Hlinitanový cement (GOST 969-77) je rychle tvrdnoucí hydraulické pojivo, které je produktem jemného mletí surovinové směsi bohaté na oxid hlinitý a oxid vápenatý, vypálené před tavením nebo slinováním. Hlinitanový cement obsahuje převážně nízkozásadité hlinitany vápenaté. Hlinitanový cement je rychle tvrdnoucí, ale ne rychle tuhnoucí.

Začátek jeho nastavení by neměl nastat dříve než za 45 minut a konec by měl nastat nejpozději za 12 hodin. Zaváděním různých přísad do hlinitanového cementu se reguluje načasování jeho tuhnutí. Se zavedením hydrátů oxidu vápenatého a sodného, ​​uhličitanu sodného, ​​hydrogenuhličitanu sodného, ​​síranu sodného, ​​vápenatého a železa, cementu se urychluje tuhnutí hlinitanového cementu a zavedením chloridu sodného, ​​draslíku, barya, dusičnanu sodného, ​​kyseliny chlorovodíkové , glycyrin, cukr, octan sodný, vrtáky – zpomalit tuhnutí. Při tuhnutí hlinitanového cementu se v krátkém časovém úseku uvolňuje velké množství tepla (první den 70-80 % celkového tepla), což vede k výraznému zvýšení teploty v prvních fázích tvrdnutí. Tato vlastnost cementu se využívá při nízkých teplotách pro zimní práce. Hlinitanový cement se vyrábí ve třídách 400, 500 a 600.

Pevnost hlinitanového cementu je charakterizována poklesy a nárůsty během různých období tvrdnutí. Čím rychleji probíhá proces hydratace, tím častěji je pozorován pokles pevnosti. Beton na bázi hlinitanového cementu je hustší a vodotěsnější a odolnost proti korozi je vyšší než u betonu na bázi cementu. Betony a malty na bázi hlinitanového cementu jsou značně mrazuvzdorné. Přes své dobré vlastnosti se hlinitý cement nerozšířil tak jako cement, protože suroviny pro jeho výrobu jsou mnohem menší a náklady jsou mnohem vyšší.

Hlinitanový cement se používá k výrobě rychletvrdnoucích stavebních a žáruvzdorných malt a betonů používaných ve vysokorychlostních stavbách, havarijních pracích, zimních betonážích a při výstavbě konstrukcí vystavených mineralizované vodě a plynům oxidu siřičitého.

Hlinitanový cement je rychle tvrdnoucí hydraulické pojivo, které je produktem jemného mletí surové směsi skládající se z bauxitu a vápna (nebo vápence) kalcinovaného před tavením nebo slinováním. Složení směsi je takové, že v hotovém výrobku převládají nízkobazické hlinitany vápenaté.

Chemické složení hlinitanového cementu je následující: A l 2О3 — 30-50 %; CaO – 35-45 %; SiO2 — 5-15 %; Fe2O3 – 5–15 %.

READ
Co je Bikrost Tkp?

Jeho mineralogické složení se může výrazně lišit v závislosti na chemickém složení surovinové směsi a způsobu výroby.

Nejdůležitějšími sloučeninami jsou hlinitany vápenaté: CaO*A l 2О3(CA), 5CaO*3A XNUMX 2О3(Z5 A З) a CaO*2AI2О3(SA2).

Hlinitanový cement obsahuje vždy jeden hlinitan vápenatý. Je jeho hlavní složkou. Hlinitanové cementy se dělí na vysokovápenaté, obsahující více než 40 % CaO, a nízkovápenaté, ve kterých je CaO méně než 40 %. Ve vysoce vápenatých cementech je spolu s hlinitanem vápenatým přítomen C5А3, a v nízkovápenatých – C A 2.

Monokalciumhlinitan může vznikat jako výsledek reakcí v pevné fázi nebo krystalizací z taveniny. V závislosti na složení a podmínkách vzniku SA může být tvar jeho krystalů různý (prizmatický, dendritický, skeletální). Hlinitan monovápenatý často tvoří pevné roztoky s feritem, chromitem a dalšími složkami systému. Tato sloučenina ve své čisté formě se vyznačuje normálními časy tuhnutí a vysokou pevností v raných fázích tuhnutí, která v budoucnu neklesá. Trialuminát pentakalcium se vyskytuje ve dvou modifikacích: stabilní A-forma a nestabilní A-forma. Složení tohoto minerálu vyjadřuje také vzorec 12CaO*7AI2З(CI2А7). VY5А3 Různé oxidy hlinitého cementu se mohou rozpouštět. Řada výzkumníků se domnívá, že ve skutečnosti jde o sloučeninu 6CaO*4Al2О3* F eO * Si O 2, ve kterém může být F eO nahrazen MgO, a Si O 2 — Ti O 2. V hlinitanových cementech C5А3 nachází se především ve stabilní modifikaci. Ve své čisté formě C5А3 Rychle tuhne a dává poměrně vysokou pevnost v prvních fázích tuhnutí, která se však v budoucnu snižuje.

Dialuminát monokalcium se také vyskytuje ve dvou modifikacích: stabilní a nestabilní. Složení tohoto minerálu bylo dříve vyjádřeno vzorcem 3CaO*5Al2О3 (Z3А5). Stabilní forma CA2 byla nalezena v hlinitanovém cementu. Tvoří velké jehlicovité prizmatické krystaly. Samotný CA2 hydratuje a tuhne pomaleji než jiné hlinitany vápenaté, ale má relativně vysokou pevnost v průběhu času.

Hlinitanový cement také obsahuje 2Ca O * Si O 2 a helenit – 2CaO*SiO 2*AI2О3. Dikalciumsilikát se obvykle nachází v zrnech kulatého tvaru. Často jsou pozorovány double. Dikalciumsilikát, vyznačující se pomalým tvrdnutím, snižuje pevnost hlinitanových cementů v raných fázích. Helenit krystalizuje ve formě tabulek a hranolů; častěji vytváří křížové formy nebo jemně strukturované výrůstky s SA v hlinitanových cementech. Gelenit je prakticky neaktivní složka hlinitanového cementu. V nasyceném vápeno-sádrovém roztoku se jeho aktivita mírně zvyšuje. Adstringentní vlastnosti gehlenitu ve sklovitém a jemně krystalickém stavu jsou vyšší než v hrubokrystalickém stavu. Oxid hlinitý se spotřebovává při tvorbě gehlenitu. Tím se snižuje obsah nejaktivnějších složek – hlinitanů vápenatých. Je tedy třeba usilovat o to, aby hlinité cementy obsahovaly co nejméně SiO. 2. Přítomnost jen malého množství (do 4-5 %) působí blahodárně, zřejmě díky schopnosti SA takové množství rozpustit ve své krystalové mřížce.

READ
Jak odstranit inkoustové skvrny?

Složky obsahující železo se nacházejí v hlinitanových cementech ve formě pevných roztoků v kompozicích C6А2 F-C2 F. Přítomnost 2CaO*Fe je také možná2 O 3CaO*Fe2О3, Fe3 O 4 a FeO.

Přítomnost MgO v hlinitanovém cementu způsobuje tvorbu hořčíkového spinelu – MgO. AI2О3. Může být také přítomen ve formě periklasu (MgO), okermanitu (2CaO* MgO*2SiO 2) a kvartérní sloučenina 6C a O*4Al2 O 3*MgO*Si O 2. Vazbou oxidu hlinitého a nízkoaktivních sloučenin zhoršuje oxid hořečnatý vlastnosti hlinitanového cementu.

Bauxit obsahuje určité množství oxidu titaničitého, který může tvořit pervskit – CaO*TiO2, také nehydratuje při vystavení vodě. Hlinitanové cementy mohou obsahovat další složky, jejichž množství je však velmi malé.

hlinitý cement – hydraulická malta, jejíž hlavní vlastností je rychlé tvrdnutí na vzduchu a ve vodě. Je určen pro tvorbu výrobků a stavebních konstrukcí používaných ve vodě a v kontaktu s chemicky agresivním prostředím. Beton na bázi tradičního portlandského cementu si ve vlhkých podmínkách nedokáže dlouhodobě udržet své vlastnosti. Vlhkost proniká do pórů a způsobuje korozi betonářské oceli, agresivní sírany a jiné soli rychle ničí betonový prvek a kov. Účinnou alternativou k běžnému portlandskému cementu je v těchto případech hlinitý cement, jehož složení a fyzikální a mechanické vlastnosti jsou regulovány GOST 969-91.

Složení a vlastnosti výroby hlinitanového cementu

Produkt se získává mletím surovin obohacených oxidem hlinitým. Mezi suroviny patří oxidy:

  • hliník – 30-50 %;
  • vápník – 35-45%;
  • křemík – 5-15 %;
  • železo – 5-15%.

Směs dále obsahuje: křemičitan vápenatý, hlinitany a balastní nečistoty. Pro zpomalení tuhnutí se zavádí kyselina boritá, borax a chlorid vápenatý. Pro urychlení – vápno, sádra, portlandský cement. Podle procenta oxidu vápenatého se materiál dělí na vysokooxid hlinitý (CaO více než 40 %) a nízkohlinitý (CaO méně než 40 %).

Tam dva způsoby vaření hlinitanový cement: roztavením vsázky nebo vypálením zrnité složky.

Hlavní fáze technologie tavení:

  • příprava náboje;
  • tavení vsázky ve specializovaných pecích;
  • ochlazení produktu vytvořeného po roztavení;
  • hrubé drcení;
  • jemné broušení

Fáze technologie slinování:

  • sušení součástí;
  • jemné broušení;
  • homogenizace do granulí;
  • hořící;
  • chlazení;
  • jemné broušení

Ruské továrny specializované na výrobu hlinitanových cementů využívají především technologii tavení.

READ
Jak si uchovat úrodu zeleniny bez sklepa?

Charakteristika hlinitanového cementu

Hlinitany vápenaté přítomné ve směsi surovin poskytují zvýšenou pevnost a dobré adstringentní vlastnosti. Proces vytvrzování GC, na rozdíl od PC tradičního složení, se týká exotermických reakcí, během kterých je pozorováno intenzivní uvolňování tepla. První den se uvolňuje největší množství tepla a v tomto okamžiku se teplota vzduchu nad +30 ° C stává nebezpečnou, protože pevnost hotového výrobku v tomto případě prudce klesá. Teplota cementové pasty může vzrůst až na +100°C.

V souladu s GOST, hlinitý cement rozdělené do značek, které se liší odolností proti stlačení: GC-40, GC-50, GC-60. Ve srovnání s konvenčním PC tvoří GC umělý kámen, který je pevnější, hustší a odolný vůči chemicky aktivnímu prostředí. Produkt na bázi hlinitanového cementu získá značkovou pevnost 72 hodin po začátku tuhnutí a produkt na bázi PC – po 28 dnech.

Omezení použití tohoto produktu spočívá v tom, že jej nelze používat v kontaktu s alkalickými médii.

Charakteristické vlastnosti hlinitanového cementu:

  • Možnost použití v zimních podmínkách, díky intenzivnímu odvodu tepla.
  • Odolnost hotového cementového kamene proti kapalným a plynným médiím, které komplikují provozní podmínky.
  • Intenzivní nárůst síly po vytvrzení.
  • vysoká hustota dokončený produkt.

Oblasti použití hlinitanového cementu

Umělý kámen na bázi GC se používá v oblastech stavebnictví, které vyžadují: zrychlený nárůst pevnosti, zvýšenou odolnost vůči agresivnímu prostředí a požární odolnost. Oblasti použití hlinitý cement:

  • izolační opatření v ropných vrtech;
  • odstranění netěsností v námořních plavidlech;
  • výroba nádrží provozovaných v kontaktu s agresivními médii;
  • výroba nádrží, ve kterých je skladováno kapalné palivo;
  • utěsnění trhlin hydroizolační omítkou ve vodovodních řadách, ve kterých tlak přenášeného média dosahuje 10 atmosfér;
  • hydroizolace podzemních tunelů;

  • renovace bazénů a sprch;
  • Instalace hydroizolačních nátěrů pro ošetřovací zařízení;
  • rekonstrukce zchátralých stavebních konstrukcí.

Aplikační vlastnosti a poměry složek v hlinitanovém cementu

HC se používá nejen v hromadné, ale i v individuální výstavbě pro uspořádání míst, kde je možný intenzivní teplotní vliv, vysoká vlhkost a vliv chemicky aktivního prostředí. Je požadováno pro uspořádání komínů, dokončovací pece, instalaci ventilačních potrubí.

Pokud používáte cement, který byl dlouho skladován, je třeba jej uvolnit. Nejlepší způsob je promíchat pojivo ve vibračním sítu vybaveném lopatkovým šnekem.

READ
Jak vytvořit pohodlí ve vašem domě bez rekonstrukce?

Při použití hlinitanového cementu ve stavebnictví je zakázáno:

  • parní beton;
  • pro přípravu HC používejte ohřátou, slanou, kyselou, alkalickou vodu, optimální teplota vody je + 15 . + 18 ° C;
  • aplikujte kamenivo zahřáté na slunci i kamenivo obsahující alkálie v chemicky nevázaném stavu;
  • vyrábět malty nebo betony pomocí HZ a PC v poměru větším než 1/3.

Orientační spotřeba HC bez jeho kombinace s PC na přípravu 1 m 3:

  • roztok – 500-800 kg;
  • beton – 300-400 kg.

Na 1 kg GC budete potřebovat přibližně 0,4 litru vody.

Optimální okolní teplota při tvrdnutí cementového kamene v prvních třech dnech na vzduchu nebo ve vodě je +15. 20°C. Při teplotách pod -10°C je položená betonová směs chráněna před mrazem krycími hmotami.

Andrej Vasiljev

  • Stavitel s 20letou praxí
  • Expert na rostlinu “Mladý Udarnik”

V roce 1998 absolvoval St. Petersburg State Polytechnic University, studoval na katedře stavebního inženýrství a aplikované ekologie.

Podílí se na vývoji a realizaci opatření k zamezení uvolňování nekvalitních výrobků.