Značilnosti cementa, odpornega na sulfate

Obstaja mnenje, da so izdelki iz armiranega betona najmočnejši in najbolj trpežni. Vendar je takšna formulacija zavajajoča. V neustreznih pogojih delovanja so betonske konstrukcije podvržene tudi resnim deformacijam in poškodbam. Na njih negativno vplivajo močne zmrzali, pogrezanje plasti tal, oksidacija kisika, atmosferske padavine in vpliv različnih kemikalij.

Najboljša možnost za gradnjo je sulfatno odporen cement. Ta gradbeni material je dobil največjo priljubljenost v tistih regijah, kjer vremenske razmere puščajo veliko želenega. To velja za območja, za katera so značilne ostre temperaturne spremembe in velika količina padavin.

Sulfatno odporen cement ali portlandski cement je poseben gradbeni material, ki se razlikuje od običajnega protipostavke in je odporen na negativne učinke kemičnih spojin in spremenljive muhe narave. Glavno področje uporabe portlandskega cementa vključuje gradnjo črpališč, pretočnih površin in iztočnih konstrukcij. Beton in kupi gradbenega materiala cinkovega sulfata se uporabljajo za gradnjo večine industrijskih struktur.

Glede na sestavo je sulfatno odporen cement razdeljen na naslednje sorte:

• pucolanski portlandski cement;
• žlindrni portlandski cement, odporen na sulfate;
• Portlandski cement, odporen na sulfate;
• sulfatno odporen portlandski cement z dodatkom mineralov.

Zdaj pa si na kratko poglejmo vsakega od teh gradbenih materialov:

• pucolan Portlandski cement vsebuje mešanico granulirane plavžne žlindre in pucolanov. Slednji so produkti vulkanskega izvora v obliki pepela, tufa in plovca. Pucolani so aktivni mineralni dodatki pri proizvodnji portlandskega cementa. Ta gradbeni material razmeroma slabo prenaša režim izmeničnega vlaženja in sušenja, pa tudi odmrzovanje in nenadno zmrzovanje.
• Odporen na sulfate žlindra Portland cement nastane z mešanjem klinkerja s plavžno žlindro v zrnati obliki (približno 50-60%) in majhno količino sadre. Žlindra, ki se uporablja za proizvodnjo, mora vsebovati omejeno količino aluminijevega oksida (do približno 10-12%). Portlandski cement iz žlindre, odporen proti sulfatom, ima razrede M300 in M400. Je relativno odporen na sulfate, vendar ne prenaša močnih zmrzali.

• Portlandski cement, odporen proti sulfatom, ima blagovno znamko M400. Nagnjen je k počasnemu strjevanju in nizki toploti.Je univerzalen in lahko prenese vse temperaturne razmere in vlago.
• V sulfatno odpornem cementu z minerali dodamo približno 15-20% celotne cementne mešanice plavžne žlindre v granulah ali 5-10% mineralov. Ta vrsta gradbenega materiala se proizvaja z blagovnimi znamkami M400 in M500. Sulfatno odporen cement z mineralnimi dodatki je odličen za gradnjo različnih konstrukcij, ima povečano odpornost proti zmrzali in odpornost na visoko vlažnost in sušo.

Zaradi glavnih sestavin portlandskega cementa, ki jih lahko označimo kot odporne na neugodne okoljske dejavnike in škodljive kemične spojine, so zgradbe, ustvarjene z njegovo uporabo, trajne in močne.

Portlandski cement se uporablja za izdelavo betona, odpornega na sulfate, pa tudi za naslednje strukture:

• piloti, odporni na sulfate;
• armiranobetonske konstrukcije;
• nosilci mostov;
• hidravlične konstrukcije.

Kakovost teh izdelkov v celoti vpliva na trajnost in varnost zgradb. Piloti so zakopani globoko v zemljo. Odporne so na vlago, padavine, podtalnico in kemične elemente v talnem pokrovu. Najpogosteje se uporabljajo za gradnjo velikih mostov, hidrotehničnih postaj in jezov.

Sulfatno odporen beton je mogoče izdelati tudi iz navadnega cementa, če so v raztopino vključeni mineralni dodatki. Vendar pa je pri ustvarjanju mešanice za beton, odporen na sulfate, bolje uporabiti portlandski cement. To bo povečalo trdnost konstrukcije v vseh fazah, od procesa betoniranja do zajamčene zaščite skozi celotno življenjsko dobo armiranobetonskega izdelka.

Klinker je vmesni produkt pri proizvodnji portlandskega cementa. O njem se je prvič slišalo leta 1817, ko je francoski inženir Louis Vicat izumil cementni klinker. To uporabno odkritje je pozneje leta 1840 pomagalo ustvariti umetni cement (portlandski cement).

Sestava sulfatno odpornega cementa vključuje sestavine zdrobljenega klinkerjasestavljen iz mineralov. Pri izdelavi materiala se brez napak upoštevajo natančni odmerki vseh potrebnih komponent. Praviloma končni izdelek vsebuje 5% aluminata in 50% silikata. To razmerje je posledica dejstva, da je v samih plasteh tal in padavinah že precej sulfatnih spojin.

Na osnovno sestavo klinkerja v veliki meri ne vplivajo samo surovine, temveč tudi pogoji izdelave. Ko je surovina žgana, se nečistoče v njej naključno namestijo. Ta dejavnik ustvarja spremenljivo strukturo faz klinkerja. Pod slednjim je običajno mišljena osnovna minerala: alit in belit.

• Alit je pomemben mineral velikega pomena v sestavi klinkerja. Hitro se strdi in ima visoko trdnost.Alit je zelo aktiven v kombinaciji z vodo.
• Belit v svoji reakciji je manj aktiven v nasprotju z alitom. Prav tako je njegovo sproščanje toplote dvakrat manj kot pri glavnem mineralu klinkerja - alitu. Belite se strdi počasi in zaradi tega zagotavlja visoko trdnost materiala.

Glavna vmesna snov, ki sodeluje pri ustvarjanju cementnega klinkerja, je trikalcijev aluminat. Vsebnost te snovi v standardni mešanici cementa, odpornega na sulfate, je le 5-10%. Presežek tega materiala lahko povzroči, kot je bilo že omenjeno zgoraj, sulfatno korozijo. Ta proces je poln negativnih posledic v obliki uničenja strukture betona in kristalizacije soli na stenah materialov.

Kar zadeva zadnji destruktivni učinek, kristalizacija pusti svoj pečat v obliki opaznega povečanja prostornine cementnega kamna. Včasih vpliv sulfatov povzroči nastanek sadre, kar prispeva tudi k znatnemu širjenju kamna in postopnemu uničenju zgradb.

Škodljiv učinek sulfatov na armiranobetonske konstrukcije opazimo med izmeničnim sušenjem in vlaženjem tal in same konstrukcije. Primer je nenehno spreminjajoča se gladina vode v reki. Armirani betonski piloti iz sulfatno odpornega cementa so med izpostavljenostjo vlagi podvrženi počasni eroziji materialne strukture in obrabi konstrukcij do popolnega uničenja.

Pridobivanje sulfatno odpornega cementa je možno na dva načina:

• naredite cementno malto s posebnimi dodatki iz mineralov;
• uporaba posebne industrijsko proizvedene cink-sulfatne cementno-peščene mešanice, ki je obstojna in zagotavlja zaščito konstrukcije v celotnem obdobju obratovanja.

V primeru, da so mineralni dodatki večkrat višji od standardne norme, se moč raztopine znatno zmanjša, krhkost struktur pa se ustrezno poveča, zaradi česar se uničijo. Raztopina sulfatno odpornega cementa mora nujno ustrezati osnovnim normam državnih standardov.

Navsezadnje je trajnost portlandskega cementa večkrat višja od obstojnosti običajnih materialov. Treba je opozoriti, da njegove glavne značilnosti v celoti upravičujejo visoke stroške.

Sulfatno odporen cement zanesljivo ščiti zgradbe in konstrukcije pred vplivi vlage in zmrzali, povečuje odpornost proti obrabi. Prav tako lahko znatno izboljša kakovost navadne betonske malte, zaradi česar bo gradbeni material trajal dlje od običajne reklamirane življenjske dobe.

Za informacije o pravilnem mešanju cementne malte si oglejte spodnji video.