Смешанный цемент получают путем смешивания портландцементного клинкера при температурах около 1400-1500 °C с дополнительными вяжущими материалами (SCM) или путем смешивания портландцемента с SCM, такими как зола-унос от сжигания угля на электростанциях или доменный шлак с чугунолитейных заводов. Производство смесового цемента включает в себя смешивание одной или нескольких добавок.
Основными материалами, используемыми для смешанного цемента, являются BFS, зола-унос и диоксид кремния. Он обладает рядом потребительских и производственных преимуществ. С точки зрения конечного этапа использования, он может помочь сократить требуемые запасы золы-уноса на складах готовой смеси, а также обеспечить высокое качество и однородность продукта, обеспечивающего раннюю прочность и обрабатываемость. ASTM C595 содержит основанные на предписаниях спецификации для специально смешанного цемента, который состоит из портландцементного клинкера, измельченного или смешанного с подходящими пропорциями гранулированного доменного шлака или натуральных или искусственных пуццоланов. К ним относятся портландцемент из доменного шлака, портландцемент пуццолана и шлакоцемент.
Преимущества смешанного цемента
Преимущества смешанного цемента подразделяются на две широкие категории: экологические и связанные с эксплуатационными характеристиками. Использование дополнительных вяжущих материалов может сделать бетон более экономичным, повысить прочность и долговечность и повлиять на другие свойства.
Технические преимущества;
- Обычно достигается тот же уровень осадки, показатель консистенции, при меньшем количестве воды, чем у бетона, содержащего только портландцемент.
- Улучшает обрабатываемость свежего бетона, облегчая его укладку и отделку. Использование меньшего количества воды также снижает усадку и проницаемость.
- Способствует долгосрочному увеличению прочности бетона. Пары кремнезема могут ускорить развитие прочности и сократить время отверждения.
- Меньшая теплота гидратации и меньший риск термического растрескивания
- Снижает теплоту гидратации и термические нагрузки.
- Снижение общей стоимости бетона:
- Минеральные добавки, используемые для замены портландцемента, требуют значительно меньшей обработки и, как правило, снижают стоимость бетона.
Экологические преимущества
- В строительстве используется более низкое водоцементное соотношение, что облегчает работу с ним и придание ему формы.
- Добавление минеральных добавок, таких как шлак, который образуется как побочный продукт других промышленных процессов, снижает энергозатраты при производстве общего количества OPC примерно на мегаватт на тонну.
- Минеральная примесь смешанной бетонной смеси образует, среди прочего, отходы сталелитейных заводов и угольных электростанций.
- Использование этих отходов в цементе снижает потребность в других компонентах, таких как известняк, кремнезем и глина, помогая сохранить эти природные ресурсы.
- Использование добавок для сокращения производства цемента также снижает загрязнение окружающей среды.
Типы смешанного цемента
Существует четыре типа смешанного цемента, обозначенных ASTM, каждый из них обсуждается ниже;
Тип — (X), портландцемент со шлаком
Портландцементный шлакоцемент, широко известный как PSC, представляет собой смешанный цемент. Шлак — это, по сути, неметаллический продукт, состоящий более чем на 90% из стекла с добавлением силикатов и алюмосиликатов извести. Его характеристики включают;
- Более высокий уровень прочности бетона при сжатии по сравнению с OPC
- Более высокая прочность бетона на изгиб, что повышает его структурную жесткость и минимизирует прогибы при нагрузке
- Уменьшает проникновение вредных веществ, таких как хлориды и сульфаты, благодаря низкой проницаемости
- Экологичность благодаря снижению выбросов парниковых газов
Тип IP, портландцементно-пуццолановый цемент
Портландцементный пуццолановый цемент представляет собой разновидность смесового цемента, который получают либо путем смешивания OPC-клинкера вместе с гипсом и пуццолановыми материалами в определенных пропорциях, либо путем раздельного измельчения OPC-клинкера, гипса и пуццолановых материалов и тщательного смешивания их в определенных пропорциях. Зола-унос является наиболее распространенным пуццоланом, используемым в смешанном цементе. Его особенности включают;
- Высокая прочность на сжатие
- Применение включает в себя кладочные растворы и оштукатуривание
- Защищает бетон от реакции щелочи с заполнителем
- Делает бетон более непроницаемым и плотным
Тип IL, портландцемент на основе известняка
Портландцементно-известняковый цемент (PLC) — это смешанный цемент с более высоким содержанием известняка, в результате чего получается продукт, который имеет те же свойства, те же размеры и те же эксплуатационные характеристики, но с уменьшением углеродного следа в среднем на 10%. Он используется так же, как и традиционный портландцемент, в смешанных конструкциях. Его можно производить на любом заводе по производству портландцемента. В то время как обычный портландцемент (OPC) может содержать до 5% известняка, PLC содержит от 5% до 15% известняка. Его характеристики включают;
- Повышает долговечность
- Превосходные свойства при укладке и отделке
- Улучшены усадка и теплота гидратации
- Улучшенные показатели схватывания и прочности
Тип IT, трехкомпонентный смешанный цемент:
Ternary состоит из трех различных вяжущих материалов. Его особенности включают;
- Высокая прочность
- Коррозионная стойкость
- Устойчивость к ASR
- Устранение термического растрескивания
- Низкая проницаемость
- Устойчивость к сульфатам
Области применения
- Крупные инженерные проекты
- Бытовое строительство
- Сборный бетон
- Стабилизация, включая переработку дорожного покрытия для дорожного строительства
- Применение в горнодобывающей промышленности
- Специальные составы, такие как клеи, штукатурки, строительные растворы и затирки
Заключение
Смешанный цемент обеспечивает экологичность и высокую производительность. Растущее использование дополнительного вяжущего материала — смесевого портландцемента частично обусловлено многочисленными эксплуатационными факторами, включая низкую проницаемость, устойчивость к хлоридам и сульфатам, смягчение щелочно-кремнеземной реакции, большую прочность, более низкие температуры для массового бетона и улучшенную обрабатываемость.