Глиноземний цемент — гідравлічна будівельна суміш, головна особливість якої-швидке твердіння на повітрі і у воді. Він призначений для створення виробів і будівельних конструкцій, експлуатованих у воді і при контакті з хімічно агресивними середовищами. Бетони на основі традиційного портландцементу не здатні довго зберігати характеристики у вологих умовах. Волога проникає в пори, викликаючи корозію арматурної сталі, агресивні сульфати та інші солі швидко руйнують бетонний елемент і метал. Ефективною альтернативою звичайному портландцементу в цих випадках є глиноземистий цемент, склад і фізико-механічні характеристики якого регламентуються ГОСТом 969-91.
Склад і особливості виробництва глиноземистого цементу
Продукт отримують подрібненням сировини, збагаченого глиноземом. До складу сировини входять оксид:
- алюмінію-30-50%;
- кальцію-35-45%;
- кремнію-5-15%;
- заліза-5-15%.
У суміші також присутні: двухкальціевий силікат, алюмінати і баластні домішки. Для уповільнення схоплювання вводять борну кислоту, буру, хлористий кальцій. Для прискорення-вапно, гіпс, портландцемент. За процентним співвідношенням оксиду кальцію матеріал ділиться на високоглиноземний (CaO більше 40%) і нізкоглиноземний (CaO менше 40%).
Існувавши два способи приготування глиноземистого цементу: плавленням шихти або випалюванням гранульованих компонентів.
Основні етапи технології плавлення:
- підготовка шихти;
- розплавлення шихти в спеціалізованих печах;
- охолодження утворився після розплавлення продукту;
- грубе дроблення;
- тонкий помел.
Етапи технології спікання:
- просушування компонентів;
- тонкий помел;
- гомогенізація в гранули;
- випалення;
- охолодження;
- тонкий помел.
Російські заводи, що спеціалізуються на виробництві глиноземистих цементів, використовують в основному технологію плавлення.
Характеристики глиноземного цементу
Алюмінати кальцію, присутні в складі сировинної суміші, обумовлюють підвищені міцнісні і хороші в’яжучі властивості. Процес твердіння ГЦ, на відміну від ПЦ традиційного складу, відноситься до екзотермічних реакцій, під час яких спостерігається інтенсивне тепловиділення. У першу добу виділяється найбільша кількість тепла, і в цей час температура повітря вище +30°C стає небезпечною, оскільки міцність готового продукту в цьому випадку різко знижується. Температура цементного тіста може підніматися до + 100°C.
Відповідно до ГОСТу глиноземистий цемент ділиться на марки, які розрізняються по стійкості до стиснення: ГЦ-40, ГЦ-50, ГЦ-60. У порівнянні зі звичайним ПЦ, ГЦ утворює штучний камінь більш міцний, щільний, стійкий до хімічно активних середовищ. Марочну міцність продукт на базі глиноземистого цементу набуває через 72 години після початку твердіння, на основі ПЦ – через 28 діб.
Обмеження по використанню цього продукту-неможливість експлуатації в контакті з лужними середовищами.
Відмінні властивості глиноземистого цементу:
- Можливість застосування в зимових умовах, завдяки інтенсивному тепловідділенню.
- Опір готового цементного каменю впливу рідких і газоподібних середовищ, що ускладнюють експлуатаційні умови.
- Інтенсивний набір міцності після затвердіння.
- Висока щільність готовий продукт.
Області застосування глиноземистого цементу
Штучний камінь на основі ГЦ використовується в областях будівництва, в яких необхідні: прискорений набір міцності, підвищена стійкість до агресивних середовищ, вогнетривкість. Сфери використання глиноземистого цементу:
- ізоляційні заходи в нафтових свердловинах;
- ліквідація течі в морських судах;
- виробництво резервуарів, що експлуатуються в контакті з агресивними середовищами;
- виготовлення резервуарів, в яких зберігається рідке паливо;
- закладення тріщин гідроізоляційної штукатуркою в водопровідних комунікаціях, в яких тиск переданого середовища досягає 10 атмосфер;
- гідроізоляція підземних тунелів;
- ремонт басейнів і душових кімнат;
- пристрій гідроізоляційних покриттів очисних споруд;
- реконструкція старих будівельних конструкцій.
Особливості застосування і пропорції компонентів в глиноземистому цементі
ГЦ використовується не тільки в масовому, але і в індивідуальному будівництві для облаштування місць, в яких можливі інтенсивні температурні впливи, висока вологість, вплив хімічно активних середовищ. Він затребуваний для облаштування димоходів, обробки печей, монтажу вентиляційних труб.
У разі використання цементу, який зберігався тривалий час, потрібно його розпушення. Оптимально-розмішати в’яжучий в віброситі, оснащеному лопатевим шнеком.
При використанні глиноземистого цементу в будівництві забороняється:
- пропарювати бетон;
- використовувати для приготування ГЦ підігріту, солону, кислу, лужну воду, оптимальна температура води становить + 15…+18°C;
- застосовувати заповнювачі, розігріті на сонці, а також заповнювачі, що містять луги в хімічно незв’язаному стані;
- виготовляти розчини або бетони при використанні ГЦ і ПЦ в співвідношенні, більшому ніж 1/3.
Приблизний витрата ГЦ без його поєднання з ПЦ для приготування 1 м3:
- розчину-500-800 кг;
- бетону — 300-400 кг.
На 1 кг ГЦ знадобиться приблизно 0,4 л води.
Оптимальна температура навколишнього середовища при затвердінні цементного каменю в перші три доби на повітрі або у воді – +15…20°C. при температурі нижче -10°C покладену бетонну суміш захищають від промерзання за допомогою укривних матеріалів.
