צמנט פורטלנד: מאפיינים טכניים ויישום

נכון לעכשיו, צמנט פורטלנד מוכר בצדק כסוג הקלסר הנפוץ ביותר לפתרונות בטון. הוא עשוי מסלעי קרבונט. הוא משמש לעתים קרובות בייצור של בטון. היום נסתכל מקרוב על המאפיינים הטכניים הטמונים בחומר זה, כמו גם כיצד ניתן ליישם אותו.

לפני ששוקלים את המאפיינים והתכונות של חומר כמו צמנט פורטלנד, כדאי להבין מה זה.

צמנט פורטלנד הוא סוג של מלט, שהוא חומר הידראולי ומקשר מיוחד. במידה רבה יותר, הוא מורכב מסידן סיליקט. רכיב זה תופס כ-70-80% מהאחוז של הרכב מלט כזה.

סוג זה של מלט מלט פופולרי בכל רחבי העולם. הוא קיבל את שמו מהאי, שנמצא על החוף של בריטניה הגדולה, שכן לסלעים מפורטלנד יש בדיוק אותו צבע.

למלט פורטלנד יש חוזקות וחולשות.

מלכתחילה, כדאי לשקול אילו יתרונות יש לחומר זה:

• יש לציין את מאפייני החוזק המצוינים של צמנט פורטלנד. לכן הוא משמש לרוב בייצור של מבני בטון מזוין מונוליטי וחפצים דומים אחרים.
• צמנט פורטלנד עמיד בפני כפור. הוא לא מפחד מטמפרטורות נמוכות. בתנאים כאלה, החומר אינו עובר דפורמציה ואינו נסדק.
• חומר זה עמיד למים. הוא אינו סובל ממגע עם לחות ולחות.
• ניתן להשתמש בצמנט פורטלנד אפילו לבניית יסודות בתנאי קרקע קשים. עבור תנאים כאלה, פתרון עמיד לסולפט משמש.
• ישנם מספר זנים של צמנט פורטלנד - כל קונה יכול לבחור את האפשרות הטובה ביותר עבור עצמו. ניתן לרכוש תרכובת מתקשה מהירה או בינונית.
• אם רכשת צמנט פורטלנד איכותי באמת, אז אתה לא צריך לדאוג מההתכווצות והעיוות שלאחר מכן. לאחר ההתקנה, הוא אינו יוצר סדקים או נזק דומה אחר.

אין הרבה חסרונות של צמנט פורטלנד. ככלל, הם קשורים לפתרונות באיכות נמוכה, שיש היום הרבה מהם בחנויות.

ביניהם ניתן למנות את הדברים הבאים:

• במהלך התקשותו המלאה, חומר באיכות נמוכה רגיש לעיוותים. יש לקחת זאת בחשבון בעת ​​העבודה. יש לספק גם את כל חיבורי ההתכווצות.
• פתרון זה אינו יכול להיקרא ידידותי לסביבה, שכן בהרכבו, בנוסף לטבעיים, ישנם רכיבים כימיים רבים.
• יש לנקוט זהירות בטיפול בצמנט פורטלנד, שכן מגע איתו עלול לגרום לכוויות וגירוי כימיים. לדברי מומחים, בתנאים של מגע ארוך טווח עם חומר זה, ניתן להרוויח סרטן ריאות.

למרבה הצער, כיום קונים רבים מתמודדים עם מרגמות צמנט פורטלנד באיכות נמוכה. מוצר זה חייב לעמוד בתקן GOST 10178-75. אחרת, ייתכן שהתערובת לא תהיה חזקה ואמינה.

הרכב צמנט פורטלנד המודרני מכיל סיד, גבס וחמר קלינקר מיוחד שעבר עיבוד מיוחד.

כמו כן, סוג זה של מלט מתווסף עם רכיבים מתקנים המשפרים את המאפיינים הטכניים של המרגמה:

• לספק לו את הצפיפות המתאימה;
• לקבוע מהירות התמצקות כזו או אחרת;
• להפוך את החומר לעמיד בפני גורמים חיצוניים וטכנוגניים.

הייצור של מלט מסוג זה מבוסס על סיליקטים של סידן. גבס משמש להתאמת ההגדרה. צמנט פורטלנד מיוצר על ידי שריפה (לפי נוסחה מיוחדת) של תערובת מסוימת עם כמות גדולה של סידן.

בייצור של צמנט פורטלנד, אי אפשר להסתדר בלי סלעי קרבונט. אלו כוללים:

• גִיר;
• אֶבֶן גִיר;
• סיליקה;
• אלומינה.

כמו כן, לעתים קרובות בתהליך הייצור, נעשה שימוש לעתים קרובות ברכיב כגון חוואר. זהו שילוב של סלעי חימר וקרבונט.

אם ניקח בחשבון את תהליך ייצור צמנט פורטלנד בפירוט, נוכל להסיק שהוא מורכב משחיקת חומרי הגלם הדרושים. לאחר מכן, הוא מעורבב כראוי בפרופורציות מסוימות ונורה בתנורים. במקביל, משטר הטמפרטורה נשאר על 1300-1400 מעלות. בתנאים כאלה מובטחת הקלייה וההתכה של חומרי הגלם. בשלב זה מתקבל מוצר הנקרא קלינקר.

כדי להשיג את המוצר המוגמר, הרכב המלט נטחן שובולאחר מכן מעורבב עם גבס. המוצר המתקבל חייב לעבור את כל הבדיקות כדי לאשר את איכותו. להרכב המוכח והאמין תמיד יש את התעודות המתאימות של המדגם הנדרש.

כדי לייצר צמנט פורטלנד באיכות גבוהה כתוצאה מכך, משתמשים במספר שיטות לייצורו:

• יָבֵשׁ;
• יבש למחצה;
• מְשׁוּלָב;
• רָטוֹב.

שיטות ייצור יבשות ורטובות משמשות לרוב.

אפשרות ייצור זו כוללת יצירת צמנט פורטלנד בתוספת רכיב קרבונט מיוחד (גיר) ואלמנט סיליקון - חימר.

תוספי ברזל משמשים לעתים קרובות:

• צלי פיריט;
• בוצת ממיר.

שיטה זו לייצור מלט עמיד נקראת רטוב, שכן השחזה של כל הרכיבים מתרחשת במים. במקביל, נוצר מטען בשקע שהוא השעיה על בסיס מים. בדרך כלל, תכולת הלחות שלו נעה בין 30% ל-50%.

לאחר מכן, הבוצה נורה ישירות בכבשן. בשלב זה משתחרר ממנו פחמן דו חמצני. כדורי הקלינקר המופיעים נטחנים בקפידה עד שהם הופכים לאבקה, שכבר אפשר לקרוא לה מלט.

לשיטת הייצור החצי יבשה משתמשים ברכיבים כמו סיד וחמר. על פי התוכנית הסטנדרטית, רכיבים אלה נמחצים ומייבשים. לאחר מכן מערבבים אותם, מרסקים שוב ומותאמים עם מגוון תוספים.

בסוף כל שלבי הייצור מגרגרים חימר וסיד ונשרפים. אנו יכולים לומר ששיטת הייצור החצי יבשה כמעט זהה לזו היבשה. אחד ההבדלים בין השיטות הללו הוא גודל חומר הגלם הטחון.

השיטה היבשה לייצור צמנט פורטלנד מוכרת בצדק כחסכונית ביותר. המאפיין הייחודי שלו טמון בעובדה שבכל שלבי הייצור נעשה שימוש בחומרי גלם שנמצאים אך ורק במצב יבש.

טכנולוגיה כזו או אחרת לייצור מלט תלויה ישירות בתכונות הפיזיקליות והכימיות של חומרי גלם. הפופולרי ביותר הוא ייצור החומר בתנאים של כבשנים סיבוביים מיוחדים. במקרה זה יש להשתמש ברכיבים כגון חימר וסיד.

כאשר החימר והסיד נמעכים לחלוטין במנגנון ריסוק מיוחד, הם מיובשים למצב הנדרש. במקרה זה, רמת הלחות לא תעלה על 1%. באשר לטחינה וייבוש ישירות, הם מבוצעים במכונת מפריד מיוחדת. ואז התערובת המתקבלת מועברת למחלפי חום ציקלוניים ונשארת שם לזמן קצר מאוד - לא יותר מ-30 שניות.

לאחר מכן מגיע שלב שבמהלכו שורפים ישירות את חומר הגלם המוכן. לאחר מכן, הוא מועבר למקרר. לאחר מכן הקלינקר "מועבר" למחסן, שם הוא ייטחן היטב ויארוז. במקרה זה, ההכנה המוקדמת של רכיב הגבס וכל האלמנטים הנוספים, כמו גם אחסון ושינוע עתידיים של קלינקר, יתבצעו באותו אופן כמו בשיטת הייצור הרטוב.

אחרת, טכנולוגיית ייצור זו נקראת משולבת. בעזרתו מתקבלת הבוצה בשיטה הרטובה, ולאחר מכן התערובת המתקבלת משוחררת מלחות עודפת באמצעות מסננים מיוחדים. תהליך זה צריך להימשך עד שרמת הלחות היא 16-18%. לאחר מכן, התערובת מועברת לשריפה.

ישנה אפשרות נוספת לייצור מעורב של תערובת מלט. במקרה זה, מסופק הכנה יבשה של חומרי גלם, אשר לאחר מכן מדולל במים (10-14%) ונתון לגרנולציה שלאחר מכן. יש צורך שגודל הגרגירים לא יהיה יותר מ-15 ס"מ. רק לאחר מכן הם מתחילים לירות את חומר הגלם.

צרכנים רבים תוהים מה ההבדל בין צמנט פורטלנד למלט רגיל.

יש לציין מיד כי מלט קלינקר הוא אחד מתתי הסוגים של המרגמה הקלאסית. ככלל, הוא משמש בייצור בטון, אשר, בתורו, הוא הכרחי בבניית מבני בטון מונוליטי ומזוין.

ראשית, ההבדלים בין שני הפתרונות נעוצים במראה, בביצועים ובתכונות שלהם. אז, צמנט פורטלנד עמיד יותר לטמפרטורות נמוכות, מכיוון שהוא מכיל תוספים מיוחדים. עבור מלט פשוט, מאפיינים אלה חלשים הרבה יותר.

צמנט פורטלנד פופולרי ומבוקש יותר ממלט רגיל, למרות ההרכב הכימי שלו. המומחים שלו הם שממליצים להשתמש בו בעבודות בנייה, במיוחד אם הן בקנה מידה גדול.

ישנם מספר סוגים של צמנט פורטלנד.

• ייבוש מהיר. הרכב כזה מתווסף עם מינרלים ורכיבי סיגים, ולכן הוא מתקשה לחלוטין בשלושת הימים הראשונים. הודות לתכונה זו, זמן ההחזקה של המונוליט בטפסות מצטמצם באופן ניכר. ראוי לציין כי בתהליך ייבוש צמנט פורטלנד המתייבש במהירות, הוא מגביר את מאפייני החוזק שלו. סימון תערובות המתייבשות במהירות - M400, M500.
• בדרך כלל מתקשה. בהרכב של צמנט פורטלנד כזה, אין תוספים המשפיעים על תקופת ההתקשות של הפתרון. בנוסף, הוא אינו זקוק לטחינה עדינה. הרכב כזה חייב להיות בעל מאפיינים התואמים את GOST 31108-2003.
• מפלסטיק. צמנט פורטלנד זה מכיל תוספים מיוחדים הנקראים plasticizers. הם מספקים למלט ניידות גבוהה, תכונות חוזק מוגברות, עמידות בתנאי טמפרטורה שונים וספיגת לחות מינימלית.

• הידרופובי. צמנט פורטלנד דומה מתקבל על ידי החדרת רכיבים כמו אסידול, מילונפט ותוספים הידרופוביים אחרים.המאפיין העיקרי של צמנט פורטלנד הידרופובי הוא עלייה קלה בזמן ההתייצבות, כמו גם היכולת לא לספוג לחות לתוך המבנה שלו.

• עמיד בפני סולפט. הסוג העמיד לסולפטים של צמנט פורטלנד משמש להשגת בטון איכותי שאינו מפחד מטמפרטורות נמוכות וכפור. ניתן להשתמש בחומר זה בבניית מבנים ומבנים המושפעים ממי סולפט. מלט כזה מונע היווצרות קורוזיה על מבנים. דרגות של צמנט פורטלנד עמיד לסולפט - 300, 400, 500.
• עמיד לחומצה. התוכן של צמנט פורטלנד זה מכיל חול קוורץ ונתרן סיליקופלואוריד. רכיבים אלה אינם מפחדים ממגע עם כימיקלים אגרסיביים.
• אלומינוס. צמנט קלינקר אלומינה מאופיין בהרכב בו אלומינה קיימת בריכוז גבוה. הודות לרכיב זה, להרכב זה יש מינימום הגדרה וזמן ייבוש.

• פוצולנית. צמנט פוצולאני עשיר בתוספים מינרלים (מקור וולקני ומשקע). רכיבים אלו מהווים כ-40% מכלל ההרכב. תוספים מינרליים בצמנט פורטלנד פוצולני מספקים ביצועים עמידים למים גבוהים יותר. עם זאת, הם אינם תורמים להיווצרות תפרחת על פני השטח של תמיסה מיובשת.
• לבן. פתרונות כאלה עשויים מסיד טהור וחימר לבן. כדי להשיג אפקט הלבנה גדול יותר, הקלינקר עובר תהליך של קירור נוסף במים. צמנט פורטלנד לבן משמש לרוב בעבודות גימור ואדריכלות, כמו גם צבעוני. זה יכול לשמש גם כבסיס למרגמה צבעונית של צמנט פורטלנד. הסימון של הרכב זה הוא M400, M500.

• סלאג צמנט פורטלנד. סוג זה של צמנט פורטלנד משמש לייצור בטון עמיד בחום. לחומר כזה יש מקדם נמוך של התנגדות לכפור, וזו הסיבה שהוא משמש לעתים קרובות כל כך בבניית מבנים לא רק קרקעיים, אלא גם תת-קרקעיים ותת-מימיים.

• מילוי חוזר. צמנט פורטלנד מיוחד באר נפט משמש לרוב לצמנט בארות גז ונפט. הרכב המלט הזה הוא מינרלוגי. הוא מדולל בחול קוורץ או סיגים אבן גיר.

ישנם מספר סוגים של מלט זה:

1. חוֹלִי;
2. מְשׁוּקלָל;
3. היגרוסקופי נמוך;
4. עמיד במלח.

• סלאג אלקליין. למלט פורטלנד כזה יש תוספים מאלקליות, כמו גם סיגים טחונים. יש קומפוזיציות שבהן קיימים רכיבי חימר. מלט אלקליין סלאג תופס באותו אופן כמו צמנט פורטלנד רגיל עם בסיס חולי, עם זאת, הוא מאופיין בעמידות מוגברת לגורמים חיצוניים שליליים וטמפרטורות נמוכות. כמו כן, לפתרון כזה יש רמה נמוכה של ספיגת לחות.

כפי שאתה יכול לראות, המאפיינים הטכניים והפיזיים של סוגים שונים של צמנט פורטלנד שונים מאוד זה מזה. הודות למבחר כה רחב, ניתן לבחור פתרון הן לעבודות בנייה והן לעבודות גמר בכל תנאי.

כל הזנים של צמנט פורטלנד שונים בסימונים שלהם:

• M700 הוא תרכובת עמידה מאוד. זה הוא שמשמש לייצור בטון בעל חוזק גבוה לבניית מבנים מורכבים וגדולים. תערובת כזו אינה זולה, ולכן היא משמשת לעתים נדירות ביותר לבניית מבנים קטנים.
• М600 הוא הרכב בעל חוזק מוגבר, אשר משמש לרוב בייצור של אלמנטים בטון מזוין קריטיים ומבנים מורכבים.
• M500 הוא גם עמיד מאוד. הודות לאיכות זו, ניתן להשתמש בו בשחזור מבנים שונים שעברו תאונות והרס קשים. כמו כן, הרכב M500 משמש להנחת משטחי כביש.
• M400 הוא המשתלם והנפוץ ביותר. יש לו פרמטרים טובים של עמידות בפני כפור ועמידות לחות. ניתן להשתמש בקלינקר M400 לבניית מבנים לכל מטרה.

כפי שהוזכר לעיל, צמנט פורטלנד הוא סוג משופר של טיט צמנטי. מאפיינים טכניים מסוימים הטמונים בחומר זה תלויים ישירות בסוג הישיר של חומר המילוי. אז, צמנט פורטלנד המתייבש במהירות המסומנים 500 ו-600 מתהדר בהתקשות מהיר, ולכן הוא מעורבב בבטון לבניית מבנים מסיביים וגדולים, והם יכולים להיות גם מעל הקרקע וגם מתחת לאדמה. בנוסף, לרוב מתייחסים להרכב זה במקרים בהם נדרשת הכוח המהיר ביותר האפשרי. לרוב, צורך זה מתעורר כאשר יוצקים את הבסיס.

צמנט פורטלנד עם סימון 400 מוכר בצדק כשכיח יותר. הוא רב תכליתי ביישום שלו. הוא משמש ליצירת חלקי בטון מונוליטי ומחוזק רבי עוצמה, הכפופים לדרישות חוזק מוגברות. הרכב זה נמצא מעט מאחורי צמנט פורטלנד בדרגה 500, אך הוא זול יותר.

קלסר עמיד לסולפט משמש לעתים קרובות להכנת תערובות לבניית מבנים שונים מתחת למים. צמנט פורטלנד מתקדם זה הוא הכרחי בתנאים אלה, שכן מבנים תת-מימיים רגישים במיוחד להשפעות המזיקות של מי סולפט.

מלט עם פלסטייזר וסימון 300-600 מגדיל את תכונות הפלסטיות של המרגמה, וגם מגדיל את מאפייני החוזק שלה. באמצעות צמנט פורטלנד כזה, ניתן לחסוך כ-5-8% מהקלסר, במיוחד בהשוואה למלט רגיל.

זנים מיוחדים של צמנט פורטלנד אינם משמשים לעתים קרובות לעבודות בנייה בקנה מידה קטן. זה נובע מהעלות הגבוהה שלהם. ולא כל צרכן מכיר היטב ניסוחים כאלה. ובכל זאת, מלט פורטלנד, ככלל, משמש בבניית מתקנים גדולים וחשובים.

צמנט פורטלנד מעניק לבטון רגיל תכונות מיוחדות ותכונות חוזק, מה שהופך אותו לפופולארי מאוד בעבודות בנייה (במיוחד בקנה מידה גדול). עם זאת, פתרון כזה לא יכול לשמש בערוגות נהר זורמים, גופי מים מלוחים, כמו גם במים עם תכולה גבוהה של חומרים מינרליים.

צמנט פורטלנד מורכב יותר בהרכבו מאשר טיט רגיל.

כשאתה עובד עם חומרים כאלה, עליך להקשיב לעצות ולהמלצות של מומחים:

• על מנת שהתמיסה תתקשה בהקדם האפשרי, יש צורך לבחור הרכב מינרלוגי מתאים של המלט, כמו גם ליישם תוספים מיוחדים. לעתים קרובות במקרים כאלה, הם פונים לחימום חשמלי או עיבוד לחות בחום.
• חנקות נתרן, אשלגן ואמוניום משמשות להאטת ההתקשות. נ.ס
• יש צורך לקחת בחשבון את זמן ההתייצבות של משחת המלט. תחילתו של תהליך זה מתרחשת לא מוקדם יותר מאשר לאחר 30-40 דקות, והסוף - לא יאוחר מאשר לאחר 8 שעות.
• אם מתוכנן להשתמש בצמנט פורטלנד לסידור הבסיס בתנאי קרקע מורכבים, אז מומחים ממליצים בחום לבחור בתמיסה עמידה לסולפט, בעלת תכולה גבוהה של רכיבים מינרלים.
• צמנט פורטלנד צבעוני או לבן אידיאלי לריצוף.עם שימוש בפתרון כזה, אתה יכול ליצור פסיפס יפה, אריחים וציפויים ברצצי.

• צמנט פורטלנד אינו נדיר. אתה יכול לקנות אותו כמעט בכל חנות לחומרי בניין. זה חייב להיות מוכן כראוי לעבודה. כדי לעשות זאת, אתה צריך לקחת 1.4-2.1 מים עבור כל 10 ק"ג של מלט. כדי לחשב את הכמות המדויקת של הנוזל הנדרש, אתה צריך לשים לב למידת הצפיפות של הפתרון.
• שימו לב להרכב של צמנט פורטלנד. אם הוא מכיל תוספים שונים לשיפור איכויות עמידות לחות, המאפיינים עמידים לכפור יפחתו. אם אתה בוחר מלט לאקלים לח, אז טיט רגיל לא יעבוד בשבילך. עדיף לרכוש צמנט פורטלנד סיגים.
• תערובות קלינקר צבעוניות ולבנות יש להעביר ולאחסן במיכל מיוחד.
• יש היום הרבה תרכובות קלינקר מזויפות בחנויות. מומחים ממליצים בחום להכיר את תעודות האיכות של סחורה בעת הקנייה, אחרת המלט עלול להתברר כאיכות נמוכה.

את תהליך השגת צמנט פורטלנד ניתן לראות להלן.