الأسمنت البورتلاندي: الخصائص التقنية والتطبيق

حاليًا ، يُعرف الأسمنت البورتلاندي بحق على أنه النوع الأكثر شيوعًا من المواد الرابطة للحلول الخرسانية. وهي مصنوعة من صخور الكربونات. غالبًا ما يستخدم في إنتاج الخرسانة. سنلقي اليوم نظرة فاحصة على الخصائص التقنية المتأصلة في هذه المادة ، وكذلك كيفية تطبيقها.

قبل النظر في خصائص وخصائص مادة مثل الأسمنت البورتلاندي ، يجدر بنا معرفة ماهيتها.

الاسمنت البورتلاندي هو نوع من الاسمنت، وهو عامل ربط هيدروليكي خاص. إلى حد كبير ، يتكون من سيليكات الكالسيوم. يحتل هذا المكون ما يقرب من 70-80٪ من نسبة تركيبة الأسمنت هذه.

هذا النوع من ملاط ​​الأسمنت شائع في جميع أنحاء العالم. حصلت على اسمها من الجزيرة التي تقع على ساحل بريطانيا العظمى ، حيث أن الصخور من بورتلاند لها نفس اللون تمامًا.

الأسمنت البورتلاندي له نقاط قوة ونقاط ضعف.

بادئ ذي بدء ، يجدر النظر في المزايا التي تتمتع بها هذه المادة:

• يجب ملاحظة خصائص القوة الممتازة للأسمنت البورتلاندي. هذا هو السبب في أنها تستخدم في الغالب في تصنيع الهياكل الخرسانية المسلحة المتجانسة وغيرها من الأشياء المماثلة.
• الاسمنت البورتلاندي مقاوم للصقيع. إنه لا يخاف من درجات الحرارة المنخفضة. في مثل هذه الظروف ، لا تتعرض المادة للتشوه ولا تتشقق.
• هذه المادة مقاومة للماء. لا يعاني من ملامسة الرطوبة والرطوبة.
• يمكن استخدام الأسمنت البورتلاندي حتى في بناء الأساسات في ظروف الأرض الصعبة. في مثل هذه الظروف ، يتم استخدام محلول مقاوم للكبريتات.
• هناك عدة أنواع من الأسمنت البورتلاندي - يمكن لكل مشتري اختيار الخيار الأفضل لنفسه. يمكنك شراء مركب سريع التصلب أو متوسط ​​التصلب.
• إذا اشتريت اسمنت بورتلاند عالي الجودة حقًا ، فلا داعي للقلق بشأن انكماشه وتشوهه اللاحق. بعد التثبيت ، لا تشكل تشققات أو أضرار أخرى مماثلة.

لا توجد عيوب كثيرة في الأسمنت البورتلاندي. كقاعدة عامة ، ترتبط بالحلول منخفضة الجودة ، والتي يوجد منها الكثير في المتاجر اليوم.

من بينها ما يلي:

• أثناء التصلب الكامل ، تكون المواد منخفضة الجودة عرضة للتشوه. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند العمل. يجب أيضًا توفير جميع فواصل الانكماش.
• لا يمكن تسمية هذا المحلول بأنه صديق للبيئة ، لأنه في تركيبته ، بالإضافة إلى المكونات الطبيعية ، هناك العديد من المكونات الكيميائية.
• يجب توخي الحذر عند التعامل مع الأسمنت البورتلاندي ، حيث يمكن أن يؤدي ملامسته إلى حروق كيميائية وتهيج. وفقًا للخبراء ، في ظروف الاتصال طويل الأمد مع هذه المادة ، من الممكن الإصابة بسرطان الرئة.

لسوء الحظ ، يواجه العديد من المشترين اليوم قذائف هاون أسمنت بورتلاند منخفضة الجودة. يجب أن يتوافق هذا المنتج مع GOST 10178-75. خلاف ذلك ، قد لا يكون الخليط قويًا وموثوقًا به.

تحتوي تركيبة الأسمنت البورتلاندي الحديث على الجير والجبس وطين الكلنكر الخاص الذي خضع لمعالجة خاصة.

أيضًا ، يتم استكمال هذا النوع من الأسمنت بمكونات تصحيحية تعمل على تحسين الخصائص التقنية للملاط:

• زوده بالكثافة المناسبة ؛
• تحديد سرعة التصلب أو تلك ؛
• تجعل المادة مقاومة للعوامل الخارجية والتكنولوجية.

يعتمد إنتاج هذا النوع من الأسمنت على سيليكات الكالسيوم. لضبط الإعداد ، يتم استخدام الجص. يتم إنتاج الأسمنت البورتلاندي عن طريق حرق (وفقًا لصيغة خاصة) خليط معين مع كمية كبيرة من الكالسيوم.

في إنتاج الأسمنت البورتلاندي ، لا يمكن الاستغناء عن صخور الكربونات. وتشمل هذه:

• الطباشير.
• حجر الكلس؛
• السيليكا.
• الألومينا.

أيضًا ، غالبًا في عملية التصنيع ، غالبًا ما يتم استخدام مكون مثل marl. إنه مزيج من صخور الطين والكربونات.

إذا نظرنا في عملية تصنيع الأسمنت البورتلاندي بالتفصيل ، فيمكننا أن نستنتج أنها تتمثل في طحن المواد الخام اللازمة. بعد ذلك ، يتم مزجه بشكل صحيح بنسب معينة ويتم إطلاقه في الأفران. في الوقت نفسه ، يظل نظام درجة الحرارة عند 1300-1400 درجة. في ظل هذه الظروف ، يتم ضمان تحميص وصهر المواد الخام. في هذه المرحلة ، يتم الحصول على منتج يسمى الكلنكر.

للحصول على المنتج النهائي ، يتم طحن تركيبة الأسمنت مرة أخرىثم يخلط مع الجبس. يجب أن يجتاز المنتج الناتج جميع الفحوصات لتأكيد جودته. يحتوي التركيب المثبت والموثوق دائمًا على الشهادات المناسبة للعينة المطلوبة.

لإنتاج الأسمنت البورتلاندي عالي الجودة نتيجة لذلك ، يتم استخدام عدة طرق لإنشائه:

• جاف؛
• شبه جاف؛
• مجموع؛
• مبلل.

طرق الإنتاج الجافة والرطبة هي الأكثر استخدامًا.

يتضمن خيار الإنتاج هذا إنشاء الأسمنت البورتلاندي مع إضافة مكون كربونات خاص (طباشير) وعنصر سيليكون - طين.

غالبًا ما تستخدم مكملات الحديد:

• رماد البيريت
• الحمأة المحول.

تسمى طريقة صنع الأسمنت القوي هذه بالرطوبة ، حيث يحدث طحن جميع المكونات في الماء. في نفس الوقت ، يتم تكوين شحنة عند المنفذ ، وهو تعليق على أساس مائي. عادة ، يتراوح محتواها الرطوبي من 30٪ إلى 50٪.

بعد ذلك ، يتم إطلاق الحمأة مباشرة في الفرن. في هذه المرحلة ، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون منه. يتم طحن كرات الكلنكر التي تظهر بعناية حتى تتحول إلى مسحوق ، والذي يمكن أن يسمى بالفعل الأسمنت.

بالنسبة لطريقة التصنيع شبه الجافة ، يتم استخدام مكونات مثل الجير والطين. وفقًا للمخطط القياسي ، يتم سحق وتجفيف هذه المكونات. ثم يتم خلطها وسحقها مرة أخرى وتعديلها بمجموعة متنوعة من الإضافات.

في نهاية جميع مراحل الإنتاج ، يتم تحبيب الطين والجير وحرقهما. يمكننا القول أن طريقة الإنتاج شبه الجافة هي نفسها تقريبًا الطريقة الجافة. أحد الاختلافات بين هذه الطرق هو حجم المادة الخام المطحونة.

تعتبر الطريقة الجافة لتصنيع الأسمنت البورتلاندي الأكثر اقتصادا. تكمن ميزته المميزة في حقيقة أنه في جميع مراحل الإنتاج ، يتم استخدام المواد الخام التي تكون حصريًا في حالة جافة.

تعتمد تقنية واحدة أو أخرى لتصنيع الأسمنت بشكل مباشر على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد الخام. الأكثر شعبية هو إنتاج المواد في ظل ظروف الأفران الدوارة الخاصة. في هذه الحالة ، يجب استخدام مكونات مثل الطين والجير.

عندما يتم سحق الطين والجير بالكامل في جهاز تكسير خاص ، يتم تجفيفهما إلى الحالة المطلوبة. في هذه الحالة يجب ألا يتجاوز مستوى الرطوبة 1٪. أما بالنسبة للطحن والتجفيف المباشر ، فيتم تنفيذهما في آلة فصل خاصة. ثم يتم نقل الخليط الناتج إلى المبادلات الحرارية الإعصارية ويبقى هناك لفترة قصيرة جدًا - لا تزيد عن 30 ثانية.

يتبع ذلك مرحلة يتم خلالها حرق المواد الخام المحضرة مباشرة. بعد ذلك يتم نقلها إلى الثلاجة. ثم يتم "نقل" الكلنكر إلى المستودع ، حيث يتم طحنه وتعبئته تمامًا. في هذه الحالة ، يتم الإعداد الأولي لمكون الجبس وجميع العناصر الإضافية ، وكذلك التخزين المستقبلي ونقل الكلنكر ، بنفس الطريقة المتبعة في طريقة الإنتاج الرطب.

خلاف ذلك ، تسمى تقنية الإنتاج هذه مجتمعة. مع ذلك ، يتم الحصول على الحمأة بالطريقة الرطبة ، وبعد ذلك يتم تحرير الخليط الناتج من الرطوبة الزائدة باستخدام مرشحات خاصة. يجب أن تستمر هذه العملية حتى مستوى الرطوبة 16-18٪. بعد ذلك ، يتم نقل الخليط إلى النار.

هناك خيار آخر للإنتاج المختلط لخليط الأسمنت. في هذه الحالة ، يتم توفير تحضير جاف للمواد الخام ، ثم يتم تخفيفه بالماء (10-14٪) وتعريضه لعملية تحبيب لاحقة. من الضروري ألا يزيد حجم الحبيبات عن 15 سم ، وبعد ذلك فقط تبدأ في إطلاق المواد الخام.

يتساءل العديد من المستهلكين عن الفرق بين الأسمنت البورتلاندي والأسمنت التقليدي.

تجدر الإشارة على الفور إلى أن أسمنت الكلنكر هو أحد الأنواع الفرعية للملاط الكلاسيكي. كقاعدة عامة ، يتم استخدامه في إنتاج الخرسانة ، والتي بدورها لا غنى عنها في بناء الهياكل الخرسانية المتجانسة والمسلحة.

بادئ ذي بدء ، تكمن الاختلافات بين الحلين في المظهر والأداء والخصائص. لذلك ، فإن الأسمنت البورتلاندي أكثر مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة ، لأنه يحتوي على إضافات خاصة. بالنسبة للأسمنت البسيط ، تكون هذه الخصائص أضعف بكثير.

يعتبر الأسمنت البورتلاندي أكثر شعبية ومطلوبًا من الأسمنت التقليدي ، على الرغم من تركيبته الكيميائية. إن خبرائه هم الذين يوصون باستخدامه في أعمال البناء ، خاصةً إذا كانت واسعة النطاق.

هناك عدة أنواع من الأسمنت البورتلاندي.

• تجفيف سريع. تستكمل هذه التركيبة بالمعادن ومكونات الخبث ، وبالتالي فهي تصلب تمامًا خلال الأيام الثلاثة الأولى. بفضل هذه الميزة ، تم تقليل وقت تثبيت الكتلة المتراصة في القوالب بشكل ملحوظ. تجدر الإشارة إلى أنه في عملية التجفيف السريع للأسمنت البورتلاندي ، فإنه يزيد من خصائص قوته. وضع علامات على الخلائط سريعة التجفيف - M400 ، M500.
• عادة تصلب. في تكوين مثل هذا الأسمنت البورتلاندي ، لا توجد إضافات تؤثر على فترة تصلب المحلول. بالإضافة إلى ذلك ، لا يحتاج إلى طحن جيد. يجب أن يكون لهذا التكوين خصائص تتوافق مع GOST 31108-2003.
• ملدن. يحتوي هذا الأسمنت البورتلاندي على إضافات خاصة تسمى الملدنات. إنها توفر للأسمنت قدرة عالية على الحركة وخصائص قوة متزايدة ومقاومة لظروف درجات الحرارة المختلفة والحد الأدنى من امتصاص الرطوبة.

• نافرة من الماء. يتم الحصول على أسمنت بورتلاند مماثل عن طريق إدخال مكونات مثل asidol و mylonft ومواد مضافة أخرى كارهة للماء.السمة الرئيسية للأسمنت البورتلاندي المضاد للماء هي زيادة طفيفة في وقت الضبط ، فضلاً عن القدرة على عدم امتصاص الرطوبة في هيكلها.

• مقاومة الكبريتات. يستخدم نوع الأسمنت البورتلاندي المقاوم للكبريتات للحصول على خرسانة عالية الجودة لا تخاف من درجات الحرارة المنخفضة والصقيع. يمكن استخدام هذه المواد في تشييد المباني والهياكل التي تتأثر بمياه الكبريتات. يمنع هذا الأسمنت تآكل الهياكل. درجات الأسمنت البورتلاندي المقاوم للكبريتات - 300 ، 400 ، 500.
• مضاد للاحمضه. يحتوي محتوى هذا الأسمنت البورتلاندي على رمل الكوارتز وسيليكوفلوريد الصوديوم. هذه المكونات لا تخاف من ملامسة المواد الكيميائية العدوانية.
• شبي. يتميز أسمنت كلنكر الألومينا بتركيبة توجد فيها الألومينا بتركيز عالٍ. بفضل هذا المكون ، يكون لهذه التركيبة حد أدنى من الإعداد ووقت التجفيف.

• البوزولانيك. الأسمنت البوزولاني غني بالمواد المضافة المعدنية (أصل بركاني ورسوبي). تشكل هذه المكونات حوالي 40٪ من التركيبة الإجمالية. توفر الإضافات المعدنية في الأسمنت البوزولاني البورتلاندي أداءً أعلى للماء. ومع ذلك ، فهي لا تساهم في تكوين الإزهار على سطح محلول جاف بالفعل.
• أبيض. هذه الحلول مصنوعة من الجير النقي والطين الأبيض. لتحقيق تأثير تبييض أكبر ، يمر الكلنكر بعملية تبريد إضافية بالماء. غالبًا ما يستخدم الأسمنت البورتلاندي الأبيض في التشطيبات والأعمال المعمارية وكذلك الملون. يمكن أن يعمل أيضًا كأساس لمدافع الهاون الأسمنت البورتلاندي الملون. وسم هذا التكوين هو M400 ، M500.

• الأسمنت البورتلاندي الخبث. يستخدم هذا النوع من الأسمنت البورتلاندي في تصنيع الخرسانة المقاومة للحرارة. تتمتع هذه المادة بمعامل منخفض لمقاومة الصقيع ، وهذا هو السبب في أنها تستخدم في كثير من الأحيان في بناء ليس فقط الأرض ، ولكن أيضًا تحت الأرض وتحت الماء.

• ردم. غالبًا ما يستخدم الأسمنت البورتلاندي الخاص بآبار النفط في تدعيم آبار الغاز والنفط. تكوين هذا الاسمنت معدني. يتم تخفيفه برمل الكوارتز أو خبث الحجر الجيري.

هناك عدة أنواع من هذا الاسمنت:

1. رملي.
2. موزون؛
3. استرطابي منخفض
4. مقاومة الملح.

• خبث قلوي. يحتوي هذا الأسمنت البورتلاندي على إضافات من القلويات ، وكذلك الخبث الأرضي. هناك تركيبات توجد فيها مكونات من الطين. يمسك الأسمنت الخبث القلوي بنفس طريقة الإسمنت البورتلاندي العادي ذو القاعدة الرملية ، ومع ذلك ، فإنه يتميز بمقاومة متزايدة للعوامل الخارجية السلبية ودرجات الحرارة المنخفضة. أيضًا ، يحتوي هذا المحلول على مستوى منخفض من امتصاص الرطوبة.

كما ترون ، تختلف الخصائص التقنية والفيزيائية لأنواع مختلفة من الأسمنت البورتلاندي عن بعضها البعض. بفضل هذا الاختيار الواسع ، يمكنك اختيار حل لكل من أعمال البناء والتشطيب في أي ظروف.

تختلف جميع أنواع الأسمنت البورتلاندي في علاماتها:

• M700 مركب متين للغاية. هو الذي يستخدم في صناعة الخرسانة عالية القوة لبناء الهياكل المعقدة والكبيرة. هذا المزيج ليس رخيصًا ، لذلك نادرًا ما يستخدم في بناء الهياكل الصغيرة.
• М600 عبارة عن تركيبة ذات قوة متزايدة، والذي يستخدم غالبًا في إنتاج عناصر الخرسانة المسلحة والهياكل المعقدة.
• M500 هو أيضا شديد التحمل. بفضل هذه الجودة ، يمكن استخدامه في إعادة إعمار المباني المختلفة التي تعرضت لحوادث خطيرة ودمار. أيضًا ، يتم استخدام التركيبة M500 لوضع أسطح الطرق.
• M400 هو الأكثر تكلفة وانتشارًا. لديها مقاومة جيدة للصقيع ومقاومة الرطوبة. يمكن استخدام Clinker M400 لبناء الهياكل لأي غرض.

كما ذكر أعلاه ، فإن الأسمنت البورتلاندي هو نوع محسن من الملاط الأسمنتي. بعض الخصائص التقنية الكامنة في هذه المادة تعتمد بشكل مباشر على نوع الحشو المباشر. لذلك ، يتميز الأسمنت البورتلاندي سريع الجفاف الذي يحمل علامة 500 و 600 بالتصلب السريع ، وبالتالي يتم خلطه في الخرسانة لبناء هياكل ضخمة وكبيرة الحجم ، ويمكن أن تكون فوق الأرض وتحت الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يشار إلى هذا التكوين في الحالات التي تتطلب أسرع مجموعة ممكنة من القوة. في أغلب الأحيان ، تنشأ هذه الحاجة عند صب الأساس.

يعتبر الأسمنت البورتلاندي الذي يحمل علامة 400 أكثر شيوعًا. إنه متعدد الاستخدامات في تطبيقه. يتم استخدامه لإنشاء أجزاء قوية متجانسة ومسلحة من الخرسانة ، والتي تخضع لمتطلبات القوة المتزايدة. هذه التركيبة متأخرة قليلاً عن الأسمنت البورتلاندي بدرجة 500 ، لكنها أرخص.

غالبًا ما يستخدم اللاصق المقاوم للكبريتات لتحضير الخلائط لبناء هياكل مختلفة تحت الماء. لا غنى عن هذا الأسمنت البورتلاندي المتقدم في هذه الظروف ، حيث أن الهياكل الموجودة تحت الماء معرضة بشكل خاص للتأثيرات الضارة لمياه الكبريتات.

يزيد الأسمنت الذي يحتوي على مادة ملدنة ونقش 300-600 من خصائص اللدونة في الملاط ، كما يزيد من خصائص قوته. باستخدام مثل هذا الأسمنت البورتلاندي ، يمكنك توفير حوالي 5-8 ٪ من المادة الرابطة ، خاصة عند مقارنتها بالأسمنت العادي.

لا يتم استخدام أنواع خاصة من الأسمنت البورتلاندي في كثير من الأحيان لأعمال البناء على نطاق صغير. هذا بسبب تكلفتها العالية. وليس كل مستهلك على دراية جيدة بمثل هذه التركيبات. ومع ذلك ، يتم استخدام الأسمنت البورتلاندي ، كقاعدة عامة ، في بناء المنشآت الكبيرة والمهمة.

يمنح الأسمنت البورتلاندي الخرسانة العادية بخصائص خاصة وخصائص قوة ، مما يجعلها تحظى بشعبية كبيرة في أعمال البناء (خاصة على نطاق واسع). ومع ذلك ، لا يمكن استخدام مثل هذا الحل في مجاري الأنهار المتدفقة ، والمسطحات المائية المالحة ، وكذلك في المياه التي تحتوي على نسبة عالية من المواد المعدنية.

الأسمنت البورتلاندي أكثر تعقيدًا في التركيب من الملاط التقليدي.

عند العمل باستخدام مثل هذه المواد ، يجب مراعاة نصائح وتوصيات الخبراء:

• من أجل أن يصلب المحلول في أسرع وقت ممكن ، من الضروري اختيار تركيبة معدنية مناسبة للأسمنت ، وكذلك تطبيق إضافات خاصة. غالبًا في مثل هذه الحالات ، يلجأون إلى التدفئة الكهربائية أو معالجة الرطوبة الحرارية.
• تستخدم نترات الصوديوم والبوتاسيوم والأمونيوم لإبطاء التصلب. NS
• من الضروري مراعاة وقت إعداد عجينة الأسمنت. تحدث بداية هذه العملية في موعد لا يتجاوز 30-40 دقيقة ، والانتهاء - في موعد لا يتجاوز 8 ساعات.
• إذا كان من المخطط استخدام الأسمنت البورتلاندي في ترتيب الأساس في ظروف التربة المعقدة ، فإن الخبراء يوصون بشدة باختيار محلول مقاوم للكبريتات ، والذي يحتوي على نسبة عالية من المكونات المعدنية.
• يعتبر الأسمنت البورتلاندي الملون أو الأبيض مثاليًا للأرضيات.باستخدام مثل هذا الحل ، يمكنك إنشاء طبقات فسيفساء جميلة وبلاط ومكسور.

• الأسمنت البورتلاندي ليس من غير المألوف. يمكنك شرائه من أي متجر لاجهزة الكمبيوتر تقريبًا. يجب أن تكون مستعدة للعمل بشكل صحيح. للقيام بذلك ، تحتاج إلى تناول 1.4-2.1 ماء لكل 10 كجم من الأسمنت. لحساب الكمية الدقيقة للسائل المطلوب ، يجب الانتباه إلى درجة كثافة المحلول.
• انتبه إلى تكوين الأسمنت البورتلاندي. إذا كانت تحتوي على إضافات مختلفة لتحسين الصفات المقاومة للرطوبة ، فسوف تنخفض خصائص مقاومة الصقيع. إذا كنت تختار الأسمنت لمناخ رطب ، فلن تعمل مدافع الهاون العادية من أجلك. من الأفضل شراء الأسمنت البورتلاندي الخبث.
• يجب نقل مخاليط الكلنكر الملون والأبيض وتخزينها في حاوية خاصة.
• يوجد الكثير من مركبات الكلنكر المزيفة في المتاجر اليوم. ينصح الخبراء بشدة أن تتعرف على شهادات جودة البضائع عند الشراء ، وإلا فقد يتحول الأسمنت إلى جودة منخفضة.

يمكن رؤية عملية الحصول على الأسمنت البورتلاندي أدناه.