Pucolánový cement je jedním z nejstarších druhů stavebních materiálů. Historie tohoto typu cementu sahá až do dob starověkého Říma a starověkého Řecka. Tehdy se staří stavitelé, kteří do vápna přidávali drcenou sopečnou horninu „pucolán“, naučili vyrábět pojivo vyznačující se vysokou pevností a odolností proti vlhkosti.
Produkční technologie
Moderní pucolánový cement kombinuje skupinu speciálních cementů, které obsahují minimálně 35 % aktivních přísad. Hmotnostní jednotka pucolánového cementu (GOST 31108-2003) zahrnuje zejména následující složky:
- Portlandský cementový slínek: 65-80 %.
- Aktivní přísady (pucolán, popílek, pálená břidlice, mikrosilika): 20-35%.
- Pomocné přísady: 0-5%.
Nejoblíbenějším a nejrozšířenějším typem pucolánového cementu je pucolánový portlandský cement, který se vyrábí v plnocyklových cementárnách. Hlavní “spotřebitelské” vlastnosti pucolánového cementu:
- Pucolánový cement má světlejší barvu než běžný portlandský cement pro všeobecné použití.
- Beton na bázi tohoto typu pojiva vydává méně tepla během tuhnutí a tvrdnutí. Aktuální ve výstavbě masivních konstrukcí v teplé sezóně.
- Zvýšená odolnost proti sulfátům a zvýšená odolnost proti vodě.
- Nízké výrobní náklady ve srovnání s portlandským cementem pro všeobecné použití.
- Vysoká odolnost proti praskání.
Fyzikální a mechanické vlastnosti betonu na bázi nejoblíbenějšího pucolánového cementu CEM II / A-P 42,5N, regulované požadavky GOST 31108-2003:
- Pevnost v tlaku ve “věku” 28 dnů: 42,5-62,0 MPa (425-620 kgf / cm2).
- Pevnost v ohybu: 6,8 MPa (68 kgf/cm2).
- Tuhnutí: začátek nejdříve 1 hodinu po smíchání, konec 4,5 hodiny po smíchání.
Technologické schéma výroby pucolánového cementu je standardní. Podstata procesu spočívá v oddělené výrobě slínku portlandského cementu a oddělené výrobě (sušení) komplexu minerálních přísad.
Dále se slínek a přísady podrobují společnému broušení ve vícekomorových kulových sítech. Samostatné mletí slínku a přísad s následným mícháním se při požadavku velké spotřeby cementu používá zřídka. Většinou přímo na stavbách při výstavbě rozsáhlých objektů – velkých vodních staveb.
Kde se pucolánový cement používá?
Vysoká odolnost proti síranům a vysoká odolnost proti vodě jsou určujícími faktory v oblasti použití tohoto typu cementu:
- Výstavba podvodních a podzemních prvků vodních staveb pracujících v podmínkách mořské a sladké vody: doky pro opravy lodí, ochranné vlnolamy, přehrady, zdymadla a hráze.
- Inženýrské sítě: kanalizace a vodovod.
- Výstavba tunelů, důlních šachet, podzemních nádrží.
- Výstavba zavlažovacích a drenážních konstrukcí na slaných a bažinatých půdách.
- Výstavba monolitických nebo prefabrikovaných základů obytných a průmyslových budov pod vlivem podzemní vody obsahující vysokou hladinu škodlivých nečistot.
- Výroba železobetonových výrobků technologií napařování.
Výrobci pucolánového cementu
Na výrobu pucolánového portlandského cementu se kvůli omezením a „specialitě“ jeho použití specializuje omezený počet tuzemských i zahraničních cementáren, včetně:
- OJSC “Novoroscement”
- Závod CJSC “KAVKAZTSEMENT”
- OJSC “VERKHNEBAKANSK CEMENT PLANT”.
- JSC “KRASNOSELSKSTROYMATERIALY” (Běloruská republika).
- JSC „BĚLORUSKÝ CEMENTOVÝ ZÁVOD“ (Běloruská republika).
V nadsázce vyprávění je třeba poznamenat, že pucolánový cement by měl být použit ve snaze zvýšit vlhkost prostředí. To se týká zajištění vysoké vlhkosti, při které cementová malta získává svou pevnost. V opačném případě technické vlastnosti konstrukcí vyrobených na základě tohoto typu pojiva nebudou splňovat požadavky GOST a další základní spotřebitelské vlastnosti.
Pucolánový cement je jedním z nejstarších druhů stavebních materiálů. Historie tohoto typu cementu sahá až do dob starověkého Říma a starověkého Řecka. Tehdy se staří stavitelé, kteří do vápna přidávali drcenou sopečnou horninu „pucolán“, naučili vyrábět pojivo vyznačující se vysokou pevností a odolností proti vlhkosti.
Produkční technologie
Moderní pucolánový cement kombinuje skupinu speciálních cementů, které obsahují minimálně 35 % aktivních přísad. Hmotnostní jednotka pucolánového cementu (GOST 31108-2003) zahrnuje zejména následující složky:
- Portlandský cementový slínek: 65-80 %.
- Aktivní přísady (pucolán, popílek, pálená břidlice, mikrosilika): 20-35%.
- Pomocné přísady: 0-5%.
Nejoblíbenějším a nejrozšířenějším typem pucolánového cementu je pucolánový portlandský cement, který se vyrábí v plnocyklových cementárnách. Hlavní “spotřebitelské” vlastnosti pucolánového cementu:
- Pucolánový cement má světlejší barvu než běžný portlandský cement pro všeobecné použití.
- Beton na bázi tohoto typu pojiva vydává méně tepla během tuhnutí a tvrdnutí. Aktuální ve výstavbě masivních konstrukcí v teplé sezóně.
- Zvýšená odolnost proti sulfátům a zvýšená odolnost proti vodě.
- Nízké výrobní náklady ve srovnání s portlandským cementem pro všeobecné použití.
- Vysoká odolnost proti praskání.
Fyzikální a mechanické vlastnosti betonu na bázi nejoblíbenějšího pucolánového cementu CEM II / A-P 42,5N, regulované požadavky GOST 31108-2003:
- Pevnost v tlaku ve “věku” 28 dnů: 42,5-62,0 MPa (425-620 kgf / cm2).
- Pevnost v ohybu: 6,8 MPa (68 kgf/cm2).
- Tuhnutí: začátek nejdříve 1 hodinu po smíchání, konec 4,5 hodiny po smíchání.
Technologické schéma výroby pucolánového cementu je standardní. Podstata procesu spočívá v oddělené výrobě slínku portlandského cementu a oddělené výrobě (sušení) komplexu minerálních přísad.
Dále se slínek a přísady podrobují společnému broušení ve vícekomorových kulových sítech. Samostatné mletí slínku a přísad s následným mícháním se při požadavku velké spotřeby cementu používá zřídka. Většinou přímo na stavbách při výstavbě rozsáhlých objektů – velkých vodních staveb.
Složení, druhy a rozsahy použití
Co je pucolánový cement? Odpověď je jednoduchá – jde o hydraulické pojivo vyrobené mletím slínku (až 80 %) s vysoce aktivními přísadami (až 40 %) a malým množstvím alabastru (ne více než 3,5 %).
Celková roční produkce takového cementu v Rusku dosáhla 5 milionů tun Přírodní přísady vulkanického (popel, pemza) a sedimentárního původu (trojúhelník, baňka), stejně jako vápno, pálená hlína, vysokopecní struska ve složení cementu vysvětlit, co je pucolán. Množství těchto látek v dané sloučenině je úměrné jejich vlastnostem a složení. Čím vyšší je aktivita aditiva, tím nižší je procento jeho obsahu ve výrobku.
V závislosti na obsahu přísad se vyrábí následující typy produktů:
- pucolánový;
- vápenec-hlína;
- vápno-popel.
Pucolánový cement je nejmasivnější ze všech uvedených materiálů používaných při stavbě vodních staveb (plavební komory, kanály, přístavy), podzemních inženýrských sítí (metro, tunely), suterénů, základů a dalších podobných míst, kde dochází k interakci se sladkou a síranovou vodou. .
Tento stavební materiál by neměl být používán z důvodu nízkého odporu vzduchu při instalaci nadzemních konstrukcí z betonu v přírodních podmínkách, což může vést k ukončení jeho tuhnutí a způsobit sedání části konstrukce.
Pucolánový cement má špatnou odolnost vůči střídavým účinkům tání a zmrazování, vysychání a vlhčení, což omezuje jeho rozsah.
Z tohoto cementu se nedoporučuje připravovat betonovou směs při teplotách od 0 °C a nižší z důvodu nízké mrazuvzdornosti.
Kde se pucolánový cement používá?
Vysoká odolnost proti síranům a vysoká odolnost proti vodě jsou určujícími faktory v oblasti použití tohoto typu cementu:
- Výstavba podvodních a podzemních prvků vodních staveb pracujících v podmínkách mořské a sladké vody: doky pro opravy lodí, ochranné vlnolamy, přehrady, zdymadla a hráze.
- Inženýrské sítě: kanalizace a vodovod.
- Výstavba tunelů, důlních šachet, podzemních nádrží.
- Výstavba zavlažovacích a drenážních konstrukcí na slaných a bažinatých půdách.
- Výstavba monolitických nebo prefabrikovaných základů obytných a průmyslových budov pod vlivem podzemní vody obsahující vysokou hladinu škodlivých nečistot.
- Výroba železobetonových výrobků technologií napařování.
Výhody a nevýhody
Tento cement má některé výhody a nevýhody.
- Tento typ malty se vyznačuje vysokou schopností přilnutí k výztuži při lití železobetonových konstrukcí.
- Mezi výhody tohoto materiálu patří minimální riziko prasklin v hotovém povrchu. Konstrukce z pucolánového cementu mají dlouhou životnost. Materiál je ekonomický, protože výstup řešení z komponent použitých k jeho výrobě je velký.
- Betonový povrch vytvořený s použitím tohoto typu malty je dobře podroben dalšímu leštění. Tvrzený povrch je vysoce odolný vůči mineralizovaným i sladkým vodám.
- Konstrukce vyrobené s použitím pucolánového cementu autoklávovou metodou jsou odolnější než jednoduché betonové. Přítomná pojiva navíc poskytují rychlé tuhnutí při nalévání.
Tento stavební materiál má však také řadu nevýhod:
- Liší se nízkým odporem vzduchu. Nedoporučuje se tedy pro stavbu pozemních staveb. Za těchto podmínek se může tvrdnutí betonu zastavit. Navíc je zde vysoká pravděpodobnost sesedání nadzemní stavby a vzniku dalších závad, které mohou znemožnit další provoz.
- Příprava roztoku vyžaduje použití velkého množství vody.
- Hotová kompozice má krátkou trvanlivost. Proto se musí použít ihned po výrobě, protože. při dlouhodobém skladování ztrácí své vlastnosti.
- Nevýhodou tohoto materiálu je nízká odolnost proti změnám vlhkosti. Tento portlandský cement se navíc vyznačuje nízkou odolností vůči teplotním extrémům.
Výrobci pucolánového cementu
Na výrobu pucolánového portlandského cementu se kvůli omezením a „specialitě“ jeho použití specializuje omezený počet tuzemských i zahraničních cementáren, včetně:
- .
- Závod CJSC “KAVKAZTSEMENT”
- OJSC “VERKHNEBAKANSK CEMENT PLANT”.
- JSC “KRASNOSELSKSTROYMATERIALY” (Běloruská republika).
- JSC „BĚLORUSKÝ CEMENTOVÝ ZÁVOD“ (Běloruská republika).
V nadsázce vyprávění je třeba poznamenat, že pucolánový cement by měl být použit ve snaze zvýšit vlhkost prostředí. To se týká zajištění vysoké vlhkosti, při které cementová malta získává svou pevnost. V opačném případě technické vlastnosti konstrukcí vyrobených na základě tohoto typu pojiva nebudou splňovat požadavky GOST a další základní spotřebitelské vlastnosti.
Technické ukazatele
Pucolánový beton má řadu specifických vlastností. Tento materiál, odpovídající GOST, musí obsahovat alespoň 20-40% aktivních přísad. Jeho hustota musí být alespoň 2,7-2,9 g/cm3. Při tvrdnutí po 28 dnech je pevnost betonu v tlaku 42,5-62,5 MPa. Začátek tuhnutí začíná po 45 minutách a dokončení procesu je pozorováno po 12 hodinách. Úplné vytvrzení naplněného pole nastane asi po 28 dnech.
Hustota cementové malty je 28-35%. Ve sypkém stavu je objemová hmotnost tohoto stavebního materiálu 800-1000 kg/m3. Specifické – pohybuje se od 2,7-2,9 kgf / m3. Po zhutnění je objemová hmotnost 120-1600 kg/m3. Jemnost mletí na sítu č. 008 je 10 %.
Trvanlivost
Pucolánový cement, složení, vlastnosti, jehož použití poskytuje výraznou pevnost hotových prvků, je odolný, je to způsobeno množstvím vytvořeného hydrokřemičitanu vápenatého. Materiál se vyznačuje dlouhodobým nárůstem pevnosti v důsledku poklesu celkové hmotnosti čistého cementu, vše je o přidaných přídavných přísadách. Zrychlení tvrdnutí je zaznamenáno při interakci hydrátu oxidu vápenatého a aktivního oxidu křemičitého, v důsledku toho materiál získává pevnost podobnou jiným cementovým maltám. Proto je nutný delší pobyt ve vlhkém prostředí.
Výroba
Vápennopucolánový cement se vyrábí ve specializovaných provozech, jejichž výroba vyžaduje kompletní technologický cyklus. Rozdíl mezi takovými průmyslovými zařízeními je v tom, že mají mlecí komoru používanou pro mletí a sušení přísad. Působí jako ně minerální přírodní látky – gliesh, diatomit, lze využít i vedlejší produkty výroby energie.
V materiálu, jako je pucolánový cement, je mnoho dalších látek. Složení a poměr složek ovlivňuje výkon. Pro změnu doby tuhnutí během mletí se přidává sádra, přičemž její množství by nemělo být větší než 3% celkové hmoty.
Jiné způsoby výroby
Pucolánový cement, jehož vlastnosti závisí i na technologickém postupu, lze vyrábět nejen v továrnách, ale i na samotných stavbách pomocí brusíren a sušáren. Suší se v nich minerální přísady, melou a mísí se s hlavní hmotou, je také možné současně mlít všechny přísady. Díky tomu se snižuje dopravní zácpa, dopravuje se pouze slínek a v oblasti výstavby se těží samotné minerální prvky. Mezi výhody této techniky stojí za zmínku možnost změny složení čerstvě připraveného materiálu pomocí plniv. Použití specializovaných instalací je však opodstatněné pouze u velkých objemů staveb.
Co potřebujete vědět
Bez cementu se neobejde ani jedno staveniště, zatímco Rusko zaujímá vedoucí postavení ve výrobě tohoto materiálu. Kterákoli z jeho odrůd ve své chemické struktuře patří do kategorie silikátů, zatímco kompozice obsahuje přísadu ve formě oxidu křemičitého. Základem cementu je slínek, který se skládá z vypáleného vápna a jílu. Infuzní zemina působí jako nečistota. Cementový prach vznikající při výrobě a používání způsobuje při delší expozici rozvoj bronchitidy a ve vzácných případech pneumokoniózy, pokud je překročena hladina oxidu křemičitého, kterou pucolánový cement obsahuje.
Silikóza je závažná forma pneumokoniózy a nejvíce se rozšířila během aktivního rozvoje strojírenství a těžebního průmyslu vzhledem k tomu, že velké množství křemenného prachu ovlivňuje pracovní složení. Toto onemocnění se nejčastěji vyskytuje u lidí souvisejících se zpracováním žuly, vývojem tunelů, výrobou keramických a žáruvzdorných sloučenin.
