Технічні особливості глиноземистого цементу

Для будівництва, ремонту та реконструкції тих чи інших об'єктів існує безліч готових сумішей та окремих матеріалів. Розглянемо, що являє собою глиноземистий цемент, чим він відрізняється від аналогів з тієї ж групи в'яжучих компонентів. Ознайомимося з особливостями виробництва та застосування. Читайте до кінця, і Ви дізнаєтеся про рекомендації щодо вибору якісного продукту та правильного замішування розчинів.

Джерело prom.st

Загальний опис матеріалу

Як і інші види цементу, глиноземистий застосовується для приготування різних будівельних сумішей. Однак не виключається самостійне використання. У будь-якому виконанні матеріали з вмістом ГЦ, ВГЦ та ОВГЦ здатні тверднути в сухому та вологому середовищі.

Для виробництва в'яжучого застосовуються вапняк, боксити та інші гірські породи з високим вмістом оксиду алюмінію. Подібний склад зумовлює іншу назву глиноземистого цементу – алюмінієвий компонент. Якщо окремо звернути увагу на частку оксиду кальцію у складі, то можна виділити два різновиди матеріалу: маловапняний та високовапняний (гранична порція тут – 40%).

Джерело oovvuu.com

З традиційним портландцементом, як правило, порівнюються три базові параметри:

1. Висока міцність. Відмінні показники пояснюються вмістом алюмінату кальцію. Процес набору міцності супроводжується виділенням великої кількості теплової енергії. У першу добу обсяг сягає 70%. Тому використовувати розчин рекомендується при температурі навколишнього середовища нижче +30 градусів за Цельсієм. В іншому випадку підсумкова надійність бетону виявиться зниженою в 2-3 рази.
2. Густина. На тлі звичного портландцементу глиноземистий сприяє формуванню сухого залишку з вищою густиною. Але показники поряд із міцністю та стійкістю до агресивних умов експлуатації можуть помітно знизитися при додаванні в розчин інших в'яжучих компонентів. Зокрема, це ПЦ, вапно чи гіпс. Перелічені матеріали помилково часто застосовуються для збільшення терміну затвердіння робочої маси.
3. Робочий час. Технічно період схоплювання ГЦ схожий на портландцемент. Однак відмінність полягає в тому, що механічна стійкість перших зразків через 3 дні помітно вища. Але при цьому повний період дозрівання бетону аналогічний - 28 днів.

Джерело tildacdn.com

Загальні характерні риси для в'яжучих компонентів з глиноземом виглядають так:

• високе тепловиділення дозволяє виконувати роботи за мінусової температури (не нижче -10 градусів за Цельсієм);
• незважаючи на хімічну активність алюмінію, спостерігається інертність до більшості рідких і газоподібних реагентів;
• стійкість до періодичного та постійного нагрівання.

Крім іншого для алюмоцементу характерна висока адгезія з металом, що робить бетон зі сталевою арматурою практично монолітом. За жаростійкістю можна досягти межі +1500 градусів за Цельсієм. Але це можливо при формуванні виробів за умов нагрівання маси до +550 градусів. Ще одна особливість складу на основі глиноземистого цементу стосується застосування та замішування. Це його підвищена в'язкість. Тобто доведення суміші до однорідності та її вироблення супроводжуються великими трудовитратами, для чого потрібні майстерність та якісний інструмент.

Джерело kraski-net.ru

Витяги з нормативної документації

Для виробництва глиноземистого цементу у 1966 році було розроблено єдиний державний стандарт №969. Заснований документ був на зведенні вимог СТ РЕВ 24-73. Сьогодні контроль якості здійснюється за ДСТУ 969-2019.

Стандарт поширюється попри всі види глиноземистого цементу. Зокрема, на в'яжучі компоненти, які сприяють прискоренню процесу затвердіння розчинів або підвищенню жаростійкості бетону. Друга група називається високоглиноземистою.

Внутрішня класифікація матеріалів проводиться за двома базовими ознаками. Перший – це відсотковий вміст оксиду алюмінію у складі:

• глиноземистий (ГЦ) – від 35 до 60% за масою;
• високоглиноземистий (ВГЦ) – з показниками понад 60, 70, 75 та 80 одиниць;
• особливо чистий високоглиноземистий (ОВГЦ) – зі зниженим вмістом домішок мінерального походження (основні сполуки – заліза, кремнію та сірки з киснем).

Другий критерій – відповідність цементу тому чи іншому класу міцності через три доби після замішування:

• ГЦ - 40, 50 або 60;
• ВГЦ – 25 та 35;
• ОВДЦ – 25.

У початковому документі представлена таблиця за межами міцності на стиск із мінімальними значеннями через 1 і 3 дні:

У сучасному ГОСТі табличні дані розширено і виглядають так:

Інші технічні вимоги мають такий вигляд. Робочий час замішаного розчину має відповідати межам від 0,5 до 12 годин.

Допустимий вміст технологічних добавок – до 2% від загальної маси цементу. Додатково кінцевий продукт має відповідати сучасним вимогам ГОСТ 30515-2013. Тут прописані загальні технічні умови для всіх видів цементу незалежно від їх застосування.

Особливості виробництва

Існує дві технології виробництва глиноземистого цементу, суть яких зводиться до випалення сировини. Для спікання охолодженої маси використовуються шахтні та обертові печі, в яких температура піднімається до +1300 градусів за Цельсієм. Далі гранулят знову остуджується. На виході виходить високоякісний продукт з відмінними показниками міцності. Але на виробничий процес потрібні великі енерговитрати.

Джерело alicdn.com

Друга технологія – плавлення. Тут найчастіше використовуються печі шахтного типу, рідше доменні. Причина в тому, що цемент, що отримується в них на перших етапах схоплювання відрізняється низькою міцністю. У камеру перед термічним тиском заготовлена суміш подається у комбінації з коксом. Після водяного охолодження маса потрапляє до багатокамерного млина. Деякі виробники додатково продукт очищають від кремнієвої кислоти шляхом електроплавки. Економічна вигода технології полягає у використанні пилоподібного палива.

Інший спосіб плавання передбачає експлуатацію печей зі змінним струмом. Сировина перетворюється на гранули або брикети, забезпечуються умови для попереднього кальцинування вапняку та прожарювання алюмінієвої руди. В результаті виходить кремнеземний цемент найвищої якості, що окупає економічні витрати на виробництво.

Галузь застосування

Більшою мірою глиноземистий цемент застосовується в промисловості та відповідальному будівництві.

Джерело mosreg.ru

Це обґрунтовано високою міцністю, жаростійкістю та швидким затвердінням, що у проектах для приватного сектору рідко затребуване. Зокрема, актуальність матеріалу полягає в наступному:

1. Реконструкція. Тут мається на увазі технічне відновлення мостів, акведуків та інших навантажених конструкцій.
2. Ремонт. Це термінове чи профілактичне усунення різноманітних несправностей, дефектів.
3. Будівництво. Цемент використовується для термінової реалізації проектів тієї чи іншої складності та відповідальності. Як правило, йдеться про введення в експлуатацію об'єктів через 3 дні.
4. Фіксація. Матеріал застосовується як альтернатива гіпсовим сумішам у місцях з підвищеною вологістю. Наприклад, встановлення металевих анкерів чи арматурних стрижнів.
5. Виготовлення резервуарів. Це можуть бути ємності, кільця або труби, які планується експлуатувати за умов хімічно агресивного середовища.

Джерело wolfsystem.at

При більш детальному розгляді застосування цементу можна виділити низку таких заходів:

• додавання розчини для прискорення їх процесу затвердіння;
• приготування вогнетривкого бетону, хімічно стійкого клею, водонепроникного і сульфатостійкого складу, що розширюється;
• виробництво залізобетонних виробів у заводських умовах та на будівельному майданчику;
• зведення гідротехнічних споруд, у тому числі занурених в умовах прямого контакту з ґрунтом або морською водою;
• ремонт кораблів та бетонних конструкцій, що контактують з водою;
• усунення протікань у системах, де робочий тиск досягає 10 атмосфер.

У приватному секторі знижений попит на алюмоцемент обґрунтований також високою вартістю. Але в ряді проектів все ж таки майстри віддають перевагу саме цьому матеріалу. Наприклад, у разі будівництва фундаменту, цокольного поверху, облаштування підвалу. Актуальним є в'яжучий компонент при зведенні та ремонті повітроводних каналів та шахт, димоходів та інших конструкцій в опалювальних системах.

Джерело 1brigada.ru

Рекомендації від спеціалістів

Всі різновиди глиноземистого цементу, порівняно з класичними аналогами, коштують помітно більше. Тому над ринком нерідко з'являється контрафактний продукт. Існує статистика, у якій вказано високий відсоток (до 40%). Фахівці виділяють кілька моментів, які дозволяють відрізнити якісний матеріал від підробленого:

• Перевірені часом постачальники .

До таких відносяться, наприклад, Gorkal, Secar, Ciment Fondu, Cimsa Icidac. У Росії виробництвом займаються ВАТ «Пашийський Металургійний Цементний Завод» та ТОВ «ЕМА-цемент». Не варто довіряти новим постачальникам.

• Супровідна документація .

Одним із головних тут є висновок від СанЕпідНагляду. У документі має бути підтвердження того, що конкретний продукт відноситься до групи безпечних матеріалів для здоров'я людини. Причина в тому, що у складі цементу можуть бути присутніми у невеликій кількості природні радіонукліди (граничне значення – до 370 Бк/кг). Також у висновку має бути зазначена адреса, за якою знаходиться орган, який видав документ. На упаковці виробник вказує аналогічні дані.

Джерело npoanna.ru

• Вага мішка .

Показник може бути в межах від 49 до 51 кг, що встановлено вимогами ГОСТу.

• Композиція .

Перед замовленням необхідної кількості матеріалу слід спочатку перевірити вміст одного мішка. Показником підробки є наявність сторонніх включень у перемеленому порошку. Нерідко зустрічається додавання піску та подрібненого гравію.

• Термін придатності .

Глиноземистий цемент після розфасовки товарними мішками зберігає задані властивості в закритій упаковці протягом всього 60 днів. Варто пам'ятати, що властивості після цього періоду зберігаються, але технічні показники помітно знижуються.

Джерело ytimg.com

Розчин на основі алюмоцементу важливо правильно замішувати, щоб унеможливити викидання складу. Насамперед потрібно розпушити порошок, якщо він злежався. Далі необхідно суворо дотримуватись інструкцій від виробника за пропорціями компонентів. До однорідності в'язкий склад додається з використанням електричного інструменту. Окрему увагу слід приділяти початковій температурі цементного тесту. Як правило, це не більше +15 градусів за Цельсієм. Шпателя та ємності для розчину підлягають очищенню відразу після вироблення суміші. Видалення затверділої маси проводиться лише механічно, що призводить до пошкодження забрудненої поверхні.

Висновок

Глиноземистий цемент - це в'яжучий компонент для виробництва будівельних сумішей, у складі якого підвищений вміст алюмінію.

Виробництво матеріалу контролюється ГОСТом 969, що було доопрацьовано у 2019 році.

Головні відмінні властивості глиноземистого цементу від традиційного полягають у жаростійкості, хімічній інертності та швидкій схоплюваності.

Також для складу характерні висока щільність, сульфатостійкість, низька водопроникність та висока тепловіддача при застиганні (особливо першого дня).

Застосовується цемент як самостійна суміш і для виготовлення різних розчинів для термінової або запланованої реалізації проектів різної складності та масштабів.