(066) 174-61-41
ПН-ПТ: 08:30 - 17:00 СБ: 09:00 - 14:00 ВС: выходной

белый цемент - особенности применения

  • 21 мая 2017 19:56:19
  • Отзывы :0
  • Просмотров: 503
  • 0

Введение

Несмотря на то, что белый портланд-цемент производится вот уже более столетия, он больше известен своими зстетическими и декоративними особенностями. Это связано с тем, что цемент в первое время производился низкого качества, и такое положение длилось на протяжении долгого времени. Однако в результате применения в наши дни високих производственных технологий, а также благодаря совершенствованию знаний и опыта в отношении качества этого продукта, качество белого цемента в значительной мере улучшилось. Белый портланд-цемент «Чимса» отличается не только значительной эстетической и декоративной привлекательностью, но и обладает превосходными техническими свойствами в плане выдерживания нагрузки, содержит в себе свойства супербелого цемента.


Данная статья содержит теоретические и практические знання относительно особенностей  применения белого цемента. Моменты, на которые следует обратить внимание при производстве белого цемента, его складировании, очищения, приведены отдельно.


архитектура из белого цемента


Свойства белого портланд-цемента


Белый цемент представляет собой вяжущее гидравлическое средство, которое при смешивании с водой схватывается и твердеет и в результате  становится прочным и стойким материалом. Ниже перечисляются основные особенности, которые отличают белый портланд-цемент от серых портланд- цементов:


  • Сырье является более ЧИСТЫМ,
  • Изготавливается с использованием прогрессивных технологий,
  • Помол является более тонким,
  • Быстрое схватывание раствора,
  • Высокие показатели прочности,
  • Отличается зстетическими и декоративными свойствами,
  • Производится с высокой степенью белизны, которая со временем не понижается,
  • Обеспечивает ровную поверхность и красивую внешность,
  • При смешивании с пигментами различной окраски, даёт возможность получения живых и ярких цветов.


Таблиця 1  типические особенности супербелого портланд- цемента при сравнении с разновидностями серого портланд-цемента.



ТS EN 197-1 СЕМ 152,5 N

ТS ЕN 197-1 СЕМ 142,5 R

ТS ЕN 197-1 СЕМ Н/В-М (V-L) 32.5 R

СПЕЦИФИКАЦИЯ

СIМSА

ВРС

Стандартн.

показатель

СIМSА

РС

Стандартн.

показатель

СIМSА

РКС

Стандартн.

показатель

Оксид серы 50з, м2

338

макс. 4.00

3.15

макс. 4.00

220

мин. 350

Нерастворимый осадок (%)

0.12

макс. 5.00

0.66 при сравнении с разновидностями серого портланд-цемента.


макс. 5.00



Потери при прокаливании (%)

2.61

макс. 5.00

2.05

макс. 5.00

35


Начало схватывания, мин

100

мин. 45

150

мин. 60

160

мин. 60

Конец схватывания, мин

125


185


195


Тонкость помола см2/ гр

4700


3450


3700


Предел прочности при сжатии 2 дня, МПа

38.0

мин. 20.0

25.0

мин. 20.0

17.0

мин. 10.0

Предел прочности при сжатии 28 дней, МПа

59.0

мин. 525

48.0

мин. 425

37.0

мин. 325


ВРС: Белый портланд-цемент РС: Портланд-цемент РКС: Композитный портланд-цемент


При рассмотрении и изучении данных, приведенных в Таблице 1, с точки зрения критериев эффективности, белый портланд-цемент «Чимса» по своим свойствам находится намного выше обычных стандартных цементов и содержит в себе качества супербелого портланд-цемента. В связи с тем, что этот цемент содержит в значительном количестве такие компоненты, как С3S и СЗА и вследствие мелкого помола, скорость обретения прочности и предел прочности при сжатии, а также прочность раннего по времени схватывания довольно высокие. Будучи гидравлической смесью он весьма активен. Благодаря такой способности, эта разновидность цемента широко используется в случаях, где требуется раннее обретение прочности и стойкости материала, особенно на производствах с предварительным литьем. Благодаря частицам силиката кальция, которые демонстрируют вяжущее свойство цементов, (С3S и С2S) конечные величины прочности и стойкости белого портланд-цемента «Чимса» также весьма высокие. За счет этих показателей прочности, этот цемент оказывается в одном ряду с разновидностями цемента с самым высоким уровнем предельной прочности среди всех остальных видов цемента, фигурирующих на рынке, включая также виды серого портланд-цемента. Вследствие своего нахождения в категории цементов с низким содержанием щелочей, белый цемент инертен по отношению к щелочным заполнителям. Расширение по объему низкое, а степень белизны - весьма высокая (не менее 85% белизны).


Балясины из белого цемента


Сферы использования белого цемента и белого бетона


Обладая столь высокими рабочими свойствами по сравнению с видами серого цемента, белый цемент имеет очень обширную область применения. Главные сферы применения этого материала приводятся ниже:


  1. Архитектурные и декоративные бетонные работы (торговые центры, бизнес ­центры, жилые строения и массивы, мосты, эстетические и декоративные сооружения, стадионы и пр.)
  2. Производство готовой штукатурки и растворов (внутренние и наружные фасады строений, потолки здания, кровельная изоляция, взлетные полосы для самолетов и вертолетов, всякого рода декоративные работы, плавательные бассейны, водные каналы и пр.)
  3. В производстве сухих смесей и материалов для заполнения швов (сухие смеси при облицовке фасадов, облицовке керамической плиткой и мраморным гранитом, швы при строительной кладке, всевозможные работы по обеспечению непроницаемости и пр.)
  4. Разработка элементов мебели для парков и садов (особого качества бордюры, цветники, балконные украшения, бетонные колонны, наружные панели, комплекты лавочек, клумбы, пограничные камни, железобетонные ограждения, декоративно-художественные изделия, дорожки для перемещения, при обустройстве дома, парка, сада и пр.)
  5. Разработка художественных изделий (скульптуры малого объема, памятники, реставрационные работы, рельефы, стенные росписи, репродукции и пр.)
  6. В производстве напольных материалов (напольные плитки разнообразных расцветок и рисунков, тонкая плитка, паркет, «wash»-бетон, замковые камни каменных арок, плитки для настила тротуаров и пр.)
  7. При производстве сборных элементов (Элементы белого бетона заводского изготовления, облицовка наружных фасадов, декоративные облицовочные камни, готовые ступеньки, готовые балконы, оконные рамы, железобетонные каналы, бетонные блоки и пр.)
  8. При реставрации исторических реликвий.


Сборные элементы


сборные элементы из белого бетонаБелый цемент с успехом используется при производстве сборных бетонных элементов заводского изготовления, в панелях наружных фасадов и декоративных облицовочных камнях. Этот материал широко используется в таких сферах применения, как напольные плитки, тротуарные и бордюрные камни, готовые ступеньки и балконы, оконные рамы и городская мебель. Кроме этого, белый цемент находит обширное применение в таких областях, как белые бордюры и белый прессованный кирпич, бетонные ограждения и кромки бассейнов.




Архитектурные сборные панели наружных фасадов


В Европе и Америке белый цемент особенно широко используется в строительстве жилых массивов и в возведении крупномасштабных строений, таких как залы для проведения масштабных форумов, концертных холов. Архитектурные сборные панели для наружных фасадов, изготавливаемые из белого цемента, способствуют сокращению сроков строительства таких проектов, а с другой стороны придают эстетически привлекательную наружность  строениям. Кроме этого они исключают расходы на такие работы, как ремонт окраска и штукатурка.




Готовые штукатурки и растворы, клеящие составы и материалы для затирки швов


белые строительные смесиБелый цемент «Чимса» используется в качестве основного вяжущего компонента в производстве таких важных цементосодержащих материалов, какими являются готовая штукатурка, ремонтные растворы, растворы для работы с основаниями промышленных сооружений, изоляционные и клеящие растворы,  клеящие составы для плитки и материалы для заполнения швов.




Архитектурные и декоративные виды бетона


белый архитектурный бетон на основе белого цементаБелый цемент с успехом используется в железобетонном строительстве в развитых странах, в первую очередь при возведении зданий для проведения крупномасштабных форумов, центров культуры и искусства, а также при строительстве станций метро, коммуникационных башен, стадионов и спортивных площадок, строительстве жилых массивов и домов, при возведении мостов и надземных переходов, опорных стен.




Художественные изделия


художественные элементы из белого бетонаБелый цемент используется также в работах по созданию произведений современного художественного творчества, бетонных скульптур, памятников, а также при реставрационных работах археологического характера и сооружений, имеющих художественную значимость.


архитектура с использованием белого цемента




Белый бетон и его особенности


Для изучения особенностей белого портланд-цемента «Чимса» с точки зрения рабочих характеристик бетона, была проведена серия лабораторных испытаний. При выполнении опытных работ были использованы белый портланд-цемент и серый портланд-цемент, характеристики которых приведены в Таблице 1.


Свойства заполнителя


При проведении опытных работ использовались мраморный порошок и мозаичный состав, которые применялись в качестве заполнителей при производстве белого цемента и белого бетона. Результаты анализов просеивания через сито четырех групп заполнителей с разными величинами частиц, приведены в Таблице 2, а количество впитываемой воды сухой поверхности и удельный вес - в Таблице 3.


Таблица 2 Результаты анализа при просеивании через сито (прошедшие через сито, в %)





РАЗМЕР СИТА

ММ



Агрегаты

313 мм

16 мм

8 мм

4 мм

2 мм

1 мм

03 мм

0,25 мм

Мраморная пыль

100

100

100

100

100

92

70

49

Мозаика I

100

100

100

00

о->

44

14

10

8

Мозаика II

100

100

59

3

1

1

„»*4

1

Мозаика III

100

67

2

2

2

2

2

1


Таблица№ 3 Физические свойства заполнителей



Мраморная

пыль

Мозаика I

Мозаика II

Мозаика III

Впитываемость воды (%)

15

0.9

0.9

0.6

Удельный вес

2.67

2.65

2.83

2.70


Заполнительная смесь была образована посредством объединения в определенных соотношениях четырех групп заполнителей - мраморной крошки, причем наибольшим по величине была частица в размере 31,5 м. В заполнительной смеси, приготовленной в соответствии с предельными величинами стандарта ТS 706, использовался мраморный порошок, мозаичная смесь 1, мозаичная смесь 2 и мозаичная смесь 3, в соотношении 15%, 25%, 25% и 35% соответственно. Анализ результатов просеивания используемого в бетонах заполнителя через сито и указанные в стандарте предельные величины (Между кривыми А и В - отлично; между кривыми А и С - может быть использован) приведены на Рисунке 1.


рисунок №-1


анализ просеиваемых заполнителей


Сопоставление белого и серого портланд-цемента


Для исследования динамики степени прочности и стойкости бетона в ранние годы, было изготовлено три вида бетона с использованием различных разновидностей этого материала. Для установления влияния того или иного типа цемента на динамику его прочности и стойкости, во всех типах бетона сохранялись неизменными дозы заполнителя и его гранулометрический состав, степень усадки и количество цемента, тип цемента изменялся. Для достоверного осуществления сопоставления, все виды бетона были приготовлены таким образом, что величина их оседания была равна 6 см. В бетонных смесях, выбранных с дозой цемента 350 кг/мЗ, были использованы белые заполнители, соответствующие гранулометрическому составу заполнителей, приведенных на Рисунке 1. Разработка бетонных смесей, изготовленных из различных разновидностей цемента, приведена в Таблице 4.




Таблица 4 Соотношение (на основе DУК) разработки бетонной смеси при учете оседания на 6 см.


МАТЕРИАЛЫ

ВРС 42.5-85

РС 42.5

РКС/В 32.5

Цемент кг / м3

350

350

350

Вода, кг / м3

180

179

175

Мраморная пыль кг / м3

285

285

285

Мраморная крошка, кг/м3

475

475

475

Мраморная крошка II, кг/м3

475

475

475

Мраморная крошка III, кг/м3

665

■ 665

665

Загуститель воды, %*

15

15

15

Вода / Цемент

0.51

051

0.50


* Вес цемента. Для исследования динамики прочности и стойкости видов бетона, изготовленных с применением разнообразных видов цемента, были проведены испытания на сопротивление давлению в такие временные интервалы, как 6 часов, 8 часов, 10 часов, 12 часов, 16 часов, 20 часов, 24 часа, 3 дня, 7 дней и 28 дней. Эти величины приведены на Рисунке 2.


Рисунок 2 - Сопротивление давлению видов бетона в первые часы, изготовленных из различных разновидностей цемента.


Как можно видеть из Рисунка 2, в сравнении с бетоном, изготавливаемым из серых разновидностей цемента, уровень прочности и стойкости видов бетона, изготовленных из белого портланд-цемента, как раннего по времени, так и на конечном этапе, оказывается более высоким. В конце восьмого часа виды бетона, Сопротивление давлению видов бетона в первые часы, изготовленных из различных разновидностей цемента.изготовленного из белого портланд-цемента, достигают степени прочности и стойкости бетона С14 (из категории готового бетона), которой тот достигает на 28-й день. Бетон, изготовленный из белого портланд-цемента, достигает 60- процентной отметки уровня прочности и стойкости, достигаемого бетоном С14 на 28 дней, уже через 16 часов после его приготовления, тогда как степень прочности и стойкости бетона из обычного портланд-цемента и композитного портланд-цемента за 24 часа и 3 дня соответственно. Благодаря этой своей особенности, виды бетона, производимые с использованием белого цемента, при нормальных условиях очищения, позволяет, не применяя очищение паром, ранней разборки формы.


На этом же рисунке можно видеть, что степень конечной стойкости и прочности видов бетона, изготовленных из белого цемента, также оказываются выше бетона, произведенного с использованием серого цемента. В то время как уровень прочности и стойкости видов бетона на 28-ой день, изготовленных из белого портланд-цемента, составляет 43,9 МПа, тот же уровень стойкости и прочности обычного портланд-цемента и композитного портланд-цемента на 28-ой день составляет 40,9 и 34,4 МПа соответственно.


Как можно видеть из таблицы 1, наиболее высокой величиной помола в плане его мелкости обладает белый портланд-цемент. Этот высокий уровень помола (вследствие влияния мелкого помола цемента на скорость обретения бетоном стойкости и прочности, особенно в раннем периоде после его изготовления), послужил причиной того, что бетонные смеси, изготовленные с использованием белого портланд-цемента, способны достигать наибольшего уровня прочности и стойкости и наибольшей скорости обретения ими той же прочности и стойкости в ранние периоды после его окончательного приготовления. Сказанное может быть сформулировано также следующим образом: между двумя образцами различных видов цементов, имеющих один и тот же вес, большее количество частиц цемента содержится внутри того из этих образцов, который имеет более мелкий помол. Выражаясь иначе, чем мельче помол того или иного вида цемента, тем большее количество частиц он содержит. Поэтому, в цементе, имеющим более мелкий помол, площадь поверхности, непосредственно соприкасающейся с водой, будет большей. По этой причине, химические реакции, происходящие между цементом и водой (а вследствие этого и образование элементов гидратации) будут протекать с большей скоростью и более успешно, и скорость для достижения определенного уровня прочности и стойкости, оказывается более высокой. Другой причиной, способствующей тому, что бетонные смеси, изготавливаемые с использованием белого портланд-цемента, обладают наибольшим уровнем прочности и стойкости, а также наибольшей скоростью обретения этими смесями известных уровней прочности и стойкости, является их химический состав (композиция). Хорошо известно, что основные компоненты цемента (С3S, С2S, СЗА и С4АF) обладают различными свойствами. Так, степень гидратации компонента СЗS является очень высокой, однако это в ничтожной мере влияет на обретение прочности и стойкости в первые часы и первый день. Компонент С3S отвечает за раннюю прочность и стойкость, выступает в качестве главного составляющего элемента цемента, отличаясь средней скоростью протекания реакции. Скорость реагирования компонента С2S в ранние периоды является более низкой в сравнении со скоростью реакции компонента С3S. По этой причине, влияние компонента С2S на раннее обретение прочности и стойкости, в сопоставлении с вкладом, вносимым в этот процесс компонентом С3S, оказывается на ранних этапах более слабым, а на более поздних этапах - более сильным. Долгосрочная прочность и стойкость обеспечиваются в результате гидратации как компонента С3S, так и - С2S. Как можно вывести из пояснений, приведенных выше, в связи с тем, что процентный уровень С3S + СЗА является самым высоким в белом портланд-цементе, бетонные смеси, изготавливаемые с применением белого портланд-цемента, обладают наиболее интенсивной динамикой обретения прочности и стойкости материала.


Проектирование белого бетона


Для определения рабочих характеристик видов белого бетона в зависимости от доз белого цемента, была проведена серия опытных испытаний по бетону. В бетонных смесях, в которых содержалось от 250 до 550 доз белого портланд­цемента «Чимса», были использованы белые мозаичные заполнители, соответствующие кривой гранулометрического состава, изображенной на Рисунке 1. Все смеси были приготовлены таким образом, что величина оседания равнялась 12 см, и с целью увеличения способности его рабочего применения, использовалось средство для сохранения сверхтекучести смеси в соотношении 1,5% от веса цемента. Величины прочности и стойкости белых видов бетона на 3, 7 и 28-ой дни, изготовленных с использованием различных доз белого цемента, приведены на Рисунке 3.


Количество цемента кг / м 3


Рисунок 3-Прочность и стойкость на влияние давления белых видов бетона, изготовленных с использованием различных доз белого цемента.


Как можно видеть из Рисунка 3, при изготовлении бетона с использованием доз белого цемента в интервале от 250 до 550, оказывается возможным производство белого бетона любых категорий в промежутке между С30 иС50. на уровне известных стандартов готового бетона. При увеличении дозы цемента в бетонных смесях, возрастает также уровень их прочности и стойкости по отношению к давлению и сжатию на 3, 7 и 28-ой дни.


Моменты, на которые следует обратить внимание в процессе производства белого бетона


В связи с тем, что при работе с обычным, без обработанной поверхности, бетоном, ожидается, что его поверхность не будет содержать пустот и шероховатостей, приготовление бетона и его размещение должны осуществляться соответствующим образом. Нужно контролировать потери при оседании с учетом времени;


  1. по возможности, бетон должен заливаться не насосом, а ленточной мешалкой, или подъемным краном или ковшом.
  2. Вибрация свежего бетона должна производиться весьма тщательно
  3. Следует обращать особое внимание на очищение белого бетона, если имеется возможность, бетон должен быть завернут во влажные мешки или обернут


мокрой материей.


  1. Необходимо также уделить внимание тому, чтобы бетон и компоненты раствора, которые будут использоваться в смесях белого бетона, были бы прозрачной окраски.
  2. В бетонных смесях должны применяться белые заполнители, свойства и особенности гранулометрического состава которых соответствуют стандартам Т8 706. Фактором, в основном определяющим цвет белого бетона, является цемент и используемый заполнитель мелкого помола. Требуемой степени белизны в бетоне на белом портланд-цементе можно достичь главным образом за счет обеспечения заполнителя более мелкого помола и более высокого уровня его белизны.
  3. Все материалы, которые будут вводиться в бетон, должны сохраняться в чистом виде.
  4. Нужно помнить и о том, чтобы элементы, которые предстоит


Рисунок 3-Прочность и стойкость на влияние давления белых видов бетона, изготовленных с использованием различных доз белого цемента


использовать в железобетоне, не были бы ржавыми и грязными. По возможности, следует использовать гальванизированные элементы.


Используемые формы должны быть с низким уровнем адсорбции воды, фанера должна отбираться из одного и того же материала. Важно обратить также внимание на то, чтобы формы были бы чистыми и чтобы цементная масса не просачивалась из формы в процессе вибрации.



Оценка


В бетоне на белом портланд-цементе, наряду с ранним обретением прочности и стойкости по отношению к давлению и сжатию, обнаруживается также значительный высокий окончательный уровень прочности и стойкости материала в рассматриваемом аспекте. При сравнении его с фигурирующими на рынке видами бетона на сером цементе, белый портланд-цемент «Чимса», по причине присущей ему высокой скорости обретения прочности и стойкости, способен достигать высоких отметок прочности и стойкости по отношению к факторам давления и сжатия уже в первые часы после его приготовления, причем без применения парового очищения. Эта его особенность, повышая скорость производственного процесса при изготовлении бетона, в особенности при производстве сборного бетона, устраняет необходимость парового его очищения, одновременно снижая уровень себестоимости и устраняя неблагоприятное воздействие парового очищения в прочности и стойкости бетона на конечных этапах бетона. По этой причине белый цемент является преобладающим типом цемента, который используется в работе со сборным бетоном заводского изготовления.


Высокий уровень прочности и стойкости бетона, как в ранние периоды, так и на окончательном этапе, обеспечивает возможность уверенного использования белых видов бетона, изготавливаемых из белого цемента, и в железобетоне. Многие образцы впервые появившегося в Турции белого бетона с необработанной поверхностью, используемого на строительстве «Центра Применения Белого Бетона», воздвигнутого на крытом участке с примерной площадью в 1000 кв. м на предприятиях Чимса в г. Мерсин, имеются в Европе и Америке. Применение белого цемента и продуктов из него, в частности белого бетона не ограничивается лишь сферой бетона с необработанной поверхностью и сборными видами бетона заводского изготовления. В производстве многих материалов, предназначенных для применения жилых строений, опять же используется белый цемент и белый бетон.