготовляют клинкер с повышенным содержанием быстрогидратирующихся соединений — трехкальциевых силиката и алюмината применяют более активные минеральные добавки тоньше измалывают цемент увеличивают в некоторой степени дозировку гипса или вводят хлористый кальций.  [c.187]

Замедленное твердение пуццоланового портландцемента вызывает необходимость в более длительном выдерживании во влажной среде свежеизготовленных растворов и бетонов, чтобы обеспечить лучшие условия твердения. Применяемая для ускорения твердения цемента гидротермальная обработка дает при пуццолановом портландцементе относительно больший эффект, чем при портландцементе без добавок.  [c.188]

Все большее распространение находят портландцемент, шлако-портла щцемент, пуццолановый портландцемент, быстротвердеющий портландцемент, сульфатостойкий, пластифицированный и гидрофобный портландцементы, портландцемент для производства асбестоцементных изделий, цементы с микронаполнителями, шлаковые цементы, тамнонажный цемент, расширяющиеся цементы, белый, цветной и другие цементы.  [c.244]

Однако изготовление бетона нри малых водо-цементных отношениях приводит к возрастанию расхода цемента. Для изготовления бетонных смесей, например, на пуццолановом цементе при одинаковой удобообрабатываемости требуется значительно больше воды, чем на приготовление таких же смесей на портландцементе. По этой причине пуццолановые цементы малопригодны или почти непригодны для производства быстротвердеющих бетонов.  [c.253]

Предприятия по добыче известнякового и гипсового камня, по производству извести, гиЬса, сухой гипсовой штукатурки, гипсовых перегородочных плит и других гипсовых изделий предприятия по производству известково-пуццоланового, известкового шлакового цемента и других местных вяжущих материалов, по производству известняковой и доломитовой муки и сыромолотого гипса  [c.330]

Результаты обследования состояния железобетонных труб на химических заводах, заводах гидрометаллургии и тепловых электростанциях показали, что к применявшимся для Изготовления бетона стволов труб материалам часто не предъявляли специальных требований. В качестве вяжущих использовали не только портландцемент, но также пуццолановый цемент и шлакопортланд-цемент.  [c.55]

Глиноземистый, пуццолановый портландцемент. Цементы для строительных растворов

Пуццолановый портландцемент получают путем совместного помола или раздельного помола и последующего смешивания, клинкера портландцемента (75…60%),
активной минеральной добавки (20…40 %) и небольшого количества природного гипса.

Активными минеральными добавками являются вулканические пеплы (пуццоланы) и туфы, пемзы, диатомит, опока, трепел, зола ТЭЦ и пр.

Активные добавки связывают образующийся при твердении цемента гидроксид кальция Са(ОН)г в нерастворимые в воде гидросиликаты кальция, благодаря чему
повышаются коррозионная стойкость и водостойкость цементного камня, бетона и раствора.

Выпускают цемент марок 300 и 400.

Тонкость помола и сроки схватывания пуццоланового портландцемента такие же, что и у обычного портландцемента.

При твердении пуццолапоиый портландцемент мало выделяет теплоты, поэтому медленно твердеет, особенно при пониженных температурах.

По сравнению с портландцементом пуццолановые цементы менее морозо- и воздухостойки; бетоны и растворы на пуццолановом портландцементе имеют большую усадку,
низкую стойкость к попеременному увлажнению и высыханию.

Гост прочности этого цемента заметно замедляется при твердении его на воздухе.

Пониженная плотность пуццоланового портландцемента приводит к увеличенному выходу из него цементнош теста и более высокую водонепроницаемость бетонов и
растворов и в этом цементе.

Пуццолановый портландцемент рекомендуется применять для массивных бетонных конструкций, постоянно находящихся во влажных условиях (под водой, в земле),
а также для надземных сооружений, находящихся в условиях повышенной влажности.

Его не следует применять при зимних работах, а также для возведения сооружений, подвергающихся замораживанию и оттаиванию.

Цементы для строительных растворов (ГОСТ 25328—82) представляют собой как бы разбавленный активными и инертными добавками портландцемент.

Их получают совместным помолом клинкера портландцемента и минеральных добавок (трепел, диатомит, опока, известняк, песок, шлак), взятых примерно в равных
количествах или при соотношениях до 30 % клинкера и 70 % добавки.

При измельчении могут вводиться пластификаторы. Получаемые таким путем цементы называют кладочными, их активность в среднем в 2…3 раза меньше активности
портландцемента, но вполне достаточна для кладочных и штукатурных растворов.

Марка их должна быть не ниже 200.

Важно то, что выпуск цементов для строительных растворов дает экономию цементного клинкера — самой дорогой части цемента.

Глиноземистый цемент (ГОСТ 969—77) — быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее, получаемое тонким измельчением специального
клинкера.

Этот цемент не является разновидностью портландцемента, он относится к специальным цеменгам. Клинкер глиноземистого цемента получают спеканием (1300 °С)
или плавлением (1400°С) сырьевой смеси, состоящей из известняка СаСОз и боксита А120з-пН20.

Клинкер этого цемента трудно измельчается, но тонкость помола должна быть высокой (при просеивании через сито № 008 проходит не менее 90% массы пробы).

Водопотребность цемента 23…28 %. Начало схватывания наступает не ранее чем через 30 мин, конец схватывания—не позднее 12 ч с момента затворения.

Отличительные свойства глиноземистого цемента — необычно быстрое твердение, высокая прочность (если твердеет при умеренной температуре—не выше 25 °С).

Через 5…6 ч твердения прочность достигает 30% марочной, через сутки—90%.

Марочную прочность глиноземистого цемента в отличие от портландцемента определяют не через 28, а через 3 сут после изготовления образцов.

Выпускают цемент марок 400, 500 и 600.

В связи с дефицитом боксита (алюминиевая руда) и трудностью помола клинкера глиноземистый цемент в 3…4 раза дороже портландцемента.

Глиноземистый цемент нельзя применять для бетонирования массивных конструкций из-за сильного разогрева бетона, а также подвергать пропариванию и
запариванию.

Смешивать глиноземистый цемент и портландцемент нельзя — может наступить разрушение такого смешанного цемента при твердении.

Расширяющиеся и безусадочные цементы

При твердении цементы уменьшаются в объеме — дают усадку.

В некоторых случаях требуется, чтобы цементы при твердении расширялись или хотя бы не давали усадки. Это нужно при заделке стыков сборных конструкций,
при получении водонепроницаемых бетонных покрытий и плотных гидроизоляционных штукатурок.

Разработано много видов расширяющихся и безусадочных цементов.

Эффект расширения цемента при твердении основан на образовании в цементном камне гидросульфоалюминатов кальция, связывающих большое количество воды и за
счет этого увеличивающих объем цементного камня, раствора и бетона.

Расширяющийся портландцемент получают совместным тонким измельчением портландцементного клинкера (58…63%), глиноземистого клинкера (5…7%), гипса
(7…10 %) и активной минеральной добавки (23…28%).

Объемное расширение цемента 0,5…1 %.

Расширяющийся портландцемент в условиях кратковременного пропаривания быстро твердеет, отличается высокой плотностью и водонепроницаемостью.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент получают смешиванием глиноземистого’цемента (70%), гипса (20%) и специально изготовленного молотого
высокоосновного гидроалюмината кальция (10%).

Цемент является быстросхватывающимся и быстротвердеющим гидравлическим вяжущим; отличается увеличением объема при твердении, высокой плотностью и
водонепроницаемостью. Впервые применен вместо свинца для зачеканки тюбингов Московского метрополитена.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГОСТ 11052—74) получают совместным тонким измельчением высокоглиноземистых
клинкера или шлака и природного гипса (до 30%) или смешиванием тех же раздельно измельченных материален.

Гипсоглиноземистый цемент—быстротвердеющее гидравлическое кяжущее, расширяющееся при твердении в воде (до 1 %) и бесусадочное при твердении на воздухе.

Применяют для гидроизоляционных штукатурок, заделки стыков сборных конструкций, для получения плотных бетонов в судостроении и возведении емкостей для
хранения нефтепродуктов.

Пуццолановый портландцемент: характеристики и применение

Необходимость строительства прочных зданий в самых сложных условиях эксплуатации побуждает изобретать стройматериалы с особенными свойствами. Пуццолановый портландцемент — материал, который при высокой влажности не только не подвергается коррозии, но и наоборот — улучшает свои параметры.

Что такое пуццолановый портландцемент

Основные компоненты материала: прошедшая предварительную обработку смесь глины и известняка — цементный клинкер; рыхлые вулканические породы и мелко перемолотый гипс. Для создания однородного состава все компоненты предварительно должны быть тщательно измельчены.

Пуццолановый портландцемент совмещает ряд уникальных качеств. Важная особенность — высокие эксплуатационные свойства во влажной среде. При заливке этого цемента в конструкциях, предполагающих присутствие воды, прочность материала возрастает. Такие качества делают материал незаменимым в строительной отрасли.

Технические характеристики по ГОСТ

Государственные стандарты устанавливают требования к составу, прочности, скорости отвердевания пуццоланового портландцемента. Соответствие всех характеристик, указанным в ГОСТе параметрам, обязательно соблюдать при производстве и дальнейшей реализации готовой продукции.

Технические характеристики пуццоланового портландцемента

Необходимо, чтобы цемент сохранял эксплуатационные характеристики в течение всего срока хранения. Для этого в местах хранения материала следует принимать соответствующие защитные меры. Основные требования: обезопасить цемент от загрязнений и влаги, а также от смешивания с другими марками.

Состав пуццоланового цемента

Согласно технологии производства, закрепленной в ГОСТ, состав цемента должен быть следующим:

• портландцементный клинкер — до 80%;
• добавки — в зависимости от степени активности, — от 20 до 35%;
• дополнительные присадки — до 5%.

Одним из важных элементов является гипс. Он регулирует скорость схватывания конечного состава. Его доля должна быть не более, чем 3,5% от общей массы.

В качестве активных добавок применяются вещества вулканического происхождения, обожженный сланец, кремнезем, топливная зола, глина, доменный шлак, известь, пемза. Процентное содержание добавки зависит от степени активности конкретного вещества. Составляющие естественного происхождения влияют на технические свойства конечной смеси. Они повышают такие характеристики, как теплостойкость и сопротивление влаге. Их применение оправдано невысокой стоимостью. При добавлении таких компонентов происходит уменьшение цены конечного продукта на 10-15%.

Оксид кальция обеспечивает повышение скорости отверждения портландцемента, но снижает водостойкость.

Процесс производства цемента

При промышленном производстве применяются два способа: сухой и мокрый. Методы определяются технологией получения портландцементного клинкера. Сырьем для его изготовления служат глина и известь в соотношении 1:3.

При мокром способе производства измельченную смесь извести с глиной заливают водой и отстаивают. Получившийся состав перемешивают до достижения наибольшей возможной однородности. Следующая стадия — определение и корректировка содержания компонентов. Затем состав поступает в печь. После обжига портландцементный клинкер получают в виде крупных гранул от 5 до 20 мм в диаметре. На следующем этапе гранулы измельчают и перемешивают с другими составляющими.

При сухом способе изготовления все компоненты в первую очередь направляют в сушильный барабан. Далее следует технологическая операция — дробление в мельнице. Здесь помол можно производить как до смешения — каждый компонент отдельно; так и после — вместе.

Допустимо применять сушильно-помольные агрегаты. В них процессы сушки и измельчения происходят одновременно. Подобное оборудование часто используют на крупных стройках для совместного измельчения клинкера и добавок. Это позволяет менять характеристики цемента непосредственно рядом с местом использования, а значит создавать материалы со свойствами подобранными под конкретные строительные задачи.

Достоинства и недостатки

Бетоны на основе пуццоланового портландцемента обладают увеличенной водонепроницаемостью. Это обусловлено особенностями структуры и состава материала: набуханием гелеобразных компонентов, гидратацией минералов, связыванием гидравлической составляющей в водном растворе Ca(OH)2.

Готовые конструкции из данного вида цемента отличаются высокой пластичностью. В результате повышается устойчивость к образованию трещин и проявляется высокая степень обрабатываемости.

За счет пуццолановых добавок материал обладает большей рыхлостью, по сравнению с другими видами цемента. Его плотность составляет около 2,8 г/см3, поэтому при одинаковой массе в сухом состоянии, пуццолановый портландцемент отличается повышенным выходом готового бетона или раствора.

Недостатки пуццоланового портландцемента:

• пониженная морозостойкость;
• невысокая воздухостойкость;
• большая усадка;
• замедленное отвердевание и упрочнение;
• увеличенная потребность в воде.

Многочисленные плюсы материала компенсируют его негативные качества. Он незаменим при высоких требованиях к прочности строительных сооружений.

Вы использовали в строительстве пуццолановый портландцемент?

Где применяется

Свойства материала определяют сферу его применения — строительство зданий и сооружений, работающих в воде или условиях высокой влажности. Гидростойкий цемент требуется при возведении следующих объектов:

• плотин;
• подземных емкостей, бункеров, тоннелей;
• канализационных систем;
• доков;
• опор мостов;
• причалов и иных сооружений речных портов.

Пуццолановый портландцемент также рекомендован к применению при возведении объектов, подверженных воздействию минерализованных грунтовых вод. Это могут быть как жилые, так и промышленные здания, непрерывно находящиеся под воздействием агрессивной среды. Материал используют для возведения водопроводных коммуникаций и комплексов водоотведения: шлюзов, оросительных каналов, систем осушения.

Пуццолановый цемент подходит для создания бетонов с помощью технологии пропаривания. Таким образом создаются прочные, коррозионностойкие конструкции.

Производители пуццоланового портландцемента

Один из заводов, который производит гидростойкие цементы находится в городе Новороссийске. Именно это предприятие снабжает строительными материалами торговый порт города, которому регулярно требуется водостойкий цемент для обновления и ремонта сооружений.

Новороссийский цементный завод успешно функционирует уже около ста лет. В России он входит в десятку крупнейших производителей сыпучих смесей. Другие крупные предприятия, производящие пуццолановый портландцемент:

• «Красноярский цемент», Россия;
• «Цесла» (Сланцевский цементный завод), Россия;
• «Кавказцемент», Россия;
• «Себряковцемент», Казахстан;
• «Белорусский цементный завод», Белоруссия.

Данный материал используется для оснащения строек крупных объектов. Но транспортировка его на большие расстояния затруднена. Некоторые компоненты со временем теряют свои свойства и характеристики и перестают соответствовать предъявляемым требованиям. Поэтому используется практика завоза сырья и изготовления материала рядом с местом применения. Всего в России более 40 заводов, которые производят пуццолановый портландцемент.

Популярное

пуццолановый цемент — 1 технология пуццоланового цемента общая характеристика пуццоланового цемента

Подборка по базе: Тесты общая биология 1.docx, ответы Технология программирования Синергия 1 семестр(1).docx, Лекия 1 кратко под запись Общая характеристика биологии в додарв, ниидпо общая психология.docx, Организация и технология работ по гидроизоляции фундамента.docx, _Құрылыс үрдісінің технологиясы тест (1).doc, ответы по предмету Общая псих..docx, Вопросы по экзамену МДК 04.03 Технология медицинских услуг (4).d, Лукина Технология интервью.doc, Ақпараттық технологияны қолдану методологиясы..docx

1 ТЕХНОЛОГИЯ ПУЦЦОЛАНОВОГО ЦЕМЕНТА

1. Общая характеристика пуццоланового цемента

Пуццолановым портландцементом называют вяжущее, получаемое путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера нормированного минералогического состава (ГОСТ 22266-76), кислой активной минеральной добавки ( ОСТ 21-9-74) и двуводного гипса (ГОСТ 4013-74). Содержание трехкальциевого алюмината в клинкере для производства этого цемента должно быть не более 8%

В этом цементе допускается следующее содержание активных минеральных добавок: осадочного происхождения – не менее 20 и не более 30%; вулканического происхождения, обожженной глины, глиежа или топливной золы – не менее 25и не более40%.

Гипс вводят в пуццолановый портландцемент для регулирования сроков схватывания. Содержание его зависит от качества портландцементного клинкера и не должно превышать 3,5% в пересчете на SO₃.

Для пуццоланового портландцемента целесообразнее всего применять кислые минеральные добавки повышенной активности. Использование малоактивных добавок вызывает необходимость для полного связывания выделяющейся при гидратации клинкера Ca(OH)₂, увеличивать их содержание в цементе. В ряде случаев это нежелательно, так как неизбежно значительное снижение прочности пуццоланового цемента, особенно в первые сроки твердения.

При помоле пуццоланового портландцемента, по соглашению между поставщиком и потребителем, допускается введение пластифицирующей и гидрофобизирующей добавки.

Пуццолановый портландцемент изготавливаю обычно на цементных заводах с полным технологическим циклом, т.е. там, где получают портландцементный клинкер. Такие заводы отличаются от заводов, вырабатывающих портландцемент, наличием в цехе помола отделения, предназначаемого для дробления и сушки добавок.

После дробления и сушки активные минеральные добавки подают в отдельный бункер перед мельницей. Отсюда они через дозатор-питатель поступают в мельницу, где размалываются совместно с клинкером и гипсом. При этом производительность многокамерных шаровых мельниц вследствие более легкой размалываемости гидравлических добавок осадочного происхождения обычно на 5-10% выше, чем при помоле портландцемента.

Так как многие АМД отличаются высокой влажностью и вязкостью, их следует дробить в молотковых самоочищающихся дробилках. Для дробления мягких добавок с высокой влажностью применяют также валковые дробилки с зубчатыми или рифлеными валками; для дробления же более плотных материалов – щековые и молотковые дробилки. Минеральные добавки измельчают до кусков размером не более 10-15мм при одновременной их сушке в дробилке с помощью дымовых газов. Мелкокусковые материалы подвергают сушке в аппаратах, работающих по принципу “псевдоожиженного слоя” и характеризующихся высокой эффективностью. На старых заводах для этой цели применяют менее экономичные сушильные барабаны. Клинкер и гипс дробят на тех же установках, что и при изготовлении портландцемента.

После дробления клинкер, минеральную добавку и гипс направляют в соответствующие расходные бункера, откуда в строго установленном соотношении они равномерно и непрерывно поступают в шаровую мельницу. Для помола применяют обычно трубные мельницы, работающие по открытому или замкнутому циклу. Для ускорения процесса помола цемента можно вводить не более 1 % специальных добавок (поверхностно-активные, уголь и др.), не ухудшающих качество цемента. Пуццолановый портландцемент размалывают до остатка на сите № 008 не менее 85 %

При схватывании и твердении пуццоланового портландцемента протекают процессы гидратации клинкерной составляющей и взаимодействия продуктов гидратации с активной минеральной добавкой. В начальный период преимущественное развитие получают гидролиз и гидратация клинкерных зерен. В результате этих первичных процессов образуются гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферриты кальция.

Наличие активной пуццолановой добавки качественно не меняет характера взаимодействия клинкерных минералов с водой. Однако скорость гидролиза и гидратации C₃S, C₂S и других минералов возрастает. Это объясняется прежде всего тем, что в тесте из пуццоланового портландцемента на единицу массы клинкера приходится больше воды, чем в тесте из портландцемента. Таким образом происходит более быстрая гидратация зерен клинкера. Кроме того, активная добавка, связывая гид-роксид кальция в нерастворимые соединения, снижает его концентрацию в водном растворе твердеющей цементной массы и тем ускоряет гидролиз содержащихся в клинкере силикатов кальция.

Реакции между продуктами гидратации клинкера и активными компонентами гидравлической добавки — вторичные процессы. Они заключаются прежде всего во взаимодействии Са(ОН)

mСа(ОН)₂+SiO_2акт+nH₂O=mCaO•SiO₂•pH₂O.

В данном случае при обычных температурах в зависимости от концентрации оксида кальция в водной среде образуются соединения с основностью 0,8—1,5, т.е. (0,8—1,5) CaO•SiO2•ph3O. Как отме чалось ранее, возможно также образование гидрогеленита 2СаО•Аl₂O₃•SiO₂•8H₂O.

Окончательный состав продуктов твердения пуццоланового портландцемента в значительной степени зависит от вида и состава активной добавки, ее содержания в пуццолановом портландцементе и условий твердения.

При наличии в пуццолановом портландцементе гипса образуется гидротрисульфоалюминат кальция 3СаО•Al₂O₃•3CaSO₄• (30-32)H₂O. Его образование в начальной стадии взаимодействия клинкерных частичек с водой способствует замедлению схватывания цемента. В дальнейшем это соединение, по-видимому, разлагается с переходом трехсульфатной формы в односульфат-ную 3СаО•Al₂O₃•CaSO₄• 12H₂O и с выделением гипса CaSO₄•2H₂O.

При гидратации пуццоланового портландцемента новообразования выделяются преимущественно в субмикроскопическом гелевидном состоянии, что отражается на технических свойствах цементного камня (повышенные показатели деформаций ползучести и усадки)

2. Свойства пуццоланового портландцемента

Плотность обычно колеблется в пределах 2,7 — 2,9 г/см³, уменьшаясь с увеличением содержания в цементе гидравлической добавки.

Объемная масса пуццоланового портландцемента в рыхлонасыпном состоянии составляет 800-1000, а в уплотненном – 1200-1500 кг/м³. Зависит она от вида используемой минеральной добавки. Наименьшую объемную массу имеют цементы с мягкими добавками.

Водопотребность значительно возрастает при использовании мягких гидравлических добавок типа трепелов и диатомитов. У цементов с такими добавками для получения теста нормальной густоты требуется 30-40 % воды вместо 22-25 % для портландцемента без добавок.

Связующая способность теста пуццолановых цементов с мягкими добавками значительно выше, чем портландцементов. Это является известным достоинством, улучшающим условия производства бетонных работ на данных цементах.

Сроки схватывания пуццоланового цемента не отличаются значительно от сроков схватывания портландцемента. Требования стандарта к обоим видам цемента одинаковы.

Пуццолановые портландцементы характеризуются обычно равномерным изменением объема. Даже при использовании клинкера с повышенным содержанием свободной окиси кальция пуццолановые портландцементы изменяются в объеме, как правило, равномерно. Это объясняется тем, что при твердение такого цемента АМД связывают свободную гидроокись кальция в гидросиликаты, благодаря чему при запоздалой гидратации пережженной окиси кальция в цементном камне с повышенным содержанием медленнотвердеющих, а поэтому в какой-то мере еще пластичных гелеобразных масс небольшое увеличение объема не сопровождается деформациями, нарушающими структуру и прочность системы.

Бетоны на пуццолановых цементах, особенно на цементах с АМД осадочного происхождения, характеризуются повышениями деформациями усадки и набухания. Их интенсивное развитие обусловлено особенностями затвердевшего камня пуццоланового портландцемента, который отличается от камня портландцемента повышенным содержанием новообразований в гелевидном состоянии, наличием более развитой сетки мельчайший капилляром.

Бетоны и растворы на пуццолановом портландцементе, достигшие проектной прочности, при испытании их на морозостойкость обычными методами (25-50 кратное замораживание) показывают вполне удовлетворительные результаты. Если число замораживаний и оттаиваний увеличить до нескольких сот, то обнаруживается, что пуццолановые цементы оказываются менее морозостойкими, чем портландцементы. В силу этого пуццолановый цемент не применяется для изготовления бетонных гидротехнических конструкций, расположенных в зоне переменного горизонта воды.

Активность пуццолановых портландцементов значительно снижается при длительном хранение их на складах, что объясняется ускоренной гидратации клинкерных частичек, обусловленной повышенным количеством влаги в хранящемся цементе. Эта влага поглощается из воздуха гидравлической добавкой, характеризующейся обычно высокой гигроскопичностью. Поэтому при длительном хранение цемента на складе необходимо повторно определять марку пуццоланового портландцемента.

По силе сцепления с арматурой пуццолановый цемент в равнопрочных бетонах не уступает обычному портландцементу. Это дает возможность применять его в железобетоне наравне с портландцементом.

Водонепроницаемость бетона на пуццолановом цементе выше водонепроницаемости бетона на портландцементе без добавок (при одинаковом расходе вяжущего на 1 м3 бетона). Это объясняется двумя причинами: тем, что гидравлическая добавка под влиянием известковой воды сильно набухает и тем, что в бетонах одинакового состава количество цементного теста при пуццолановом портландцементе больше, чем в бетоне на портландцементе. [14]

Из сказанного можно резюмировать, что в целом пуццолановый цемент не сильно отличается от портландцемента, но стоит отметить, с одной стороны, его пониженную морозостойкость, что делает его применение весьма ограниченным, а с другой, повышенную стойкость к коррозии, что наоборот расширяет область его применения.

3. Технологическая схема производства пуццоланового цемента

Портландцементный Гидравлическая Гипс

клинкер из печи добавка

Дробление Предварительное Дробление

Измельчение

Вылеживание Сушка

Дозировка Дозировка Дозировка

Совместный тонкий помол

Склад

Упаковка

Как видно из схемы, производство пуццоланового портландцемента ничем не отличается от схемы помольного цеха портланд-цементного завода при введении в цемент минеральных добавок. Изменяется лишь количество вводимых добавок — оно увеличивается в 1,5-2,5 раза.

Дробление и сушка гидравлических добавок производится в машинах того же типа, какие применяются при подготовке сырьевой смеси по сухому способу. Тип дробильного агрегата выбирается с учетом физических свойств добавки и прежде всего ее твердости, прочности и влажности. Никаких особых требований не предъявляется также к сушильным и помольным агрегатам. С учетом размалываемости добавок можно считать, что в среднем производительность мельниц при помоле клинкера с трепелом и диатомитом возрастает на 5-10%, а при помоле с вулканическими добавками она практически не изменяется.

Так как расходы по добыче, дроблению и сушке добавок меньше, чем расходы для получения клинкера, то себестоимость пуццоланового цемента ниже себестоимости портландцемента. В зависимости от влажности добавок, трудности добычи и транспортирования снижение себестоимости пуццоланового портландцемента составляет 0,2-0,8% на каждый процент вводимой добавки.

Наряду с применением пуццоланового портландцемента заводского изготовления, введение пуццолановых добавок можно осуществлять и непосредственно при изготовлении бетонных смесей. В этом случае помол добавок осуществляется в помольных установках заводов сборного железобетона или строительных организаций. Помол добавок производят чаще сухим, а иногда и мокрым способом. При введении молотых добавок на бетонных заводах следует принимать меры к более тщательному перемешиванию бетонных смесей, либо производить предварительное смешение сухих молотых добавок с портландцементом.
1.4 Твердение пуццоланового портландцемента

Библиографический список

1. Бутт Ю.М., Тимшев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. Учебное пособие для химико-технологических специальностей вузов. / Бутт Ю.М., Тимшев В.В. — М.: Высшая школа, 1973. — 424 с.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Пуццолан

Cтраница 1

Пуццолан представляет собой природную ( вулканический пепел) или синтетическую ( размельченные топливные шлаки и золы) форму высокорсакционноспособного оксида кремния. Причина высокой реакционной способности такого кремнезема состоит в мстастабильности и ( или) высокой дисперсности. Кристаллический кварц в обычных условиях химически не активен.
 [2]

Пуццолан содержит 1 % углерода и обычно: 6 % Fe2O3; содержание примесей может меняться в зависимости от происхождения сырья. Продукт, получаемый в концентраторе 44, может быть непосредственно использован как пуццолан повышенной прочности или как инертный минеральный наполнитель без дополнительной обработки известью. В обоих случаях получают продукт с очень малым размером частиц, похожий на каолиновую глину или цемент; высушенный продукт хранится в бункерах.
 [3]

Пуццолан связывает больше воды, чем цемент, таким образом снижая конечную плотность раствора.
 [4]

Пуццолан имеет преимущества — он может реагировать с гидроксидом кальция, создавая цементный камень, стойкий к выщелачиванию. Следует учитывать, что гид-роксид кальция — основной продукт реакции между водой и компонентами цемента.
 [5]

Пуццолан, санторин, трасс и подобные грунты ( земли), иногда называемые природными цементами, поскольку они используются при изготовлении цементов.
 [6]

Пуццоланов ы и портландцемент получают в результате совместного помола портландцементного клинкера, гипсового камня и активной минеральной добавки. Для сульфатостойкого пуццолано-вого портландцемента применяются вулканические или осадочные добавки.
 [7]

Производство пуццоланов путем обжига глин невыгодно из-за существенного расхода энергии на этот процесс.
 [8]

Эта группа пуццоланов относится к материалам органического происхождения. Диатомит представляет собой гидра-тированный аморфный кремнезем, который образуется из скелетных раковин, располагаемых в ячеистых стенках многих разновидностей водяных морских водорослей. Крупнейшее из известных месторождений диатомита находится в Калифорнии.
 [9]

Что касается природных пуццоланов, то данные об итальянских и греческих пуццоланах свидетельствуют о том, что по реакционной способности природные пуццоланы близки к низкокальциевой золе-уносу.
 [10]

Последовательная обработка итальянских пуццоланов соляной кислотой и раствором едкого кали позволяет определить содержание растворимого кремнезема, который влияет на способность пуццолана соединяться с известью. Однако это не имеет прямого отношения к потенциальной возможности данных материалов увеличивать прочность портландце-ментного бетона. Подобным же образом кислотно-щелочная обработка золы-уноса не дает положительных результатов для определения потенциального прироста прочности.
 [11]

Сульфатостойкий и гидротехнический пуццоланов ые п ор т л а н д це мен ты — разновидности пуццо-ланового портландцемента, содержащие в клинкере ограниченное количество трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината.
 [12]

С участием таких высоко активных пуццоланов, как зол рисовой шелухи и белая сажг пуццолановая реакция може начаться при появлении ионо кальция и гидроксила при гид ратации соединений портланд цемента.
 [13]

Подобно низкокальциевой золе-уносу, добавка природных пуццоланов требует удлинения периода выдерживания, после-чего влияние процесса уменьшения пор на прочность и проницаемость станет очевидным.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

% PDF-1.4
%
252 0 объект
>
эндобдж
xref
252 131
0000000016 00000 н.
0000002972 00000 н.
0000003264 00000 н.
0000003295 00000 н.
0000003359 00000 н.
0000003510 00000 н.
0000004452 00000 н.
0000005063 00000 н.
0000005130 00000 н.
0000005448 00000 н.
0000005558 00000 н.
0000005665 00000 н.
0000005799 00000 н.
0000005923 00000 н.
0000006045 00000 н.
0000006201 00000 н.
0000006319 00000 п.
0000006503 00000 н.
0000006628 00000 н.
0000006787 00000 н.
0000006911 00000 п.
0000007047 00000 н.
0000007183 00000 н.
0000007344 00000 н.
0000007481 00000 н.
0000007617 00000 н.
0000007757 00000 н.
0000007897 00000 п.
0000008034 00000 н.
0000008174 00000 н.
0000008314 00000 н.
0000008454 00000 п.
0000008592 00000 н.
0000008734 00000 н.
0000008874 00000 н.
0000009009 00000 н.
0000009151 00000 п.
0000009289 00000 п.
0000009429 00000 п.
0000009566 00000 н.
0000009703 00000 п.
0000009842 00000 н.
0000009982 00000 н.
0000010124 00000 п.
0000010264 00000 п.
0000010405 00000 п.
0000010543 00000 п.
0000010685 00000 п.
0000010824 00000 п.
0000011010 00000 п.
0000011206 00000 п.
0000011407 00000 п.
0000011503 00000 п.
0000011597 00000 п.
0000011694 00000 п.
0000011790 00000 п.
0000011886 00000 п.
0000011982 00000 п.
0000012078 00000 п.
0000012174 00000 п.
0000012271 00000 п.
0000012367 00000 п.
0000012464 00000 п.
0000012560 00000 п.
0000012656 00000 п.
0000012752 00000 п.
0000012848 00000 п.
0000012941 00000 п.
0000013035 00000 п.
0000013130 ​​00000 н.
0000013225 00000 п.
0000013321 00000 п.
0000013416 00000 п.
0000013511 00000 п.
0000013605 00000 п.
0000013701 00000 п.
0000013795 00000 п.
0000013890 00000 н.
0000013985 00000 п.
0000014081 00000 п.
0000014354 00000 п.
0000014594 00000 п.
0000015072 00000 п.
0000015519 00000 п.
0000016022 00000 п.
0000016270 00000 п.
0000016514 00000 п.
0000016555 00000 п.
0000016753 00000 п.
0000017477 00000 п.
0000018293 00000 п.
0000018954 00000 п.
0000019284 00000 п.
0000019577 00000 п.
0000019725 00000 п.
0000019748 00000 п.
0000021041 00000 п.
0000021246 00000 п.
0000021659 00000 п.
0000021958 00000 п.
0000022300 00000 п.
0000022382 00000 п.
0000022967 00000 п.
0000023202 00000 п.
0000023225 00000 п.
0000024882 00000 п.
0000024905 00000 п.
0000026454 00000 п.
0000026477 00000 н.
0000027908 00000 н.
0000027931 00000 н.
0000029548 00000 н.
0000029571 00000 п.
0000030999 00000 н.
0000031392 00000 п.
0000031691 00000 п.
0000031714 00000 п.
0000033338 00000 п.
0000033361 00000 п.
0000034652 00000 п.
0000034910 00000 п.
0000043476 00000 п.
0000045241 00000 п.
0000055460 00000 п.
0000060448 00000 п.
0000063149 00000 п.
0000065701 00000 п.
0000065795 00000 п.
0000078525 00000 п.
0000003551 00000 н.
0000004430 00000 н.
трейлер
]
>>
startxref
0
%% EOF

253 0 объект
>
эндобдж
254 0 объект
[
255 0 р
]
эндобдж
255 0 объект

Специальные цементы — PetroWiki

Ряд вяжущих материалов, используемых для цементирования скважин, не подпадают ни под какую конкретную классификацию API или ASTM.Эти материалы включают:

• Пуццолановые портландцементы
• Пуццолановый / известковый цемент
• Смола или пластмассовые цементы
• Гипсовый цемент
• Цемент мелкодисперсный
• Цемент расширяющийся
• Цементы огнеупорные
• Цемент латексный
• Цементы для вечной мерзлоты
• Цементы Sorel
• Цементы на устойчивость к диоксиду углерода (CO ₂ )

Пуццолановые цементы

Пуццолановые материалы включают любые природные или промышленные кремнистые или кремнисто-глиноземистые материалы, которые в сочетании с известью в присутствии воды при обычных температурах образуют нерастворимые соединения, развивающие прочность, аналогичные тем, которые образуются при гидратации портландцемента.Обычно пуццолановый материал подразделяется на натуральный или искусственный и может быть обработанным или необработанным. Наиболее распространенными источниками природных пуццолановых материалов являются вулканические материалы и диатомитовая земля (DE). Искусственные пуццолановые материалы производятся путем частичного обжига природных материалов, таких как глины, сланцы и некоторые кремнистые породы, или, как правило, их получают в качестве промышленных побочных продуктов. К искусственным пуццолановым материалам относятся:

• Метакаолин
• Зола уноса
• Микрокремнезем (микрокремнезем)
• Измельченный гранулированный доменный шлак

Пуццолановые цементы для скважин обычно используются для получения легких суспензий.Поскольку удельный вес пуццоланового материала ниже, чем у цемента, пульпа пуццолана имеет меньший вес, чем соответствующая суспензия портландцемента аналогичной консистенции. Более легкий вес предотвращает разрушение формации. При цементировании важно не превышать давление разрыва пласта.

Некоторые пуццолановые материалы также требуют большого количества воды, что обеспечивает более высокий выход и более легкую суспензию. Они также имеют тенденцию со временем улучшать прочность на сжатие.Дополнительный связующий материал также снижает проницаемость и сводит к минимуму воздействие пластовых вод. В большинстве случаев пуццолановые материалы также могут снизить эффект сульфатной атаки, хотя это в определенной степени зависит от конструкции суспензии.

Коммерческие цементы, такие как TXI Lightweight ™ для использования в нефтяных скважинах, представляют собой специальный состав, состоящий из портландцементного клинкера, перемолотого на легком кремнистом заполнителе, для получения, по сути, пуццоланового цемента.

Пуццолан / линейный цемент

Пуццолановые / известковые или кремнеземно-известковые цементы обычно представляют собой смеси летучей золы (кремнезема), гашеной извести и небольших количеств хлорида кальция.При низких температурах начальные реакции этих цементов протекают медленнее, чем аналогичные реакции в портландцементах, и они обычно рекомендуются для первичного цементирования при температурах выше 284 ° C (140 ° F). Достоинствами этого вида цемента являются:

• Легкость замедления
• Легкий вес
• Экономика
• Стабильность прочности при высоких температурах

Гипсовые цементы

Гипсовый цемент представляет собой смесь цемента API классов A, C, G или H и полугидратной формы гипса (CaSO ₄ • ½H ₂ O).Гипсовые цементы обычно используются при низких температурах для первичного цементирования или ремонтных работ по цементированию. Эта комбинация особенно полезна в неглубоких скважинах, чтобы свести к минимуму откат после размещения. Цемент с высоким содержанием гипса имеет повышенную пластичность, тиксотропность и растворимость в кислотах. Обычно он используется в ситуациях высокого бокового напряжения или во временных заглушках. Гипсовый цемент 50:50 часто используется для борьбы с потерей циркуляции, чтобы сформировать устойчивый нерастворимый закупоривающий материал.Эти смеси следует использовать с осторожностью, поскольку они обладают очень быстрым схватыванием и могут преждевременно затвердеть во время укладки. Недостатком гипсовых цементов является то, что они медленно растворяются и нестабильны при контакте с внешними источниками воды. Это было бы фатальной ошибкой для нефтепромыслового цемента.

Микроцемент

Микроцементы состоят из:

• Портландцементы очень мелкодисперсные сульфатостойкие
• Смеси портландцемента с измельченным гранулированным доменным шлаком
• Щелочно-активированный измельченный доменный шлак

Такие цементы обладают высокой проникающей способностью и сверхбыстрым твердением.Такие цементы применяются для уплотнения несостоятельных пластов и для ремонта утечек в обсадной колонне при операциях сжатия, особенно «плотных» утечек, которые недоступны для обычных цементных растворов из-за их проницаемости. Ультратонкий щелочной измельченный доменный шлак — это продукт, используемый в технологии цементного раствора, при которой буровой раствор на водной основе превращается в цемент.

Цемент расширяющийся

Расширяющиеся цементы доступны с основной целью улучшения сцепления цемента с трубой и пластом.Если правильно ограничить расширение, его величина уменьшится и разовьется предварительное напряжение. Расширение также можно использовать для компенсации эффектов усадки в обычном портландцементе.

В настоящее время в стандартах API нет процедуры испытаний или спецификаций для измерения сил расширения в цементе. Большинство лабораторий используют испытание на расширяющуюся балку с формованным стержнем размером 1 × 1 × 10 дюймов. образец цемента. Также доступны кольцевые формы, хотя они не так широко используются.Расширительная сила измеряется вскоре после схватывания цемента для базового эталона и снова через различные интервалы времени до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное расширение. Гидравлические испытания на связывание также использовались для оценки роста расширяющегося цемента.

Цементы на основе алюмината кальция

Цемент с высоким содержанием глинозема (HAC) используется в операциях по цементированию скважин при экстремальных температурах в зонах вечной мерзлоты с температурами 32 ° F или ниже, в колодцах для сжигания на месте (заводнение), где температура может колебаться от 750 до 2000 ° F, и скважины для рекуперации тепла, где температура может превышать 1300 ° F, а температурные колебания могут быть высокими.

Был разработан ряд HAC с содержанием глинозема от 35 до 90%, и существует тенденция называть их все вместе как цементы на основе алюмината кальция (CAC), поскольку реактивной фазой во всех случаях является алюминат кальция.

Это стандартный тип (например, Ciment Fondu), который в основном используется при цементировании скважин. Эти цементы могут быть ускорены или замедлены, чтобы соответствовать условиям отдельной скважины, но характеристики замедления будут отличаться от характеристик портландцемента. Добавление портландцемента в огнеупорный цемент вызывает мгновенное схватывание, поэтому при работе с ними в поле их следует хранить отдельно.

Цемент латексный

Латексный цемент, хотя иногда его называют специальным цементом, на самом деле представляет собой смесь API класса A, G или H с латексом. Как правило, латексная эмульсия содержит только 50% латекса по весу твердых веществ и обычно стабилизируется эмульгирующим поверхностно-активным агентом. Латексы придают эластичность затвердевшему цементу и улучшают прочность сцепления и контроль фильтрации цементного раствора. Латекс в порошкообразной форме может быть смешан с цементом в сухом виде перед транспортировкой на буровую площадку, и он не подвержен замерзанию.

Цемент вечной мерзлоты

Обычно желательно использовать быстросхватывающийся цемент с низкой теплотой гидратации, который не растапливает вечную мерзлоту. API RP10B, разд. 14, ^[1] дает специальные процедуры цементирования для моделирования арктических условий и цементирования в таких средах.

Две цементные системы, которые были успешно использованы, — это цементные смеси на основе алюмината кальция и гипсоцементные смеси. Летучая зола или природный пуццолан обычно смешивают (около 50% по весу) с цементами на основе алюмината кальция, чтобы снизить теплоту гидратации и тем самым предотвратить повреждение вечной мерзлоты.Гипсцементные смеси можно ускорить или замедлить, и они будут схватываться при температуре 15 ° F ниже точки замерзания. Для поверхностных труб эти суспензии обычно рассчитаны на перекачивание от 2 до 4 часов, однако их прочность развивается довольно быстро и мало меняется при температурах от 20 до 80 ° F.

Смола или пластмассовые цементы

Смола и пластмассовые цементы — это специальные материалы, которые используются особенно в очень агрессивных, кислых средах для:

• Выборочная заглушка открытых отверстий
• Выдавливание перфорации
• Колодцы для захоронения отходов цементирования

Обычно это смеси воды, жидких смол и катализатора, смешанные с цементом API класса A, B, G или H.

Когда к суспензии прикладывается давление, фаза смолы может быть выдавлена ​​в проницаемую зону с образованием уплотнения внутри формации. Эти специальные цементы используются в скважинах в относительно небольших объемах. Они эффективны при температуре от 140 до 392 ° C (от 60 до 200 ° F).

Цементы для CO

₂ сопротивление

Продукты гидратации портландцемента подвержены карбонизации в присутствии влаги. Карбонизация — это воздействие растворенного CO ₂ в пластовых водах или в результате процессов закачки CO ₂ .CO ₂ растворяется в водном пористом растворе гидратированного цемента, в конечном итоге образуя карбонат кальция (CaCO ₃ ).

Карбонизацию можно свести к минимуму, используя специально разработанный кальций-фосфатный цемент ThermaLock ™, устойчивый как к CO ₂ , так и к кислоте. Этот цемент можно использовать при температурах обычно от 140 ° F (60 ° C) до 700 ° F (371 ° C). ThermaLock ™ — идеальный цемент для сред, в которых ожидается высокая концентрация CO ₂ .

Единственным недостатком является то, что он дороже портландцемента, но также имеет ряд преимуществ, в том числе:

• Это значительно снижает опасения по поводу долгосрочного воздействия CO ₂ .
• Это экономит на восстановительных операциях, оставлении, повторном бурении или повторном заканчивании.
• Не требует специального оборудования или техники для цементирования.

Список литературы

1. ↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика для испытания цемента для скважин, 22-е издание.1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

Интересные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Американский институт нефти (API)

Американское общество испытаний и материалов (ASTM)

См. Также

Состав и классификация цемента

Цементировочные работы

PEH: Цементирование

Природные пуццоланы: GCCA

Природные пуццоланы, используемые древними греками и римлянами для изготовления бетона, теперь используются для замены количества клинкера, используемого в цементе, создавая более устойчивый строительный материал .

Пуццолановые материалы встречаются как в земной коре, так и в качестве побочных продуктов различных промышленных процессов (например, летучая зола, микрокремнезем, рисовая шелуха и некоторые цветные шлаки).

Природные пуццоланы включают породы вулканического происхождения (например, стекловидные риолиты Скалистых гор в США или немецкие и турецкие трассы), а также некоторые осадочные глины и сланцы. Некоторые из них могут использоваться как есть, в то время как другие проходят процесс термической активации (например,грамм. кальцинированные глины).

Использование природных пуццоланов в строительстве имеет долгую историю. Впервые они были использованы для производства бетона и растворов в сочетании с известью около 3000 лет назад: возможно, самым ранним примером является использование Санторинианской Земли (вулканической породы, образовавшейся в результате извержения на острове Санторини в восточном Средиземноморье) для производства бетона. который использовался для заполнения резервуара для хранения воды в греческом городе Камирос на острове Родос в ^{-м году до нашей эры.}

Более известен тот факт, что использование римлянами вулканических туфов и пемзы в бетоне позволило построить такие памятники, как Пантеон и Термы Карачеллы. Наиболее важные из этих материалов поступили из города Поццуоли (ныне часть Неаполя), от которого произошло слово пуццолан.

Использование пуццоланов в цементе дает несколько преимуществ: они увеличивают прочность на сжатие на позднем этапе (обеспечивая адекватное отверждение) и улучшают устойчивость к химически агрессивным средам.Они также могут ингибировать щелочно-кремнеземную реакцию, которая может вызвать серьезные повреждения бетонных конструкций.

Природные пуццоланы также обычно легко измельчаются, но при использовании в больших количествах может потребоваться сушка.

Несмотря на то, что использование пуццоланов выгодно для развития более поздних прочностей, они снижают начальную прочность бетона, делая такие цементы непригодными для применения в сборных железобетонных изделиях и потенциально увеличивая время строительства. Они также имеют тенденцию увеличивать потребность в воде во время производства бетона и могут снизить сопротивление карбонизации, что повышает риск коррозии арматуры из углеродистой (черной) стали.

В конечном итоге добавление пуццолановых материалов к цементу повышает прочность и эластичность бетона. В результате срок службы бетонных зданий увеличивается, а требования к техническому обслуживанию могут быть снижены, что улучшает экономическую, социальную и экологическую устойчивость застроенной среды.

Римский цемент и пуццоланы, также известные как карьерный песок

«Существует также вид порошка, который естественным образом дает поразительные результаты.Он находится в окрестностях Байи и в стране, принадлежащей городам вокруг горы Везувий. Это вещество, когда оно смешано с известью и щебнем, не только придает прочность другим зданиям, но даже когда его опоры сооружаются в море, они затвердевают под водой ». — Витрувий; Десять книг архитектуры, книга II, глава 6 Пуццолана

Секрет римского цемента заключался в смешивании извести с пуццоланой, которую Витрувий назвал harena fossicia или «карьерным песком».Пуццолана отличалась от речных и морских песков (обычный харена ) и получила это современное название от города Поццуоли (римские Путеолы, соседние Байя) в Неаполитанском заливе, всего в 25 милях к востоку от Везувия. Весь регион покрыт слоями пуццоланы, вулканической пемзы и пепла от предыдущих извержений толщиной в несколько метров.

Помимо Поццуоли, Витрувий упоминает месторождения карьерного песка на горе Этна и есть свидетельства, указывающие на использование римлянами немецкого трасса , осадочного камня из слегка уплотненного вулканического пепла, имеющего аналогичные свойства.Хотя римлянам обычно приписывают изобретение цемента на основе пуццолана, есть археологические свидетельства того, что греки использовали собственный пуццолан из извержения Теры (Санторини) для резервуаров с водой еще в 600 г. до н. Э. а также методы возведения стен, принятые позднее римлянами.

Roman Cement

Вулканический пепел, образующий пуццолан, с высоким содержанием аморфного кремнезема, а также содержит мелкозернистый оксид алюминия. «Аморфный» буквально означает «без формы».«В большинстве природных условий кремнезем преобразуется в высокостабильное, нереакционноспособное кристаллическое состояние, такое как песок или кварц. Однако с помощью взрывоопасных обломков некоторых извержений вулканов неорганизованный расплавленный кремнезем тонко диспергирован в атмосфере, где он быстро охлаждается, прежде чем успеет кристаллизоваться, осаждаясь в виде мелкодисперсного пепла. Эта зола относительно инертна сама по себе или даже в присутствии воды. Однако, смешанный с известью, полученный раствор «пробуждается» как римский цемент, обладающий многими свойствами и характеристиками натурального цемента, рассмотренного в нашей предыдущей статье.

Aqua Claudia

Patrick Webb

Римский цемент использовался для наружной штукатурки, оштукатуривания цистерн с водой, раствора акведуков и даже для отливки величайшего неармированного купола в истории человечества: Пантеона. Те же самые источники пуццоланы из Везувия, Этны, Санторини и немецкого трасса все еще добываются и используются аналогичным образом сегодня.

Прочие пуццоланы

Термин «пуццоланы» распространился на искусственные заполнители и порошки, которые при смешивании с известью обладают аналогичным гидравлическим эффектом.Плиний Старший указал на тот, который широко использовался римлянами более двух тысяч лет назад:

«Есть три вида песка. Для песка, добытого в карьере (пуццолана), требуется одна четверть его веса извести, а для речного или морского песка требуется одна треть. Если добавить еще одну треть толченой глиняной посуды, раствор будет улучшен ».

Улучшение, о котором он говорил, было умеренным гидравлическим действием, создаваемым мелко измельченной обожженной терракотой, которую тысячелетиями использовали минойцы, греки, римляне, индейцы (сурхи) и египтяне (хомра).В Венето это называется «кокциопесто», что буквально означает «запеченную и измельченную» терракоту. Известь Cocciopesto традиционно использовалась для штукатурки, а также для штукатурных полов в Венеции и обеспечивает превосходную стойкость к непрекращающемуся воздействию солей в солоноватой воде венецианской лагуны. Подобно ранее рассмотренным строительным растворам Natural Hydraulic Lime, эти известковые штукатурки с измельченной терракотой или кирпичом, измельченными в порошок, не так непроницаемы или хрупки, как Roman Cements, и очень полезны для штукатурки и штукатурки.

Сегодня было обнаружено много других пуццоланов, многие из которых являются отходами промышленности, в том числе: пылевидная топливная зола от угольных электростанций, измельченный гранулированный доменный шлак от производства стали, кремнеземная пыль из электродуговых печей и рисовая зола. как побочный продукт сельскохозяйственного производства. Все они имеют немного разные, но связанные свойства, реагируя с известью с образованием строительных растворов, напоминающих традиционный римский цемент.

На этом мы завершаем рассмотрение семейства извести и, следовательно, всех традиционных вяжущих для гипса.До тех пор, пока мы не рассмотрим каждую папку в отдельности. Однако многие из этих переплетов прекрасно сочетаются друг с другом (а некоторые — нет). В нашей следующей статье мы перепутаем вещи и рассмотрим некоторые интересные возможности, доступные при смешивании гипсовых вяжущих.

Теплота гидратации и содержание пуццолана портланд-пуццолановых цементов

% PDF-1.4
%
91 0 объект
>
эндобдж
86 0 объект
> поток
application / pdf

Подключаемый модуль Adobe Acrobat 9.0 Paper Capture 2011-01-14T09: 38: 39-05: 00 Adobe Acrobat 9.02012-02-24T12: 28: 53-05: 002012-02-24T12: 28: 53-05: 00uuid: 422af4a1-8ba8 -4c40-854d-790a8941d2a9uuid: 117db0a1-64d4-4592-bd6c-3c3468a0227euuid: 422af4a1-8ba8-4c40-854d-790a8941d2a9default1

False1B

конечный поток
эндобдж
69 0 объект
>
эндобдж
87 0 объект
[>]
эндобдж
85 0 объект
>
эндобдж
82 0 объект
>
эндобдж
83 0 объект
>
эндобдж
84 0 объект
>
эндобдж
92 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >>
эндобдж
1 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >>
эндобдж
8 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >>
эндобдж
15 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >>
эндобдж
22 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >>
эндобдж
29 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >>
эндобдж
30 0 объект
[31 0 R 32 0 R 33 0 R]
эндобдж
35 0 объект
> поток

Deccan Cements Limited (DCL) ppc, специальные цементы

PPC — это специальный цемент с добавками, который используется при строительных работах и ​​особенно подходит для применения в агрессивных условиях окружающей среды.Его можно уверенно применять при строительстве гидротехнических сооружений, морских работ, при массовом бетонировании плотин, дамб, фундаментов подпорных стен и канализационных труб. Он также подходит для обычных применений, таких как кладочные растворы и штукатурка.

PPC использует два типа пуццоланов:

PPC с летучей золой, поскольку пуццолана более популярна в стране из-за легкой доступности качественной летучей золы с современных угольных ТЭС.С появлением КПК на основе летучей золы доступность и использование КПК на основе кальцинированной глины более или менее сократились.

PPC обеспечивает улучшенную удобоукладываемость, имеет меньшую сегрегацию и просачивание, повышенную водонепроницаемость и пониженную склонность извести к выщелачиванию. Он производит меньше тепла при гидратации и обеспечивает большую устойчивость к агрессивной воде, содержащей сульфаты и хлориды. Он улучшает долговечность конструкций, а также прочность бетона с течением времени, делая его более устойчивым к коррозии и непроницаемым.Защищает бетон от щелочно-агрегатной реакции.

Минимальная прочность на сжатие PPC через 28 дней, предписанная BIS, составляет 33 МПа или 330 кг / см. ² . Однако предельная долговременная прочность PPC лучше по сравнению с OPC 53. Поскольку пуццолановый материал вступает в реакцию с гидроксидом кальция, высвобождаемым гидратирующим портландцементом, и образует вяжущие смеси, PPC делает бетон более непроницаемым и плотным по сравнению с OPC и именно эта собственность в сочетании с ее рентабельностью помогла ей стать более популярной в строительной отрасли.

PPC производится путем перемалывания портландцементного клинкера, гипса и летучей золы, получаемых на тепловых электростанциях, или путем тщательного смешивания ОРС и летучей золы. Процент летучей золы в КПП, разрешенный IS: 1489, варьируется от 15% (минимум) до 35% (максимум). Летучая зола, используемая для производства КПП, должна соответствовать IS: 3812 (Часть I) — 2003.

Цвет PPC, содержащего золу-унос в виде пуццолана, всегда будет немного отличаться от цвета OPC, в зависимости от цвета пуццолоновой золы-уноса, которая используется при производстве.Однако цвет цемента, будь то ППК или любой другой марки, не имеет отношения к качеству цемента. Цвет цемента определяется содержанием в нем C4AF и используемым пуццолоновым материалом. Чем выше C4AF, тем темнее будет цемент. Точно так же, чем светлее будет цвет пуццолонового материала, тем светлее будет оттенок цемента. Таким образом, не существует нормативных требований к цвету цемента. Невозможно оценить качество цемента по его цвету.Качество цемента можно оценить только по его физико-химическим свойствам.

пуццоланов для известковых растворов — Пэт Гиббонс

Материалы, позволяющие
известковые растворы для более быстрого схватывания включают золу и кирпичную пыль. Известный как
«пуццоланы» после вулканических добавок, используемых римлянами, эти материалы
широко используются в известковых растворах, используемых в старых зданиях и памятниках.Там, где требуются консервационные работы, новые минометы должны соответствовать этим
минометов, не только для обеспечения преемственности с прошлым, но и для обеспечения
что новая работа визуально и физически совместима с
Старый. Поэтому важно, чтобы мы знали больше о производительности.
этих добавок.

Простой повседневный
определение пуццолана может быть мелкоизмельченным материалом, который
можно добавлять в известковый раствор (или в раствор портландцемента) для увеличения
долговечность, а в случае известковых растворов — положительное схватывание ».Более формальное определение дано в ASTM (1) C618 как «кремнийсодержащий или кремнийсодержащий и глиноземистый материал, который сам по себе
имеет небольшую цементирующую ценность или не имеет ее вообще, но в мелком
разделенная форма в присутствии влаги, химически реагирует с кальцием
гидроксид при обычной температуре с образованием соединений, обладающих вяжущим
характеристики’.

Простой негидравлический
известковые растворы затвердевают в результате сушки и карбонизации, т.е.
гидроксида кальция (гашеная известь) до карбоната кальция по реакции
с атмосферным углекислым газом.В гидравлических растворах это твердение
дополняется более позитивным набором, вызванным химическими реакциями
между гидроксидом кальция и химически активными силикатами и алюминатами в
наличие воды. В натуральной гидравлической извести химически активные силикаты
и алюминаты поставляются глинистыми минералами в известняке. Где
требуется гидравлический набор в известковом растворе, и эти минералы
не присутствуют в природе или не присутствуют в достаточном количестве,
их можно добавлять в виде пуццоланов. (2)

Добавление пуццолана
к любому известковому раствору (гидравлическому или негидравлическому) изменит его характеристики.
Пуццолановые материалы могут сочетаться с негазированной известью (гидроксид кальция).
образовывать стабильные соединения, тем самым снижая риск преждевременного выщелачивания или
морозостойкость и повышение потенциальной прочности раствора.
В зависимости от типа выбранного пуццолана плотность и сжатие
прочность раствора может быть увеличена, а пористость уменьшена.В основном,
более мягкие пуццолановые материалы (например, кирпичная пыль из глиняных кирпичей
обжигается при температуре менее 950 ° C) будет производить более проницаемые и гибкие растворы,
в то время как сильно обожженные материалы, такие как PFA, будут иметь тенденцию производить
более твердый раствор, близкий по своим характеристикам к цементу.

В прошлом
Утверждалось, что раннее схватывание и повышенная стойкость известковых растворов
можно получить добавлением небольшого количества цемента, но опыт
показал, что цементные известковые растворы обычно не долговечны
за исключением случаев, когда относительное соотношение цемента к извести составляет примерно 1: 1.Эти
пропорции производят раствор, который является слишком твердым и хрупким для большинства
ситуации сохранения и которые могут привести к попаданию растворимых сульфатов в
хрупкий камень или кирпичная кладка. Подобные проблемы могут также возникнуть с некоторыми
современной высокопрочной гидравлической извести.

ИСТОРИЯ

практика модификации известковых растворов добавлением материалов, содержащих
реактивные силикаты и алюминаты были известны римским строителям, которые использовали
вулканические отложения из Поццуоли близ Неаполя, а также измельченная глина
плитка.Степень, в которой эта практика продолжалась на протяжении
Средневековье непонятно, но интерес к использованию как гидравлических
лаймы и пуццоланы возродились к концу 18 века, с началом
долгого периода исследований и дебатов с участием некоторых из великих
инженеры, такие как Vicat, Treussart и Smeaton.

Эти расследования
включал комбинированный обжиг подходящих глинистых минералов с известняком
а также добавление пуццолановых материалов к различным типам
известковые растворы и привели, в конечном итоге, к разработке искусственных гидравлических
лаймы.Похоже, стало общепризнанным, что для инженерной
работ, комбинированный обжиг требуемых материалов может дать более
более прочный миномет, чем отдельная добавка пуццоланов после обжига.
С этой целью два метода производства, получившие название искусственного
гидравлическая известь. Один из методов заключался в измельчении известняка.
или мел с глиной перед обжигом, чтобы имитировать найденную интимную смесь
в природных гидравлических известняках.Альтернативный метод, включающий
смешивание гашеной извести с высоким содержанием кальция с глиной, сушка и повторный обжиг
материал, который в конечном итоге привел к производству портландцемента.

В то же время,
росло понимание использования пуццоланов в качестве добавок к минометам
из негидравлической или гидравлической извести. Смитон, в частности, сыграл важную роль
в разработке спецификаций, включающих натуральные пуццоланы с натуральными
гидравлическая известь для получения исключительно прочных строительных растворов для морских судов,
и другие инженерные работы.

Продолжающийся поиск
для более быстрого схватывания и более прочного раствора привели в конечном итоге к развитию
современных цементов и на протяжении большей части ХХ века увеличивающегося
использование портландцемента вытеснило использование чистой извести, гидравлической
лаймы и пуццоланы. При нынешнем понимании того, что известковые растворы
различных типов и свойств имеют место в конструкции
промышленность, как для консервации традиционной каменной, так и кирпичной кладки
и при строительстве некоторых типов новостроек, внимание
снова сосредоточен на потенциальных характеристиках негидравлических
и гидравлические известковые растворы, а также об использовании пуццоланов для модификации этих
минометы.В настоящее время использование пуццоланов в известковых растворах нецелесообразно.
основанный на исторической практике и прагматическом опыте, при поддержке
некоторые предварительные научные исследования, такие как выполненные работы
выпущен English Heritage и BRE в рамках проекта Смитон. (3)
Опубликованные работы о влиянии пуццоланов на портландцементный бетон.
и миномет также содержат полезную информацию.

ИСТОЧНИКОВ
И ВИДЫ ПОЗЗОЛАНИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Пуццолановый
материалы можно разделить на категории, перечисленные ниже, в соответствии с
их происхождению и свойствам.

Натуральный, очень мелкий
разделенные высокореактивные материалы вулканического происхождения. Эти материалы
были сформированы из комбинации минералов (в основном состоящих из кремнезема
и глинозем с меньшими и переменными количествами других минералов, содержащих
кальций, магний, железо, калий и натрий), выброшенные из вулканов
в виде очень мелкодисперсного стекловидного материала.Хорошо известные источники
включают пуоццолану из Пуоццоли в Италии, вольвик пуццолан из Юго-востока
Франция, трасса Рейнских земель и туф с островов Эгейского моря.
Также использовалась измельченная пемза.

Эти натуральные пуццоланы
широко использовались в инженерных сооружениях XIX века в сочетании с
натуральная гидравлическая известь. Они были признаны особенно
подходит для морской техники и других работ в сложных влажных условиях.
условий, и для строительных работ в целом.Импортированный итальянский
puozzolana и Rhineland trass все еще доступны.

Местные депозиты
вулканический пуццолан, как полагают, использовался в Великобритании на небольшом
Масштаб: в конце 19 века сообщалось об источнике «под Эдинбургом». (4)
Другой стекловидный вулканический материал, такой как базальт, может иметь умеренно пуццолановую окраску.
свойства при очень мелком помоле.

Низкая температура
кальцинированные глиняные изделия в различных формах. Пуццолановые добавки производные
из слабо обожженных и мелко измельченных глиняных изделий, например, глиняной плитки
или кирпич, использовались римлянами и сочетания негидравлических
известь и низкотемпературная кирпичная пыль используются в течение длительного периода
времени. Подобные спецификации успешно используются в современных
практика консервации, где требуются дополнительный набор и долговечность
без серьезного снижения проницаемости и гибкости раствора.Исторически такие смеси считались не такими эффективными, как гидравлические.
лаймы и вулканические пуццоланы в быстром схватывании и долговечности
раствор для использования в условиях непрерывного насыщения.

Органы типа англ.
Наследие способствовало использованию, особенно для работ по сохранению,
низкотемпературных глиняных пуццоланов в негидравлических растворах и исследованиях
постоянный.Текущий совет состоит в том, что материал должен быть заимствован из
глина обожжена при температуре ниже 950 ° C и измельчена до различных частиц
размеры от 38 до 600 мкм. (5) Современные источники потенциально подходящего материала включают бракованные
кирпич и плитка от традиционных производителей, которые можно раздавить
роликовая тарельчатая мельница. Некоторые производители также производят специальные низкотемпературные
дусты для продажи в виде пуццоланов. (6)

Глина или каолин
продукты, специально изготовленные как пуццоланы. (7) Они производятся в основном для использования с портландцементом, и все в настоящее время
имеющиеся технические данные и данные о производительности относятся к их использованию в этом
контекст. Эти материалы обладают высокой реакционной способностью и легко сочетаются с
гидроксид кальция с образованием гидратов силиката кальция и алюмосиликата кальция
гидраты.Их влияние на производительность и характеристики извести.
минометов в настоящее время неизвестно, но при условии проведения соответствующего расследования
и испытания, не исключено, что их использование может быть расширено до этого
поле.

Также попадает в
Категория обожженных глин — это материал, известный как HTI (высокотемпературный
изоляция) порошок. Это было широко указано в 1980-х годах, но теперь
в значительной степени вытеснены более низкотемпературными материалами, которые, как считается,
быть более последовательными в своей работе.

Минеральный шлак и др. Печной шлак — это застеклованный материал, получаемый как побочный продукт технологических процессов.
таких как плавка, и требует измельчения, чтобы превратить его в реактивную
материал. Он содержит кремнезем, глинозем, известь и другие минералы в различных формах.
пропорции и, в современной практике, чаще используется как добавка
в портландцементных бетонах. Исторически сложилось так, что кузнечная окалина и богатое железом
Шлак, известный как миньон, также использовался.

Пепел органического происхождения
источник. Угольные шлаки обычно содержат приемлемый баланс кремнезема.
и оксид алюминия, которые исторически использовались как пуццолановая добавка,
но их физическая структура имеет тенденцию ослаблять раствор и поглощать
чрезмерная вода. Угольная зола широко используется в виде PFA (пылевидный
топливная зола) в качестве добавки к цементным растворам и затиркам на основе извести.Использование продуктов на основе угля сопряжено с риском загрязнения сульфатами.
и материалы всегда следует выбирать из углей с низким содержанием сульфата.
Остатки топлива от обжига извести, будь то уголь, кокс или
дровяные печи, известные как известково-зольный, исторически известны как
пуццолан и все еще доступен. (8) Другая растительная зола, такая как зола рисовой шелухи, используется в качестве пуццоланов.
в других частях света.Также известно, что использовалась костная зола.

определенно натуральный
пески и щебень. Некоторые виды песка, например
глинистые (глинистые) пески с высоким содержанием сланцев, базальтов,
полевой шпат и слюда могут иметь умеренно пуццолановые свойства. Пока эти
для современных известковых растворов, как правило, не используются пески, это может
полезно признать, что исторически в определенных местах их
использование могло повлиять на характер местных известковых растворов.

Мелкоизмельченная порода
продукты из источников, содержащие соответствующий баланс минералов
может также вызвать легкий пуццолановый эффект.

Традиционно минометы
часто производились с использованием техники, при которой песок соприкасался
горячей гашеной известью, и возможно, что это тепло
поощряли любую возможность умеренной пуццолановой реакции между песком
и лайм.

СПЕЦИФИКАЦИЯ
ПОЗЗОЛАНОВЫХ РАСТВОРОВ

Исторически сложилось так,
в жирных (негидравлических) известковых смесях пропорции природного вулканического
от пуццолана до извести и песка часто находились в районе одной части извести
порошок (или две части известковой замазки) к одной из песка и одной из пуццолана;
или одна часть известкового порошка (две части известковой замазки) до двух с половиной
из пуццолана или трасса, без добавления песка.Для использования с натуральными
гидравлической извести относительные пропорции пуццолана были уменьшены. Кирпич
Пыль в различных пропорциях широко присутствует в старых известковых растворах. Известь-зола
как известно, использовался в сочетании с песком и гипсом для
полы, но степень его использования в качестве пуццолановой добавки в строительные растворы
не известно. Где необходимо максимально точно подобрать исторические материалы
следует заказать анализ исходного раствора.

Свойства и
поведение пуццоланов всегда следует проверять пробными образцами перед
использовать. Выбор типа и количества пуццолана для использования с современным
известковый раствор будет частично определяться требованиями к характеристикам и
условий использования, а отчасти наличием материалов и (особенно
в случае пуццоланов современного производства) информации и опыта.Современные спецификации, как правило, используют изделия из мягкой обожженной глины для увеличения
долговечность негидравлических известковых растворов и пылевидной топливной золы для
структурные растворы. В последнее время производимые каолиновые пуццоланы имеют
также использовался в гидравлических растворах извести. Хотя импортные натуральные
пуццоланы и известково-зола (в виде остатков извести, сжигаемой на угле)
обжиговые печи), сейчас они редко указываются.

Где мягкий проницаемый
раствор должен иметь повышенную морозостойкость или долговечность
в открытых местах часто требуется измерение кирпичной пыли. Пропорции
смеси может составлять от одной части известковой замазки до двух или
три части песка с добавлением до одной мелкой кирпичной пыли.
Мелкодисперсная свежемолотая кирпичная пыль считается наиболее реактивной, поскольку
имеет максимальную площадь поверхности за счет большего количества частиц
на вес.(Проект Смитон обнаружил, что кирпичная пыль с диапазоном
размером от 38 до 600 микрон был наиболее успешным,
и что более мелкие частицы, вероятно, менее 75 микрон,
имеют тенденцию быть пуццолановыми, в то время как частицы размером более 300 микрон имеют тенденцию
действовать как пористые частицы.)

Для сильного воздействия
или в других сложных ситуациях, когда известковый раствор может оставаться навсегда
влажные или подвергаться повторяющимся циклам смачивания, сушки и замораживания,
натуральный гидравлический известковый раствор или более сильно пуццолановый раствор
может быть указан.В некоторых местах, например в морской среде,
может оказаться целесообразным использовать натуральный гидравлический известковый раствор с
замер пуццолана.

Где пуццолановые материалы
должны быть добавлены в негидравлический миномет.
вверх, незадолго до использования. Кирпичную пыль следует смочить и тщательно
взбить в смесь. Калиброванный миномет обычно можно снова подбить.
если не использовать сразу, но смеси, не использованные в течение 24 часов, следует
отброшен.Чем больше гидравлики в смеси, тем короче будет доступная
рабочее время до того, как установится набор.

Методы использования
пуццолановые растворы аналогичны тем, которые обычно рекомендуются для других
известковые растворы. Все элементы передовой практики, такие как тщательная подготовка
материалов, адекватная и соответствующая подготовка фонов (в том числе
очистка, увлажнение для контроля всасывания и, при необходимости,
выравнивание и выравнивание поверхностей), использование небольших объемов раствора,
медленное отверждение и защита от солнца, ветра, дождя и мороза для новых растворов,
все важны.Использование пуццоланов никогда не следует рассматривать как
заменитель надлежащей и осторожной практики работы с сайтом.

ДРУГОЕ
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Калибровка
с гидравлической известью или даже с портландцементом, иногда указывается
для изменения свойств негидравлических известковых растворов. В
плюсы и минусы этих смесей выходят за рамки этого обсуждения,
и, строго говоря, ни один из этих материалов нельзя назвать пуццоланом.Принято считать, что пропорции замера должны быть такими, как
как можно ближе к основному извести и должны быть очень тщательно
смешать до равномерного распределения по строительному раствору. Опыт
в Шотландии за последние годы показали, что минометы, в которых
содержание извести составляет от 50 до 75 процентов негидравлических
лайм, от 50 до 25 процентов умеренно или в высшей степени
гидравлическая известь, может успешно применяться в условиях сильного воздействия,
при условии, что присутствуют все элементы надлежащей практики работы с сайтом.

БУДУЩЕЕ
РАЗРАБОТКИ

Использование
пуццоланов в портландцементных растворах и бетонах
чем их используют в известковых растворах. Недавние работы Стаффорда Холмса и
Майкл Уингейт предоставил ценную информацию о масштабах
их использование исторически. (9) Теперь требуется программа тестирования.
и мониторинг производительности для различных глиняных и проприетарных
пуццоланы, доступные на рынке.

~~~

Примечания
(1) Американское общество испытаний материалов
(2)
Согласно Экелю, в американском издании 1920-х годов Cements, Lime
и гипс , природные пуццоланы содержат от 42 до 66 процентов кремнезема.
и от 15 до 17 процентов глинозема.
( 3 )
Проект Смитон, совместная исследовательская программа English Heritage,
ИККРОМ, Борнмутский университет и BRE, исследующие развитие
составов известкового раствора для использования в исторических зданиях
(4)
Джордж Бёрнелл, Начальный трактат о извести, цементе, строительном растворе, бетоне, мастике, штукатурке и т. Д. , Джон
Уил, Лондон, 1850
( 5 )
Smeaton Project
( 6 ) HR Supra, также известная как Moler, специально изготовленная кирпичная пыль, обожженная при 750 ° C,
можно приобрести в Hepworth Refactories Ltd
(7)
Пуццолановые материалы MetaStar, производимые английской компанией China Clay International,
доступны по номеру:

• Брин Гилби (01565 659040)
• Корнуолл Лайм Компани (01208 79779)
• Миномет для каменщиков (0131 555 5053)

(8) Зола извести из печей для обжига извести, работающая на угле, доступна по адресу:

• Лайм Центр (01962 713636)
• Миномет для каменщиков (0131 555 5053)

(9) Стаффорд Холмс и Майкл Вингейт, Building with Lime , Intermediate Technology Publications, Лондон, 1977

.