Глиноземистый цемент и его особенности

Кроме традиционного портландцемента существуют иные вяжущие компоненты с минеральным составом. Рассмотрим характеристики, особенности и применение глиноземистого цемента.

Глиноземистый цемент и его особенности

Описание

Глиноземистый цемент относится к группе вяжущих компонентов для приготовления строительных смесей. ГЦ может быть использован в качестве самостоятельного, базового или дополнительного компонента. Характеристики готовых продуктов определяются составом и способом приготовления природного вещества.

Состав

В качестве основы для производства композитного вяжущего используются алюминиевая руда (бокситы), известняк и породы с высоким содержанием алюминия. За счет последнего иное название ГЦ – алюминатный. При детальном рассмотрении химический состав глиноземистого цемента представлен оксидами металлов в таком содержании (в %):

  • алюминий – 30-50:
  • кальций – 35-45;
  • железо и кремний – по 5-15.

В зависимости от доли CaO различают два типа ГЦ:

  • мелоизвестковый – 35-40 %;
  • высокоизвестковый – от 40 %.

Классификация также проводится по концентрации других примесей:

  • обычный с содержанием глинозема до 66 %, кремниевой кислоты около 3 %;
  • высокоглиноземистый с аналогичными компонентами до 76 и до 1 % соответственно.

Глиноземистый цемент и его особенности

Также в составе глиноземистого цемента присутствуют функциональные компоненты. Так, для балласта применяется геленит, а с целью увеличения рабочего времени раствора добавляется двухкальциевый силикат.

Производство

Методики изготовления алюминатного цемента сводятся к обжигу составляющих компонентов. Способов всего два: спекание или плавление. Первая технология подразумевает использование печей шахтного либо вращающегося типа, в которых температура поднимается до 1300 градусов по Цельсию. Сначала сырье охлаждают для кристаллизации геленита, затем происходит нагревание, а заготовку гранулируют и быстро остужают. Недостаток здесь в больших энергозатратах, но вяжущее вещество на выходе получается высокопрочным и качественным.

Плавление происходит постепенно в печах шахтного типа, которые также применяются для литья цветных металлов. Доменные практически не используются из-за низкой прочности получаемого материала на начальных этапах схватывания. В камеру сырье подается в измельченном виде с добавлением кокса. Получаемый продукт на выходе подвергается водяному охлаждению, далее заготовки попадают в специальную дробильную установку с многокамерными мельницами.

Вторая методика более распространенная за счет использования пылевидного топлива, что экономически более выгодно. Реже производители прибегают к электроплавке с целью очищения продукта от кремниевой кислоты.

Еще один подтип методики – дуговая плавка. Процесс выполняется в печах с переменным током. Здесь измельченное сырье обращают в гранулы или брикеты. При этом известняк предварительно кальцинируют, алюминиевую руду прокаливают. В результате получают ГЦ самого высокого качества на фоне алюминатных аналогов.

Технические характеристики

Одно из главных свойств глиноземистого цемента заключается в быстром схватывании и набора прочности. Процесс затвердевания происходит около 12 часов, а марочный показатель достигается в течение 3 дней. Для сравнения – портландцементу требуется 28 суток. Такая скорость образования цементного камня оправдана высоким содержанием активных кальциевых алюминатов.

Глиноземистый цемент и его особенности

Важно! Раствор на основе ГЦ рекомендуется замешивать маленькими порциями. Это объяснимо коротким рабочим временем композита – примерно 30-45 минут.

Также на фоне традиционного портландцемента алюминатный аналог превосходит в следующем:

  1. Адгезия с металлом. Коэффициент сцепления ГЦ со стальной арматурой выше, благодаря чему монолит получается более целостным.
  2. Жаростойкость. Если у ПЦ процесс дегидратации начинается при нагревании до 550 градусов по Цельсию, то у ГЦ свойства и форма сохраняются в условиях свыше 1500 градусов (по ГОСТу 969-91 для марок ВГЦ I – 1580, ВГЦ II – 1670 и ВГЦ III – 1750).
  3. Плотность. Бетон из портландцемента имеет пористую структуру, из ГЦ пустоты в теле искусственного камня практически отсутствую, имеют меньшие размеры. В результате прочность и удельный вес также выше.

Минеральный композит на основе цемента проявляет устойчивость к механическим нагрузкам, агрессивным условиям эксплуатации относительно влаги, биологических и химических реагентов. Также бетон обладает инертностью к коррозии.

Важно! ГЦ неустойчив к щелочам, взаимодействие составов приводит к деформированию монолита. Из-за этого не рекомендуется самостоятельное добавление в раствор вяжущего с гипсом, известью и ПЦ.

Еще одно преимущество материала перед портландцементом – выделение тепла в процессе твердения раствора на глиноземистом цементе. В первые сутки показатель достигает 70 %. Это положительно сказывается на активности схватывания, позволяет выполнять заливку конструкций при температуре -10 градусов по Цельсию.

Важно! Работать с раствором на основе ГЦ не рекомендуется в жаркую погоду. При +30 градусов прочность сухого остатка будет ниже заявленной в 2-3 раза.

Стоит отметить особенность раствора из глиноземистого цемента. Из-за высокой вязкости вяжущего рабочую массу замешивать приходится дольше и трудозатратнее, нежели на основе ПЦ. Самостоятельно без опыта добиться однородности, своевременно выработать смесь сложно. Поэтому с целью получения качественного бетона лучше доверить работу профессионалам.

Виды

Ввиду характеристик материала сухие смеси в продажу поступают в контейнерах или мешках по 40-50 кг. Так как содержание железа может быть разным цветовое исполнение может быть желтым, зеленым, коричневым или черным.

Глиноземистый цемент и его особенности

Производство глиноземистого цемента регламентируется ГОСТом 969 от 2019 года (обновленные 969-77 и 969-91). На основании документа алюминатное вяжущее по прочности на сжатие подразделяют на три типа:

  1. Цемент глиноземистый ГЦ-40 в течение суток способен выдержать нагрузку в 22,5-40 МПа. Применяется материал в строительной сфере для реализации различных проектов. Считается лидером по потребительскому спросу.
  2. Глиноземистый цемент ГЦ-50 набирает прочность в 27,4-50 МПа. Основная сфера применения – топливная и энергетическая отрасль.
  3. Цемент глиноземистый ГЦ-60 (от 32,4 МПа) применяется оборонном и металлургическом секторе.

Также по показателям прочности на третьи сутки выделяют:

  • ВГЦ-25 или ВГЦ III по ГОСТ 969-91 (высокоглинистый цемент с классом прочности В25);
  • ВГЦ-35 или ВГЦ I;
  • ОВГЦ-25 (особочистый ВГЦ).

Важно! Маркировке ВГЦ II соответствуют марки ВГЦ с прочностью 25 и 35 МПа.

На базе алюминатного цемента приготовляют три типа смесей:

  • с гипсом и шлаком – расширяется в воде;
  • с полугидратом гипса м гашеной известью – проявляет гидроизоляционные свойства;
  • комбинированный применяется в изоляционных и ремонтных работах со шлюзами, тоннелями, трубопроводами и резервуарами для той или иной жидкости.

Подводя итоги применение ГЦ сводится к строительным и ремонтным работам с ответственными и гидротехническими конструкциями. Вяжущий компонент важен в условиях получения быстрого и высокопрочного результата (транспортные сети, мосты, оборонительные и стратегические объекты).

Востребован материал для выполнения реконструкций в послеаварийных ситуациях в случае с трубопроводом, плотинами, дамбами, портовыми сооружениями, морскими судами. Жаростойкий бетон особенно актуален в промышленном секторе и отопительных пунктах.

В частном секторе нередко приходится работать в условиях низких температур. Так, алюминатный компонент актуален для устройства подушки под фундамент, фиксации анкерных систем, герметизации скважин. Более масштабные проекты здесь редко реализуются из-за высокой стоимости материала на фоне портландцемента. Но в случае с высокими грунтовыми водами мастера рекомендуют выбирать более качественный вариант.

Производители

Производством всех марок глиноземистого цемента в России занимается ОАО “Пашийский Металлургический Цементный Завод”. Также на отечественном рынке можно найти продукцию из Голландии (Caltra) и Франции (Sekar, Kerneos). Конкурентом из России можно считать ООО “ЕМА-цемент”.

Заключение

Глиноземистый цемент изготавливается на базе минералов с высоким содержанием алюминия. Присутствие химически активного металла объясняет быстрое твердение раствора и высокую адгезию материала со стальной арматурой. Применяется материал в строительных и ремонтных работах в условиях высокой влажности, агрессивных сред за исключение щелочной.

Бетон, цемент, ЖБИ
Добавить комментарий