Jeśli zastanawiasz się, do czego używamy cementu portlandzkiego, ten artykuł wyjaśni jego skład, właściwości i zastosowania. W artykule tym omówiono również domieszki chemiczne i ich zastosowanie. Cement portlandzki jest używany od ponad 150 lat, a po raz pierwszy został wyprodukowany w 1871 roku. Jego szybki rozwój był w dużej mierze spowodowany doskonałą wytrzymałością na ściskanie i szybkim czasem wiązania, co czyniło go idealnym dla rewolucji przemysłowej i kwitnącej gospodarki amerykańskiej. Pomimo gorszej wytrzymałości długoterminowej, cement portlandzki królował przez wiele lat. W połowie XX wieku cement portlandzki w dużej mierze zastąpił zaprawy wapienne jako podstawowy składnik.
Ten artykuł został przygotowany we współpracy z budnewsy.pl
Właściwości
Optymalny skład gipsu, węglanu wapnia i innych dodatków w cemencie portlandzkim określa jego ostateczną wytrzymałość i trwałość. Przeprowadzono wiele badań laboratoryjnych w celu oceny właściwości cementu portlandzkiego. Badania te wykazały, że gips ma głęboki wpływ na kinetykę hydratacji i rozwój mikrostruktury cementu. Ponadto, optymalna zawartość gipsu prowadzi do uzyskania cementu o prawie równych skurczach suszarniczych.
Ostatni etap produkcji cementu portlandzkiego polega na rozdrobnieniu klinkieru do określonego stopnia. Wyższe rozdrobnienie zwiększa tempo hydratacji, co skutkuje wysoką wytrzymałością. Wyższy stopień rozdrobnienia zmniejsza również krwawienie, ale zwiększa zapotrzebowanie na większą ilość wody do urabialności i kontroli procesu wiązania. Powstały cement wymaga wyższego stężenia gipsu i wyższej zawartości wody. Niemniej jednak cement wysokiej jakości jest droższy niż cement gorszej klasy.
Kompozycja
Cement portlandzki jest powszechnym rodzajem cementu, zawierającym kilka różnych składników i właściwości. Cement portlandzki został nazwany na cześć kamienia portlandzkiego, biało-szarego wapienia, który występuje na wyspie Portland w Dorset. Ten rodzaj cementu jest wykonany głównie z węglanu wapnia, minerału znajdującego się w otaczającej go glebie. Jest to najczęstszy rodzaj cementu stosowany w budownictwie i ma wiele zastosowań w inżynierii. Poniżej wymieniono niektóre z jego właściwości.
Tlenek wapnia jest głównym składnikiem cementu portlandzkiego, natomiast hydrat aluminoferytu jest formą aluminium. Wysoka zawartość MgO i SO3 sprawia, że cement jest niesolidny. ASTM C618 ogranicza zawartość SO3 odpowiednio do czterech i pięciu procent, podczas gdy indyjska norma ogranicza ją do 2,75%. Zarówno MgO jak i SO3 są szkodliwe dla cementu, gdyż powodują pękanie zaprawy.
Zastosowanie
Cement portlandzki jest szeroko stosowanym materiałem w betonie. Ma on wielorakie zastosowanie. W środowiskach umiarkowanie agresywnych jest stosowany w betonie, gdzie stężenie siarczanów jest wyższe niż normalnie. Inne zastosowania obejmują beton w studniach naftowych, cement murarski i beton ogniotrwały. Jest on również znany jako cement portlandzki typu II. Te typy cementu są sformułowane dla konkretnych zastosowań i są dostępne u dostawców betonu towarowego. Jednak najważniejszym aspektem cementu portlandzkiego jest jego koszt.
Ten raport na temat globalnego rynku cementu portlandzkiego zapewnia wgląd w strukturę branży, tempo wzrostu i dystrybucję regionalną. Nakreśla również kluczowe oferty produktowe i konkurentów na rynku. Bada również popyt regionalny i omawia ostatnie innowacje produktowe w tym sektorze. Wreszcie, raport zawiera szczegółową prognozę rynku na lata 2016-2026. Badanie pomoże czytelnikom zidentyfikować możliwości rynkowe i przewidzieć przyszły rozwój. Raport zawiera szczegółową analizę branży cementu portlandzkiego, w tym sprzedaż, przychody i regionalne udziały w rynku.
Domieszki chemiczne
Dodawanie domieszek chemicznych do pasty cementu portlandzkiego jest powszechną praktyką w celu zmniejszenia zawartości wody i slump. Poniżej przedstawiono przykłady dodatków chemicznych stosowanych w cemencie portlandzkim. Dodatki te oparte są na normach ASTM C 494/C 494M – 04. Dodatki te są stosowane w cemencie portlandzkim, ponieważ mają pozytywny wpływ na właściwości cementu. W ostatnim badaniu naukowcy przyjrzeli się różnym dodatkom chemicznym do pasty cementowej, w tym superplastyfikatorowi PowerFlow 3140 i chlorkom wapnia.
Pozzolan jest domieszką, która może być naturalna lub stworzona przez człowieka. Materiały, które pochodzą z popiołu wulkanicznego, obejmują glinę, łupki i pumeks. W przypadku sztucznego popiołu wulkanicznego takie materiały obejmują popiół lotny i dym krzemionkowy. Oba rodzaje materiałów wchodzą w skład cementu portlandzkiego. Domieszka ta jest dodawana do mieszanki podczas procesu mieszania. Cement jest następnie umieszczany w piecu do utwardzania na placu budowy.
Wpływ na środowisko
Pośród najbardziej powszechnych materiałów budowlanych, cement portlandzki ma duży wpływ na środowisko. Według University of Bath Inventory of Carbon and Energy, wersja 1.6a, wyprodukowanie jednej tony cementu portlandzkiego uwalnia do atmosfery cztery miliony Btu, czyli mniej więcej tyle, ile spalenie 13 milionów ton węgla. Przemysł cementowy jest odpowiedzialny za około 30 procent globalnego zużycia energii. Liczba ta nie odzwierciedla jednak wszystkich form produkcji cementu, które mogą być bardziej szkodliwe dla środowiska.
Największy wkład oddziaływania na atmosferę pochodzi z masowego zużycia surowców i energii. Etapy te obejmują produkcję klinkieru, zużycie energii elektrycznej i wykorzystanie węgla. Chociaż wszystkie te czynniki przyczyniają się do wpływu produkcji cementu na środowisko, najbardziej znaczące kategorie wpływu to: zmiana klimatu, wpływ na atmosferę i niedobór zasobów kopalnych. Oprócz tych trzech kategorii, emisje atmosferyczne również przyczyniają się do wpływu produkcji cementu na środowisko. W Pakistanie przemysł cementowy jest największym pojedynczym źródłem emisji CO2.
Podobne tematy
Leave a Reply