Rychle tvrdnoucí cement: složení, druhy, rozsah použití

Rychle tvrdnoucí cement (RCC) je cement vyznačující se zvýšenou pevností po třech dnech tvrdnutí. Chemické složení surovin používaných pro výrobu rychle tvrdnoucího cementu a vysokopevnostního cementu (třída 500 a vyšší) by mělo být jednotnější. Rozemletí surovin musí být velmi jemné.

Pevnost v tlaku vzorků vyrobených z rychle tvrdnoucího cementu ve stáří tří dnů je 25-28 MPa a ve stáří 28 dnů – 40-50 MPa. Rychle tvrdnoucí cement má oproti cementu vyšší obsah trikalciumsilikátu C₃S, jehož množství musí být alespoň 50 %.

Pro řadu stavebních potřeb a zejména pro tovární výrobu prefabrikovaných železobetonových stavebních dílů, jakož i pro vysokorychlostní výstavbu je zapotřebí rychle tvrdnoucí cement (RCC), který se vyznačuje intenzivnějším nárůstem pevnost v počátečním období tuhnutí než konvenční cement. Dlouhodobě se nárůst pevnosti zpomaluje a po delší době se může přiblížit pevnosti běžného cementu. V důsledku toho ne každý rychle tvrdnoucí cement bude nutně vysoce pevný, tj. mít vysokou pevnost ve standardním časovém rámci (po 28 dnech) nebo po delší dobu. Zároveň je třeba poznamenat, že ušlechtilé cementy mají obvykle relativně vysokou absolutní pevnost i v raných fázích.

Pevnost v tlaku rychle tvrdnoucího cementu při zkoušení v roztocích tuhé konzistence po 3 dnech by měla být nejméně 300 a po 28 dnech – 500 kg/cm2. Pevnost v tlaku při zkoušení v roztocích plastické konzistence po 3 dnech musí být minimálně 200 a v ohybu 35 kg/cm 2 . Po 28 dnech by měla být pevnost v tlaku minimálně 350 kg/cm2.

V továrnách na výrobu prefabrikovaných železobetonových konstrukcí a dílů použití rychle tvrdnoucího cementu výrazně urychluje výrobní proces a eliminuje potřebu velkých skladů stárnoucích produktů. Použití rychle tvrdnoucího cementu pro monolitický beton zkracuje dobu potřebnou k odbedňování a také snižuje hmotnost konstrukce, protože vysoká pevnost výsledného betonu umožňuje zmenšit průřez konstrukce.

Suroviny pro výrobu rychle tvrdnoucího a vysokopevnostního cementu by měly být co nejvíce homogenní v chemickém složení a obsahovat co nejmenší množství nežádoucích nečistot. Velký význam má fyzikální struktura surovin. Výhodná je amorfní struktura materiálů, ve kterých vstupují do chemických interakcí snadněji než materiály s krystalickou strukturou.

Mletí surovin by mělo být velmi jemné a surová směs by měla být pokud možno homogenní, aby limity a výkyvy v chemickém složení kalu vstupujícího do pece byly nevýznamné. Vypalování by mělo být prováděno v rotačních pecích při mírně zvýšené teplotě a pokud možno s bezpopelovým palivem (plyn a topný olej). Do surovinové směsi je vhodné zavést urychlovače procesu tvorby slínku, např. kazivec a slínek opouštějící slinovací zónu rychle zchladit. Rychle tvrdnoucí cement se vyznačuje vysokým obsahem C3S, jehož obsah by měl být minimálně 50 %. Do rychle tvrdnoucího cementu nelze přidat více než 10 % (na hmotnost cementu) aktivních minerálních přísad a nejvýše 15 % granulované vysokopecní strusky. Tyto přísady vážou C uvolněný během hydrolýzy₃S hydrát oxidu vápenatého, čímž se urychluje jeho interakce s vodou. Přidání malého množství tripoli navíc přispívá k rovnoměrnějšímu nárůstu pevnosti bez chyb.

Při obvyklé jemnosti mletí v továrních mlýnech je stupeň využití aktivity cementu v maltách a betonech po 28 dnech tvrdnutí pouze 55-60% a i po mnoha letech lze v zatvrdlém cementovém kameni nalézt nezreagovaná zrna slínku. Pro urychlení tvrdnutí cementu je třeba jej rozemlít jemněji, alespoň na měrný povrch alespoň 3500 cm 2 /g, místo obvyklých 2500-3000 cm 2 /g. Pozitivním efektem jemnějšího mletí je urychlení procesů hydratace a hydrolýzy cementových zrn zvýšením jejich specifického povrchu a následně zvýšení pevnosti v raných fázích po smíchání s vodou. Zvláště jemné mletí je nutné při přidávání přísad.

Velký význam má granulometrické složení cementového prášku. Zvyšování obsahu zrn jemných frakcí urychluje proces zvyšování pevnosti cementu v prvních fázích po smíchání s vodou a umožňuje získat rychle tuhnoucí cementy. Zvýšení počtu zrn středních frakcí poskytuje vyšší pevnost v následujících obdobích (po 28 dnech) a přispívá tak k výrobě vysokopevnostních cementů.

Větší specifický povrch cementu lze získat delším mletím v konvenčních trubkových mlýnech s odpovídajícím poklesem jejich produktivity. Jemnější mletí je usnadněno předdrcením slínku, vodním chlazením skříní cementového mlýna, optimálním plněním a včasným přikládáním mlecích médií apod. K tomuto účelu je vhodné použít separační mlýny. V některých případech může být v továrnách na železobetonové výrobky vhodné rozemlít celý cement nebo jeho část a ve druhém případě následovat smíchání jemněji mleté ​​části materiálu s celou hmotou cementu.

Nedávno začali vyrábět zejména rychle tvrdnoucí cement (OBTC), jehož pevnost v tlaku po 300 hodinách je nejméně 3 a po 450 dnech – 2 kg/cm XNUMX (při testování v roztocích tuhé konzistence). Obsah C₃S v tomto cementu je nejméně 55 %. Cement se mele na specifický povrch nejméně 4000 cm2/g. Kromě převahy zrn o velikosti 30-50 mikronů by měl prášek obsahovat určité množství zrn menších než 5 mikronů. Optimální distribuce velikosti částic se dosahuje především volbou rozsahu mlecích médií, polohou přepážek a režimem odsávání. Do tohoto cementu se kromě sádry nepřidávají žádné jiné přísady. Použití OBTC umožňuje snížit náklady na cement a eliminovat potřebu napařování betonových výrobků nebo zkrátit jeho dobu trvání.

Rychlost růstu pevnosti lze také zvýšit přidáním chloridu vápenatého, chloridu sodného, ​​kyseliny chlorovodíkové, síranu sodného nebo některých dalších látek. Přídavek nejběžněji používaného chloridu vápenatého je obvykle 1-2 % hmotnosti cementu, jeho účinek ovlivňuje především první dobu tvrdnutí. Proces zvyšování pevnosti je také urychlen zavedením krystalických zárodků z předem hydratovaného cementu.

Výkonným prostředkem pro urychlení procesu tvrdnutí cementových výrobků v továrních podmínkách je jejich vodně-tepelná (tepelně-vlhkostní) úprava, která se obvykle provádí v napařovacích komorách s párou za atmosférického tlaku.

Rychle tvrdnoucí beton se získává nejen použitím rychle tvrdnoucího cementu. V továrnách na výrobu železobetonových výrobků se používají: tuhé betonové směsi s nízkým W/C; silné zhutnění betonové směsi dvou- a vícefrekvenční vibrací, vibračním válcováním, silovým válcováním, vibračním lisováním, vibrokompresí atd.; účinek aktivace vibrací na cementovou pastu, složku malty nebo betonovou směs; elektroaktivace a ultrazvuková aktivace.

Možná vás bude zajímat:

Při práci s velkými betonovými konstrukcemi a je potřeba dokončit úkol v krátké době, budete potřebovat rychle tvrdnoucí cement. Jeho složení a výrobní vlastnosti mu umožňují dosáhnout stanovené pevnosti mnohem rychleji.

Základní vlastnosti

Výrobek je vyroben v souladu s GOST 10178-62. Aby mohl být cement klasifikován jako rychle tvrdnoucí, musí během 1-2 dnů nabýt až poloviční pevnosti uvedené ve značce.

V závislosti na druhu cementu se liší jeho pevnost v tlaku, tepelná odolnost, odolnost proti praskání, hustota a další parametry. Podle hlavních ukazatelů se složení jen málo liší od směsi, která tvrdne obvyklým způsobem.

Složení a způsob výroby

Hlavní třídy cementu při výrobě směsi jsou M200, M300, M400 a M500. Pro urychlení procesu tuhnutí se do nich přidávají přísady. Při výrobě roztoku použijte jemné kamenivo, dobře vyčištěný písek a vodu.

Vědět jak rychle tuhnoucí cement – v jemnějším mletí jeho součástí. Snížení velikosti granulí, které tvoří směs, vede k tomu, že se oblast interakce s činidlem zvětšuje. Hydratace je výrazně urychlena.

Pro dosažení požadovaných adhezivních vlastností musí být měrná brusná plocha minimálně 3500-4000 cm 2 /g.

Pro urychlení tuhnutí finální směsi lze ve výrobě použít několik metod:

• Broušení do požadovaného stavu pomocí speciálního zařízení. V procesu mohou být někdy použity speciální přísady do sádry.
• Použití modifikátorů. Chemikálie vnesené do materiálu urychlují proces hydratace. Jednou z nejoblíbenějších nečistot je chlorid vápenatý.
• Při výrobě finální směsi někdy obejdete se bez přísad. Toho je dosaženo snížením množství vody přidané do betonu.

Сферы применения

Hlavní oblast použití – monolitická konstrukce. Při stavbě výškové obytné budovy nebo jiných staveb je důležitá rychlost. Zde rychle tvrdnoucí malta na cementové bázi ukazuje svou nejlepší stránku.

Řešení lze použít při vytváření zdiva. Někdy je potřeba jeho použití vysvětlena načasováním výstavby, nástupem zimy nebo podzimu. Když je příkaz k zahájení stavby dán příliš pozdě, musí být směs použita jako alternativa k obvyklé směsi.

Neexistují žádná omezení pro použití, protože vlastnosti cementu jsou podobné směsím s normální dobou tvrdnutí.

Druhy rychleschnoucího cementu a značení

Hlavním rozdílovým parametrem jsou jakosti cementu použité při výrobě směsi. Na nich budou záviset výkonnostní charakteristiky po vytvrzení.

Podle rychlosti tvrdnutí existují dva typy:

• Zvláště rychle tvrdnoucí. Jeho hlavním rozdílem je minimum přísad. Chcete-li získat vysoce kvalitní směs, musíte slínek jemně rozemlít – na specifický povrch 4000 cm 2 /g. Přidání alitu a celitu je povoleno. Již první den po nalití bude hustota 30 MPa. Za další dva dny se toto číslo zvýší o 10 MPa.
• Ultra rychlé vytvrzení. Často se používá k vytváření nosných konstrukcí. Schne mnohem rychleji, než je popsáno výše – během jednoho dne získá až 70 % pevnosti značky. Hustota 10 MPa, dostatečná pro demontáž bednění, je dosažena po dobu 2 až 4 hodin. Rychlost tvrdnutí je ovlivněna okolní teplotou a vlhkostí. Požadovaných vlastností je dosaženo snížením měrné brusné plochy na 8000-9000 cm2/g.

Označení směsi vypadá takto: XXX 000 Y0 Z, kde:

• XXX – označení hlavního typu cementu – portlandský cement, portlandský struskový cement, hlinitý, sádrohlinitý a další odrůdy.
• 000 – typ značky udávající maximální povolené zatížení v kg/cm2.
• Y0 je procento minerálních přísad k celkové hmotnosti směsi.
• Z – rychleschnoucí cement, označený písmenem „B“.

Značky a výrobci

Mezi nejznámější výrobce na trhu:

• UNIS. Vyrábí jednu z cenově nejdostupnějších značek – PCB 2-400-D0.
• Dauer Zement. Vyrábí jakost CEM II/A-Sh 42,5B s rychlým tuhnutím.
• Lafarge. Hlavní značkou je ShPTs M400 D5 B. Při výrobě se používá portlandský struskový cement.
• „Michajlovce“. Dodává na trh směs značky TsEM II/A-Sh 32,5B s vysokou úrovní pevnosti.

Doba schnutí a návod k použití

Na doby sušení Ovlivňuje složení směsi a také vnější podmínky – úroveň vlhkosti, teplota.

Minimální doba pro získání počáteční síly je asi tři hodiny. U ultrarychle schnoucího cementu tato doba stačí k odstranění bednění. Složení získává svou hlavní sílu do tří dnů používání..

Pokud používáte rychle tvrdnoucí vodotěsný cement, je důležité, aby směs byla udržována čerstvá a aby během vytvrzování nedocházelo k přímému kontaktu s vodou. Je lepší vyplnit za suchého počasí a teplot ne nižších než +20 stupňů.

Naše společnost nabízí ke koupi vodotěsný beton. Jsme připraveni zorganizovat rychlé odeslání a doručení v Petrohradě. Zavolejte pro podrobnosti.

Autor: Andrey Vasiliev

• Stavitel s 20letou praxí
• Expert na rostlinu „Mladý Udarnik“

V roce 1998 absolvoval St. Petersburg State Polytechnic University, studoval na katedře stavebního inženýrství a aplikované ekologie.

Podílí se na vývoji a realizaci opatření k zamezení uvolňování nekvalitních výrobků.

Vypracovává návrhy na zlepšení výroby betonu a malt.