Jaka jest różnica między zwykłym cementem a cementem portlandzkim?

Cement - główny materiał w branży budowlanej. Stosowany razem z piaskiem do formowania zaprawy lub z innymi obojętnymi materiałami, takimi jak kruszony kamień. Jakość cementu i otrzymanych produktów zależy od surowców i proporcji składników, zwłaszcza jako procent wody. Stosunek wody do cementu jest ważny, aby uniknąć pogorszenia odporności i właściwości mechanicznych masy.

Cement można ulepszyć dzięki wskaźnikom technologicznym i jest on połączony nie tylko z nieprzepuszczalnością wilgoci. Dzięki dodatkom cement staje się bardziej płynny, co jest szczególnie korzystne przy wykańczaniu lub wypełnianiu betonowych form. Jeśli potrzebujesz użyć cementu jako kleju - użyj specjalnych materiałów, które sprawiają, że wygląda jak pasta. Dodatek jest rodzajem żywicy, która po zmieszaniu z cementem w małych ilościach przekształca go w zupełnie inny materiał. Cement jest bardzo hojnym materiałem, tanim i łatwym w użyciu.

Definicja cementu portlandzkiego

Cement portlandzki jest powszechnie stosowanym rodzajem cementu, stosowanym jako baza spoiwa do przygotowania zaprawy.

Został wynaleziony w 1824 roku w Anglii przez murarza Josepha Aspdina i otrzymał swoją nazwę od podobieństwa i wyglądu do wapienia Portland, wyspy w Dorset (Anglia).

Cement portlandzki jest wytwarzany przez mielenie klinkieru z dodatkiem kredy w wymaganej ilości, aby usprawnić proces hydratacji. Analiza mikroskopowa cementu ujawnia obecność czterech głównych składników, a mianowicie L alita (krzemian trójwapniowy), belit (krzemian diwapniowy), celit (glinian trójwapniowy) i brownmilleryt (glinian ferrytowy).

Produkcja cementu portlandzkiego odbywa się w trzech etapach:

  1. Przygotowanie surowej mieszanki z surowców.
  2. Produkcja klinkieru.
  3. Przygotowanie cementu.

Jako surowce do produkcji materiałów portlandzkich zastosowano minerały zawierające tlenki:

  • CaO wapnia (44%)
  • Krzem SiO 2 (14, 5%)
  • Al2O3 aluminium (3, 5%)
  • Żelazo Fe2O3 (2%)
  • Magnez MgO (1, 6%)

Wydobycie odbywa się w kopalniach, pod ziemią lub na otwartym powietrzu w bezpośrednim sąsiedztwie zakładu, które z reguły mają już pożądany skład, aw niektórych przypadkach konieczne jest dodanie pozostałości gliny, wapienia, rudy żelaza, boksytu lub żeliwa.

Mieszanina jest podgrzewana w specjalnym cylindrycznym piecu, umieszczonym poziomo z lekkim nachyleniem i powoli obracającym się. Temperatura wzrasta wzdłuż cylindra do około 1480 ° C.

Stopień ogrzewania jest określany w taki sposób, że minerały agregują, ale nie topią się. W dolnej części węglan wapnia (wapień) rozkłada się na tlenek wapnia i dwutlenek węgla (CO2).

W strefie wysokotemperaturowej tlenek wapnia reaguje z krzemianami tworząc krzemian wapnia (CaSiO3 i Ca2Si2O5), niewielką ilość glinianu trójwapniowego (Ca3Al2O6) i glinian ferrytu (C4AF, wynik reakcji 4CaO + Al2O3 + Fe2O3).

Powstały materiał nazywa się klinkierem. Klinkier może być przechowywany przez wiele lat, zanim trafi do produkcji, pod warunkiem, że unika kontaktu z wodą.

Teoretyczna energia potrzebna do produkcji klinkieru wynosi około 1700 dżuli na gram, wariancja jest znacznie wyższa i może osiągnąć do 3000 dżuli na gram. Oznacza to większe zapotrzebowanie na energię i znaczne uwalnianie dwutlenku węgla do atmosfery - gazów cieplarnianych.

Ilość dwutlenku węgla w atmosferze wynosi średnio 1, 05 kg CO2 na 1 kg klinkieru cementu portlandzkiego.

Aby poprawić wydajność gotowego produktu, do klinkieru dodaje się około 2% gipsu lub siarczanu wapnia i mieszanina jest drobno zmielona. Powstały proszek jest pakowany i gotowy do użycia.

Skład cementu:

  • 64% tlenek wapnia.
  • 21% tlenek krzemu.
  • 6, 5% tlenku glinu.
  • 4, 5% tlenku żelaza.
  • 1, 5% tlenku magnezu.
  • 1, 6% siarczanu.
  • 1% innych materiałów, w tym wody.

Cement portlandzki miesza się z wodą, mieszanina twardnieje w ciągu kilku godzin. Wstępne utwardzanie jest spowodowane reakcją wody, gipsu i glinianu trójwapniowego, tworzącą strukturę krystaliczną wodzianu glinianu wapnia (CAH), ettringitu (AFT) i monosiarczanu (AFM).

Późniejsze utwardzanie i rozwój wewnętrznych sił naprężenia uzyskuje się z powolnej reakcji wody z trzema krzemianami wapnia z wytworzeniem krzemianu wapnia o amorficznej strukturze zwanej hydratem (żel CSH). W obu przypadkach struktury otaczają i wiążą poszczególne granulki materiału.

W końcowej reakcji otrzymuje się żel krzemionkowy (SiO2). Wszystkie trzy reakcje wytwarzają ciepło.

Przez dodanie materiałów betonowych do cementu (wapienia i wapna) uzyskuje się beton plastyczny z szybką instalacją i wysoką przetwarzalnością. Zaprawa z mieszanki cementu portlandzkiego i wapna jest znana jako zaprawa wapienna. Ten materiał jest używany do pokrywania zewnętrznych powierzchni budynków (gipsu). Konwencjonalny beton jest praktycznie niezniszczalny.

Jaka jest różnica między tymi rodzajami cementu?

Cement portlandzki jest najpopularniejszym rodzajem cementu ogólnego stosowania, stosowanym jako główny składnik - beton, zaprawa, tynk, fuga. Powstał na bazie innych rodzajów wapna hydraulicznego w Anglii w połowie XIX wieku. Pochodzi z wapienia.

Proszek jest wytwarzany przez ogrzewanie materiałów w piecu w celu utworzenia tak zwanego klinkieru, z dodatkiem niewielkiej ilości innych dodatków.

Plusy i minusy:

  • Cement portlandzki może powodować oparzenia chemiczne, podrażnienie, długotrwały kontakt - rak płuc. Zawiera niektóre szkodliwe składniki, takie jak krzemionka krystaliczna i sześciowartościowy chrom.
  • Problemy środowiskowe są związane z wysokim zużyciem energii wymaganym dla kopalni, produkcją i transportem cementu, zanieczyszczeniem powietrza przez dwutlenek i pyłem.
  • Niski koszt i szeroka dostępność wapienia, łupku ilastego i innych naturalnych materiałów stosowanych w cemencie portlandzkim sprawiają, że jest to jeden z najtańszych materiałów powszechnie stosowanych na całym świecie. Beton wykonany jest z cementu portlandzkiego i jest znany jako uniwersalny materiał budowlany.

Zalecane

Jaka jest różnica między oryginalnym TCP a duplikatem
2019
Jaka jest różnica między certyfikatem a deklaracją zgodności?
2019
Jaka jest różnica między żelem jednofazowym a trójfazowym?
2019