Portlandcementis - tai dirbtinis cheminis junginys, miltelių pavidalo rišamoji medžiaga, kurią užmaišant su vandeniu, sudaro plastišką tešlą, kuri hidratuojasi ir sukietėja - suakmenėja.
Cementais vadinama grupė hidraulinių rišamųjų medžiagų, kurių pagrindinės sudėtinės dalys yra kalcio silikatai ir kalcio aliuminatai. Šie junginiai susidaro, kaitinant tam tikrą žaliavą, kol ji iš dalies arba visiškai išsilydo.
Cementų grupę sudaro portlandcementis ir jo įvairios rūšys, aliuminatiniai cementai, ir beklinkerinės hidraulinės rišančiosios medžiagos. Visos šios medžiagos, užmaišytos vandeniu, sudaro plastišką tešlą, kuri po laiko sukietėja.
Cementas - miltelių pavidalo medžiagą, kuri, ją sumaišius su vandeniu, iš pradžių būna skysta/tiršta, o paskui sukietėja. Betonas yra cemento, vandens, taip pat ir smėlio bei žvyro mišinys, kuris būna gana skystos konsistencijos. O skiedinys - cemento, vandens, smėlio ir kalkakmenio (klinčių) mišinys, gerokai tirštesnis už betoną.
Cementas - tai miltelių pavidalo mineralinė rišamoji medžiaga, plačiai žinoma visame pasaulyje. Ne paslaptis, jog be jo neapsieina bene nė vienas statybos projektas. Cementas yra naudojamas pamatams betonuoti, grindims lieti, mūrijimo ir tinkavimo darbams atlikti. Tai - universali medžiaga, kuri gali praversti daugelyje situacijų.
Hidraulinis cementas yra cementas, kuris stingsta ne tik ore, bet ir vandenyje. Cementą pirmieji pradėjo naudoti egiptiečiai, vėliau jį iš naujo atrado antikinėje Graikijoje ir Babilonijoje, kur kalkių skiedinys buvo žymiai tvirtesnis nei Senovės Romoje. Vėliau romėnai pradėjo naudoti pucolaninius pelenus.
Portlandcemenčio pagrindinė žaliava - daug kalcio karbonato turinčios uolienos (klintis, kreida) ir molis arba molingos uolienos (pvz., mergelis). Paruoštas žaliavų mišinys degamas 1450-1500 °C temperatūroje, dažniausiai sukamojoje krosnyje. Gautas portlandcemenčio klinkeris ataušinamas, šiek tiek išlaikomas, kad pasigesintų laisvasis kalcio oksidas. Tada smulkinamas trupintuvais ir malamas rutuliniais malūnais. Malant dedama apie 3 % nedegto gipso, kuris lėtina portlandcemenčio rišimąsi (išdegtas klinkeris, sumaišytas su vandeniu, iš karto kietėja).
Portlandcementį 1824 išrado Josephas Aspdinas (Didžioji Britanija). Pirmasis portlandcemenčio fabrikas pastatytas t. p. Didžiojoje Britanijoje 1840. Lietuvoje portlandcementis pradėtas gaminti 1952 Akmenės cemento ir šliferio gamybiniame susivienijime Akmencementas (nuo 1993 bendrovė Akmenės cementas). Čia portlandcementis gaminamas šlapiuoju būdu iš vietinių žaliavų - klinties ir molio.
Portlandcemenčio sudėtis ir savybės
Portlandcemenčio klinkerį sudaro keletas dirbtinių mineralų. Svarbiausios mineralų savybės:
- C3S (alitinis) - Chemiškai su vandeniu reaguoja labai aktyviai. Jis greitai kietėja, bei išskiria daug šilumos ir įgauna pradiniu kietėjimo laikotarpiu didelį stiprumą.
- C2S (beleitinis) - Yra mažesnio aktyvumo, kietėdamas nedaug išskiria šilumos, iš pradžių kietėja lėtai, o vėliau intensyviai. Palankiose sąlygose jo stiprumas nuosekliai didėja keletą metų.
- C3A - yra aktyviausias mineralas, daugiausiai išskiria šilumos, labai greitai rišasi ir kietėja. Sukietėjęs yra ne didelio stiprumo ir mažiausiai atsparus šalčiui.
- C4AF - šilumos išskiria daugiau kaip C2S. Kietėja greičiau už C2S. Sukietėjęs yra stipresnis už sukietėjusį C2S.
Užmaišius vandeniu portlancementą, gaunama plastiška, lipni tešla. Portlandcemenčio vandens sąnaudos yra 21-28 %; kuo jos mažesnės, tuo su portlandcemenčiu pagamintas betonas yra stipresnis ir tankesnis. Paprastai portlandcemenčio tešla pradeda rištis po 45 min ir baigia greičiau kaip po 10 h. Aukštesnėje temperatūroje portlandcemenčio akmuo kietėja greičiau. Kietėjant portlandcemenčiui dėl klinkerio mineralų hidratacijos ir hidrolizės skiriasi šiluma. Masyviose konstrukcijose dėl nevienodo įšilimo ir dėl netolygaus tūrio kitimo kietėjant portlandcemenčio akmeniui gali atsirasti pavojingų įtempių ir jos gali supleišėti.
Cemento savybes nulemia cemento sudėtis ir priedai. Kuo smulkesnis cementas, tuo intensyviau jis kietėja. Smulkumas per sietą su 0,08mm dydžio akutėmis turi išbyrėti 85 proc. Tūrinio kitimo tolygumas kietėjant portlandcementui keičiasi jo tūris. Atsparumas šalčiui portlandcementas yra gana mažai atsparus šalčiui.
Portlandcemenčio rūšys ir panaudojimas
Portlandcementis yra svarbiausia, labiausiai naudojama statybinė rišamoji medžiaga. Jis tinka įvairioms betoninėms ir gelžbetoninėms konstrukcijoms, eksploatuojamoms ant žemės, žemėje ir vandenyje, taip pat šalčio veikiamoms.
Skirstomas į keletą tipų: grynas cementas, mišrus cementas, greitai stingstantis cementas bei baltas cementas. Kiekvienas iš jų turi tam tikrų privalumų. Pavyzdžiui, grynas cementas pasižymi dideliu atsparumu bei gali būti naudojamas įvairių konstrukcijų ar betono gamybai.
Mišrus cementas (CEM II, CEM III, CEM IV, CEMV) taip yra vadinamas dėl to, nes jo sudėtyje galima rasti ir pridėtinių medžiagų, kurios šiek tiek pakeičia cemento savybes, tarkime, jis tampa nelaidus vandeniui, yra lengviau apdirbamas ar pasiekiamas didesnis betono stiprumas.
Greitai stingstantis cementas idealiai tinka skubiems darbams, kai labai svarbu greitai pasiekti reikiamą konstrukcijos tvirtumą.
Taip pat turėkite omenyje, jog cementas gali būti skirstomas pagal atsparumo klasę. Dar vienas svarbus aspektas - kietėjimo greitis. Jis įprastai yra žymimas raide R.
Specialios portlandcemenčio rūšys:
- Pucolaninis cementas
- Šlakinis cementas (turi 21-60 % granuliuoto aukštakrosnių šlako)
- Greitai kietėjantis cementas (bendras trikalcio silikato ir trikalcio aliuminato kiekis klinkeryje 60-65 %, laisvojo kalcio oksido mažiau kaip 5 %; malant pridedama iki 10 % aktyviųjų mineralinių priedų ir iki 15 % granuliuoto aukštakrosnių šlako)
- Plastifikuotasis portlandcementis (į jį pridedama iki 0,3 % hidrofilinių plastifikatorių; šio portlandcemenčio tešla labai slanki)
- Hidrofobinis cementas (į jį pridedama iki 3 % hidrofobinių priedų)
- Sulfatams atsparus portlandcementis (jo klinkeryje būna iki 50 % trikalcio silikato, iki 5 % trikalcio aliuminato, iki 5 % magnio oksido, iki 22 % trikalcio aliuminato ir tetrakalcio aliuminio ferito kartu; dedama 10-20 % granuliuoto aukštakrosnių šlako)
- Plėtrusis cementas
- Baltasis portlandcementis (jo klinkeris gaminamas iš grynų žaliavų be geležies, mangano ir chromo oksidų, jame neturi būti tetrakalcio aliuminato ferito; degamas mazutu arba dujomis, kad į klinkerį nepatektų pelenų, kartais dedama ir iki 20 % aktyviųjų mineralinių priedų)
- Spalvotasis cementas (naudojamas baltasis klinkeris, į kurį dedama baltų aktyviųjų mineralinių priedų, pigmentų)
- Kelių portlandcementis (klinkeryje gali būti iki 10 % trikalcio aliuminato; dedama iki 15 % granuliuoto aukštakrosnių šlako, šiek tiek hidrofilinių arba hidrofobinių medžiagų, mažinančių vandens sąnaudas ir didinančių atsparumą šalčiui)
Greitai kietėjantis portlandcementis naudojamas skubiems darbams, taip pat betonuojant šaltyje, atsparus sulfatams, pucolaninis, šlakinis portlandcementis - mineralizuoto, agresyvaus ir jūrų vandens veikiamoms konstrukcijoms, į portlandcementį pridėjus kaitrai atsparių priedų - kaitrai atspariam betonui ir skiediniui, baltasis ir spalvotasis portlandcementis - apdailai.
CEMENTO PLOKŠTĖ DURIPANEL
Portlandcementis yra svarbiausia, labiausiai naudojama statybinė rišamoji medžiaga. Jis tinka įvairioms betoninėms ir gelžbetoninėms konstrukcijoms, eksploatuojamoms ant žemės, žemėje ir vandenyje, t. p. šalčio veikiamoms.
Portlandcemenčio labai daug sunaudojama statybai.
Tam, kad darbo rezultatas džiugintų, svarbu rinktis patikimą cemento gamintoją. Prastos kokybės cementas gali turėti priemaišų, kurios pablogina mišinio savybes ir sumažina konstrukcijos patvarumą. Svarbu suprasti, jog pigus cementas tikrai savaime nereiškia prastos kokybės.
Verta žinoti, jog cemento kiekis pakuotėje gali skirtis. Nors šią rišamąją medžiagą galima įsigyti mažomis 2, 3 ar 5 kg pakuotėmis, tarp pirkėjų pats populiariausias cementas 25 kg ar 35 kg pakuotėje.
Pagamintas portlandcementis laikomas silosuose. Vartotojams tiekiamas sufasuotas į kelių sluoksnių popierinius maišus arba palaidas (cementvežiais).