Ippsp.ru

Проектирование и ремонт
11 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности химического и минералогического состава клинкера (клинкерного кирпича), а также его структуры

Особенности химического и минералогического состава клинкера (клинкерного кирпича), а также его структуры

Клинкер представляет собой продукт натурального происхождения. В процессе его создания участвует огонь, вода и глина. Специальные сорта глины смешиваются с водой, а затем помещаются в шнековое устройство. После окончательного смешивания масса режется на необходимые размеры и помещается в специальную печь, где происходит процесс обжига.

Содержание

Клинкер состоит из различных силикатов кальция, включая алит и белит . Алюминат трикальция и алюмоферрит кальция — другие распространенные компоненты. Эти компоненты часто образуются на месте при нагревании различных глин и известняка . [1]

Клинкер из портландцемента получают путем нагрева однородной смеси сырья во вращающейся печи при высокой температуре. Продукты химической реакции объединяются при температуре спекания около 1450 ° C (2640 ° F). Оксид алюминия и оксид железа присутствуют только в качестве потока для снижения температуры спекания и мало способствуют цементной прочности . Для специальных цементов, таких как низкотемпературные (LH) и сульфатостойкие (SR) типы, необходимо ограничить количество трикальцийалюмината. сформирован. Основным сырьем для производства клинкера обычно является известняк, смешанный со вторым материалом, содержащим глину в качестве источника алюмосиликата. Обычно используется загрязненный известняк, содержащий глину или диоксид кремния (SiO 2 ). Содержание карбоната кальция (CaCO 3 ) в этих известняках может составлять всего 80%. Второе сырье (материалы в сырьевой смеси кроме известняка) зависят от чистоты известняка. Некоторые из вторичных сырьевых материалов: глина, сланец , песок , железная руда , бокситы , летучая зола и шлак. . Поверхность клинкера и его реакции в различных электролитических растворах исследуются с помощью растрового электронного микроскопа и атомно-силовой микроскопии . [2]

Цементный клинкер: что это такое и как производится

Цементный клинкер: что это такое и как производится

При возведении высотных зданий и небольших домов используется цементный клинкер. Твердый раствор увеличивает срок службы покрытий, подходит для облицовки печей и искусственных водоемов. Клинкерной плиткой, вместо натурального камня, украшают фасады, применяют как керамогранит при отделке интерьера, а также для реставрации пенобетонных и деревянных поверхностей. Строительный материал выдерживает избыточную влажность и обладает высокими теплоизоляционными свойствами.

Что такое цементный клинкер

В ходе обжигания смеси, состоящей из известняка и нескольких разновидностей глины, при высокой температуре получается вязкий гранулированный полуфабрикат, называемый клинкером. Для производства цемента в вещество добавляют гипс или сульфат кальция и другие минеральные компоненты, которые измельчают в порошок.

Впервые процесс спекания строительного сырья, добываемого из недр земли, путем нагревания его до 1450°, был описан в 19 веке инженером из Франции, создавшим полуфабрикат и цемент. Луи Вика использовал полученный промежуточный продукт при возведении подвесного моста, чтобы доказать его качество.

Каким методом получают цементный клинкер

Цементный клинкер: что это такое и как производится

Для создания материала, не уступающего по прочности натуральному камню, голландские строители стали обжигать специальную глину при высокой температуре. Сейчас при производстве цементного клинкера используют сырье, в составе которого содержатся двух-трехкальциевые силикаты или алюминаты. Смесь нагревают в печах до плавления или спекания. На свойства клинкера влияют несколько факторов:

  • характеристики используемых добавок и присадок;
  • состав сырья;
  • метод охлаждения и помола;
  • технология нагрева.

При мокром способе обжига применяется много различных компонентов, среди которых триполифосфат, сода, торфяная вытяжка, жидкое стекло. Из шлама выделяются углекислоты, а клинкер приобретает форму шарика.

При сухом методе минеральные вещества высыхают в печи, а потом измельчаются в порошок. При комбинированном варианте смесь производят с помощью мокрого метода, затем влажность уменьшают до 16% путем фильтрования, после сырье обжигают. Если применяется сухой способ, то смесь соединяют с водой. А образовавшиеся гранулы высыпают в печь для дальнейшего спекания. Почти 67% в них приходится на оксид калия, 4% — алюминия. Около 22% составляет диоксид кремния, до 6% в составе гранул — добавки и присадки.

В клинкере, из которого производится цемент, количество минеральных искусственных компонентов достигает 70%.

Четыре главные фазы клинкера

Читайте так же:
Ашкале турция цементная компания

Для возведения многоэтажных зданий требуется материал высокого качества. На свойства и характеристики цемента влияет объем и состав смесей, применяемых в процессе обжига. В клинкере обязательно должны присутствовать 4 компонента в определенных пропорциях.

В составе основного продукта, используемого для производства цемента, содержится силикат, представляющий собой смесь диоксида кремния и тройного объема оксида кальция. В клинкере его количество составляет не менее 52%. В кристаллической решетке алита вкраплены ионы:

  • железа;
  • алюминия;
  • магния.

Силикат быстро вступает в реакцию с водой. Такое свойство минерала обеспечивает прочность клинкера на всех этапах нагревания и обжига.

Белит

Цементный клинкер: что это такое и как производится

В полуфабрикате цемента от 14% до 31% приходится на фазу, представляющую смесь диоксида кремния и двойного объема оксида кальция. Вещество не вступает в реакцию с водой, но спустя год приобретает такую же прочность, как и алит. В кристаллической решетке белита выявляют ионы разных металлов.

Алюминатная фаза

В гранулах цементного клинкера содержится силикат, в котором оксид алюминия смешан с тройным объемом оксида кальция. На эту фазу в продукте приходится не менее 4%, но и не более 11.В кристаллической решетке в небольшом количестве наблюдаются вкрапления ионов микроэлементов:

  • железа;
  • кремния;
  • калия;
  • натрия.

При взаимодействии с водой вещество быстро схватывается. Для предупреждения нежелательной реакции в смесь добавляют гипс.

Алюмоферритная фаза

В промежуточном продукте цемента обязательно присутствует еще один компонент, объем которого составляет 5% — 15%. Четырехкальциевый алюмоферрит может менять состав в зависимости от концентрации оксида железа и алюминия. Дополнительные компоненты и примеси, содержащиеся в продукте, на его прочность влияния не оказывают. Скорость взаимодействия фазы с водой уменьшают или увеличивают, используя разные соединения.

Характеристика минералов цементного клинкера

Цементный клинкер: что это такое и как производится

Трехкальциевый силикат обуславливает свойства материала, включая скорость затвердевания. Вещество выделяет тепло и обладает высокой прочностью. Добавки, содержащиеся в фазе алита, влияют на его характеристики, изменяют структуру.

Двухкальциевый силикат (C2S) медленно затвердевает, почти не выделяет тепло, но постепенно приобретает высокую прочность. Техническим свойствам портландцемент обязан белиту и алиту, поскольку концентрация этих твердых растворов в клинкере превышает 70%. Объем между кристаллами силикатов заполнен различными веществами, не влияющими на свойства материала.

В процессе обжига трехкальциевый алюминат очень быстро затвердевает и выделяет большой объем тепла, но при этом получается не очень прочным. Присутствие значительного количества минерала в клинкере провоцирует появление коррозии, в портландцементе содержание вещества не превышает 5%.

Целит обладает высокой скоростью взаимодействия с молекулами воды, однако раствор алюмофферита кальция не влияет на процесс затвердевания материала.

Содержание основных минералов в клинкере:

Щелочные оксиды попадают в сырье, используемое при производстве цемента, с полевым шпатом или глиной. Большая часть примесей при обжиге испаряется, а остальные включаются в состав других соединений. Количество щелочей в клинкере стараются уменьшить до 1%, поскольку они препятствуют затвердеванию раствора.

Окись кальция появляется при неполном обжиге, вследствие нарушения соотношения между основными компонентами сырья. Вещество присоединяет молекулы воды, увеличивает объем твердой фазы, что приводит к растрескиванию и потере пластичности клинкера.

Чтобы снизить содержание окиси кальция, гранулы перед измельчением месяц держат на складе.

Цементный клинкер: что это такое и как производится

Для производства клинкера в карьерах добывают сланцы и глинистые породы, в которых содержатся соединения алюминия, железа, а также известняки. Сырьевые смеси обжигают до спекания.

Читайте так же:
Обшивка дома цементным сайдингом

Полученный промежуточный продукт измельчают, добавляют гипс и производят портландцемент, из которого изготавливают прочный бетон, плитку для облицовки, искусственный камень.

Для создания других видов строительного материала клинкер соединяют с ракушечником и шлаком или смешивают с добавками.

Чтобы получить глиноземистый цемент, обжигают смесь бокситов и известняков. Состав не пропускает влагу, устойчив к высоким температурам, подходит для производства жаропрочного бетона, а также используется при аварийных работах.

При нагревании известняков до 1 тыс.° получают романцемент, который применяется для создания панелей и блоков, но обладает меньшей прочностью.

Сферы применения

Популярность материала определяется универсальностью структуры и текстуры изделий различной формы и конструкций. Сферы применения материала разнообразны:

  • Облицовка дома клинкерной плиткой внутри и снаружи.
  • Укладывать дорожки из плитки или отделывать другие части ландшафта.
  • Облицовка газобетона, из которого построен дом или бассейн.
  • Оформление пешеходных зон, зон для отдыха.

При постройке современных зданий получали вентилируемый фасад из клинкерной плитки. Со временем стали использовать материал для формирования и других типов лицевых частей зданий. Такой вариант применяется из-за того, что плитка легко и надежно крепится к газоблокам, дереву, бетону, кирпичу.

Плюсы и минусы клинкерной плитки для фасада

Какие бывают цементы: виды портландцементов

Этот раздел статьи посвящен тому, какие бывают цементы их категории портландцементов, и где их используют.

Сульфатостойкий портландцемент изготовляют из клинкера нормированного минералогического состава. Клинкер состоит максимум из 5% трехкальциевого алюмината и трехкальциевого силиката, содержание которого не должно превышать 50%. Сумма трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмоферрита — не более 22%. Сульфатостойкий портландцемент не должен содержать каких-либо добавок, кроме гипса. Он обладает повышенной стойкостью при взаимодействии с водой, содержащей сульфаты (соединения серы), и морозостойкостью. Основная область применения этого вида цемента – изготовление облицовочных растворов, находящихся в условиях сульфатной среды, при одновременном систематическом попеременном замораживании и оттаивании.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) перед использованием мелко измельчается, вследствие чего интенсивно набирает прочность в начальный период твердения. На этот процесс уходит 1-2 суток. БТЦ применяется при ремонтных работах.

Гидрофобный портландцемент. При его изготовлении в мельницу при помоле клинкера вводится по 0,1-0,2% мылонафта и других гидрофобизирующих добавок (асидола, окисленного петролатума, синтетических жирных кислот, их кубовых остатков). Добавки снижают гигроскопичность этого вида портландцемента при его хранении, но повышают подвижность, удобоукладываемость растворных (бетонных) смесей и морозостойкость затвердевших материалов. Гидрофобный портландцемент при длительных перевозках и хранении практически не теряет своих свойств. Выпускаются марки 300 и 400.

Пластифицированный портландцемент получают путем введения при помоле клинкера около 0,25% концентрата сульфитно-спиртовой бражки. Она пластифицирует растворные смеси и повышает их морозостойкость. Применяется наравне с портландцементом и выпускаются марки 300, 400 и 500.

Говоря о том, какие виды цемента существуют, особо выделяют белый и цветной портландцемент.

Белый портландцемент изготавливается из белого маложелезистого клинкера, минеральных добавок и гипса. Используется в архитектурно-отделочных работах. Существует два вида такого цемента: белый портландцемент и белый портландцемент с минеральными добавками. Выпускается 400 и 500 марок.

Цветной портландцемент получается из клинкера белого цемента и цветного клинкера, из отбеленных клинкеров — при тщательном смешивании или совместном помоле с различными пигментами (например, с охрой, железным суриком, окисью хрома). Пигменты должны быть щелоче- и светостойкими.

Читайте так же:
Замазка клей с цементом

Белый и цветной портландцементы применяются при устройстве мозаичных, плиточных, террацциевых и брекчиевидных покрытий полов.

Пуццолановый портландцемент изготовляется путем совместного помола цементного клинкера нормированного минералогического состава, гипса и активной минеральной добавки вулканического или осадочного происхождения. Он хорошо твердеет в воде и в любых влажных условиях. Растворные смеси на основе этого цемента не дают высолов и обладают повышенной водостойкостью и водонепроницаемостью. Пуццолановый портландцемент используется при строительстве гидротехнических сооружений и при облицовке плавательных бассейнов, плоскости которых подвержены воздействию морской и хлорированной воды.

Клинкерная плитка. Виды и применение. Плюсы и минусы. Особенности

Клинкерная плитка – это тонкий отделочный материал, применяемый для декорирования фасадных и внутренних стен, а также ступеней и пола. Под клинкерной плиткой принято подразумевать несколько разных по свойствам и техническим параметрам материалов, но в классическом понимании это керамическое изделие.

Что такое клинкерная плитка, технология производства
Клинкерной называют 2 разные по материалу изготовления плитки:
  1. Жесткую глиняную.
  2. Гибкую полимерную.
Глиняный клинкер

Большой выбор клинкерной плитки представлен в магазине «Вип Клинкер». В их шоу-руме можно вживую увидеть более 600 образцов плитки и получить подробную консультацию. Всегда есть скидки.

Под классическим понятием клинкерной плитки подразумевается тонкое керамическое изделие, полученное по аналогичной технологии, что и обычный кладочный кирпич. Его делают из глины с добавлением флюсов и различных красителей, позволяющих получать любые оттенки.

Glinianyi klinker

В готовом виде клинкер может копировать поверхность облицовочного кирпича, тротуарной плитки, различных видов натурального или искусственного камня.

Плитка производится по двум технологиям:
  1. Прессование.
  2. Экструзия.

Материал, полученный прессованием обычно уступает по эксплуатационным качествам изделиям сформированным на экструдере. Его делают путем прессовки глины в форме и ее дальнейшего обжига. Определить, что плитка сделана прессованием можно по характерному квадратному рельефу на ее обратной стороне, как у классической керамической плитки.

Плитка, произведенная методом экструзии, продавливается через прямоугольный мундштук, в результате чего на конвейере образовывается длинная полоса. Та разрезается тонкой стальной струной на небольшие тонкие кирпичики. Определить, что плитка сформирована методом экструзии можно по характерному рельефу с обратной стороны. Она не имеет выдавленных квадратных элементов, а только продольные выступы или углубления.

При этом нужно отметить, что очень похожим на клинкер по внешнему виду и размеру является керамическая плитка. Она практически в 2 раза дешевле, поскольку существенно хуже по износоустойчивости. Дело в том, что керамическая плитка имеет нарисованный очень тонкий декоративный слой. При легком сколе на поверхности отделанной стены поврежденный элемент сразу становится заметным. Настоящая клинкерная плитка обжигается при температуре +1200°С, а керамика при +900°С.

Более высокая температура при обжиге наделяет материал важными качествами:
  • Стойкость к нагрузке до 1 т/см².
  • Уровень паропроницаемости 17%.
  • Водопоглощение 3%.

Такие свойства материала исключают его отклеивание при облицовке фасадов, даже в условиях резких колебаний температуры. Конечно, при условии соблюдения технологии монтажа, с правильной герметичной заделкой швов.

Полимерный клинкер

Данную разновидность плитки также называют гибкой. Этот материал относится к клинкерной группе только благодаря внешнему сходству. При этом он не является на самом деле клинкерной плиткой, хотя после монтажа смотрится аналогично. По факту это смесь кварцевого песка или другого наполнителя со склеивающей смолой. Такая плитка очень просто сгибается и режется обычными ножницами или ножом, а не болгаркой, как изделия из обожженной глины.

Читайте так же:
Как очистить фасад от цемента

Polimernyi klinker

Название «клинкер» имеет немецкое происхождение. При дословном переводе оно звучит как «звенящая плитка». Звенеть при постукивании может только глиняное изделие, гибкая плитка из смолы изначально не проходит проверку по этому параметру.

Применение
Плитка из глины имеет наиболее универсальное применение. Ее используют для облицовки:
  • Фасадов.
  • Внутренних стен.
  • Каминов.
  • Ступеней.
  • Тротуаров.

В случае с облицовкой тротуаров и площадок применяется изначально предназначенная для этого плитка. Она клеится на бетонное основание, позволяя сымитировать тротуарную плитку. При этом ее использование полностью исключает проседание поверхности, благодаря тому, что армированный бетон в этом плане превосходит песчаную подложку под классической брусчаткой.

Klinkernaia plitka 2

Гибкая плитка не обладает температурной устойчивостью и механической прочностью глиняных изделий.

Поэтому используется она только при отделке:

  • Фасадов.
  • Внутренних стен.

Гибкая плитка категорически не пригодна для отделки каминов и печей. Однако она более легкая и удобная в монтаже, поэтому в тех случаях, где ее применение все же возможно, пользуется более высоким спросом, чем классическая клинкерная плитка.

Виды глиняной клинкерной плитки
В зависимости от формы плитка бывает:
  • Основной.
  • Угловой.
  • Специальной.

Основной элемент представляет собой ровную прямоугольную плитку. В основном она предназначена для отделки стен на фасадах или внутри помещения, поэтому обычно имитирует кирпич. Размер изделия подогнан под евростандарт 240х71х14 мм. То есть, оно полностью копирует обыкновенный кирпич. Такие элементы применяются для облицовки прямых ровных поверхностей.

Osnovnoi element glinianoi klinkernoi plitki

Угловой элемент имеет Г-образную форму. Он предназначен для отделки внешних углов. Это позволяет не открывать тонкие торцы плиток, скрывая использование отделки. Благодаря этому при осмотре углов создается стойкое впечатление применения настоящего кирпича или тесаного камня.

Uglovoi element glinianoi klinkernoi plitki

Специальная клинкерная плитка имеет выгнутую форму для отделки радиусных или других сложных поверхностей. Она предназначена для облицовки колонн, скругленных стен, порталов, арок.

Также плитку можно разделить на виды в зависимости от технических качеств:
  • Обычная.
  • С увеличенной водостойкостью.
  • Жаростойкая.

Обычная клинкерная плитка предназначена для отделки поверхностей, эксплуатируемых в стандартных условиях. Жаростойкая плитка применяется для облицовки каминов и печей. Она не трескается при сильном нагреве, ее цвет не выгорает. Клинкер с увеличенной водостойкостью применяется на промокаемых фасадах, для отделки кухонного фартука, интерьера в саунах, банях.

Виды гибкой клинкерной плитки

Данный отделочный материал также копирует поверхность кирпича или камня, при этом имеет малую толщину, обычно 3 мм, что в разы меньше против 14 мм глиняных изделий. Гибкость такой плитки позволяет производителям расширить вариации ее исполнения.

Она может быть в виде:
  • Обычной одинарной плитки.
  • Модулей на сетке.
  • Гибкого листа.
  • Термопанелей.

Обычная одинарная плитка имитирует один кирпичик. Она клеится на подготовленную ровную поверхность по одной штуке. При этом естественно соблюдается отступ на шов. Такой вариант исполнения наиболее напоминает глиняную клинкерную плитку.

Obychnaia odinarnaia klinkernaia plitka

Модули на сетке представляют собой рулон стеклосетки, на который приклеены отдельные плитки с отступом на шов. Такая отделка приклеивается целым модулем, в результате чего за один раз на стену монтируется несколько десятков плиток, что в разы ускоряет скорость и аккуратность монтажа. После поклейки швы заделываются клеем. Благодаря гибкости плитка на углах после прогрева монтажным феном загибается. При использовании модулей и отдельных плиток специальные угловые элементы не нужны.

Modulnaia na setke klinkernaia plitka

Плитка в виде гибких листов представляет собой акриловую подложку, отдаленно напоминающую по свойствам линолеум, с приклеенной сверху плиткой и готовым швом. Такие декоративные элементы приклеиваются на стену стык в стык. При их использовании исключается необходимость дальнейшей заделки швов. Стыки листов при отдалении в несколько метров не заметны, поэтому этот материал востребован при облицовке стен своими руками. При отделке углов листы также сгибаются при прогреве.

Читайте так же:
Дрова с цементом строительство

Klinkernaia plitka v vide gibkikh listov

Термопанели представляют собой листы пенопласта с приклеенными на них гибкими плитками. При их использовании выполняется сразу и утепление фасада. Если прочие разновидности гибкого клинкера приклеивались на клей, то термопанели монтируются на клей-пену из баллона, что очень ускоряет процесс. Панели состыковываются между собой вплотную. При этом по их краю отдельные плитки отсутствуют. В дальнейшем после застывания пены на стыке между двумя термопанелями клеится обычная одиночная плитка, связывая их между собой, и частично закрывая шов.

При использовании такого варианта гибкого клинкера также исключается применение отдельных угловых элементов. При облицовке углов по линии сгиба утеплитель фрезеруется или из него раскаленной струной срезается клин. По полученной выборке панель загибается. Также встречается вариант термопанелей состыковывающихся без использования отдельных плиток для закрытия шва.

Klinkernaia plitka termopanel

Какой материал лучше и долговечней
В плане долговечности и надежности однозначно побеждает глиняная клинкерная плитка. Она обладает рядом качеств:
  • Стойка к истиранию.
  • Обладает высокой механической устойчивостью.
  • Может очищаться от грязи жесткими щетками.
  • Имеет гарантированный срок службы 25 лет.

Цвет плитки может создаваться внешним тонким слоем красителя или являться естественным по всему периметру материала. Изделия более высокой ценовой категории делаются из полностью окрашенной глины. Благодаря этому в случае скола, углубление не будет отличаться по цвету.

Недостатком использования такой плитки является ее достаточно длительный монтаж, поскольку каждый элемент приклеивается отдельно. Вес 1 м² глиняных плиток в зависимости от толщины может составить 16-50 кг. Таким образом, ее применение возможно только на хорошо подготовленном основании. В идеале клеить плитку на оштукатуренную и армированную сеткой стену. Вентилируемые фасады не всегда совместимы с тяжелой плиткой.

Гибкая клинкерная плитка хотя и менее прочная и долговечная в случае грубого механического воздействия, но она превосходит глиняную по нескольким параметрам:

  • Монтируется быстрее.
  • Не нагружает фасад.
  • Сгибается на неровностях.

Плитка в модулях, на листах или пенопласте клеится очень быстро. При этом она загибается на углах. Ее швы гораздо легче затирать. Вес такой отделки редко превышает больше 7 кг/м². Ее проще доставить, невозможно разбить, можно резать без электроинструмента.

Отечественные и зарубежные производители белого цемента

Белый цемент – это преимущественно импортный строительный материал. В Российской Федерации его производит одна компания ООО «Holcim Rus» (ранее ОАО «Щуровский цемент») – это портландцемент бездобавочный белый БПЦ 2- 400-Д0 и портландцемент бездобавочный белый БПЦ 1- 500-Д0. Для ориентирования покупателей сведем основных поставщиков белого цемента в следующую таблицу:

Компания производительФасовка, кг.Ориентировочная цена, руб.
ADANA, Турция50780-950
Cimsa, Турция50850
Aalborg White Cement, Египет50950
Holcim Rus, Россия50820

Как видно из таблицы (все цены взяты из открытых источников и могут меняться), стоимость отечественного и импортного белого цемента значительно превышает стоимость «серого» аналога. Это является самым важным недостатком белого вяжущего, который необходимо учитывать при планировании и производстве строительных и отделочных работ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector