Aprospect.ru

Агентство недвижимости
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сетевое издание Международный студенческий научный вестник ISSN 2409-529X

Цемент использование цемента свойства цемента

Введение

Широкое внедрение в практику современной ортопедической стоматологии несъемных конструкций зубных протезов позволило существенно улучшить качество проводимого ортопедического лечения. Однако процент осложнений остается довольно высоким.

При выборе цемента для фиксации зубных протезов Крючков М.А. уверяет, что врач-стоматолог должен обращать внимание на физико-механические и прочностные характеристики (прочность при сжатии, толщина цементной плёнки, время твердения, адгезия и др.), а также на раздражение к пульпе, к твердым тканям зуба и тканям пародонта[1]

Одними из причин неудачных исходов лечения является нарушение медикаментозной подготовки для усиления адгезии цемента, не правильный выбор и использование фиксирующих материалов, приводящее к разгерметизации конструкций и развитию вторичного кариозного процесса под несъемными конструкциями зубных протезов, качество фиксирующих материалов (не полностью отвечающее клиническим требованиям и обеспечивающее не надежное удержание протезов на опорных зубах) [2,4].

Таким образом, необходим четкий дифференциальный подход при использовании современных цементов. Фиксирующий материал должен одновременно обладать хорошей адгезией и токсикологической инертностью[3].

Целью статьи стало выявление требований, применяемые к фиксирующим цементам и экспериментальное исследование по улучшения физико- механических свойств материалов.

Обзор литературы по выбранной теме

В начале обзора необходимо напомнить, что функциональная эффективность несъемных зубных протезов во многом определяется их точностью и качеством в фиксации, благодаря чему продвижение современных технологий в этом направлении идет на уровне с разработкой и совершенствованием фиксирующих материалов. [9]

Опираясь на тот факт, что современные цементы растворяются и разрушаются при воздействии на них механической нагрузки, а также обладают недостаточной адгезией к тканям зуба, Штейнгарт М.З. сделал вывод что цементы не полностью отвечают требованиям, предъявляемые к фиксации.

Безусловно, завершение ортопедического лечения несъемными зубными протезами является их фиксация на цемент. Общим для всех литых ортопедических конструкций является наличие между металлом и тканями зуба промежутка, равного 30-50мкм [5,8].

Конечно, на толщину плёнки равным образом влияет продолжительное время (2-3минуты), обеспечивающее большую текучесть материала, предпочтительную для точной фиксации ортопедических конструкций.

Очевидно, заполнить пространство между поверхностью культи зуба и коронкой, а также обеспечить минимальный контакт фиксирующего цемента с жидкостью полости рта возможно благодаря материалам, выполняющие определенные требования для постоянной фиксации. Одни из важнейших характеристик для фиксирующих материалов являются прочность при сжатии, позволяющая противостоять жевательному давлению, растворимость в ротовой жидкости, адгезия к твёрдым тканям зуба и др. [2,5].

Кроме того, на фиксацию протеза влияет недостаточная или излишняя степень конвергенции боковых стенок к режущему краю или жевательной поверхности[7].

Итак, в повседневной практике врачи-стоматологи применяют 5 типов материалов для постоянной фиксации ортопедических конструкций. Эти материалы различаются по показаниям к применению, химическому составу, физико-механическим и клиническим свойствам, надежности, технике нанесения и имеют свои преимущества и недостатки[10].

К первому типу цементов относятся цинк- фосфатные цементы. Порошок содержит оксид цинка и оксид магния; жидкость- водный раствор ортофосфатной кислоты, — уверяет И. В. Литвишко.

Они зарекомендовали себя с положительной стороны, благодаря высокой прочности, термоизолирующим свойствам, хорошей адгезии к тканям зуба, смягчающим действием на пульпу зуба и слизистую оболочку полости рта, легкому замешиванию и низкой стоимости [2,6].

Разумеется, есть явные недостатки, к ним относятся: отсутствие антибактериального эффекта, высокая растворимость в полости рта и ротовой жидкости, низкая эстетика, большая краевая проницаемость (приводящая к гиперчувствительности зубов и развитию кариозного процесса) [1,2].

Поликарбоксилатные цементы включены во второй тип цементов. Состоят из порошка (модифицированный оксид цинка с добавлением оксида магния) и жидкости (раствор полиакриловой кислоты).

Они имеют химическую возможность связываться с эмалью и дентином, высокую прочность на растяжение, низкую растворимость, пластичность, минимальную толщину цементной пленки. Однако поликарбоксилатные цементы самые не прочные материалы.

Третий тип представляют традиционные стеклоиономерные цементы. Их основанием является фторалюмосиликатное стекло с более чем достаточным содержанием фтора, реагирующее с полиакриловой кислотой.

Говоря об одобрительных свойствах, необходимо упомянуть их кариесстатический эффект, высокую прочность на сжатие, низкую токсичность, незначительное выделение тепла (что позволяет противостоять термическому воздействию на пульпу). Что же касается негативных качеств, таких как: высокая токсичность, растворимость в ростовой жидкости, появление микротрещин при пересушивании — портят положительную картину о стеклоиномерных цементах.

Одни из последних поколений являются полимерно-модифицированные стеклоиномерные, а также компомерные. Благодаря полиакриловой кислоты, входящей в состав цементов, при смешивании с порошком образуется полиакриловая соль, что значительно усиливает свойства цементов, например, механическую прочность, управляемое отверждение и наименьшую восприимчивость к воздействию влаги[1,2,5,6].

И наконец пятый тип цементов- это композитные. При работе с ними, они обеспечивают хорошие ретенционные свойства, за чет образования гибридного слоя, благодаря которым композитные материалы широко применяются в стоматологии. В их составе присутствуют силаны, инициаторы полимеризации, стабилизаторы, неорганические наполнители и красители. Их привилегия в сравнении с остальными цементами это высокая адгезия, низкая растворимость, надежная герметичность. А вот нежелаемые качества композитов относят выделение фтора и высокий риск постоперационной чувствительности[7,9,10].

К счастью, в наше время доступно проведение экспериментальных исследований, для улучшения физико- механических свойств материала и улучшения эффективности ортопедического лечения несъемными конструкциями[1,5].

Читайте так же:
Расход цементного раствора м100

На основе токсико-гигиенических исследований получена оценка биосовместимости и безопасности использования цементов для фиксации несъёмных конструкций зубных протезов [1,6].

В качестве исследуемого материала был выбран цинк-фосфатный цемент «Висцин». К его порошку добавлены наноразмерные частицы кремния – до 200 нм для изменения его свойств[1,4].

Нанокремний, стимулируя процессы пролиферации и регенерации, ускоряет обновление эпидермиса и восстанавливает функции клеток дермы – фибробластов. В воде кремний подавляет бактерии, вызывающие брожение и гниение, осаждает тяжелые металлы, нейтрализует хлор, адсорбирует радионуклеиды[2].

Результаты и обсуждения

Таким образом, экспериментальные результаты изучения биологического действия цементов подтвердили, что за счёт изменения его физико-химических свойств увеличивается прочность на сжатие на 15%; увеличивается адгезия к дентину зуба в 2,5-3 раза, общее время твердения; снижается термическая реакция на пульпу опорных зубов, что в комплексе снижает риск развития осложнений[1,8,9].

Вывод

Исходя из выше описанного, несомненно можно удостовериться об улучшении свойств материала, о его высококачественной фиксации ортопедических конструкций[3,5].

Проанализировав качества всех стоматологических цементов для фиксафии несъемных протезов, можно с уверенностью сказать, что для фиксации несъемных протезов предпочтение следует отдавать композитным. Эти материалы обладают целым рядом специфических свойств (ретенционные и токсикологические), которые выгодно отличают данные цементы от фиксирующих материалов других типов.

Что же касается добавления к порошку цемента наноразмерных частиц кремния, делаем вывод, что физико-химические свойства улучшаются, фиксирующая функция цемента возрастает, а также появляется возможность применения цемента для постоянной фиксации несъемных зубных протезов без риска осложнений.

Цемент использование цемента свойства цемента

Цемент является одним из важнейших строительных материалов. Его применяют для изготовления бетонов, бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов, асбестоцементных изделий.

Изготовляют его на крупных механизированных и автоматизированных заводах.

Цемент — это название группы гидравлических вяжущих веществ, главной составной частью которых являются силикаты и алюминаты кальция, образовавшиеся при высокотемпературной обработке сырьевых материалов, доведенных до частичного или полного плавления.

В группу цементов входят: портландцемент, быстротвердеющий цемент, шлаковый цемент, пуццолановый цемент, расширяющий цемент, пластифицированный цемент, сульфатостойкий цемент, водонепроницаемый цемент, гидрофобный и другие.

Портландцем е нт (от англ. Portland — название полуострова на Юге Великобритании), гидравлическое вяжущее вещество, состоящее главным образом из силикатов кальция. Портландцемент — наиболее распространённый в современном строительстве вид цемента. добавок (10—15%). Получают портландцемент тонким измельчением клинкера с гипсом (3—7%); допускается введение в смесь активных минеральных

Клинкер — продукт обжига (до полного спекания) искусственной сырьевой смеси, состоящей приблизительно из 75% карбоната кальция (обычно известняка) и 25% глины. Обжиг сырья ведут преимущественно во вращающихся печах при 1450—1500 °С. Свойства портландцемента зависят главным образом от состава клинкера и степени его измельчения. Важнейшее свойство портландцемента — способность твердеть при взаимодействии с водой. Оно характеризуется маркой портландцемента, определяемой по прочности на сжатие и изгиб стандартных образцов цементно-песчаного раствора после 28 суток твердения во влажных условиях (в России для портландцемента установлены марки от 300 до 600).

Портландцемент выпускается в трех видах: белый, цветной и серый портландцемент. Некоторые виды цемента также описаны ниже.

Шлаковый цемент — общее название цементов, получаемых совместным помолом гранулированных доменных шлаков с добавками-активизаторами (известь, строительный гипс, ангидрит и другие) или смешением этих, раздельно измельченных, компонентов.
Различают следующие виды шлакового портландцемента: известково-шлаковый с содержанием извести 10-30% и гипса до 5% от массы цемента и сульфатно-шлаковый с содержанием гипса или ангидрита 15-20%, портландцемента до 5% или извести до 2%. Шлаковый цемент применяют для получения строительных растворов и бетонов, используемых преимущественно в подземных и подводных сооружениях. Известково-шлаковый цемент наиболее эффективен в производстве автоклавных материалов и изделий.

Пуццолановый цемент — цемент, в состав которого вводится активная кремнеземистая (пуццолановая) добавка, повышающая стойкость изделий из пуццоланового цемента к разрушающему воздействию пресных и сульфатных вод.

Пластифицированный портландцемент — цемент с пластифицирующей гидрофильной поверхностно-активной добавкой (напр., 0,2-0,3% сульфитно-дрожжевой бражки). Введение добавки повышает пластичность бетонных смесей.

Тампонажный цемент — разновидность портландцемента, и предназначенный для цементирования нефтяных и газовых скважин. Тампонажный цемент изготовляют совместным тонким измельчением клинкера и гипса. В России выпускают тампонажный цемент двух видов: для так называемых холодных (с температурой до -40°С) и горячих (до +75°С) скважин. Тампонажный цемент применяют в виде цементного теста, содержащего 40-50% воды.

Расшир я ющийся цем е нт — собирательное название группы цементов , обладающих способностью увеличиваться в объёме в процессе твердения. У большинства расширяющихся цементов расширение происходит в результате образования в среде гидратирующегося вяжущего вещества высокоосновных гидросульфоалюминатов кальция, объём которых вследствие большого количества химически связанной воды значительно (в 1,5—2,5 раза) превышает объём исходных твёрдых компонентов. Полное расширение расширяющихся цементов составляет 0,2—2%. Прочность расширяющихся цементов 30—50 Мн/м 2 . В нашей стране наибольшее распространение среди расширяющихся цементов получили водонепроницаемый расширяющийся цемент, расширяющийся портландцемент , гипсоглинозёмистый расширяющийся цемент, а также напрягающий цемент. Все расширяющиеся цементы лучше твердеют и показывают большее расширение во влажных условиях. Благодаря высокой водонепроницаемости расширяющиеся цементы применяются для заделки стыков сборных железобетонных конструкций, создания надёжной гидроизоляции при возведении некоторых гидротехнических сооружений, производстве напорных железобетонных труб и т.п.

Читайте так же:
Цемента больше чем песка

Сульфатостойкий цемент изготовляют из клинкера нормированного минералогического состава: в клинкере должно быть не более 5% трехкальциевого алюмината и не более 50% трехкальциевого силиката. Низкое предельное содержание трехкальциевого алюмината требуется потому, что сульфатная коррозия развивается в результате взаимодействия сульфатов, находящихся в окружающей среде, с трехкальциевым гидроалюминатом цементного камня. Если в цементном камне С3А присутствует в малых количествах, то образуется незначительное количество гидросульфоалюмината кальция. Тогда он не опасен, так как распределяется в порах бетона, вытесняя оттуда воду или воздух, и внутренних напряжений в бетоне не вызывает.
Сульфатостойкий цемент обычно выпускают двух марок: 300 и 400.

Магнезиальный цемент используют для устройства магнезиальных полов, как магнезиальное вяжущее, представляющее собой тонкодисперсный порошок, активной частью которого является оксид магния. Оксид магния, в свою очередь, есть продукт умеренного обжига природных карбонатных пород магнезита или доломита.

Глиноземестый цемент — быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением обожженной до спекания или сплавления сырьевой смеси, богатой глиноземом. В качестве сырьевых материалов для получения глиноземистого цемента используют известняк или известь и породы с высоким содержанием глинозема Al2O3, например бокситы.
Минералогический состав глиноземистого цемента характеризуется большим содержанием низкоосновных алюминатов кальция, главным из которых является однокальциевый алюминат CaO&Al2O3 .

Применение глиноземистого цемента ограничено его высокой стоимостью. Его используют при срочных ремонтных и аварийных работах, производстве работ в зимних условиях, для бетонных и железобетонных сооружений, подвергающихся воздействию сильно минерализованных вод, получения жаростойких бетонов, а также изготовления расширяющихся и безусадочных цементов.

Гидрофобный цемент получают в результате тонкого измельчения портландцементного клинкера совместно с гипсом и гидрофобизующей добавкой (асидол, мылонафт, олеиновая кислота, окисленный петролатум, кубовые остатки синтетических жирных кислот и др.). Данный цемент обладает меньшим водопоглощением, большей морозостойкостью и водонепроницаемостью, чем обычный портландцемент; способен длительное время храниться даже во влажной среде без потери активности. Повышенное воздухововлечение данного цемента снижает прочность тяжелых бетонов, однако, при производстве легких и ячеистых бетонов это свойство играет положительную роль.

Водонепроницаемый безусадочный цемент — быстросхватывающееся и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тщательного смешивания глиноземистого цемента, полуводного гипса и гашеной извести. Начало схватывания не ранее 1 мин., а конец не позднее 5 мин. с момента затворенеия.
Цемент применяют для устройства гидроизолирующей торкретной оболочки бетонных и железобетонных сооружений, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности (туннели, фундаменты и т.д.).

Строительно-технические свойства цемента

1. Водоотделение цемента — количество воды, отделившейся при расслоении цементного теста вследствие осаждения частиц цемента.

2. Гидрофобизация цемента — повышение устойчивости цемента к воздействию влаги воздуха путем введения специальных добавок, гидрофобизирующих поверхность зерен цемента.

Цемент использование цемента свойства цемента

Статьи Материалы Минеральные вяжущие вещества Технические свойства портландцемента.

Технические свойства портландцемента.

ВОДОПОТРЕБНОСТЬ. Указанные процессы твердения портландцемента могут протекать при определенном количестве воды. Для прохождения химических реакций необходимое количество воды колеблется в пределах 15-18 % от веса цемента, однако с точки зрения технологии производства работ такого количества воды недостаточно, чтобы получить пластичное тесто, которое можно было бы уложить в дело. Поэтому на практике к цементу добавляют больше воды, нежели это требуется для химических реакций.

Естественно, что излишняя вода будет испаряться и образовывать в затвердевшем цементном камне поры тем больше, чем больше будет несвязанной воды в тесте или растворе, а это, в свою очередь, будет сказываться отрицательно на прочности материала. Как видно, здесь возникает два противоречия: с одной стороны, чтобы получить тесто с высокой пластичностью, удобное в работе, необходимо большее количество воды, с другой стороны, чтобы была высокая прочность структуры, следует брать меньшее количество воды. В связи с этим практически берется такое оптимальное количество воды, чтобы удовлетворить этим двум условиям.

Это количество воды для цемента определяется показателем «нормальная густота» цементного теста. «Нормальная густота» цементного теста — это такое состояние теста с оптимальным содержанием воды, при котором пестик стандартного прибора погружается в него на определенную глубину (точнее, не доходит до пластинки на 5-7 мм). Ряд свойств цемента определяется на тесте «нормальной густоты», что служит одновременно и для сравнимости результатов испытаний. Нормальная густота цементного теста выражается в процентах и для портландцемента находится в пределах от 25 до 28 %.

Твердение цемента сопровождается изменением его объема. Если процесс протекает на воздухе, то происходит усадка за счет испарения воды, а при твердении в воде происходит обратное явление — набухание. Особенно опасна усадка, в результате которой в отвердевшем бетоне или растворе могут появляться трещины. Для предупреждения усадочных деформаций твердение бетона, особенно в первый период, должно проходить во влажных условиях. Если вода испарится, то твердение цемента практически прекращается.

СРОКИ СХВАТЫВАНИЯ. По сути, это технологическое свойство, которое характеризует период коллоидации цементного теста при твердении. В этот период тесто начинает терять свою пластичность (удобоукладываемость). В практике строительства, чтобы уложить бетонные или растворные смеси с наименьшими затратами труда, сделать это необходимо до потери цементным тестом его пластических свойств. Различают начало схватывания и конец.

Читайте так же:
Свойства цемента при перевозке

За начало принимается время от момента затворения цемента водой до того момента, когда игла стандартного прибора не доходит до пластинки при испытании на 1-2 мм. Обычно это время наступает для портландцемента не ранее 45 мин. Конец схватывания характеризуется временем от момента затворения до того времени, когда игла будет входить в тесто не более 1 мм. Это время согласно стандарту должно наступать не позднее 10 ч.

На сроки схватывания могут оказывать влияние различные факторы. Так, например, с понижением температуры окружающей среды сроки схватывания замедляются, а при повышении — наоборот. Количество воды затворения также оказывает замедляющее действие на сроки схватывания при ее увеличении. Замедление схватывания происходит при введении в цемент пластифицирующих и гидрофобных добавок. Добавки же ускорители твердения, напротив, сокращают сроки схватывания.

ВОДОУДЕРЖИВАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ. При затирании цемента водой можно наблюдать, что некоторые цементы полностью удерживают воду в период схватывания, у других же отделяется небольшой слой разной толщины. Если учесть, что водоцементное отношение (В/Ц) в бетонах всегда превышает установленное при определении нормальной густоты цементного теста, то станет ясно, что величина водоотделения может быть значительной. От него во многом зависит однородность бетона и сцепление раствора с крупным заполнителем.

При послойной укладке бетона в верхней части слоев будет скапливаться большое количество свободной воды, что приведет к неоднородности бетона по толщине и как следствие — неравномерной прочности, явлению нежелательному, особенно проявляющемуся в массивных сооружениях. Кроме того, сцепление между слоями такого бетона будет пониженным. Испарения этой воды из бетона вызывают дополнительное образование пор, способствующих диффузии агрессивной воды вглубь бетона.

Уменьшение водоотделения может быть достигнуто за счет введения в цемент при помоле клинкера гидравлических добавок (трепелы, опоки и др.) и поверхностно-активных веществ (сульфитно-спиртовая барда (ССБ) и др.).

Следует отметить, что водоотделение в цементах иногда играет положительную роль. Например, при уплотнении тонкостенных конструкций методом вакуумирования или изготовлении железобетонных труб методом центрифугирования.

РАВНОМЕРНОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЕМА. При твердении цементных образцов происходят различные изменения их объема. Как было сказано ранее, если образцы твердеют на воздухе, то появляется воздушная усадка, а при твердении в воде, наоборот, происходит набухание. Впрочем, эти явления практически не вызывают неравномерного изменения объема образцов. Другое дело, когда в цементе содержится много свободной извести, которая находится в состоянии пережога и вызывает при гидратации искривление поверхности образцов и появление в них волосяных трещин.

Неравномерность изменения объема цемента может также вызываться наличием в цементе зерен периклаза (оксида магния), а также большого количества добавки гипса. Следует отметить, что проявление неравномерного изменения объема при твердении цемента частично устраняется при выдерживании клинкера на складе перед помолом. Кроме того, неравномерность снижается или вовсе исчезает при введении в портландцемент активных гидравлических добавок.

ПРОЧНОСТЬ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА. До сих пор мы говорили о процессах, происходящих при твердении портландцемента, тем не менее, строителя в основном интересует вопрос прочности в абсолютных единицах и изменение ее во времени.

Прочность портландцемента характеризуется маркой цемента, которая оценивается пределами прочности при сжатии и изгибе. По этим двум показателям цемент разделяется на марки. Марка цемента устанавливается по пределу прочности при изгибе образцов балочек 4 х 4 х 1 6 см и при сжатии их половинок, изготовленных из пластичного раствора состава 1 : 3 (одна часть цемента и три части нормального песка по массе) и хранившихся во влажных условиях при температуре 20±3 °С до момента испытания в течение 28 суток.

Фактический предел прочности при сжатии в возрасте 28 суток называется активностью цемента. По стандарту портландцемент выпускается четырех марок: 400, 500, 550 и 600, для которых установлены определенные пределы прочности при сжатии и изгибе.

СТОЙКОСТЬ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА ПО ОТНОШЕНИЮ К ДЕЙСТВИЮ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ АГРЕССИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА, или коррозия поортландцеменьного кам. Открытие портландцемента способствовало бурному строительству гидротехнических сооружений, однако вскоре было замечено, что бетонные сооружения на основе портландцемента стали разрушаться, разрушался цементный камень. Этот вид разрушений был назван «коррозией портландцементного камня», которая происходила при действии на бетон различных вод. Большие исследования по выявлению причин коррозии и разработке мероприятий по борьбе с ней были проведены французом Ле Шателье, немецким ученым Михаэлисом и русским В. М. Москвиным. По предложению проф. В. М. Москвина коррозия портландцементного камня разделена на три вида:
1) разрушение цементного камня пресными проточными водами;
2) разрушение в кислой среде;
3) разрушение минерализованными водами (морская среда).

Разрушение цементного камня в проточной воде происходит при фильтрации воды через поры камня, которая растворяет и вымывает гидроксид кальция из камня, делая последний сильно пористым телом с резким понижением прочности цементной связки в бетоне.

Образование в цементном камне гидроксида кальция — основной сотставляющеи воздушной извести — происходит в результате гидролиза пригидратации C3S и C2S по реакциям:
2(3CaO·SiО2) + 6Н2О = 3CaO·2SiО2·3H2О + 3Ca(OH)2.
2(2CaO·SiО2) + 4Н2О = 3CaO·2SiО2·3H2О + Са(ОН)2.
Если учесть, что в портландцементе суммарное содержание C3S и C2S в среднем колеблется около 60 %, то содержание гидроксида кальция в цементном камне будет составлять около 25 % по массе, т. е. четверть всей массы цементной связки бетона, поэтому и неудивительно, что бетон может в результате выщелачивания прийти в негодность.

Читайте так же:
Раствор готовый кладочный цементный марка 50 показатели

Внешне проявление первого вида коррозии заключается в появлении на поверхности бетона белого налета в виде высолов. Профессор В. П. Скрыльников в связи с этим удачно назвал этот вид коррозии — «белая смерть цемента».

Проявление выщелачивания извести из камня можно определить и обработкой поверхности фенолфталеином, в результате чего обработанная поверхность окрасится в малиновый цвет. — Наиболее эффективным способом борьбы с этим видом коррозии является использование для бетонов специальных видов цементов, содержащих активные минеральные добавки, например пуццолановый цемент и др.

Второй вид коррозии может проявляться в различных формах. В виде общекислотной, углекислотной, магнезиальной, органо-кислотной коррозии и коррозии под действием минеральных удобрений. Общим для этого вида разрушений является то, что различные кислоты, вступая во взаимо действие с продуктами гидратации цемента, образуют водорастворимые соли, которые еще легче растворяются и вымываются из цементного камня, чем гидроксид кальция.

Остановимся подробнее на углекислотной коррозии и коррозии от минеральных удобрений как наиболее распространенных и опасных.

Углекислотная коррозия возникает в основном от действия углекислоты воздуха, содержание которой значительно превышает другие виды кислот. При затвердевании бетона до проектной прочности на воздухе углекислота, содержащаяся в воздухе, взаимодействует с гидроксидом кальция, переводя последний в карбонат кальция. То же самое может происходить и в затвердевшем бетоне при эксплуатации в водах, содержащих углекислоту (например, в болотистых или грунтовых). В дальнейшем при изменении концентрации углекислоты в среде работы бетона происходит процесс взаимодействия карбоната кальция с углекислотой по реакции СаСО3 + СО22О = Са(НСО3)2 с образованием соли кислого углекислого кальция, которая еще легче растворяется и выщелачивается, чем сам гидроксид кальция. Примером такого разрушения бетона может служить случай с малым искусственным дорожным сооружением в Улан-Удэ, пришедшим в негодность после годичной
эксплуатации.

Если учесть, что в бетонах возможно использование и заполнителей из карбонатных пород, то создаются дополнительные условия для образования легкорастворимой соли, и тогда применение только специальных цементов в бетонах не обеспечит надежной защиты от разрушения. Необходимым в этом случае будет дополнительная обработка поверхности бетона водозащитными слоями, например, пропитка битумными или полимерными составами поверхностных слоев бетона, соприкасающихся с агрессивной средой.

Теперь о коррозии под действием минеральных удобрений. Из всех видов минеральных удобрений наиболее вредными являются аммиачные удобрения — аммиачная силитрат и сульфат аммония, которые в своем составе содержат нитрат аммония NH4NO3, который действует на гидроксид кальция по реакции
Са(ОН)2 + 2NH4NO3 + 2Н2О = Ca(NО3)2·4H2О + 2NО3,
образуя нитрит кальция, хорошо растворимый в воде и легко вымываемый
из бетона.

Третий вид коррозии портландцементного камня наблюдается при действии грунтовых вод, содержащих минеральные соли, или в морской воде. Этот вид коррозии часто называют сульфатной коррозией, т. к. морская вода содержит в своем составе обязательное количество сернокислых соединений типа RSO4. Сульфатные соединения вступают в реакции с гидроксидом кальция, образуя сернокислый кальций по уравнению RSО4 + Са(ОН)2 = CaSО4 + R(OH)2.

Сернокислый кальций помимо образования по реакции непосредственно может содержаться как в морских, так и в грунтовых водах. При насыщении пор цементного камня водой, насыщенной сернокислым кальцием, последний вступает во взаимодействие с С3АН6, образуя гидросульфоалюминат кальция по следующей реакции:
3CaSО4 + ЗСаО·А12О3·6Н2О + 25Н2О = 3CaO·Al2О3·3CaSО4·31H2О.

Образуясь в порах цементного камня, это соединение при определенных пределах концентрации переходит в перенасыщенное состояние и начинает выкристаллизовываться: при этом увеличивается в объеме в 3,0-3,5 раза, создает большие давления на стенки пор, разрушает цементный камень. Образующиеся кристаллы гидросульфоалюмината кальция по виду напоминают бациллу, что и дало название этому виду коррозии — «цементная бацилла».

Третий вид коррозии является наиболее опасным, т.к. разрушение бетона происходит сразу по всему объему изделия. Примером разрушения от действия минерализованных вод может служить Баку — Шолларский водопровод протяженностью 182 км, построенный в 1917 г. В результате воздействия грунтовых вод, содержащих большое количество сульфата кальция, 147 км его уже в 1925 г. полностью вышло из строя.

Поскольку причиной разрушения в цементном камне является наличие гидроксида кальция и трехкальциевого гидроалюмината, то, казалось бы, — убрать эти соединения из цемента и этим решится вопрос коррозии сам по себе. Тем не менее, практически этого добиться невозможно, т. к. это повлекло бы за собой полное отсутствие C3S. Поэтому наука пошла по другому пути в борьбе с коррозией, а именно по пути, как указывалось раньше, создания специальных видов цементов, стойких против указанных видов коррозии. К таким цементам относятся пуццолановый и сульфатостойкий портландцементы.

Виды цемента и их применение

Цемент – это универсальный строительный материал, который нужен и для замеса прочного гидротехнического бетона, и для приготовления обыкновенной цементно-песчаной штукатурки для внутренней отделки жилой комнаты. Свойства и применение цемента обусловлены, преимущественно, его маркой.

Читайте так же:
Частицы цемента при гидратации

Что такое марка цемента

цемент

Марка и маркировка вяжущего – это разные показатели.

Под маркой понимаем характеристику предела прочности на сжатие и изгиб стандартного образца цементного кубика со сторонами 10×10×10 см после затвердения через 28 дней после заливки в форму. Величина определяется лабораторными испытаниями, её значение округляют до целых в меньшую сторону. По этому признаку и произведено разделение на марки: М100, М150, М200, М250, М300, М400, М500, М600.

Иными словами, цементный камень марки М300 способен выдержать максимальную нагрузку 300 кг/см². Образец может «сдаться» и под большим усилием, поэтому у материала всегда есть небольшой запас прочности вплоть до 99 единиц (даже воздействие 398 кг/см² определяется как марка прочности цемента М300). Правила испытаний и нормы регламентирует ГОСТ-10178-85 от 1985.

Вместо марок цементному порошку по новому ГОСТ 31108-03 присваивают класс. В таблице приведено соответствие марки, класса и испытующих воздействий:

Марка цемента, старое обозначение

Маркировка цемента

Под маркировкой цемента скрывается полное обозначение материала с указанием используемых присадок, прочности готового камня, скорость схватывания цемента.

Стоит отметить, что современные строители пользуются данными ГОСТ 31108-2003, в котором обозначения маркировки также приведены.

Рассмотренные ранее марки цемента, которые были регламентированы еще старым ГОСТом, по-прежнему присутствуют в полной маркировке вяжущего некоторых производителей.

Что обозначает маркировка цемента по виду добавок

В основному вяжущему практически всегда добавляют дополнительные присадки, оказывающие влияние на те или иные свойства готового камня. Во всех обозначениях Ц – цемент.

  • ПЦ – портландцемент, это основа всех остальных видов сырья. Как самостоятельный материал практически не используется;
  • ППЦ – пуццолановый портландцемент;
  • ШПЦ – шлакопортландцемент. Его получают путем дробления цементного клинкера и 20% шлака.
  • Г – глинозёмистый, для изготовления которого используют некоторые сорта глин;
  • ССПЦ или СПЦ – сульфатостойкий с гипсовыми добавками;
  • ССШПЦ – сульфатостойкий шлакопортландцемент;
  • БЦ – белый производят из сырья, свободного от красящих минералов (железа, марганца, хрома). Для осветления в клинкер вводят известняк, соли хлора или гипс;
  • ВРЦ –водонепроницаемый расширяющийся. Раствор схватывается и твердеет в любой среде, в т.ч. в воде, для чего его и применяют;
  • ПЛ – пластифицированный, морозоустойчивый цемент, раствор которого удобно укладывается даже в холодное время года, хорошо распределяется по опалубке.
  • ГФ – гидрофобный цемент не боится воздействий воды, в т.ч. долговременных.
  • Ц – вяжущее с цветными пигментами.

Современная промышленность постоянно пополняет ассортимент материала, поэтому иногда можно встретить и другие обозначения, которые должны быть расшифрованы на упаковке.

Маркировка цемента в мешках в последнее время может отличаться от привычной. На упаковках теперь «Ц» или «ПЦ» меняют за «ЦЕМ», за которым следует количество добавок:

  • А – 6…20%;
  • В – 20…35%.

В старом обозначении использовалась буква Д:

  • Д0 – добавок нет;
  • Д5 – добавок до 5%;
  • Д20 – примесей 5…20%.

В конце маркировки обязательно указывают нормативный документ, на основании которого был изготовлен продукт данной марки.

  • Портландцемент 400-Д20-Б— ПЛ ГОСТ 10178-85: Портландцемент марки М400, содержание добавок до 20%, раствор быстротвердеющий;
  • ПЦ 400-Д20-Б-ПЛ ГОСТ 10178-85: Портландцемент марки М400, содержание добавок до 20%, быстротвердеющий, пластифицированный.

Расшифровка маркировки цемента по новым нормативам

ГОСТ 31108-2003 определяет новый порядок шифрования цементных сухих смесей общего назначения.

На первом месте – полное название цементного состава (портландцемент, шлакопортландцемент, сульфатостойкий цемент и т.д.).

Далее следует условное обозначение типа вяжущего с использованием римских цифр:

  • ЦЕМ I – Портландцемент без добавок;
  • ЦЕМ II – ПЦ с минеральными добавками (присадки – 6…35%);
  • ЦЕМ III – шлаковый портландцемент (добавки – 36…95%);
  • ЦЕМIV – Пуццолановый цем. (добавки – 21…55%);
  • ЦЕМV – композитный цемент (добавки 36…80%).

Третьим идет обозначение количества добавок А или В, которое мы уже рассматривали. Следом (через дефис) указывают основную добавку:

  • Ш – шлак;
  • К – композитная добавка;
  • З – зола-унос;
  • И – известняк;
  • П – пуццолан;
  • МК – микрокремнозём.

Этих добавок может быть несколько, тогда буквы указываются через дефис в скобках.

После условной добавки указывают класс цемента по прочности: В7,5…В52,5 (обозначение величин в МПа).

Последние буквы в маркировке указывают на скорость схватывания и твердения по истечению 7 суток:

  • Н – Нормальное время твердения;
  • Б – быстротвердеющее вяжущее.
  • ЦЕМ II/А-И 52,5Н – это порошок, в состав которого входит известняк в количестве 6…20%, прочность камня – 52,5 Мпа, что соответствует М600, рабочая смесь нормально твердеющая.
  • Шлакопортландцемент ЦЕМ III/A 32,5Н ГОСТ 31108-2003 Шлакопортландцемент с содержанием доменного гранулированного шлака от 36% до 65%, класса прочности В32,5, нормально-твердеющий;
  • Композиционный портландцемент ЦЕМV/А-К(Ш-3-И) 32,5Б ГОСТ 31108-2003 — Композиционный портландцемент с несколькими добавками: общее содержание доменного гранулированного шлака (Ш), золы-уноса (3) и известняка (И) 6…20%, класс прочности В32,5, быстротвердеющий раствор.

Марки цемента и их применение

Применение вяжущего определяется его составом, большое значение придают прочности будущего камня.

Для получения бетонного раствора в определенными свойствами используют разные марки цемента:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector