Известково-пуццолановый цемент: производство и применение

Пуццолановый цемент представляет собой материал порошкообразного вида с вяжущими свойствами, в его основе присутствует клинкер с различными добавками. Масса приобретает пластичную структуру при контакте с водой и застывает при высыхании.

Производство

На специализированных заводах изготавливается известково-пуццолановый цемент, производство которого требует наличия технологического полного цикла. Отличие таких объектов промышленности заключается в том, что они имеют отделение для помола, используемое для измельчения и высушивания добавок. Выступают в роли них минеральные натуральные вещества – глиеж, диатомит, также возможно применение побочной продукции энергетического производства.

Содержится множество дополнительных веществ в таком материале, как пуццолановый цемент. Состав и соотношение ингредиентов оказывают влияние на эксплуатационные характеристики. Для изменения периода застывания во время помола добавляется гипс, при этом его количество не должно быть более 3% от всей массы.

Структура

Общий помол, являющийся самой популярной методикой изготовления известково-пуццоланового цемента, имеет отличительную особенность в виде размола клинкера вместе с гипсом и минеральными активными элементами в многокамерной специальной мельнице. Перед этим ингредиенты дробятся и доводятся до требуемого уровня влажности в сушильном барабане. Стоит отметить, что увеличение долевого соотношения добавок способствует уменьшению себестоимости материала.

Известково-пуццолановый цемент имеет процесс затвердевания, чувствительный к температурным перепадам. При температуре до 14 градусов смесь отличается более медленным застыванием. Процесс практически останавливается, если окружающая температура составляет 5 градусов. Из-за этого существенно усложняется использование материала в холодное время года на открытом пространстве.

При этом пуццолановый цемент схватывается намного быстрее при больших значениях температур и даже превышает показатели привычного портландцемента. Для увеличения эксплуатационных характеристик изготовленных элементов они могут подвергаться дополнительной тепловой обработке при температуре в пределах 80-90 градусов.

Достоинства и недостатки

Пуццолановый цемент, свойства которого позволяют формировать при застывании такие вещества, как гидроалюминат кальция и гидросиликат, отличающиеся меньшим действием, чем те, которые образуются в обычном цементе, обеспечивает большую устойчивость к влиянию минерализованных и пресных вод. Среди достоинств стоит отметить следующее:

• пуццолановый цемент характеризуется образованием меньшего количества трещин;
• высокий уровень адгезии с железобетонными арматурными элементами;
• легкая обработка;
• отличные связующие характеристики;
• пуццолановая смесь формирует большее количество бетона или раствора при одинаковом расходе данного материала и смесей других типов.

Но не обошлось и без недостатков:

• необходимость использования большего количества воды для затворения;
• продолжительное хранение уменьшает активность содержащихся веществ.

Что нужно знать

Без цемента не обходится ни один строительный объект, при этом Россия занимает лидирующие позиции по изготовлению данного материала. Любые его разновидности по своему химическому структурообразованию относятся к категории силикатов, при этом в составе присутствует добавка в виде двуокиси кремния. В качестве основы цемента выступает клинкер, который состоит из извести и глины, прошедших обжиг. Инфузорная земля выступает в роли примеси. Образуемая во время производства и использования цементная пыль при продолжительном воздействии вызывает развитие бронхита и в редких случаях – пневмокониоза, при условии превышения уровня двуокиси кремния, которую содержит пуццолановый цемент.

Силикоз является тяжелой формой пневмокониоза и приобрел наибольшее распространение во время активного развития машиностроения и горнодобывающей промышленности в связи с тем, что на рабочий состав воздействует большое количество кварцевой пыли. Данное заболевание чаще всего встречается у людей, имеющих отношение к обработке гранита, разработке туннелей, изготовлению керамических и огнеупорных составов.

Другие способы производства

Пуццолановый цемент, свойства которого также зависят от технологического процесса, может изготавливаться не только на заводах, но и на самих строительных объектах при помощи помольно-сушильных установок. В них просушиваются минеральные добавки, перемалываются и смешиваются с основной массой, также возможно одновременное измельчение всех ингредиентов. Благодаря этому снижается транспортная загруженность, перевозится только клинкер, а сами минеральные элементы добываются в регионе строительства. Среди преимуществ такой методики стоит отметить возможность изменения состава свежеизготовленного материала при помощи наполнителей. Но использование специализированных установок оправдано только на крупных объемах строительства.

Пуццолановый цемент: применение

Наибольшее распространение материал приобрел в создании железобетонных и бетонных объектов подземного и подводного назначения, которые взаимодействуют с сульфатными и пресными водами. Возможно использование для растворов и конструкционных элементов, окружающие условия которых отличаются высоким уровнем влажности. Также распространено применение в гидротехнических постройках в составе внутримассивного бетона.

Использование в бетонных наземных строениях ограничено из-за низких характеристик морозостойкости, в особенности при условии воздушного застывания. Это обосновано быстрым высыханием, которое способно остановить процесс застывания и привести к существенной усадке. Также нежелательно создание элементов конструкций из пуццоланового цемента, если они будут эксплуатироваться в условиях периодического оттаивания и замораживания, пересыхания и увлажнения.

Прочность

Пуццолановый цемент, состав, свойства, применение которого обеспечивают отличительную прочность готовых элементов, долговечен, это вызвано количеством образуемого гидросиликата кальция. Для материала характерно длительное увеличение прочности из-за уменьшения общей массы чистого цемента, все дело во вводимых добавочных ингредиентах. Ускорение твердения отмечается при взаимодействии гидрата кальциевой окиси и активного кремнезема, в результате материал приобретает прочность, аналогичную другим цементным растворам. Поэтому требуется более продолжительное нахождение во влажной среде.

Водопотребность

Пуццолановый цемент, основу которого составляют диатомиты и трепелы, характеризуется увеличенной водопотребностью, приводящей к замедлению сроков наступления окончательного затвердевания. Для формирования цементного теста необходимое количество жидкости также увеличивается в зависимости от используемых минеральных активных элементов. Ее снижение отмечается при наличии в составе добавок туфа и трасса.

Увеличение водопотребности нежелательно потому, что оно способствует большему расходу цемента данного вида по сравнению с другими. Добавление золы уноса не меняет количество необходимой жидкости для затворения. Она может смешиваться как с бетонной смесью, так и с самим цементом. При этом качество материала не снижается, даже если золой будет заменена его часть.