Специальный цемент; разновидности спеццемента
Специальный цемент – разновидности спеццемента
Цемент, являясь уникальным строительным материалом, подразделяется на виды в зависимости от назначения и условий эксплуатации бетонных конструкций. Тяжелые и особо тяжелые условия эксплуатации, также особые условия набора прочности бетона, требуют применения цементов специального вида.
Специальный цемент – уникальный строительный материал, обладающий особыми свойствами по скорости набора прочности, пластичности, величине усадки, водонепроницаемости, сульфат стойкости, морозостойкости и эстетическим характеристикам.
Что представляет собой цемент
С латинского «caementum» переводится как щебень или битый камень. Этот порошкообразный материал является искусственно созданным вяжущим, состоящим из клинкера, определенного количества гипса, минеральных добавок и различных наполнителей. При затворении цемента водой или другими жидкостями, образуется пластичная масса, способная при затвердевании превращаться в камневидное тело.
Цемент является основной составляющей бетонного и цементно-песчаного раствора. Он обладает уникальной способностью набирать свою прочность при воздействии влаги, чего не скажешь о гипсе или воздушной извести, твердеющих в сухих условиях.
Интересен тот факт, что еще древние римляне к извести подмешивали вулканический пепел или дробленый камень. Это можно считать началом истории появления цемента.
Получение цементных смесей
- получение клинкера; известняк дробится на небольшие куски и смешивается с глиной (соотношение – примерно 3:1); затем эта масса спекается при температуре 1400-1500 °C;
- превращение клинкера в порошок; на этой стадии клинкер смешивают с гипсом и другими добавками, после чего измельчают до состояния мелкозернистого порошка.
Это грубая производственная схема. В каждом случае свои особенности изготовления – типы и количество добавок, температура обжига, фракция наполнителя и т. д.
Состав
Маложелезистый клинкер является базовым сырьем для производства бетона и цемента белого цвета. Он не содержит хрома и марганца, обогащен минеральными добавками, содержит известняк, гипс, а также хлорноватистые слои, которые отвечают за осветление материала и придание ему белого оттенка.
При изготовлении белого цемента применяются компоненты, в которых отсутствуют вещества, способные окрасить готовый материал (особенно окись железа). В процессе производства принимается во внимание наличие в составе окисей титана, хрома и марганца.
В качестве известкового составляющего применяется мел или чистый известняк, в качестве глинистого могут использоваться отходы каолинового производства (шлинкер) или каолиновая глина. Для увеличения силикатного модуля в клинкерную смесь вводят мелкозернистый кварцевый песок или иные чистые породы, содержащие высокий процент кремнезема.
Известковый ингредиент в своем составе не должен иметь более 0,1% окиси железа. Если в глинистом компоненте окиси железа меньше допустимого значения, то в известковом его процент может быть немного выше. Но и в том и в другом ингредиенте допускается присутствие небольшого количества окиси хрома и марганца.
Свою прочность цемент приобретает после процедуры обжига и следующего за этим быстрого охлаждения. Для обжига клинкера применяют жидкое топливо или газ, которые при горении не образуют сажу или золу.
Что такое портландцемент
Портландцемент — это вяжущее вещество, для изготовления которого применяется измельчённый клинкер, строительный гипс и специальные добавки. Клинкер для изготовления портландцемента представляет собой сырьевую массу, получаемую путем обжига глины, известняка, мергеля, доменного шлака, нефелинового шлама и других веществ.
Клинкер является основным компонентом портландцемента. От соотношения содержащихся в нём всех вышеуказанных компонентов, зависит прочность и стойкость цемента к различному роду воздействиям. Портландцемент может выпускаться как в чистом виде, без добавок, так и с различного рода минеральными включениями, которые в той или иной мере влияют на его эксплуатационные характеристики.
Свойства портландцемента
Основными свойствами портландцемента являются:
- Прочность;
- Плотность;
- Водопотребность и водоотделение;
- Морозостойкость;
- Фракция (тонкость помола);
- Сроки схватывания;
- Тепловыделение;
- Степень сцепления с металлопрокатом.
По степени механической прочности портландцемент подразделяется на четыре следующих марки: 400, 500, 550, 600. Марка портландцемента определяет предел прочности материала на изгиб и сжатие, и выражается в кгс/см 2 . Сроки схватывания портландцемента определяют способность материала затвердевать за определённый отрезок времени.
Нормальными сроками затвердевания портландцемента считается время не более 10 ч после его затворения водой, и не ранее чем 45 мин, за которые мастер должен успеть выработать строительную смесь. Скорость схватывания портландцемента всецело зависит от его минералогического состава, а также качества применяемого клинкера.
Основные недостатки классических СИЦ
Цементная масса созревает очень долго – первично за 3-6 минут, а окончательно примерно за сутки. Все это время пломбировочный материал:
Очень чувствителен к избытку или недостатку влаги, так что пломбу нужно покрыть защитным лаком;
Чувствителен к сильным механическим нагрузкам, особенно к вибрациям при обработке пломб. Из-за этого шлифовать и полировать пломбу нужно уже после окончательно затвердения, на второе посещение;
Невозможно протравить ортофосфорной кислотой;
При наложении без прокладки имеет шанс травмировать одонтобласты (если СИЦ используется для пломбирования полости глубокого кариеса).
СИЦ не очень прочны на диаметральные растяжения, так что их нельзя применять в местах со значительной, и особенно с разнонаправленной нагрузкой;
СИЦ не очень устойчивы к истиранию, так что их недопустимо использовать в полостях с большой механической нагрузкой;
По своим эстетическим свойствам СИЦ намного уступают композитам – по прозрачности они близки к дентину и плохо полируются, хотя по цветам вполне сравнимы с материалами для эстетических реставраций.
Сегодня СИЦ постоянно совершенствуются, постепенно избавляясь от своих недостатков.