Cement je glavni material v gradbeništvu. Uporablja se skupaj s peskom za tvorbo raztopine ali z drugimi inertnimi materiali, kot je drobljen kamen. Kakovost cementa in njegovih derivatov je odvisna od surovin in deležev sestavnih delov, zlasti v odstotkih vode. Razmerje voda / cement je pomembno, da se izognemo poslabšanju odpornosti in mehanskih lastnosti mase.
Cement je mogoče izboljšati v smislu tehnologije in to ni posledica samo odpornosti na vlago. Z dodatki cement postane bolj tekoč, kar je še posebej dobro med zaključnimi deli ali za polnjenje določenih obrazcev. Če je treba kot lepilo uporabiti cementno malto, se uporabljajo posebni materiali, da je videti kot pasta. Dodatek je vrsta smole, ko ga mešamo s cementom v majhnih količinah, ga pretvori v popolnoma drugačen material. Cement je zelo velikodušen material, poceni in enostaven za uporabo..
Opredelitev Portland cementa
Portlandski cement - široko uporabljena vrsta cementa, se uporablja kot vezna osnova za malto..
Izumil ga je leta 1824 v Angliji zidar Joseph Aspdin, ime pa je dobil po podobnosti in videzu po apnencu Portlanda, otoka v okrožju Dorset (Anglija).
Portlandski cement dobimo z mletjem klinkerja z dodatkom krede v potrebni količini za poenostavitev postopka hidracije. Mikroskopska analiza kosa cementa razkrije prisotnost štirih glavnih komponent, in sicer L alita (trikalcijev silikat), belita (dikalcijev silikat), celita (trikalcijev aluminat) in rjavomilitita (feritni aluminat).
Proizvodnja portland cementa poteka v treh fazah:
- Priprava surove mešanice iz surovin.
- Proizvodnja klinkerjev.
- Priprava cementa.
Kot surovine za proizvodnjo portlandskih materialov se uporabljajo minerali, ki vsebujejo okside:
- Kalcijev CaO (44%)
- Silicijev SiO 2 (14,5%)
- Aluminij Al2O3 (3,5%)
- Železo Fe2O3 (2%)
- Magnezij MgO (1,6%)
Rudarstvo poteka v rudnikih, pod zemljo ali na prostem v neposredni bližini obrata, ki imajo praviloma že zahtevano sestavo, ponekod pa je treba dodati glino, apnenec, železovo rudo, boksit ali ostanke livarskih materialov.
Zmes segreva v posebni valjasti peči, ki se nahaja vodoravno z rahlim naklonom in se počasi vrti. Temperatura se vzdolž jeklenke dvigne na približno 1480 ° C.
Stopnja segrevanja je določena tako, da se minerali združijo, vendar ne topijo. V spodnjem delu kalcijev karbonat (apnenec) razpade na kalcijev oksid in ogljikov dioksid (CO2).
V visokotemperaturnem območju kalcijev oksid reagira s silikati in tvori kalcijev silikat (CaSiO3 in Ca2Si2O5), majhno količino trikalcijevega aluminata (Ca3Al2O6) in feritnega aluminata (C4AF, rezultat reakcije 4CaO + Al2O3 + Fe2O3).
Nastali material se imenuje klinker. Klinker lahko hranite več let, preden začne proizvodnjo pod pogojem - izogibajte se stiku z vodo.
Teoretična energija, potrebna za proizvodnjo klinkerja, je približno 1700 joulov na gram, disperzija je veliko večja in lahko doseže do 3000 joulov na gram. To pomeni veliko povpraševanje po energiji in znatno sproščanje ogljikovega dioksida v ozračje - toplogredni plini..Količina ogljikovega dioksida v ozračju je v povprečju 1,05 kg CO2 na 1 kg klinkerja Portland cement.
Za izboljšanje lastnosti končnega izdelka dodamo približno 2% mavčnega ali kalcijevega sulfata klinkerju in zmes fino zmeljemo. Nastali prašek je pakiran in pripravljen za uporabo..
Cementna sestava:
- 64% kalcijevega oksida.
- 21% kremena.
- 6,5% glinice.
- 4,5% železov oksid.
- 1,5% magnezijevega oksida.
- 1,6% sulfat.
- 1% drugih materialov, vključno z vodo.
Portland cement pomešamo z vodo, nastala mešanica se strdi v nekaj urah. Začetno utrjevanje je posledica reakcije med vodo, mavcem in trikalcijevim aluminatom, da nastane kristalna struktura hidrata kalcijevega aluminata (CAH), ettringita (AFT) in monosulfata (AFM).
Kasnejše utrjevanje in razvoj notranjih napetostnih sil je bilo pridobljeno iz počasne reakcije vode s tremi kalcijevim silikatom, da nastane kalcijev silikat amorfne strukture, imenovan hidrat (CSH gel). V obeh primerih strukture obdajajo in vežejo posamezne granule prisotnega materiala.
V končni reakciji nastane silikagel (SiO2). Vse tri reakcije ustvarjajo toploto..
Z dodajanjem posebnih materialov cementu (apnenec in apno) se plastični beton proizvaja s hitro vgradnjo in visoko tehnološko učinkovitostjo. Malta, ki uporablja mešanico portlandskega cementa in apna, je znana kot malta. Ta material se uporablja za prekrivanje zunanjih površin stavb (mavca). Konvencionalni beton se praktično ne razmaže.Kakšna je razlika med temi vrstami cementa
Portland cement najpogostejša vrsta cementa javna uporaba, se uporablja kot glavna sestavina - beton, malta, omet, malta. Nastala je na podlagi drugih vrst hidravličnega apna v Angliji sredi 19. stoletja. Izhaja iz apnenca.
Prah dobimo s segrevanjem materialov v pečici, da nastane tako imenovani klinker, hkrati pa dodamo majhno količino drugih dodatkov.
Prednosti in slabosti:
- Portlandski cement lahko s podaljšanim stikom - pljučnim rakom povzroči kemične opekline, draženje. Vsebuje nekatere škodljive sestavine, kot sta kristalni silicijev dioksid in heksavalentni krom..
- Okoljski problemi so povezani z visoko porabo energije, ki je potrebna za rudnik, proizvodnjo in prevoz cementa, onesnaževanje zraka z dioksidom in trdnimi delci.
- Nizki stroški in široka razpoložljivost apnenca, skrilavca in drugih naravnih materialov, ki se uporabljajo v Portland cementu, ga uvrščajo med materiale z najnižjimi stroški, ki se pogosto uporabljajo po vsem svetu. Beton je izdelan iz portland cementa in je znan kot univerzalni gradbeni material..
