Глиноземистый цемент – гидравлическая строительная смесь, главная особенность которой – быстрое твердение на воздухе и в воде. Он предназначен для создания изделий и строительных конструкций, эксплуатируемых в воде и при контакте с химически агрессивными средами. Бетоны на основе традиционного портландцемента не способны долго сохранять характеристики во влажных условиях. Влага проникает в поры, вызывая коррозию арматурной стали, агрессивные сульфаты и другие соли быстро разрушают бетонный элемент и металл. Эффективной альтернативой обычному портландцементу в этих случаях является глиноземистый цемент, состав и физико-механические характеристики которого регламентируются ГОСТом 969-91.
Состав и особенности производства глиноземистого цемента
Продукт получают измельчением сырья, обогащенного глиноземом. В состав сырья входят оксиды:
- алюминия – 30-50%;
- кальция – 35-45%;
- кремния – 5-15%;
- железа – 5-15%.
Существует два способа приготовления глиноземистого цемента: плавлением шихты или обжигом гранулированных компонентов.
Основные этапы технологии плавления:
- подготовка шихты;
- расплавление шихты в специализированных печах;
- охлаждение образовавшегося после расплавления продукта;
- грубое дробление;
- тонкий помол.
Этапы технологии спекания:
- просушивание компонентов;
- тонкий помол;
- гомогенизация в гранулы;
- обжиг;
- охлаждение;
- тонкий помол.
Российские заводы, специализирующиеся на производстве глиноземистых цементов, используют в основном технологию плавления.
Характеристики глиноземистого цемента
Алюминаты кальция, присутствующие в составе сырьевой смеси, обуславливают повышенные прочностные и хорошие вяжущие свойства. Процесс твердения ГЦ, в отличие от ПЦ традиционного состава, относится к экзотермическим реакциям, во время которых наблюдается интенсивное тепловыделение. В первые сутки выделяется наибольшее количество тепла, и в это время температура воздуха выше +30°C становится опасной, поскольку прочность готового продукта в этом случае резко снижается. Температура цементного теста может подниматься до +100°C.
В соответствии с ГОСТом глиноземистый цемент делится на марки, которые различаются по устойчивости к сжатию: ГЦ-40, ГЦ-50, ГЦ-60. По сравнению с обычным ПЦ, ГЦ образует искусственный камень более прочный, плотный, стойкий к химически активным средам. Марочную прочность продукт на базе глиноземистого цемента приобретает через 72 часа после начала твердения, на основе ПЦ – через 28 суток.
Отличительные свойства глиноземистого цемента:
- Возможность применения в зимних условиях, благодаря интенсивному теплоотделению.
- Сопротивление готового цементного камня воздействию жидких и газообразных сред, усложняющих эксплуатационные условия.
- Интенсивный набор прочности после отвердения.
- Высокая плотность готового продукта.
Области применения глиноземистого цемента
Искусственный камень на основе ГЦ используется в областях строительства, в которых необходимы: ускоренный набор прочности, повышенная стойкость к агрессивным средам, огнеупорность. Сферы использования глиноземистого цемента:
- изоляционные мероприятия в нефтяных скважинах;
- ликвидация течей в морских судах;
- производство резервуаров, эксплуатируемых в контакте с агрессивными средами;
- изготовление резервуаров, в которых хранится жидкое топливо;
- заделывание трещин гидроизоляционной штукатуркой в водопроводных коммуникациях, в которых давление передаваемой среды достигает 10 атмосфер;
- гидроизоляция подземных тоннелей;
- ремонт бассейнов и душевых комнат;
- устройство гидроизоляционных покрытий очистных сооружений;
- реконструкция ветхих строительных конструкций.
Особенности применения и пропорции компонентов в глиноземистом цементе
ГЦ используется не только в массовом, но и в индивидуальном строительстве для обустройства мест, в которых возможны интенсивные температурные воздействия, высокая влажность, влияние химически активных сред. Он востребован для обустройства дымоходов, отделки печей, монтажа вентиляционных труб.
При использовании глиноземистого цемента в строительстве запрещается:
- пропаривать бетон;
- использовать для приготовления ГЦ подогретую, соленую, кислую, щелочную воду, оптимальная температура воды составляет +15…+18°C;
- применять заполнители, разогретые на солнце, а также заполнители, содержащие щелочи в химически несвязанном состоянии;
- изготавливать растворы или бетоны при использовании ГЦ и ПЦ в соотношении, большем чем 1/3.
Примерный расход ГЦ без его сочетания с ПЦ для приготовления 1 м3:
- раствора – 500-800 кг;
- бетона – 300-400 кг.
На 1 кг ГЦ понадобится примерно 0,4 л воды.
Оптимальная температура окружающей среды при отвердевании цементного камня в первые трое суток на воздухе или в воде – +15…20°C. При температуре ниже -10°C уложенную бетонную смесь защищают от промерзания с помощью укрывных материалов.