Sulfātu izturīga cementa īpašības

Pastāv viedoklis, ka dzelzsbetona izstrādājumi ir spēcīgākie un izturīgākie. Tomēr šis formulējums ir maldi. Nepiemērotos ekspluatācijas apstākļos betona konstrukcijas tiek pakļautas arī nopietnai deformācijai un bojājumiem. Tos nelabvēlīgi ietekmē bargs sals, augsnes slāņu nogrimšana, skābekļa oksidēšanās, nokrišņi un dažādu ķīmisko vielu ietekme.

Sulfātu izturīgs cements tiek uzskatīts par labāko būvniecības variantu. Šis būvmateriāls ir vispopulārākais reģionos, kur laika apstākļi atstāj daudz vēlamo. Tas attiecas uz apgabaliem, kuriem raksturīgas asas temperatūras izmaiņas un liels nokrišņu daudzums.

Sulfātu izturīgs cements jeb portlandcements ir īpašs būvmateriāls, kas atšķiras no parastā analoga un ir izturīgs pret ķīmisko savienojumu negatīvo ietekmi un mainīgajām dabas kaprīzēm. Portlandcementa galvenā pielietojuma joma ietver sūkņu staciju, pārplūdes un ūdens izplūdes vietu celtniecību. Cinka sulfāta betons un pāļi tiek izmantoti, lai būvētu lielāko daļu rūpniecisko konstrukciju.

Pēc sastāva sulfātu izturīgs cements ir sadalīts šādos veidos:

• pucolāna portlandcements;
• sulfātu izturīgi sārņi portlandcements;
• sulfātu izturīgs portlandcements;
• sulfātu izturīgs portlandcements ar minerālvielu piedevu.

Tagad īsi apskatīsim katru no šiem būvmateriāliem:

• Pozolāns Portlandcements satur granulētu domnas izdedžu un pucolānu maisījumu. Pēdējais attiecas uz vulkāniskas izcelsmes produktiem pelnu, tufa un pumeka veidā. Pozolāni ir aktīvas minerālu piedevas portlandcementa ražošanā. Šis būvmateriāls salīdzinoši slikti panes mainīgas mitrināšanas un žāvēšanas, kā arī atkausēšanas un sasalšanas režīmu.
• Sulfātu izturīgs izdedžu portlandcements tiek izgatavots, sajaucot klinkeru ar domnas izdedžiem granulētā veidā (apmēram 50-60%) un nelielu daudzumu ģipša. Ražošanai izmantotajiem izdedžiem jāsatur ierobežots alumīnija oksīda daudzums (līdz aptuveni 10-12%). Sulfātiem izturīgiem izdedžiem portlandcements tiek piešķirts M300 un M400. Tas ir salīdzinoši izturīgs pret sulfātu iedarbību, taču tas nepanes spēcīgas sals.

• Sulfātu izturīgam portlandcementam ir zīmols M400... Tas ir pakļauts lēnai sacietēšanai un zemai siltuma ģenerēšanai. Tas ir daudzpusīgs un var izturēt jebkāda veida temperatūras un mitruma apstākļus.
• Sulfātu izturīgā cementā ar minerālvielām Pievieno apmēram 15-20% no kopējā cementa maisījuma domnas izdedžu granulās vai 5-10% minerālvielu. Šāda veida būvmateriāli tiek ražoti ar M400 un M500 zīmoliem. Sulfātizturīgs cements ar minerālu piedevām ir lieliski piemērots dažādu konstrukciju celtniecībai, ir paaugstināta salizturība un izturība pret spēcīgu mitrumu un sausumu.

Pateicoties portlandcementa galvenajām sastāvdaļām, kuras var raksturot kā izturīgas pret nelabvēlīgiem vides faktoriem un kaitīgiem ķīmiskiem savienojumiem, ar tā izmantošanu radītās struktūras ir izturīgas un izturīgas.

Portlandcementu izmanto, lai izveidotu sulfātu izturīgu betonu, kā arī šādas konstrukcijas:

• sulfātu izturīgas pāļi;
• dzelzsbetona konstrukcijas;
• tiltu balsti;
• hidrotehniskās būves.

Šo produktu kvalitāte pilnībā ietekmē ēku izturību un drošību. Pāļi ir aprakti dziļi augsnē. Tie ir izturīgi pret mitrumu, nokrišņiem, gruntsūdeņiem un augsnes segumā sastopamajiem ķīmiskajiem elementiem. Visbiežāk tos izmanto liela izmēra tiltu, hidraulisko staciju un dambju celtniecībai.

Sulfātu izturīgu betonu var izgatavot pat no parastā cementa, ja šķīdumā ir iekļautas minerālu piedevas. Tomēr, veidojot maisījumu sulfātu izturīgam betonam, labāk izmantot portlandcementu. Tas palielinās konstrukcijas izturību visos posmos, sākot no betonēšanas procesa līdz garantētai aizsardzībai visā dzelzsbetona izstrādājuma kalpošanas laikā.

Klinkers ir portlandcementa ražošanas starpprodukts. Pirmo reizi par to tika dzirdēts 1817. gadā, kad franču inženieris Luiss Vikats izgudroja cementa klinkeru. Šis noderīgais atklājums vēlāk palīdzēja radīt mākslīgo cementu (Portlandcementu) 1840. gadā.

Sulfātu izturīga cementa sastāvā ietilpst sasmalcināta klinkera sastāvdaļassastāv no minerāliem. Materiāla ražošanā obligāti jāņem vērā visu nepieciešamo komponentu precīzas devas. Parasti gatavais produkts satur 5% alumināta un 50% silikāta. Šī attiecība ir saistīta ar to, ka pašos augsnes slāņos un nokrišņos jau ir diezgan daudz sulfātu savienojumu.

Klinkera pamatsastāvu lielā mērā ietekmē ne tikai izejviela, bet arī ražošanas apstākļi. Kad izejvielas tiek apdedzinātas, tajā nejauši tiek ievietoti piemaisījumi. Šis faktors rada mainīgu klinkera fāžu struktūru. Ar pēdējo ir pieņemts domāt pamata minerālus: alītu un belītu.

• Alit ir svarīgs minerāls ar lielu nozīmi klinkera sastāvā. Tas ātri sacietē un tam ir augsta izturība. Alite ir ļoti aktīva kombinācijā ar ūdeni.
• Belit savā reakcijā tas ir mazāk aktīvs atšķirībā no alitas. Arī tā siltuma izdalīšanās ir divas reizes mazāka nekā galvenajam klinkera minerālam - alītam. Belite lēnām sacietē un tādējādi nodrošina materiāla augstu izturību.

Galvenā starpprodukta viela, kas iesaistīta cementa klinkera izveidē, ir trikalcija alumināts. Šīs vielas saturs standarta sulfātu izturīga cementa maisījumā ir tikai 5-10%. Pārmērīgs šī materiāla daudzums var izraisīt, kā minēts iepriekš, sulfātu koroziju. Šis process ir pilns ar negatīvām sekām, kas izpaužas kā betona struktūras iznīcināšana un sāļu kristalizācija uz materiālu sienām.

Runājot par pēdējo destruktīvo efektu, kristalizācija atstāj savu zīmi cementa akmens ievērojama apjoma paplašināšanās veidā.Dažreiz sulfātu ietekme izraisa ģipša veidošanos, kas arī veicina ievērojamu akmens izplešanos un pakāpenisku ēku iznīcināšanu.

Sulfātu kaitīgā ietekme uz dzelzsbetona konstrukcijām tiek atzīmēta ar mainīgu augsnes un pašas konstrukcijas žāvēšanu un mitrināšanu. Piemērs ir pastāvīgi mainīgais ūdens līmenis upē. Dzelzsbetona pāļi, kas izgatavoti no sulfātizturīga cementa, šīs mitruma iedarbības laikā lēnām tiek iegrauzti materiāla struktūrā un konstrukciju nodilumā līdz pilnīgai iznīcināšanai.

Sulfātu izturīga cementa iegūšana ir iespējama divos veidos:

• izgatavot cementa javu ar īpašām piedevām no minerālvielām;
• speciāla rūpnieciski ražota cinka-sulfāta cementa-smilšu maisījuma izmantošana, kas ir izturīgs un garantē konstrukcijas aizsardzību visā ekspluatācijas laikā.

Gadījumā, ja minerālu piedevas ir vairākas reizes lielākas par standarta likmi, šķīduma stiprums ievērojami samazinās, un attiecīgi palielinās arī ēku trauslums, kā rezultātā notiek to iznīcināšana. Sulfātu izturīga cementa šķīdumam obligāti jāatbilst valsts standartu pamatnormām.

Galu galā portlandcementa izturība ir vairākas reizes augstāka nekā parastajiem materiāliem. Jāatzīmē, ka tā galvenās atšķirīgās īpašības pilnībā attaisno augstās izmaksas.

Sulfātu izturīgs cements droši aizsargā ēkas un būves no mitruma un sala iedarbības, palielina konstrukciju izturību. Tas var arī būtiski uzlabot vienkāršas betona javas kvalitāti, kā rezultātā šāds būvmateriāls kalpos ilgāk par ierasto deklarēto periodu.

Informāciju par to, kā pareizi sajaukt cementa javu, skatiet tālāk esošajā videoklipā.