포틀랜드 시멘트 : 품종, 특성 및 용도

무기 결합제는 물과 혼합 될 때 굳은 용액을 형성하는 콘크리트의 제조에 사용되며 경화 된 상태에서 강도를 얻습니다. 이러한 다양한 결합제 조성물은 포틀랜드 시멘트이다.

포틀랜드 시멘트는 내구성이 강하고 환경 솔루션의 부정적인 영향에 저항 할 필요가있을 때 종종 언급됩니다. 포틀랜드 시멘트는 콘크리트 용액의 바인더 유형입니다.

포틀랜드 시멘트에는 석고뿐만 아니라 잘게 갈아 진 클링커가있어 혼합물의 경화를 가속화시킵니다. 제품의 종류와 브랜드에 따라 수식에는 특정 첨가물과 불순물이 포함될 수 있습니다.

이 혼합물은 미국 벽돌공에 의해 1824 년에 다시 발명되었으며, 영어 카운티 중 한 곳에서 채굴 된 포틀랜드의 석회암과의 유사성에 그 이름을 썼습니다.

이 혼합물을 얻으려면 탄산염 암석 (석회석, 분필, 알루미나 및 실리카)뿐만 아니라 marls (탄산염 암석과 점토의 혼합물, 석회암에서 점토로의 과도기 암)을 사용하십시오. 생산 공정은 원자재를 신중히 연마하고 특정 비율로 혼합하는 것으로 시작됩니다. 다음 단계는 1300-1400 ° C의 온도에서 용광로에서 원료를 연소하는 것이다. 리플 로우의 결과는 클링커 (clinker) 라 불리는 재료입니다.

클링커는 다시 분쇄되어 석고와 혼합됩니다. 필요한 경우 완제품의 성능을 높이는 다른 요소를 추가하십시오. 이 혼합물은 품질 관리를 통과하고, 허용 기준을 충족하는 경우 적합성 인증서를받습니다.

원자재 발사에는 몇 가지 옵션이 있습니다.

• 젖은. 처음에는 성분이 분쇄 된 다음 수분 지수가 70 %에 도달 할 때까지 점토가 적셔집니다. 그 후, 그것은 공장에서 석회암과 혼합됩니다.

• 건조한. 혼합물을 연삭 및 건조하는 공정이 동시에 발생하므로 인건비 및 생산 비용을 절감 할 수 있습니다. 분쇄기에서 가공 한 결과 분말 원료가 제공됩니다.

• 결합 된. 이 기술은 건식 및 습식의 2 가지 생산 방식을 결합합니다. 원료의 수분 포화도는 14 %로 상승한 후 특수 분쇄기에서 분쇄 및 건조됩니다.

이미 언급했듯이 포틀랜드 시멘트는 클링커로 구성됩니다. 자연에서는 기성품 과립이 매우 드물기 때문에 클링커 칩은 탄소와 점토 혼합물을 혼합 및 연소시켜 인위적으로 얻습니다.

완성 된 클링커는 석고와 섞여 있으며 그 함량은 5 %를 초과하지 않습니다. 제품을 형성하거나 특정 유형의 작업을 수행 할 때 필요한 45 분 동안 솔루션의 이동성을 보장하기 위해 도입되었습니다.

혼합물의 구성 성분 및 백분율은 GOST 10178 85 "포틀랜드 시멘트 및 슬래그 포틀랜드 시멘트"의 규제를받습니다. 그것은 생산 요구 사항을 준수하여 제품의 높은 기술 및 작동 특성을 보장합니다.

포틀랜드 시멘트에 기술적 특성을 부여하기 위해 무기 첨가제가 조성물에 도입되며 그 함량은 20-25 %를 초과하지 않습니다.

가장 인기있는 것은 다음과 같습니다 :

• 알루 민 산염 시멘트의 경화 시간을 증가 시키지만 강도 지표는 낮습니다 (포틀랜드 시멘트의 가능한 함량은 15 % 이하입니다).
• 알루 모 페라이트 이전 첨가제와 동일한 특성을 갖지만 최종 제품의 함량은 10-18 %로 감소합니다.
• Belit 뜨개질 효과가있어 경화 시간은 증가하지만 과도한 함량은 조성물의 강도 특성에 부정적 영향을 미칠 수 있습니다 (허용 함유량 - 15-37 % 이하).
• 알리 트 빠른 경화를 제공하기 때문에 고 등급의 조성물에서 널리 사용됩니다 (백분율은 60 %까지 도달 할 수 있습니다).

포틀랜드 시멘트의 특성은 조성에 따라 결정됩니다. 제품의 품질을 평가하는 주요 기준은 다음과 같습니다.

• 설정 기간. 배양의 기술적 요구 사항에 따라 혼합물을 압류하는 것은 40-45 분 후에 이루어져야한다. 광물 학적 조성, 분쇄의 정밀도 및 작업이 완료되는 온도는 정확하게 이러한 요소가 제품의 속도 설정에 주로 영향을 미칩니다.

• 물 수요. 이 용어는 시멘트 페이스트의 작업에 적합한 두꺼운 것을 얻기 위해 필요한 물의 양을 이해합니다. 일반적으로 수분은 혼합물의 25 %를 넘지 않아야합니다. 요구되는 물의 양을 줄이기 위해 아황산염 - 효모 추출물 또는 가소제가 사용됩니다.

• 물 분리. 이 용어는 완성 된 용액에서 물의 추출을 말하며, 그 발생은 무거운 시멘트 입자의 침전으로 인한 것입니다. 이 수치를 줄이기 위해 미네랄 보충제를 사용하십시오.

• 서리 저항 - 성능 특성을 잃지 않고 일정한 횟수의 동결 및 해동을 수행하는 제품의 기능.

• 내 부식성. 이 특성은 혼합물의 섬세함과 완성 된 콘크리트의 다공도와 관련이있다.

• 방열. 이것은 콘크리트가 경화 과정에서 열을 방출하는 능력을 나타냅니다. 급속 열 생성 조성물은 활성 미네랄 성분을 첨가함으로써 최적화된다.

포틀랜드 시멘트는 조성의 특성으로 인해 다른 유형의 시멘트와 비교하여 강도 특성이 더 우수합니다. 일부 첨가제는 반응하여 재료의 기술적 특성을 변화시킬 수 있습니다. 후자는 기계적 안정성과 작동 능력과 관련이 있습니다.

기술 특성 중 하나가 더 중요하다고 말할 수는 없습니다. 예를 들어, 내구성이 있지만 너무 느리게 경화 된 포틀랜드 시멘트는 시공 시간을 늘릴 수 있습니다.서리 방지 성이지만 부식성이있는 구성은 좁은 범위의 작업을 해결하는 데에만 사용할 수 있습니다.

오늘날 제조업체들은 시멘트에 가장 중요한 특성이 똑같이 발음되는 보편적 인 공식을 만들기 위해 노력하고 있습니다.

동시에 특별한 목적을 가진 특수화 된 제형이 있습니다. 이는 최대 내식성과 내 습성을 갖는 포졸란 포틀랜드 시멘트로 간주 될 수 있지만 작업 초기 단계 (설정 초기)에는 강도 지표가 낮습니다.

기술 특성 중 강조되어야합니다 :

• 비 중량 제품 - 대량 혼합의 경우 1100kg / m³, 압축의 경우 1600kg / m³.
• 연마 성 평균적으로 시멘트의 강도와 경화 시간을 제공하며 성능에 영향을주는 것은 40 미크론 (혼합물 번호가 008 호 체를 통과하는 능력으로 결정됨)입니다.
• 물 소비량이 표시기가 조성물의 강도에 영향을 미치기 때문에 조성물의 최적 액체 함량은 25-28 %를 초과해서는 안됩니다 (초과분이 있으면 콘크리트 분열이 발생하여 부족하여 균열이 완제품에 나타납니다).

• 밀도 브랜드와 성분 중 특정 첨가제의 존재 여부에 달려 있습니다.느슨한 상태에서 혼합물의 밀도는 1.1 t / m³이며 압축 상태는 1.5-1.7 t / m³입니다.

• 설정 기간 물과 혼합 한 후 40-45 분을 초과하지 않으며 추가 경화는 구성 및 환경 조건에 따라 다르지만 (겨울에는 속도가 느려짐) 10-12 시간을 초과하지 않습니다 (Vicat 장치로 측정).
• 볼륨 변경 경화되었을 때 시멘트 본체를 0.5-1 mm / m의 양으로 외부 공기에서 환원시키고 그것을 물에서 0.5 mm / m로 팽창시키는 것을 의미한다. 중요한 점은 솔루션 볼륨 전체에 걸쳐 변경 사항의 균일 성입니다.

• 부식 안정성은 콘크리트의 다공성을 감소시키는 불순물의 첨가뿐만 아니라 염의 화학적 활성을 방지하는 하이드 록 - 활성 물질의 조성물로 인해 달성된다.
• 3 개월 보관 후 최대 20 %의 구성물이 손실되므로 1 년 후 최대 40 %까지 보존되므로 원래 포장이 보존 된 경우 (3 ~ 4 플라이 밀폐 된 종이 봉투) 보관 시간은 12 개월을 넘지 않습니다. 2 차 연삭에 의해서만 이러한 시멘트로 이전 품질을 되돌릴 수 있습니다.
• 압축 강도. 이 특성에 따라 4 가지 종류의 강도가 구분됩니다 - 22.5; 42.5; 42.5; 52.5.이 표시기는 솔루션 설정 속도와 직접 관련이 있습니다.

포틀랜드 시멘트의 기계적 강도의 지표는 주조 후 28 일에서 42.5 MPa 이상이다. 측정은 시료의 예에 대한 실험실 조건에서 수행됩니다. 수득 된 결과에 따라, 시멘트는 라벨링된다 (예를 들어, M500). 따라서 계수는 시료가 견딜 수있는 압력을 나타냅니다 (kg / cm³ 단위로 측정).

힘의 지표는 용액의 경화 정도에 영향을 미친다 (Vicat 바늘로 측정).

포틀랜드 시멘트는 콘크리트를 부을 때 가장 많이 사용되는 시멘트입니다. 후자는 증가 된 강도 특성이 제시되는 물체의 구성에서 모 놀리 식 및 철근 콘크리트 구조물에 사용됩니다.

클링커 과립 및 다른 첨가제의 존재로 인해,포틀랜드 시멘트는 큰 안전 마진을 가지고 있으며, 더 높은 서리 저항성과 공격적인 매질에 대한 내성을 가지고 있습니다. 그것은 포틀랜드 시멘트를 석유 및 가스 산업 건설에 널리 사용되는 재료로 만듭니다..

시멘트와 포틀랜드 시멘트의 차이에 대한 질문은 후자가 시멘트의 유형이기 때문에 다소 부정확합니다. 즉, 시멘트는 일반적인 이름이며, 포틀랜드 시멘트는 일정한 강도를 지닌 다양한 제품입니다.

시멘트 브랜드의 강도에 따라 차이를 만드는 것이 더 합리적입니다. 그래서 예를 들어 포틀랜드 시멘트 M 400은 시멘트 M 600보다 강도가 떨어집니다.. 포틀랜드 시멘트 자체는 시멘트와 약간 다릅니다 (설치 방법, 설치 기술, 사용 특성에 따라). 특정 특징의 차이는 첨가제 때문입니다.

모든 종류의 시멘트는 비 첨가제와 첨가제로 구분됩니다. Bezobavochny 성분 석고 이외의 무기물 첨가물을 포함하지 않는다. 그는 단일체 성의지면, 지하 및 수중 물체 및 프리 캐스트 콘크리트 및 철근 콘크리트 구조물에 적합합니다.공격적인 환경이없는 상황에서 작동합니다.

미네랄 보충제의 존재 포틀랜드 시멘트의 기술적 특성을 향상시킨다. 그들은 구조물과 물의 장기간의 접촉으로 공격적인 조건에서 사용될 수 있습니다.. 광물 기원의 가장 일반적인 첨가제는 고로 슬래그, 활성 미네랄 첨가제 및 천연 활성 미네랄 첨가제입니다.

하나 또는 다른 첨가제의 도입으로 인하여 내수성, 내 부식성과 같은 지표가 개선되었지만 그 존재는 서리 저항을 감소시키는 데 도움이됩니다.

조성물의 특성에 따라 다음과 같은 종류의 포틀랜드 시멘트가 구별됩니다.

• 빠른 건조. 혼합물의 경화는 슬래그 및 그 일부인 특수 미네랄로 인해 붓는 처음 3 일 이내에 이미 발생합니다.혼합물의 분쇄 정도가 최소화되는 것이 중요합니다. M400 및 M500에서 제공됩니다. 이 조성물을 사용하면 폼웍에서 혼합물의 노출 시간을 줄이고 건설 작업의 속도를 크게 높일 수 있습니다.

• 일반 경화. 그것은 특별한 첨가물을 포함하지 않으며, 혼합물을 갈아서는 정도로 정도 까다 롭지 않습니다. GOST 31108-2003에 따라 제공됩니다.

• 소수성 변종은 수분을 흡수하고 경화 시간이 단축 된 특성이 있습니다. 유사한 성질은 용액에 들어가는 산 종에 의해 제공된다. 이것은 습도가 높고 침수 지역에 위치한 물체의 건설에 사용됩니다.

• 가소 화. 제품의 특징은 가소 화제가 함유되어 필요한 이동성을 제공하고 흡수성, 내열성을 줄이는 것입니다. 혼합물을 분쇄 할 때 가소제가 놓여 시멘트 입자를 싸서 접착을 방지합니다.그 결과 모양이 복잡한 건축 구조물의 건설에 널리 사용되는 조성을 적용하기가 편리합니다.

• 그라우팅. 지하수의 영향으로부터 우물을 보호하기 위해 탐폰을 사용할 수 있습니다. 그것은 압력과 온도에 의존하지 않으며 응고의 초기 단계에서도 우물에 기둥을 안정적으로 고정하기 때문에 석유 및 가스 산업에서 널리 사용됩니다. 이 유형의 시멘트에는 "경량"첨가제가 함유 된 그라우팅 경량 포틀랜드 시멘트가 한 종류 더 있습니다.

• 확장. 이러한 혼합물은 상이한 조성을 가질 수 있지만, 이들은 모두 용액을 혼합 할 때 부피를 증가시키는 능력을 공유한다. 이것은 화학 반응이 주 구성 요소와 추가 구성 요소 사이에서 시작되어 볼륨 증가를 제공하기 때문입니다.

• 황산염 방지제. 이러한 콘크리트는 황산염 물의 영향을 받아 부식을 일으 킵니다.일반적으로 M300,400이라는 브랜드의 서리 내성 시멘트는 황산염 내성 (때로 M 500)으로 만들어집니다.

• 슬래트 포틀랜드 시멘트. 이 제품에는 용광로 슬래그가 포함되어있어 금속 입자의 함량이 높습니다. 이 혼합물은 내열성 콘크리트를 얻는 데 사용되며, 높이는 물, 지하에서 물체를 만들 때 사용됩니다. 그것은 낮은 서리 저항성이 있습니다.

• 슬래그 알칼리 이 조성물은 포틀랜드 시멘트와 비교하여 더 높습니다. 그것은 공격적인 환경, 극단적 인 온도에 저항력이 있으며, 높은 내한성과 낮은 수분 흡수력을 가지고 있습니다. 이러한 능력은 토양 슬래그와 알칼리가 조성물에 포함되어 있기 때문에 성취됩니다. 때로는 점토입니다.

• 화이트 포틀랜드 시멘트. 혼합물의 적용 범위 - 마무리 및 건축 작업은 컬러 시멘트의 기초 역할을합니다. 백설색 그늘은 순수한 석회석과 흰 점토로 만든 제품을 생산할뿐만 아니라 물로 클링커를 추가 냉각시켜 얻습니다.

• 마그네시아 - 마그네슘 산화물 (800 ℃의 온도로 가열 됨) 및 30 % 마그네슘 클로라이드 수용액에 기초한 조성. 생산 기술의 구성 요소와 특징 덕분에 가공하기 쉬운 딱딱한 흰색 덩어리를 얻을 수 있습니다 (닦기 쉽고 곰팡이, 곰팡이에 영향을받지 않음).

• 컬러 포틀랜드 시멘트 또한 장식 작품에 사용됩니다. 그것은 백색 수정과 안료를 혼합하여 나온다. 후자는 철 minium, 황토, 산화 크롬 수 있습니다. 주요한 것은 안료가 가볍고 알칼리성이기 때문입니다.

• ​​​​​​Pozzolanic. 혼합물은 포틀랜드 시멘트, 석고 및 화산 또는 퇴적물의 첨가물을 함유하고 있습니다. 생성 된 용액은 물에 대한 높은 내성을 가지며, 습도가 높을뿐만 아니라 물에서도 얼 수 있습니다.이를 통해 수력 구조물, 라이닝 풀 및 기타 수조 저장 용 탱크, 바다 또는 염소 처리 된 물과 접촉하는 표면 (경사 포함) 구성에 사용할 수 있습니다. 동결 된 표면은 내구성, 화학적 불활성 및 백태가없는 특성이 있습니다.
• 알루미늄 이 조성물은 클링커 (clinker) 및 용융 된 석회석을 기반으로하는 신속 경화 및 내구성 시멘트입니다. 완성 된 혼합물은 다량의 저 염기성 칼슘 알루미 네이트를 함유한다.

알루미나의 또 다른 특징은 알칼리를 함유 한 소량으로도 다른 시멘트 및 석회와의 혼합이 허용되지 않는다는 점입니다. 알루미나 포틀랜드 시멘트는 내산성 암석 (화강암, beshtaunita)을 채우는 내산성 콘크리트 용액 제조에 적합합니다. 설정 시간은 약 8 일입니다.

브랜드는 굽힘 및 압축 시험을 할 때 견본의 강도로 정의됩니다.시료의 제조를 위해 포틀랜드 시멘트와 모래가 1 : 3의 비율로 사용됩니다.이 용액으로 4x4x16cm 크기의 시료를 만들고 28 일 이내에 응고시키고 고습 조건에서 경화시킵니다. 냉동을 촉진하기 위해 시료를 찌는 기술에 의지 할 수있었습니다.

오늘날 포틀랜드 시멘트의 가장 보편적 인 브랜드는 M 400, 500, 600입니다.

• M 400 - 가장 많이 요구되는 시멘트 브랜드. 그것의 기술적 특성 (힘, 내한성)은 대부분의 물체의 건설에 적합합니다.

• M 500 - 안전 여유가 다소 큰 시멘트로 사고 후 시설물의 재건축에 사용되어 도로 수리 작업, 군 기술 시설 건설, 석면 - 시멘트 구조물 등에 사용됩니다.

• M 600. 이 조성물은 강도가 높아져 철근 콘크리트 구조물, 엔지니어링 구조물의 건설에 사용할 수 있습니다.

• M 700 - 최대 강도의 포틀랜드 시멘트, 응력 구조의 건설을위한 콘크리트 혼합에 사용됩니다.일반 건축 (예 : 개인 가정)에서 사용하면 높은 비용으로 인해 비합리적입니다.

• M 900 - 예를 들어, 벙커를 만드는 것과 같은 군사 시설에만 사용되는 고강도 시멘트.

M 550과 같은 "중간"브랜드의 시멘트도 있습니다 (기술적 특성은 M500에 가깝지만 약간 더 내구성이 있습니다).

포틀랜드 시멘트의 조성이 다양하기 때문에 거의 모든 유형의 건물에 적합합니다. 가장 중요한 것은 시멘트의 가장 중요한 특성을 정확하게 식별하고 적절한 첨가제를 선택하는 것입니다. 이들 중 일부는 함께 사용될 때 서로의 특성을 평준화합니다. 예를 들어, 내 습성 및 서리 저항을 개선하기 위해 구성 요소를 추가하는 경우가 이에 해당됩니다. 첫 번째 (내 습성 증가)는 조성물의 내한성을 현저하게 감소시킵니다.

자료의 목적을 고려하는 것이 중요합니다.따라서 모노 리식 물체 및 토목 구조물 (예 : 교량, 고압선)의 건설을 위해서는 포틀랜드 시멘트 M400이 적합하지 않습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 적어도 M 500 이상의 브랜드 강도를 지닌 혼합물을 사용하는 것이 허용됩니다.

습기 저항성을 증가시킨 포틀랜드 시멘트의 황산염 내성 변이조차도 정적 온대 수역에서만 사용됩니다. 다른 경우 (예를 들어, 댐, 댐 및 기타 엔지니어링 구조물의 조직)에는 특수 유형의 시멘트를 사용합니다.

접두사 "포틀랜드"는 다량의 칼슘 실리케이트가 혼합물에 존재 함을 나타내므로 블록 및 특수 목적 구조물에는 권장되지 않습니다.. Pozzolanic 시멘트는 상당한 온도 감소 조건에서 사용하기에 적합하지 않습니다.

포틀랜드 시멘트를 얻는 방법에 대한 정보는 다음 비디오를 참조하십시오.