Цемент, как один из самых важных материалов для строительства, бывает нескольких разновидностей. Довольно часто используется глиноземистый, довольно дорогой цемент с рядом специфических характеристик. Он применяется для изготовления бетона, устойчивого к жаре и морозу, а также не пропускающего влагу, в ремонтных и аварийных работах.
Специфика производства
Второе название глиноземистого цемента — алюминатный. Это быстродействующая гидравлическая смесь, которая быстро затвердевает как в воздушной, так и в водной среде. Производство алюминатного цемента происходит по строгой технологии, с использованием одного из зарекомендовавших себя методов: спекания или плавления. Выбор делают в зависимости от состава бокситов (количества в них оксидов железа и кремниевой кислоты), качества кокса и стоимости электроэнергии.
Плавление
Основное сырье вместе с коксом и известняком загружают в ватержакетные печи, работающие на пылевидном топливе. Масса проходит через летку, снижает градус в изложницах печи, потом ссыпается в дробилку, где тщательно измельчается при помощи многокамерных мельниц и охлаждается.
Для производства могут использоваться:
- печи переменного тока (метод дуговой плавки);
- электроплавка (в процессе выделяется ферросилиций, что очищает смесь от излишков кремниевой кислоты).
Спекание
В этом случае используются заводские печи обычного типа и относительно невысокие температуры. Полученная смесь — геленит, при медленном охлаждении кристаллизуется в стеклообразную форму. Но нельзя допускать образования в цементе стекла, поэтому используют системы сверхбыстрого охлаждения. Выходящую из доменной печи смесь обрабатывают паровоздушным потоком, гранулируют.
Разновидности и структура
В продаже есть 2 типа глиноземистого цемента:
- стандартная смесь;
- высокоглиноземистая смесь.
Состав может иметь разные оттенки зеленого, желтого, черного и коричневого (цвет зависит от процента окисления составных ингредиентов и объема железа в смеси).
Марку продукта можно определить на третьи сутки после изготовления. Порошок фасуют в мешки по 40-50 кг.
Технические характеристики
В состав глиноземистого цемента входят бокситы и чистые известняки. Преобладающими оксидами являются алюминий, кальций и кремний, есть небольшое количество железа, титана, магния и серного ангидрида.
Бокситы — горная порода, состоящая из гидратов и разнообразных примесей. Используется для создания алюминия и огнеупоров, добычи абсорбентов.
Период начала затвердения составляет 30 и более минут, а окончательно процесс прекращается через 12 часов. Этот цемент стойкий к агрессивной внешней среде, прочен, но при этом деформируется под воздействием щелочной среды. Благодаря высокому показателю тепловыделения, алюминатный цемент можно использовать в зимних условиях (до -10 градусов). Он не подвержен коррозии и отличается отличной адгезией с массой иных материалов (например, металлической арматурой, магнезитом, шамотом, хромированной рудой). Устойчив к открытому пламени (до 1700 градусов), не пересыхает и не крошится.
Для корректировки сроков схватывания используют замедлители (хлористый кальций, буру, борную кислоту), либо ускорители (гипс, портландцемент, известь).
Наиболее благоприятная температура для затвердения является +15-20 градусов.
Маркировка
В ГОСТ 969-91 указаны три вида глиноземного цемента:
- Глиноземный цемент ГЦ-40. Характеризуется следующими прочностными характеристиками: с 22,5 МПа до 40 за первые трое суток. Используется, в основном, в строительной отрасли. Цена этой марки ниже остальных.
- 2. Глиноземный цемент ГЦ-50. Данный вид отличается возрастанием показателей: с 27,5 до 50 МПА. За счет этого характеристики улучшаются. Часто используется в топливно-энергетической сфере.
- 3. Глиноземный цемент ГЦ-60. За 72 часа показатель вырастает с 32,4 до 60 Мпа. Благодаря повышенной прочности, востребован в оборонном комплексе и металлургии.
Самые известные производители цемента в мире: Cimsa Icidac , Ciment Fondu, Secar.
Работа с бетоном чревата возникновением дерматита кожных покровов, заболеваний дыхательной системы, расстройствами слуховой и нервной систем. Поэтому важно соблюдать требования техники безопасности, такие как:
- работники должны пройти соответствующий инструктаж и получить разрешающее удостоверение;
- должны использоваться средства индивидуальной защиты — каски, очки, респираторы, спецодежда;
- все электрические провода должны быть подняты над землей, а изоляция проверена;
- в рабочий цикл запрещается вмешиваться до полной остановки механизма;
- электрические устройства можно переносить с места на место только выключенными.
Область применения
В промышленном строительстве использование глиноземистого цемента встречается в:
- реконструкции мостовых сооружений любого уровня сложности и конфигурации, их ремонта;
- быстрого возведения (за несколько суток) сооружений с максимальной устойчивостью;
- строительстве, где необходимо такое качество, как сульфатостойкость;
- закреплении анкерных болтов
- создании емкостей, которые в будущем будут контактировать с агрессивными веществами;
- обустройстве нефтяных скважин;
- застывании бетона, как ускоритель процесса;
- заделке крупных пробоин и деформаций в морских судах;
- залатывании течи в породе, если присутствует перерасход жидкости;
- для создания огнеупорного бетона, расширяющихся и водонепроницаемых составов;
- некоторых областях строительной химии (добавляют в клеевые составы);
- возведении морских и подземных конструкций, железобетонных сооружений;
- изготовлении водонепроницаемой штукатурки (используется при ремонте душевых и бассейнов, подземных коридоров, швов между тоннелями метрополитена).
Помимо промышленной строительной сферы, глиноземистый цемент популярен и в частном строительстве, а именно — для возведения жилых домов, а также:
- возведения каминов, топок и иных видов отопительных конструкций;
- дымоходов и вентиляционных систем (ремонт и реконструкция);
- обустройстве стяжки для пола, подоконников;
- строительстве цокольных этажей и подвалов в домах.
При использовании глиноземистого цемента в личных целях, следует знать правила его приготовления:
-
Смесь нужно как следует перемешать, что сделать вручную очень и очень сложно. Потому воспользуйтесь специальной бетономешалкой. Поскольку описываемый вид цемента гораздо более вязкий, чем остальные типы, то и перемешивание раствора занимает больше времени: не час-полтора, а 2-3 часа. Но не дольше! Иначе раствор «схватится» и его будет сложно наносить. Это же касается и бетономешалки: очищайте ее сразу после работы, иначе позднее вам придется затратить в разы больше усилий.
- Лучше всего использовать свежий цемент. Если его срок годности подходит к концу, или мешки со смесью пролежали не распакованными несколько месяцев, цемент нужно разрыхлить. Это можно сделать через специальное вибрационное сито, купленное в строительном магазине. Порошок высыпают в аппарат при помощи лопастного строительного шнека и обрабатывают.
- При работе с бетоном, в который добавлен глиноземистый состав, следите за температурой. Если она поднимется выше 10-15 градусов, бетон начнет быстро застывать и нанести его вы просто не успеете.
Глиноземистый (алюминатный) цемент можно приобрести в любом специализированном магазине, а его стоимость зависит от объема фасовки и производителя. Отечественный продукт стоит существенно дешевле иностранного, не уступая последнему в качестве.
Заключение
Глиноземистый цемент — прекрасный современный материал. Он незаменим в оборонной отрасли, мосто — и шахтостроении, строительной химии. Однако использовать его нужно, зная некоторые технологические нюансы и правила безопасности.