Cement je obecný název pro hydraulická pojiva. Jsou založeny na hlinitanech a silikátech vápenatých vznikajících při zpracování surovin za vysokých teplot. Použití různých přísad má za následek přítomnost různých typů cementu.
Při interakci cementových složek s vodou nebo jinou kapalinou se nejprve vytvoří plastická hmota, poté ztvrdne a změní se na umělý kámen. Cement je jedním z nejdůležitějších stavebních materiálů.
Používá se k získání:
- malty;
- železobetonové a betonové konstrukce;
- azbestocementové výrobky.
V současné době existuje velké množství druhů cementu.
Nejoblíbenější z nich jsou:
- Portlandský cement a jeho odrůdy;
- pucolánové cementy;
- struskové cementy;
- expandující cementy;
- hlinitý cement;
- a další.
portlandský cement
Portlandský cement je nejběžnějším typem hydraulického pojiva. V jeho složení dominují křemičitany vápenaté (až 70-80 %). Suroviny pro jeho výrobu:
- slínek portlandského cementu;
- sádrovec CaS4 2H2;
- speciální přísady.
Slínek se vyrábí vypalováním jemně rozptýlené směsi surovin až do slinování. Skládá se z:
- vápenec (skořápka, křída atd.) – 73-75 %;
- jíly (hlíny, břidlice) nebo vápencové opuky – 22-25 %;
- korekční přísady: pyritové oharky, kouřový prach, písek, bauxit, opoka, tripoli.
Sádra je nezbytná pro regulaci rychlosti tuhnutí. Jeho množství je regulováno jeho chemickým složením a v přepočtu na anhydrid kyseliny sírové (SO3) se pohybuje v rozmezí 1,5–3,5 %.
Aktivní minerální přísady se zavádějí pro zlepšení určitých vlastností a snížení nákladů na cement. Jejich obsah může dosáhnout 15 % celkové hmotnosti produktu.
Hlavní vlastnosti portlandského cementu:
- hustota 3,05-3,15 g/cm3;
- průměrná objemová hmotnost 1,3 g/cm3 (v závislosti na zhutnění);
- Začátek tuhnutí podle GOST 10178-76 (ve znění pozdějších předpisů) nastane nejdříve 45 minut od okamžiku míchání a konec – nejpozději 12 hodin.
Tento cement se vyrábí v jakostech 400, 500, 550 a 600. Cement třídy 400 se používá k výrobě malt, monolitického železobetonu a betonových dílů. Výrobky vyšší jakosti se používají při výrobě vysokopevnostních prefabrikovaných, předpjatých a konvenčních železobetonových konstrukcí. Také tepelná izolace, azbestocement a další materiály se vyrábějí z portlandského cementu.
Použití portlandského cementu se nedoporučuje pro budovy a stavby vystavené mineralizované, mořské nebo tekoucí sladké vodě. Pro tyto případy jsou poskytovány speciální portlandské cementy.
bílý portlandský cement
Bílý portlandský cement je produktem jemně mletého nízkoželezitého slínku se sádrou a malým přídavkem křemeliny.
Surovinou pro výrobu tohoto portlandského cementu jsou vápence a jílovitopískové horniny s minimálním obsahem barvících oxidů manganu a železa.
Bílý cement se vyznačuje:
- vysoká síla;
- hustota 3,12-3,18 g/cm3;
- objemová hmotnost 1,1 g/cm3;
- tuhnutí nastává po 45 minutách, úplného zaschnutí je dosaženo po 12 hodinách;
- zvýšená odolnost vůči různým atmosférickým jevům.
Konstrukce vyrobené z tohoto cementu jsou odolné proti praskání a vyznačují se estetickým vzhledem.
Bílý portlandský cement se vyrábí ve dvou stupních (400 a 500) a třech stupních (nejvyšší, BC-1 a BC-2).
Tento typ cementu se používá:
- při dokončovacích fasádních pracích;
- pro samonivelační podlahy;
- pro výrobu různých stavebních prvků, malých architektonických forem, soch, schodů, sloupů, okrajů, květinových záhonů, dekorativních fragmentů;
- při stavbě silnic pro značení povrchů silnic a letišť atd.
Barevné cementy a suché dekorativní směsi jsou vyráběny na bázi bílého portlandského cementu.
Portlandský cement odolný proti síranům je produktem jemného společného mletí sádry a portlandského cementového slínku.
Složení použité při výrobě slínku musí splňovat požadavky na obsah:
- trikalciumsilikát 3СaO·SiO2 – ne více než 50 %;
- hlinitan trikalcium 3СaO·Al2O3 – ne více než 5 %.
Vyrobený cement:
- bez přísad;
- s minerálními přísadami – granulovaná struska (10-20%), aktivní přísady ze sedimentárních hornin (5-10%).
Stupeň síranu odolného portlandského cementu bez přísad je 400, s přísadami – 400 a 500.
Při dalších shodných vlastnostech se tento typ cementu vyznačuje zvýšenou odolností proti působení síranových vod. Proto se používá pro uspořádání vnějších zón vodních staveb, mrazuvzdorných železobetonových a betonových konstrukcí včetně předpjatých, vystavených síranové agresi vody při proměnlivé úrovni horizontu nebo pravidelnému opakovanému střídavému vlhčení a vysychání, případně zamrzání. a rozmrazování. Portlandský cement odolný vůči síranům se také používá při výrobě konstrukcí pro mostní podpěry, pilíře a piloty určené pro použití v mineralizovaných vodách.
Pucolánový cement
Pucolánové cementy jsou hydraulická pojiva. Základem pro jejich výrobu mohou být aktivní minerální hydraulické přísady (minimálně 20 %) a portlandský cement nebo vápno.
Existuje několik typů cementu:
- pucolánový portlandský cement;
- vápenato-pucolánový;
- vápenný popel;
- vápenatý jíl.
Pucolánový portlandský cement může být obyčejný nebo odolný vůči síranům.
Vápenno-pucolánový cement, v závislosti na typu použitých aktivních minerálních přísad, může být:
- s přísadami vulkanického původu (pemza, popel, stopy atd.);
- s přísadami sedimentárního původu (opka, diatomit, tripoli atd.);
- s vypálenými jílovitými (křemičitými) látkami.
Pucolánový portlandský cement
Pucolánový portlandský cement je nejběžnější z tohoto typu cementu. Suroviny pro jeho výrobu:
- portlandský cementový slínek (60-80 %);
- aktivní minerální doplňky (20-40%);
- malé množství sádry.
Pucolánový portlandský cement je dostupný ve dvou jakostech: 300 a 400. Je to jiné:
- zvýšená odolnost proti vodě;
- nízká rychlost kalení;
- zvýšená odolnost proti korozi (zejména v síranových a měkkých vodách);
- snížená mrazuvzdornost;
- zvýšené smrštění a otěr;
- zvýšená vazebná schopnost.
Hustota takového cementu je 2,7-2,9 g/cm3.
Pucolánový cement se používá hlavně v konstrukcích vystavených sladké vodě:
- ve vodárnách;
- při výstavbě přístavů, kanálů, přehrad, zdymadel a jiných říčních vodních staveb pro podvodní stavby;
- při potápění min;
- při výstavbě tunelů, metra a jiných podzemních staveb;
- při zalévání základů a zakládání suterénů průmyslových a občanských staveb.
Struskové cementy
Struskový cement je skupina hydraulicky pojivých cementů získaných společným mletím granulované vysokopecní strusky a přísad aktivátorů (anhydrit CaSO4, stavební sádrovec CaSO4•0,5H2O, vápno CaCO3 atd.) nebo smícháním předem odděleně drcených složek.
Tato skupina cementů zahrnuje:
- vápenostruska – obsah aktivátorů: vápno 10-30%, sádra do 5% z celkové hmoty cementu;
- síranová struska – neobsahují nebo neobsahují zanedbatelné množství slínku portlandského cementu. Patří mezi ně cement: struska bez slínku se skládá ze strusky, sádry nebo anhydritu (10 %), páleného dolomitu CaCO3 MgCO3 (3-7 %); sádrová struska se skládá ze strusky, anhydritu nebo sádry, portlandského cementu nebo vápna (2 %);
- Portlandské struskové cementy mohou obsahovat strusku od 20 % do 80 % celkové hmotnosti hotového výrobku. Dělí se na:
- obyčejný;
- rychle tvrdnoucí – vyrábí se ze slínku příslušného cementu a vysoce aktivní vysokopecní strusky. Takové cementy se vyznačují intenzivnějším nárůstem pevnosti v počátečním období.
Vlastnosti struskových cementů
Vazebné vlastnosti všech skupin struskových cementů výrazně závisí na:
- složení cementu;
- kov, při jehož tavení vznikala struska;
- vlastnosti technologického režimu pece;
- způsob a teplota granulace atd.
Struskové cementy se vyrábějí v jakostech od 200 do 400. Liší se:
- pomalé tuhnutí a tuhnutí;
- dostatečně vysoká mechanická pevnost;
- vyhovující ukazatele mrazu a odporu vzduchu.
Sulfátovo-struskový cement nepůsobí na ocel korozivně a při kalení produkuje málo tepla.
Začátek tuhnutí vápeno-struskového cementu se obvykle vyskytuje po 5-6 hodinách a konec – po 12-30 hodinách.
Aplikace struskových cementů
Struskové cementy se používají k výrobě betonů a malt, používaných především v podvodních a podzemních konstrukcích. Vápenostruskový cement je nejúčinnější při výrobě materiálů a produktů pro autoklávy.
Rychle tvrdnoucí portlandský struskový cement našel uplatnění při výrobě železobetonových výrobků, které jsou vystaveny intenzivní tepelné a vlhkostní úpravě.
Sulfátové struskové cementy se často používají v železobetonových a betonových konstrukcích konstrukcí vystavených síranové vodě.
Tyto cementy by se neměly používat v konstrukcích, které jsou vystaveny častému vlhčení a vysychání, zmrazování a rozmrazování.
hlinitý cement
Hlinitanový cement je druh hydraulického rychle tvrdnoucího pojiva. Surovinou pro jeho výrobu jsou především bauxit Al2O3 nH2O nebo oxid hlinitý Al2O3 a vápenec CaCO3. Počáteční hmota se vypálí a roztaví a výsledný slínek se rozdrtí.
Chemické složení cementu zahrnuje Al2O3 (od 35 %), CaO (minimálně 36 %), Fe2O3 (10-14 %) a SiO2 (2-4 %).
Hlinitanové cementy se podle obsahu oxidu hlinitého v hotovém výrobku dělí na:
- normální – obsah oxidu hlinitého do 55 %;
- vysoký obsah oxidu hlinitého – Al2O3 v rozmezí 60-65 %;
- vysoce čistý oxid hlinitý – 73-75 % Al2O3.
Vlastnosti hlinitanového cementu
Hlinitanový cement se vyznačuje:
- ve volném stavu s průměrnou hustotou 1-1,2 g/cm3;
- vysoká požární odolnost;
- rychlé zvýšení síly;
- zvýšená odolnost proti korozi v kyselém (síranovém) prostředí;
- vysoká exotermie (vývoj tepla) během kalení.
Hlinitanový cement se vyrábí ve třech jakostech: 400, 500 a 600.
Pro dosažení standardní pevnosti při tuhnutí tohoto typu cementu, zejména v raných fázích, je důležité dodržovat teplotní režim (15-200C). Aby se zabránilo rychlému tuhnutí a snížení pevnosti, je také nepřijatelné míchání hlinitanového cementu s portlandským cementem a jeho odrůdami.
Aplikace hlinitanového cementu
Vlastnosti hlinitého cementu umožňují jeho použití pro:
- výstavba podzemních staveb;
- výstavba nebo urgentní opravy speciálních konstrukcí, průmyslových objektů a mostů, železobetonových konstrukcí;
- železobetonové a betonové konstrukce provozované v mořských, síranových nebo jiných mineralizovaných vodách;
- zimní betonářské práce;
- stavba dolů;
- vysokorychlostní ucpávání studených plynových a ropných vrtů;
- utěsnění trhlin ve skalách s výrazným prouděním vody.
Tento typ cementu se také používá pro:
- rychlá výstavba základů pro zařízení;
- pro utěsnění otvorů v námořních plavidlech;
Dalším typem aplikace hlinitanového cementu je výroba žárobetonu a také expandovacích cementů na jeho bázi.
Expanzní cementy
Běžné cementy mají jednu podstatnou nevýhodu – při tuhnutí se smršťují, což je při provádění některých opravných a stavebních prací velmi nežádoucí. Expandující cement tento problém nemá, protože jak tvrdne, zvětšuje svůj objem a stává se hustým a vodotěsným. Za normálních provozních podmínek se roztažnost takového cementu pohybuje od 0,2 do 2 %.
Expanzní cement je společný koncept. Jedná se o hydraulická rychle tvrdnoucí pojiva, v jejichž počátečním období tvrdnutí se zvětšuje objem cementového kamene. Patří sem:
- sádrový aluminový expanzní cement (GAEC);
- Expandující portlandský cement (EPC);
- tahový cement (NC);
- vodotěsný expandující cement.
Každý typ má své výhody a oblasti použití.
Sádrovo-hlinitý expandující cement
Expandující cement sádrohlinitý se vyrábí v souladu s GOST 11052-74. Suroviny pro tento typ cementu jsou: přírodní sádrovec, vysokoaluminiová vysokopecní struska nebo slínek. Vyrábí se dva druhy expandujícího sádrovo-hlinitého cementu: 500 a 400. Druh expandujícího cementu závisí na lineární rychlosti rozpínání.
Pozitivní vlastnosti tohoto typu expandujícího cementu jsou nízké smrštění, zachování objemu při sušení a také vynikající technické vlastnosti:
- ke konečnému vytvrzení dojde do 4 hodin;
- pevnost v tlaku je 28 MPa;
- mrazuvzdornost je 200 cyklů;
- vysoká deformovatelnost.
Základem pro výrobu vodonepropustného betonu je expandovaný sádrohlinitý cement. Jeho hlavní oblasti použití:
- hydroizolační práce;
- monolitizace železobetonových konstrukcí v neustálém kontaktu s vodou;
- vrtací práce.
Expanze portlandského cementu
Expandující portlandský cement se vyrábí z portlandského cementového slínku, aluminové strusky, přírodního dihydrátu sádry a aktivních minerálních přísad (např. vysokopecní strusky). V závislosti na stupni lineární expanze se dělí na:
- nesmršťující se expandující cement – lineární expanze ne více než 0,3 %;
- slabě, mírně, silně expandující – u nich toto číslo dosahuje 2,5 %.
Tento typ cementu má poměrně dlouhou dobu expanze (až 30 dní), což zajišťuje rovnoměrné vyplnění celého požadovaného objemu.
Expandující portlandský cement neztrácí své vlastnosti vlivem teplotních změn, proto se nejčastěji používá při opravách vodních staveb a jako povrch vozovek.
Vodotěsný expandující cement
Další typ expanzivního cementu je vodotěsný. Získává se smícháním stavební sádry, hlinitanového cementu a expandující přísady.
Expanzní vodotěsný cement se vyznačuje nízkou dobou tuhnutí (dokončení nejpozději 10 minut) a vysokou rychlostí tvrdnutí. Díky těmto vlastnostem je široce používán v podzemním a podvodním stavebnictví, pro hydroizolační práce a odstraňování trhlin.
Tahový cement
Suroviny pro předpínací cement: stavební sádra (5 %), hlinitanová struska nebo hlinitý cement (15 %) a portlandský cementový slínek (65 %). Charakteristické rysy tohoto typu expandujícího cementu jsou:
- úplné nastavení až 4 hodiny;
- vysoká odolnost proti vodě;
- rychlé tvrdnutí.
Hojně se používá při výrobě tlakového potrubí, stavbě palivových a vodních nádrží a betonování bazénových mís.
Vzhledem k široké škále druhů cementu je lepší svěřit výběr toho nejvhodnějšího pro plánované stavební práce profesionálovi. Mistr svého řemesla vybere materiál, který zajistí spolehlivost a pevnost budoucí konstrukce.
V moderním stavebnictví se cement rozšířil nejen u nás, ale po celém světě. Cement se používá pro různé stavební práce, například pro zalévání základů nebo jako upevňovací malta pro zdivo. Kromě toho se cement používá k výrobě betonu a používá se k výrobě železobetonu. Použití železobetonu se rozšířilo v průmyslové i občanské výstavbě. Jen díky cementu byly získány nové materiály, které se dnes používají v moderním stavebnictví. Cementu lze právem přiřadit přední místo mezi ostatními materiály používanými ve stavebnictví. Uvolňování nových materiálů pro stavebnictví vychází právě z důležitosti cementu, který je hlavní složkou téměř všech výrobků.
Cement je součástí prefabrikovaného monolitického betonu, používá se také do azbestocementových malt a mnoha dalších uměle vyrobených materiálů; Cement se používá k upevnění jednotlivých dílů v jakékoli konstrukci. Za hlavní spotřebitele cementu jsou považováni magnáti, jako je ropný a plynárenský průmysl. Cement se používá k výrobě stavebních materiálů, které se liší svými vlastnostmi. Cement je dnes docela schopný nahradit dřevo, napodobující cihly, různých typů, stejně jako mnoho dalších materiálů, které se používají v moderním stavebnictví.
Druhy a způsoby přípravy různých roztoků
Stěny a stropy našich domů jsou omítány čtyřmi druhy malt, z nichž čtyři druhy jsou nejrozšířenější
- cementová malta
- Cementovo-vápenná malta
- Vápenná a vápeno-sádrová malta
Řešení se správnými proporcemi se nazývá normální. Pevnost takového řešení je dostatečná pro udržení stabilního vzhledu povrchu. Pokud je ve směsi málo pojivové složky, bude takový roztok nazýván chudý. Síla takového řešení bude nedostatečná a povrch povlaku ztratí požadovanou kvalitu.
Minomet
Recept na řešení:
1. Je nutné smíchat vápno a písek tak, aby výsledný poměr byl 1:3
2. Tuto směs zalijte vodou a promíchejte
Konzistenci výsledného roztoku lze upravit. Pokud je kompozice velmi tekutá, měli byste přidat cement, pokud je velmi hustá, přidejte vodu. Do vápenné malty lze přidat sádru. Komponenta je potřebná pro zlepšení přilnavosti roztoku. Tato směs se musí použít co nejrychleji, protože vápeno-sádrový roztok tuhne za 5-7 minut.
Cementová malta
Způsob přípravy cementové malty je podobný výše popsané možnosti. Cement a písek musí být smíchány v poměru 1: 3, výsledná směs by měla být smíchána s vodou. Pokud se roztok ukáže jako velmi tekutý, přidá se k němu cement, pokud je velmi hustý, pak voda a písek. Cementovou maltu lze nanést do hodiny. Cementová malta má dostatečnou pevnost, tato směs však není dostatečně plastická. Toto řešení není vhodné pro spárování malých trhlin a dokončovací práce stěn. Pro tyto účely by měla být použita cemento-vápenná malta.
Cementovo-vápenná malta
Způsob vaření. Příprava směsi cementovo-vápenné malty probíhá stejným způsobem jako v předchozích případech. Jediný rozdíl je v tom, že voda se zde mísí se zředěným vápnem. Pevnost a elasticita cemento-vápenné malty je dostatečná, aby dobře přilnula k jakémukoli povrchu. Toto řešení se používá k čištění stěn a stropů.
Příprava stěny před omítkou
Kvalita a životnost omítky přímo závisí na správné přípravě stěn. Příprava povrchu zahrnuje čištění stěn od prachu a nečistot, oleje a výparů. Nejjednodušší práce je považována za zpracování nové cihlové zdi. Povrch by měl být profouknut smetákem a navlhčen vodou. Pokud jsou spáry mezi cihlami ucpané maltou, měly by být prohloubeny asi o 1 cm. Betonová a hladká stěna se připraví následovně: pro lepší přilnavost malty by měl být povrch ošetřen perforátorem – proveďte řezy, pro pro tyto účely můžete použít sekeru. Prach by měl být po ošetření setřen a navlhčen vodou. Na stěnách, jejichž povrch nebyl déle než rok ošetřen, zůstávají silné stopy nečistot a sazí. Takové povrchy by měly být důkladně očištěny od prachu kartáčem, opláchnuty velkým množstvím vody a nezapomeňte připravit zářezy. Vzhledem k tomu, že během přípravy zářezů budou ze stěny létat malé drobky, je třeba přijmout opatření. Při práci je potřeba nosit alespoň brýle. Nečistoty a prach z povrchu stěn se odstraní kartáčem s ocelovými štětinami. Pokud se znečištění z povrchu stěny neodstraní, přilnavost malty k podkladu se značně zhorší.
Stěny natřené olejovou barvou by měly být vyčištěny nejdůkladněji, protože roztok k takovému základu nepřilne. I když se roztok přilepí, na povrchu se objeví olejové skvrny.
Způsoby nanášení roztoků se liší od účelu omítky a závisí na její tloušťce.
Nanášení omítkové malty pomocí špachtle
Pomocí stěrky můžete roztok nanést na malou plochu stěny nebo stropu. Připravený roztok by měl být umístěn na sokol – dřevěný štít s rukojetí, omítka se hází na povrch pomocí špachtle. Sokol by měl být nakloněn ke stěně. Při používání nástroje podle pravidel se méně ušpiníte. Při použití špachtle se musíte prudce otočit a okamžitě zastavit nástroj. Při této metodě bude roztok snadněji odlétávat ze špachtle. Roztok by měl být sbírán z nádoby pohybem nástroje v nádobě od okraje ke středu. Aby roztok nestříkal na stěnu, nemusíte špachtlí příliš máchat. Postup této práce nelze popsat slovy, pochopíte jej přímo při omítání.
Nanášení omítky pomocí naběračky nebo naběračky. Tato metoda se používá, když potřebujete vhodit větší množství roztoku. Princip činnosti je stejný jako v předchozím příkladu – zamávat a zastavit. Stejně jako u stěrky potřebujete patřičnou zručnost.
Sokol, struhadla – nivelační řád
Bez ohledu na způsob a typ aplikace roztoku musí být omítka vyrovnána. K této práci se používá sokol a struhadla. Pomocí těchto nástrojů můžete vyhladit každou vrstvu kromě první. Kromě toho lze tyto nástroje použít také k nanesení další vrstvy omítky.
Délka polovičního struhadla by měla být větší než vzdálenost mezi majáky. Pokud je požadována tenká tloušťka omítky, lze ji nanášet natíráním. Sádra se nanáší pomocí různých nástrojů. Hlavními používanými pro tuto práci jsou sokol a struhadlo. Připravený roztok by měl být umístěn na povrch nástroje a přitlačen k základně. Omítka se nanáší na stěnu pomocí podélných pohybů. Tloušťka nanesené vrstvy bude záviset na tlaku na nástroj.
Přejít do sekce: Suché stavební směsi → Sypké hmoty → Cement
