Глиноземный цемент в домашнем строительстве
Цемент глиноземистый своими свойствами и характеристиками подходит не только для промышленного строительства, но и для домашних условий применения. Для грамотного его использования необходимо учитывать особенности химического состава материала и его свойства.
Подготовка алюминатного цемента
Если на мешке с глиноземным цементом указан вес материала, то он подается в бетономешалку сразу из мешка. В случае использования цемента, который хранился в мешках некоторое время, может потребоваться предварительное разрыхление смеси. Для этой цели допустимо размешивание цемента в вибрационном сите при помощи строительного лопастного шнека.
Размешивание бетонного раствора
Глиноземный цемент имеет более высокую вязкость в сравнении с портландцементом. Для этого потребуется более длительное перемешивание бетонного теста, в отличие от субстанции на ПЦ. Продолжительность размешивания устанавливается опытным путем для каждого конкретного случая. А длительность этого процесса влияет на однородность и устойчивость материала.
Перемешивание алюминатного цемента занимает в среднем 2-3 часа, после чего бетономешалку необходимо тщательно промыть. Это нужно сделать сразу, поскольку за данный временной отрезок происходит схватывание излишков бетона. Вследствие чего, очищение будет весьма хлопотливым.
Действия с бетоном в зимнее время
Процесс проведения строительных работ с использованием глиноземистого расширяющегося цемента в зимние месяцы имеет ряд особенностей. Такие работы отличаются от аналогичных действий с портландцементом, благодаря высокой экзотермии алюминатного цемента. В процессе гидратации цементной смеси происходят экзотермические реакции с обильным тепловыделением. Температура цементного теста при этом может достигать до 100 °C. Это явление зависит от процентного содержания воды в общей цементной массе.
Температура бетонной субстанции на глиноземном цементе на момент укладки не должна превышать 15°C. Это может спровоцировать быстрое застывание бетонной смеси при дальнейшем процессе застывания бетонного теста.
Виды и маркировка
В зависимости от состава и свойств выделяют следующие разновидности:
- ВРЦ – водонепроницаемый расширяющийся цемент, характеризующийся высокой скоростью твердения и повышенной стойкостью к влаге. Его применяют при восстановлении и строительстве подземных и подводных объектов, гидроизоляции шахт и туннелей.
- РЦ – расширяющийся портландцемент, быстро твердеющий при пропаривании.
- НЦ – напрягающийся цемент, рекомендуемый при бетонировании конструкций с разнонаправленной арматурой, например, напорных труб или тонкостенных ЖБИ. Эта разновидность в свою очередь разделяется на НЦ 10 (безусадочную), НЦ 20 (напрягающеюся) и НЦ 40 (саморасширяющуюся).
- ГГРЦ – гипсоглиноземистые, предназначенные для приготовления гидроизоляционных штукатурок и бетонов.
Основные характеристики и свойства
Все выше перечисленные виды вяжущего относятся к быстротвердеющим гидравлическим, затворяемым водой и набирающим прочность в условиях повышенной влажности. Технические характеристики цементов с такими способностями зависят от состава, сроки схватывания и другие показатели различаются у разных марок:
| Наименование параметра или свойства | ВРЦ | РЦ (РПЦ) | НЦ | ГГРЦ |
| Состав, % | Гипсоглиноземистый цемент – 70, высокоосновные гидроалюминаты кальция – 10, гипс – 20 | Клинкер портландцемента – 58-63, шлак – 5-7, гипс – 7-10, гидравлическая добавка – 20-25 | Портландцемент – 65-70, шлак – 16-20, гипс – 14-16 | Высокоглиноземистые шлаки – 70, строительный гипс – 30 |
| Начало схватывания, мин | От 4 | Не ранее 30 | 2-5, продлевается при добавлении сульфитно-спиртовой барды | Не менее 20 |
| Окончательный набор, прочности, ч | Через 25-28 ч конструкция становится полностью водонепроницаемой, но максимальная марочная прочность достигается через 28 суток | 65-80, при условии пропаривания – 30-35 | До 28 суток | 70-85 |
| Условия застывания и эксплуатации | Внутреннее расширение продолжается долго, лучшие результаты наблюдаются при твердении в сильно влажной среде | Рекомендуется к пропариванию при температуре от +60 °C | Характеристики улучшаются при пропаривании | Прогреваются при необходимости бетонирования при отрицательных температурах, при твердении на воздухе нуждаются в интенсивном увлажнении не менее 3 суток |
| Предел прочности на сжатие, кгс/см2 | До 500 | 400-600 | До 600 у НЦ 40 | До 500 |
| Величина относительного линейного расширения, % | 0,02-1 | 0,3-1 | До 3 | 0,3-1 |
К положительным свойствам строительных растворов на основе расширяющегося и напрягающегося цемента относят:
- Высокую адгезию, в том числе с металлической арматурой и старыми стройматериалами.
- Ускоренный набор прочности – большинство марок достигают 80 % от максимума в течение первых суток, их советуют купить при ограниченных сроках ведения работ.
- Отсутствие усадки, трещиноустойчивость, равномерное распределение растворов внутри полостей.
- Стойкость к коррозии, агрессивным воздействиям, температурным перепадам, щелочам и влаге.
- Хорошую прочность на сжатие – до 600 кгс/см2.
- Долговечность.
Свойства глиноземного цемента
- Вяжущие свойства материала и его высокая прочность после затвердения обусловлены наличием в составе алюминатов кальция. Процесс отвердения алюминатного цемента протекает аналогично портландцементу. А в отличии от ПЦ действие сопряжено обильным выделением тепла. В первые сутки отвердения высвобождается до 70% тепла, что представляет собой опасность. Если температура среды поднимется выше 30 °C, устойчивость цемента снизится в 2-3 раза.
- В сравнении с портландцементом, глиноземный цемент формирует более плотный искусственный камень, он обладает высшей прочностью и высокой стойкостью к агрессивной среде. Но он легко деформируется под влиянием щелочной среды и его не стоит смешивать с известью, ПЦ и гипсом, чтобы исключить сокращение сроков затвердения.
- Период начала затвердения глиноземного цемента составляет не менее 30 минут, а окончание процесса происходит через 12 часов. Срок схватывания аналогичен портландцементу, но марочная прочность глиноземного цемента проявляется уже по истечению 72 часов, в то время как ПЦ набирает прочность лишь через 28 суток.
Особенные свойства глиноземного цемента
- возможность использования глиноземного цемента в зимних условиях, благодаря высокому показателю тепловыделения;
- сопротивление воздействию агрессивных жидкостей и газообразных сред;
- скорое упрочнение массы после затвердения;
- искусственный камень высокой плотности;
- термическая устойчивость для получения огнеупорного цемента.
Маркировка
Основное обозначение на упаковке смеси – это ее марка: МЦ-40 (что соответствует показателю прочности марки М400 – 40МПа), МЦ-50 и МЦ-60 (самый прочный – 60МПа). Кроме того, существуют высокоглиноземистые цементы первой-третьей категорий, которые обозначаются ВГЦ I, ВГЦ II и, соответственно, ВГЦ III. Маркировка может дополняться цифрами, обозначающими прочность – маркировка может быть такой: ВГЦ I-35, ВГЦ II-25, ВГЦ II-35, ВГЦ III-25. Также на упаковке часто указывают процент содержания алюминия в смеси – чем он выше, тем раствор будет прочнее.
Глиноземистый цемент – качественный и дорогой материал с особыми характеристиками, который нужно уметь выбирать и правильно использовать. Приобретать смесь лучше у проверенных поставщиков, а перед приготовлением и эксплуатацией тщательно изучить всю информацию и правила работы с раствором. В таком случае удастся создать прочную и долговечную конструкцию с нужными характеристиками и корректно выполнить любую поставленную задачу.
Преимущества и недостатки
Положительные качества:
- изделия из этого материала не подвержены коррозии и отлично сопротивляются воздействию агрессивных сред;
- материал обладает повышенной морозоустойчивостью;
- скорость схватывания и полного набора прочности значительно превышает такие же показатели для обычного портландцемента;
- отличная адгезия с металлом, что позволяет эффективно защищать армирующие сетки в бетонных изделиях и закреплять закладные детали или анкера в бетонные элементы;
- отличное сопротивление воздействию высоких температур и открытому огню;
- разновидности глиноземистых цементов (высокоглиноземистый и расширяющийся) применяются для выполнения сложных работ, которые невозможно выполнить другими средствами.
Отрицательные качества:
- повышенные требования к оборудованию, которое используется для производства данного материала и самому процессу получения сырья, что отражается на высокой цене глиноземистых цементов;
- особенность данного материала при наборе прочности выделять тепловую энергию не позволяет использовать растворы для заливки крупных объемов — при попытке залить большую площадь, происходит неравномерное схватывание материала, что приводит к разрушению его целостности;
- с процессом выделения тепла связано еще одно ограничение использования глиноземных составов — нельзя применять раствор при температуре более +30°С;
- изделия из этого цемента не могут сопротивляться воздействию щелочной среды и разрушаются.
Это интересно: Какие виды цемента наиболее популярны, как правильно работать с материалом?
Разновидности и структура
Глиноземистый цемент в зависимости от концентрации примесей имеет следующие разновидности:
- обычный состав, с концентрацией глинозема, не превышающей 66%, и долей кремниевой кислоты, составляющей порядка 3%;
- высокоглиноземистый материал, содержащий порядка 76% глинозема, уменьшенную до 1% концентрацию кремниевой кислоты.
Основными составляющими, определяющими структуру смеси на глиноземистой основе, являются оксиды следующих химических элементов:
- Алюминия, концентрация которого составляет от 30 до 50%.
- Кальция, удельный вес которого соответствует значениям от 35% до 45%.
- Железа и кремния, содержащихся в равных процентных соотношениях, изменяющихся от 5 до 15%.
https://youtube.com/watch?v=UcMgdoO5izI
Технические характеристики
В состав глиноземистого цемента входят бокситы и чистые известняки. Преобладающими оксидами являются алюминий, кальций и кремний, есть небольшое количество железа, титана, магния и серного ангидрида.
Период начала затвердения составляет 30 и более минут, а окончательно процесс прекращается через 12 часов. Этот цемент стойкий к агрессивной внешней среде, прочен, но при этом деформируется под воздействием щелочной среды. Благодаря высокому показателю тепловыделения, алюминатный цемент можно использовать в зимних условиях (до -10 градусов). Он не подвержен коррозии и отличается отличной адгезией с массой иных материалов (например, металлической арматурой, магнезитом, шамотом, хромированной рудой). Устойчив к открытому пламени (до 1700 градусов), не пересыхает и не крошится.
Наиболее благоприятная температура для затвердения является +15-20 градусов.
В ГОСТ 969-91 указаны три вида глиноземного цемента:
- Глиноземный цемент ГЦ-40. Характеризуется следующими прочностными характеристиками: с 22,5 МПа до 40 за первые трое суток. Используется, в основном, в строительной отрасли. Цена этой марки ниже остальных.
- 2. Глиноземный цемент ГЦ-50. Данный вид отличается возрастанием показателей: с 27,5 до 50 МПА. За счет этого характеристики улучшаются. Часто используется в топливно-энергетической сфере.
- 3. Глиноземный цемент ГЦ-60. За 72 часа показатель вырастает с 32,4 до 60 Мпа. Благодаря повышенной прочности, востребован в оборонном комплексе и металлургии.
Работа с бетоном чревата возникновением дерматита кожных покровов, заболеваний дыхательной системы, расстройствами слуховой и нервной систем
Поэтому важно соблюдать требования техники безопасности, такие как:
- работники должны пройти соответствующий инструктаж и получить разрешающее удостоверение;
- должны использоваться средства индивидуальной защиты — каски, очки, респираторы, спецодежда;
- все электрические провода должны быть подняты над землей, а изоляция проверена;
- в рабочий цикл запрещается вмешиваться до полной остановки механизма;
- электрические устройства можно переносить с места на место только выключенными.
Структура и виды
Технические характеристики
При выработке глиноземистых смесей, производители руководствуются требованиями ГОСТ:
В зависимости от марки цемента, материал должен соответствовать следующим параметрам:
- прочность при сжатии — от 22,5 до 32,4 МПа в течение первых 24 часов;
- начало схватывания состава —от 30 до 45 минут;
- конец твердения наступает от 10 до 15 часов;
- огнеупорность — от 1580 до 1750°С;
- начало схватывания высокоглиноземистых марок наступает раньше, но набор прочности длится дольше;
- разновидности, относящиеся к расширяющимся составам, не дают обычной усадки, а наоборот — происходит увеличение объема в пределах 1%;
- один кубометр сухого цемента весит 0,85-1,1 тонны.
Глиноземистый цемент ГЦ-40 / ГЦ-50 / ГЦ-60
Цена: Отгрузка: от 50 кг |
Описание
Глиноземистый цемент (ГЦ) – гидравлический вяжущий материал с высоким содержанием оксида алюминия Al2O3, обладающий способностью схватывания и набора прочности как в воздушной, так и в водной среде (без доступа кислорода). Изготавливают материал путем помола обожженной шихты, обогащенной глиноземом.
В России глиноземистые цементы изготавливают в соответствии с ГОСТ 969-91, согласно которому его разделяют на три марки:
— Цемент ГЦ-40
— Цемент ГЦ-50
— Цемент ГЦ-60
Цифра в аббревиатуре указывает на предел прочности при сжатии материала в МПа, на третьи сутки. Прежде чем купить глиноземистый цемент следует внимательно изучить техническую или проектную документацию возводимого (ремонтируемого) объекта. От марки применяемого цемента будет зависеть как надежность конструкции, так и его конечная стоимость. Поскольку чем выше показатель по плотности сжатия, тем выше цена материала.
Химический состав глиноземистого цемента содержит гораздо большее количество химических элементов, чем обычный портландцемент. В процентном соотношении они распределились следующим образом:
- Оксид алюминия – 30-50%
- Оксид кальция – 35-45%
- Оксид кремния – 5-15%
- Оксид железа – 5-15 %
В силу особенностей химического состава материал выделяет большое количество тепла в процессе схватывания. После набора прочности, бетон на основе глиноземистого цемента обладает высокой прочностью. Высокое содержание оксида алюминия Al2O3 позволяет использовать материал в смесях с огнеупорностью до 1700 oC. Во избежание негативного влияния на качество цементного камня, материал не следует смешивать с другими видами цемента и добавками, содержащими известь.
Глиноземистый цемент, в сравнении с другими видами цемента обладает рядом преимуществ, но в силу своей дороговизны широко использоваться не имеет возможности. Материал не требует добавления противоморозных добавок, поскольку выделяемое тепло подпитывает реакционную смесь на протяжении всего периода схватывания.
Применение
В силу своих физических показателей, глиноземистый цемент широко распространен в сфере металлургии, энергетики и оборонных технологий. Материал незаменим в мостостроении, поскольку для его схватывания не требуется доступ воздуха. Ввиду чего цемент часто используют при ремонте и строительстве подводных частей опорных колонн.
Особенности материала позволяют использовать его во всех случаях, когда требуется создание высокопрочных, водонепроницаемых, огнестойких конструкций, с обязательным условием быстрого набора марочной прочности. Но в силу своей высокой стоимости глиноземистый цемент, преимущественно, используется в промышленности.
Характеристики
| Наименование показателя | Значение для цемента марки | ||
| ГЦ-40 | ГЦ-50 | ГЦ-60 | |
| 1. Предел прочности при сжатии, МПа, не менее, в возрасте | |||
| 1 сут | 22,5 | 27,4 | 32,4 |
| 3 сут | 40,0 | 50,0 | 60,0 |
| 2. Тонкость помола: остаток на сите с сеткой №008 по ГОСТ 6613, % не более | |||
| 3. Сроки схватывания: | |||
| начало, мин, не ранее | 45 | 45 | 45 |
| конец, ч, не позднее |
Маркировка цементной продукции при разных способах доставки
Одно дело, когда цементный раствор изготавливают на месте проведения работ. Когда сырьё завезено, известна его марка, понятно какое соотношение, при каких видах работ его применяют. Другое дело, когда продукцию необходимо доставить заказчику. Как должна маркироваться продукция?
При отгрузке цемент 300 400 отличить можно по маркировке, нанесённой на упаковку или по сопроводительным документам, где делают соответствующую отметку. Отгрузка может проводиться с завода-изготовителя двумя способами:
Автомобильным транспортом:
- насыпью;
- в упаковке.
Железнодорожным транспортом в специальных вагонах – хопрах:
- насыпью;
- в упаковке: вагоны с доступом внутрь.
Доставка автомобилем
На таре, в которую упакована продукция, должна быть маркировка изделия: М-300 или М-400 с указанием чистоты товара, его применения и дате изготовления. Если сырьё перемещают в миксерах, в сопроводительных документах указывается марка продукта. Также вес и грузополучатель.
Доставка ж/д транспортом
При транспортировке хопрами (насыпью) в ж/д накладных делают отметку о весе и маркировке товара: «Цемент марки М-300». В крытых вагонах при перевозке упакованного товара в ж/д накладных ставится соответствующая отметка о количестве мест и общий вес с указанием марки продукции.
С развитием строительной индустрии используют разные по своему составу готовые смеси. Появляются новые виды связывающих веществ. Старые, слабые постепенно покидают строительный рынок. Прекращено производство М-110 и М-200. Марка 400 постепенно выдавливает 300-ую марку.
Обе марки используют для приготовления растворов. Задействуют при строительных работах. Как отличить 300 цемент от 400 на стройплощадке, а также при перевозке, мы уже говорили. Хочется добавить, что отличий у них практически нет. Они сродни братьям-близнецам. Только один из них немного старше. У 400-го больше область использования. У М-300 отделка помещений и внешняя отделка зданий. Даже при кладке кирпича при наличии двух видов выбирают более стойки 400-й. Главное их отличие друг от друга, степень сжатия. Естественно, что 440-й стоит выше 300-го. Узнайте так же чем цемент марки м700 лучше других материалов перейдя по этой ссылке.
Особенности изготовления
Область применения
Главной сферой эксплуатации цемента все же остается промышленное строительство. Объясняется востребованность продукции именно в этой сфере наличием разного рода объектов, где необходимо применение сырья, имеющего устойчивость к высоким термическим воздействиям, доходящим иногда до 1300С. Помимо температур, на материал могут воздействовать агрессивные вещества.
Стоит выделить основные направления, в которых эксплуатируется продукция:
- С помощью состава осуществляется реконструкция и ремонт пришедших в негодность мостовых конструкций разного уровня сложности и конфигурации.
- Смесь пользуется широким спросом в случаях, когда требуется скоростное возведение сооружений с обретением максимальной устойчивости постройки в течение 3 дней.
- Глиноземистый цемент используется в строительных целях, а именно там, где необходимы материалы, обладающие сульфатостойкостью.
- Крепление и фиксация анкерных болтов проводится при использовании глиноземистого состава.
- Изготовление тары, которая будет эксплуатироваться при непосредственном контакте с агрессивными веществами, происходит с включением в состав такой цементной смеси.
- Продукцию используют в работе при обустройстве нефтяных скважин.
- Смесь применяется в качестве ускорителя для застывания бетона.
- При помощи глиноземистого цемента проводится ремонт морских судов.
- Ремонтные работы по заделыванию течи в породе, которая сопровождается перерасходом воды, выполняются таким составом.
- Цемент также используют для приготовления огнеупорного бетона.
- Смесь применяется для строительства железобетонных конструкций.
- Цемент нашел свое применение в строительстве подземных и морских сооружений.
- Продукцию используют в качестве добавки в клеевые составы, работы с которыми проводятся в области строительной химии.
- Смесь выступает в роли основного ингредиента при изготовлении водонепроницаемых и расширяющихся составов.
Однако, кроме эксплуатации в промышленной строительной сфере, глиноземистый цемент достаточно часто эксплуатируется в качестве строительной продукции в ходе выполнения работ, связанных с частным и домашним строительством. Расширение области применения материала связано с индивидуальными свойствами сырья, но гипсоглиноземистый цемент в быту не используется в силу своей дороговизны.
Можно отметить следующие виды работ в частном строительстве, где уместно использование глиноземистого сырья:
- подготовительные работы с подоконниками;
- строительство подвальных помещений и цокольных этажей в зданиях;
- работы, связанные с обустройством стяжки для полов;
- реконструкция и ремонт вентиляционной системы и дымоходов в доме;
- возведение топок, каминов и других видов отопительных устройств, довольно часто эксплуатируемых в частных жилых домах.
О том, как правильно замешивать цементный раствор вы можете узнать, посмотрев видео немного ниже.
Технические характеристики
В состав глиноземистого цемента входят бокситы и чистые известняки. Преобладающими оксидами являются алюминий, кальций и кремний, есть небольшое количество железа, титана, магния и серного ангидрида.
Период начала затвердения составляет 30 и более минут, а окончательно процесс прекращается через 12 часов. Этот цемент стойкий к агрессивной внешней среде, прочен, но при этом деформируется под воздействием щелочной среды. Благодаря высокому показателю тепловыделения, алюминатный цемент можно использовать в зимних условиях (до -10 градусов). Он не подвержен коррозии и отличается отличной адгезией с массой иных материалов (например, металлической арматурой, магнезитом, шамотом, хромированной рудой). Устойчив к открытому пламени (до 1700 градусов), не пересыхает и не крошится.
Наиболее благоприятная температура для затвердения является +15-20 градусов.
В ГОСТ 969-91 указаны три вида глиноземного цемента:
- Глиноземный цемент ГЦ-40. Характеризуется следующими прочностными характеристиками: с 22,5 МПа до 40 за первые трое суток. Используется, в основном, в строительной отрасли. Цена этой марки ниже остальных.
- 2. Глиноземный цемент ГЦ-50. Данный вид отличается возрастанием показателей: с 27,5 до 50 МПА. За счет этого характеристики улучшаются. Часто используется в топливно-энергетической сфере.
- 3. Глиноземный цемент ГЦ-60. За 72 часа показатель вырастает с 32,4 до 60 Мпа. Благодаря повышенной прочности, востребован в оборонном комплексе и металлургии.
Работа с бетоном чревата возникновением дерматита кожных покровов, заболеваний дыхательной системы, расстройствами слуховой и нервной систем
Поэтому важно соблюдать требования техники безопасности, такие как:
- работники должны пройти соответствующий инструктаж и получить разрешающее удостоверение;
- должны использоваться средства индивидуальной защиты — каски, очки, респираторы, спецодежда;
- все электрические провода должны быть подняты над землей, а изоляция проверена;
- в рабочий цикл запрещается вмешиваться до полной остановки механизма;
- электрические устройства можно переносить с места на место только выключенными.
Особенности применения
Глиноземистый быстротвердеющий цемент
Приготовление своими руками
Проще всего приобрести готовую строительную смесь с жаростойкими свойствами и развести ее водой, чтобы получить раствор для печной кладки или отделки каминов. Если решено приготовить состав «с нуля», придется разыскать компоненты, усиливающие его жаростойкость. В домашних условиях для этой цели используют:
- бой шамотного кирпича;
- золу унос;
- керамзит;
- доменный шлак;
- гранит;
- хромитовую руду и т. д.
Важно, чтобы основные компоненты раствора (песок, известняк) имели высокую чистоту, иначе качество готового состава снизится. Подобрать правильное соотношение компонентов тоже довольно трудно, и делать это придется опытным путем
Готовый состав соединяют с песком 1:4 в бетономешалке, а затем добавляют воду до получения массы сметанообразной консистенции.
