Постановка жестких пластырей. Цемент морской


Аварийный цемент

Цемент быстросхватывающийся используется для заделки повреждений корпуса корабля.

Купить Цемент у нас легко, так как он является нашей складской позицией. Наше преимущество состоит в том, что наше предприятие наблюдается  Морским и Речным Регистрами. Это обеспечивает высокое качество производство и поставок.

Ноу-хау данного изделия заключается в том, что оно находится в герметично запаянном полиэтиленовом пакете. Это обеспечивает его хранение в судовых условиях до 6 месяцев.

Цемент аварийный   соответствует  требованиям  Правил Российского Морского Регистра Судоходства, Правил Российского Речного Регистра.

Производитель гарантирует соответствие цемента ГОСТ 969-66 и ГОСТ10178-62. Гарантийный срок службы зависит от условий хранения и транспортировки, при соответствии с требованиями паспорта составляет 60 суток.

Заделка пробоин бетоном производится:

  • для более надежной герметизации корпуса корабля после временной заделки пластырем,
  • при заделке корпуса изнутри в труднодоступных местах, и
  • при невозможности ликвидировать течь иными способами.

Марка цемента М400.

Бетонирование повреждений корпуса производится как в сухом, так и в затопленном отсеке.

Заделка повреждений в корпусе корабля допускается для пробоин до 500 на 500 мм.

Цементный раствор приготавливается на пресной воде.

Морская воде уменьшает прочность бетона на 10%.

Цемент и песок смешивается в соотношении 1:2, смесь тщательно перемешивается. В приготовленную смесь добавляется вода до образования густого теста.

 

Цемент сохраняет свои свойства не стойко при воздействии внешней среды. Поэтому для него необходимо создать правильные условия в соответствии с паспортом, а именно ограничить от любого воздействия воды и пара и низких температур.

 

Комплект поставки:

В комплект поставки входят:

  • Цемент в упаковке;
  • паспорт;

 

Срок службы:

Срок службы цемента определяется предельным состоянием, но не более 6 месяцев.

Маркировка

1. Маркировка наносится на этикетку, прикрепленную к упаковке изделия.

2. На этикетке указываются следующие данные:

  • товарный знак предприятия-изготовителя;
  • наименование изделия;
  • дата изготовления.
  • дата окончания срока службы;
  • номер данных ТУ;
  • номер партии;
  • марка;
  • вес.

 

 

Требования безопасности и охраны окружающей среды.

1.При использовании изделия специальных мер безопасности не требуется.

2. Утилизация изделия производится пользователем в соответствии с Федеральным Законом № 89 Ф3 «Об отходах производства и потребления», с учетом региональных норм и правил.

 

Указания по эксплуатации.

1. Содержание входного контроля:

1.1. Необходимость входного контроля  и количество изделий, подлежащих входному контролю, определяется  заказчиком (потребителем).

1.2.  Произвести внешний осмотр изделия.

1.3.  Содержание внешнего осмотра изделия. Проверить:

  • соответствие комплектации паспорту изделия;
  • наличие этикетки на изделии;

2. Использование изделия по назначению.

2.1. Использование изделия не по прямому назначению ЗАПРЕЩЕНО.

2.2. Произвести освидетельствование изделия.

2.3. Заделка повреждений происходит с следующем порядке:

  • Пробоина заделывается пластырем;
  • Отсек осушается и поддерживается в сухом состоянии;
  • Корпус корабля в районе пробоины очищается и промывается;
  • Устанавливается опалубка из деревянных досок;
  • Устанавливаются трубки для отвода фильтрующей воды;
  • Укладывается слой бетона 150-200 мм.

2.4. После затвердевания бетона, отверстия в водоотводных трубках забиваются деревянными пробками.

Работы выполняются водолазами. Бетон, приготовленный обычным способом и спущенный под воду без предупредительных мер по размыву, расслаивается на составные части. Поэтому при подводном бетонировании необходимо  по возможности изолировать массу бетона от воды при его доставке к пробоине.

Для подводного бетонирования раствор готовится на сухой площадке вблизи с пробоиной, подается для укладки водолазу в деревянном или железном сосуде с открывающимся дном или в мешках по трубе, опущенной к месту укладки бетона. После затвердения бетона затопленный отсек может быть осушен.

3. Хранение и транспортировка:

Цемент на корабле хранится в герметически запаянном полиэтилене.

Перевозка допускается любым видом транспорта.

 

planeta-sos.com

Постановка жестких пластырей на морских судах

Суда морского флота, согласно Правилам Регистра, не снабжаются жесткими пластырями. В случае необходимости в судовых условиях наиболее просто и быстро можно изготовить жесткий пластырь в виде одно- или многослойного деревянного щита с мягкими подушками из пакли или войлока по периметру.

Расположение досок в пластыре зависит от формы и размеров пробоины. Пластырь с соотношением сторон меньше двух целесообразно изготавливать двухслойным, с взаимно перпендикулярным расположением досок в слоях. Для закрытия узких и длинных пробоин целесообразнее применять одно- или двухслойные пластыри с параллельным располо­жением досок в слоях. Доски должны располагаться поперек пробоин.

Жесткие пластыри наиболее целесообразно использовать для закрытия пробоин, расположенных выше ватерлинии или вблизи нее, а также в случаях, когда возможно обнажение пробоин путем кренования и дифферентования судна. Это создает наиболее удобные условия при постановке пластыря и позволяет обойтись без помощи водолазов.

При узких пробоинах крепление пластыря осуществляется с помощью обыкновенных прямых болтов, пропущенных через доски пластыря и металлические планки, поставленные изнутри судна поперек пробоины через ее края.

При широких пробоинах пластырь закрепляется на пробоине при помощи крючковых болтов, взятых изнутри - за края пробоины и пропущенных также через пластырь. Дополнительно в центре пластыря (по оси пробоины) может быть установлено несколько обухов или рымов для крепления изнутри судна растяжек с талрепами. 2.3. Заделка пробоин бетонированием

Бетонирование является наиболее надежным способом заделки повреждений в корпусе судна. С помощью бетонирования представляется возможным не только устранить водонепроницаемость корпуса, но и частично восстановить его местную прочность в районе повреждения. Бетонирование может производиться как в осушенном, так и в затопленном отсеках. Последнее представляет собой более трудную операцию, оно менее надежно. В связи с этим подводное бетонирование применяется только в случаях, когда не представляется возможным осушить отсек.

Составными частями раствора бетона являются: вяжущее вещество (цемент), заполнитель (песок), пресная или морская вода. При бетонировании повреждений в надводной части корпуса в дополнение к песку в качестве инертного заполнителя может добавляться при наличии гравий, щебень и т. п. (табл. 2.2).

 

Таблица 2.2

Состав бетона для заделки повреждений в корпусе судна (объемные пропорции)

Тип и состав бетона

Инертные заполнители (гравий, щебень и т. п.)

Объемные пропорции

 

Примечания

Цемент

Песок

Жирный бетон

1 : 1 : 1

 

1: 1 : 2

 

1 : 1

 

1:1 1:1:1 1:2:1

 

Для бетонирования в подводной части корпуса. Для бетонирования в подводной и надводной частях корпуса. Для бетонирования в надводной части корпуса

Тощий бетон

1

2

2

1:2:2

Для верхних слоев бетонирования.

 

Для приготовления раствора бетона могут применяться обычный портландский цемент, пуццолановый портландцемент, глиноземистый (бокситовый) цемент, цемент Байдалина и цемент ВВЦ марок 400, 500, 600*(Марка цемента показывает предел прочности бетона, приготовленного из раствора 1:3, через 28 суток после затвердевания.).

Наибольшее применение получил портландцемент, как наиболее распространенный. Однако в ряде случаев целесообразно использовать другие цементы. Так, при подводном бетонировании лучше применять пуццолановый портландцемент, стойкий в водной среде. Для выполнения бетонирования при низких температурах наилучшим является глинозе­мистый цемент, так как, во-первых, отвердевание приготовленного из него бетона сопровождается повышением температуры, во-вторых, в бетоне происходит быстрое возрастание прочности сразу же после схватывания раствора. Таким быстросхватывающимся является цемент ВВЦ (водо­стойкий, быстросхватывающийся), бетон из которого примерно через 6 ч приобретает половину своей прочности. Еще более быстросхваты­вающимся цементом является цемент Байдалина. Однако приготовленный из него бетон через 2-3 месяца начинает растрескиваться. Этот вид цемента выгодно применять при выполнении бетонирования на короткий срок*.

Физико-механические свойства некоторых видов бетона, приготов­ленного из цементов марки 400 при соотношении с наполнителем 1:3, приведены в табл. 2.3.

 

Таблица 2.3

Сведения о бетонах

Наименование

цемента

Время схватывания, ч

Механическая прочность

(1x98066,6 Па)

Начало,

не ранее

Конец,

не позднее

Через

1 день

Через

7 дней

Через

28 дней

1 . Портландцемент-400

2. Пуццолановый

портландцемент-400

3. Глиноземистый

цемент-400

4. Цемент Байдалина

0,5

 

0,5

 

1

0,05

12

 

20

 

8

1,25

до 150

 

до 120

 

350

220

130

до 300

 

до 350

 

400

290

260

до 400

 

до 400

 

400

300

270

 

Примечание. В числителе - при затвердевании на воздухе, в знаменателе - в воде.

 

Ускорение процесса отвердевания бетона может быть достигнуто путем добавления в него специальных ускорителей твердения, в качестве которых могут использоваться:

жидкое стекло, которое добавляется в воду в процессе приготовления бетона в количестве 10-12% от ее объема;

регистром судоходства РФ рекомендуется глиноземистый цемент.

хлористый кальций, который вводится непосредственно в цемент в - количестве 2 - 10% от его массы и тщательно с ним перемешивается;

сода техническая в количестве 5-6% от массы цемента, которая растворяется в воде в процессе приготовления бетона;

техническая соляная кислота, добавляемая в воду в количестве 1,0 - 1,5% от массы цемента.

 

Указанные ускорители твердения ускоряют процесс схватывания бетона примерно в два раза, однако в то же время и уменьшают его прочность. Лучшими из приведенных ускорителей являются техническая сода и техническая соляная кислота.

Для заделки небольших повреждений в качестве заполнителя лучше применять один мелкий песок. При больших объемах бетонирования помимо песка в качестве наполнителей используются гравий и щебень. При их отсутствии можно использовать мелкобитый кирпич и, в крайнем случае, шлак, но не более 25-30% от общего объема наполнителя.

Все употребляемые для приготовления бетона наполнители должны быть по возможности промыты в чистой воде и не иметь жирных примесей, которые нарушают прочность бетона. Для приготовления бетона можно использовать как пресную, так и морскую воду. Применение морской воды снижает прочность бетона примерно на 10%. Вода должна быть чистая, не загрязненная нефтью, маслами и жирами.

Приготовление раствора бетона производится на чистой палубе или в специальном ящике, по возможности ближе к месту его использования, и включает следующую последовательность операций:

на палубе или по всей площадке ящика равномерным слоем насыпается заполнитель;

поверх слоя заполнителя насыпается равномерный слой цемента;

поверх слоя цемента насыпается второй слой заполнителя;

все три слоя тщательно перемешиваются, а затем разгребаются по сторонам, образуя чащу;

в чашу наливается пресная или морская вода в количестве, равном примерно половине или немного меньше объема цемента; практически в смесь цемента и песка воду добавляют небольшими порциями по мере их перемешивания;

полученный раствор бетона перемешивается лопатами до тех пор, пока не получится совершенно однородная масса и раствор не примет вид густого теста.

 

В намеченном для бетонирования месте устанавливается опалубка, так называемый цементный ящик с двумя открытыми сторонами, который одной открытой стороной прилегает по периметру к месту повреждения, через вторую сторону производится заполнение его бетоном. Для обеспечения плотности прилегания могут быть использованы прокладки, сделанные из войлока или смольной пакли. При небольших размерах повреждения (трещинах и т.д.) ящик может прямо заполняться бетоном. При значительных размерах пробоины ее необходимо предварительно перекрыть арматурой, изготовленной из стальных трубок или прутков, расположенных в виде сетки с ячейками от 10 до 25 см и перевязанных в перекрестьях проволокой. Арматура прикрепляется к корпусу, и после этого ящик заполняется бетоном (рис. 2.12).

Для плотного соединения бетона с корпусом необходимо, чтобы он в месте бетонирования был тщательно зачищен от ржавчины и грязи и промыт мылом и каустической содой. Бетон к месту укладки должен подаваться непрерывно, чтобы каждый последующий слой раствора накладывался на еще не затвердевший слой. Если по каким-либо причинам в подаче бетона произойдет перерыв и раствор в цементном ящике затвердеет, то перед дальнейшей подачей свежего бетона поверх затвердевшего слоя необходимо положить металлическую сетку либо стальной лист или полоски.

 

Рис. 2.12. Принципиальная схема бетонирования пробоины:

1 - бетон; 2 - цементный ящик из мешков с песком; 3 - песок; 4 - мешки с песком, 5 - арматурная стальная сетка; 6 – решетка

 

 

Для предохранения свежего бетона от размыва водой, которая может просачиваться через пробоину, в цементном ящике устанавливают специальные отводные трубки. Сечение отводной трубки должно обеспечивать протекание фильтрационной воды без создания напора. Способ установки трубки зависит от характера и места расположения пробоины (рис. 2.13). Однако во всех случаях она должна идти от нижней точки пробоины,- а ее наружный конец (поверхность отводимой воды) должен быть ниже уровня бетона.

После затвердения бетона трубка глушится пробкой. Закрепление деревянного щита или жесткого деревянного пластыря с мягкими бортами на пробоине осуществляется при помощи крючковых болтов, для чего в пластыре (щите) просверливаются специальные отверстия.

 

Рис. 2.13. Постановка цементного ящика на борту судна:

1 - мягкий пластырь; 2 - внутренняя опалубка; 3 - бетон; 4 - наружная опалубка; 5 - распорки; б - распорки внутренней опалубки; 7 - щит; 8 - отводная трубка; 9 -подпорки; 10 - упорные брусья

sea-library.ru

Производства цемента около моря завод

Избегая столкновения в порт и в открытой воде цементовоз устанавливает тепловизионные камеры, чтобы избежать смертельных аварий. Залив цемента имеет свои истоки в самом раннем Новая Зеландия производство цемента предприятия в Нортленд в 1870-х годах. Сегодня, с годовой производственной мощностью 900,000 тонн, Портленд завод является крупнейшим в Новой Зеландии цементного производства. Из Портленд завода, неподалеку от Фангареи, ассортимент цементной продукции поставляется на рынки Новой Зеландии и Тихоокеанского региона.

Сырьем Портленда добывали из двух содержательных пластов известняка, один за Портленд завода, а другое в 32 км к северу в Уилсонвилле. Золотой залив цементом-это премиум-марка цемента, которая используется в коммерческих, промышленных и жилых сооружений.Из Портленда, Навальный цемент распределяется на корабле и затем на грузовиках к клиентам. Транспортировка цемента требует специальной обработки и условий хранения, следовательно специализированных цементовоз судов являются предпочтительным способом транспортировки.

Транспортировка цемента

Цемент называют “малой массе” груза, но является чрезвычайно важным для строительной отрасли. Традиционно перевозятся в мешках, готового цемента сегодня осуществляется в основном на развес, а порошок груза достаточно хорошо, чтобы быть обработаны пневматический, перемещение через трубы большого диаметра на столб воздуха.

Старый цементный корабли были в основном сухогрузы с мешками обрабатывались вручную трудоемкая операция, которая может занять несколько дней. Современные цементовозы несколько специализированных судов, которые будут перевозить никакой другой груз, и в то время как классифицировано как сухогрузы, полностью закрытых сосудов, которые больше похожи на танкистов. Они являются отличительной ремесло, с комплексом погрузочно-разгрузочного оборудования в пневматической завод, разветвленная система конвейеров и часто высокой башни на баке.

На цементовоз, используемого Золотая Бухта цемент компания М. в. Золотая Бухта вместимостью 4500 тонн. Излишне говорить, что это не всегда легко маневрировать корабль такого размера и веса. Это занимает некоторое время, чтобы изменить направление и затормозить.

Golden_Bay

Камеры flir систем Навигатор Панорамирования / наклона был установлен чуть выше моста через М. в. Золотая Бухта. Это помогает экипажу, чтобы избежать смертельных несчастных случаев.

Избегая столкновений

Экипаж Золотая Бухта хорошо осведомлены о том, что они должны быть начеку во все времена, особенно при входе в небольшой прибрежной гавани вокруг Новой Зеландии. М. в. Золотая Бухта работает с обычным графиком, который предусматривает разгрузку цемента в шесть разных портов по всей стране. Два капитана, отвечающий за корабль на меняющиеся мистер Тони Мерфи и Г-Н Питер Робинсон. Капитаны пилот освобождается, так что на них ориентироваться и док-станция в каждой гавани под свою власть и руководство без какой-либо помощи от гавани власти или вспомогательных судов.

“Одна из самых больших опасностей заключается в том, что мы не можем увидеть очень малые суда при входе в порты”, - говорит г-н Питер Робинсон капитан М. в. Золотая Бухта. “Попав в один из этих лодок не могли повредить наш корабль, но экипаж другой лодки могли быть убиты. Избегая столкновения это уже трудно, в дневное время, но становится намного сложнее, в полной темноте.”

“Во избежание подобных происшествий мы очень сильно полагаемся на радар. К сожалению, хотя радар является незаменимым инструментом, он не может все заберу. Очень маленькие лодки иногда просто пропускал мимо радара. В течение ночи, мы должны полагаться на навигационные огни других судов. Когда они хорошо освещены, мы увидим их издалека достаточное расстояние, чтобы изменить курс, если это необходимо. Проблема в том, что иногда владельцы небольших лодок не осознают важность навигационные огни. На лодке с неисправным или неработающим навигационные огни может принести их корабль, и еще более важно, сами в большой опасности. Не так давно у нас была, в которой мы почти косили маленькой, неосвещенной судно”..

А рядом-мисс

Г-н Ян Ниблок, в Нортленд областного Совета, говорит, что два человека на борту должен их недавнее счастливое спасение профессионализму офицеров и экипажа цементовоз М. в. Золотая Бухта.

“Дуэт стояли на якоре посреди Фангареи гавани Portland канал на маленькой, неосвещенной стеклопластика катер, что оборудование им. М. в. Золотой залив не зарегистрированных в качестве цели РЛС,” г-н Ниблок объясняет.

“Экипаж цементовоза заметил лодку в последнюю минуту, и это было только благое навигационных систем на борту цементовоз, чтобы избежать столкновения между двумя судами. Слишком много людей, подвергающих себя и других - ненужному риску получения травмы или даже смерти, путешествуя гаваней региона без навигационных огней. Они ставят себя и других риску, игнорируя одно из самых основных правил навигации – видеть и быть увиденным”.

“Навигационные огни являются неотъемлемой частью оборудования для обеспечения безопасности судна, тем не менее областной совет получает все большее число жалоб о лодках, плавающих на ночь без них. Невежество-это, вероятно, виноват в большинстве этих инцидентов”.

Captain_Golden_BayКонтрольГ-н Питер Робинсон, капитан М. в. Золотой залив: “тепловидение доказало свою состоятельность на борту М. в. Золотая Бухта. Это помогает избежать несчастных случаев”.

Блок управления джойстик для навигатора Панорамирования / наклона встроен в мост.

Тепловидение: видеть четко в ночное время

“Не только мы очень обеспокоены безопасностью. Нашей собственной безопасности, но и безопасности других судов и их экипажей”, - говорит г-н Робинсон, капитан на М. в. Золотая Бухта. “Для того, чтобы избежать смертельных аварий на производстве цемента, мы искали решение, которое могло бы помочь нам обнаружить небольшие лодки и объектов, которые не обнаруживаются с помощью радаров.

Решение, которое показалось нам очень перспективным был тепловизор, так что когда мы увидели, что она продемонстрировала в Окленд выставка яхт мы сразу же связались с господином Стивом Кершоу абсолютной морской. Абсолютная морской предоставили нам с фиксированным Навигатор, что нас просто использовали как ручные, так что мы могли оценить его эффективность на наш следующий рейс. Когда мы пришли в Вангарей гавани он был в полной темноте и сразу же стало очевидно, что система тепловидения был чрезвычайно полезен.”

Навигатор Панорамирования/наклона обнаруживает мелкие сосуды в полной темноте

“Наш клиент выбрал для ФЛИР систем Навигатор Панорамирования/наклона камера термического изображения.”, - объясняет г-н Кершоу абсолютной морской, дистрибьютором компании flir морских цементов продуктов в Новой Зеландии. “О М. в. бухте был легко установлен непосредственно над мостом, который дал камеру потрясающий бесперебойного зрения. Камеры flir составляет примерно 15 метров над уровнем моря, и несмотря на то, что на расстоянии свыше 70 метров в носовой части корабля, то его производительность весьма примечательна. Его теплового изображения проецируются на 20” экране накладных LCD, который установлен на мосту”.

“У нас есть три человека на мосту, когда мы входим в порт”, - объясняет капитан Робинсон. “При входе в ночной дежурный отвечает за системой flir и он следит за нашим прогрессом во время работы блок управления джойстик, который превращает Навигатор Панорамирования/наклона в нужном направлении. Навигатор Панорамирования/наклона является отличным инструментом. Она производит четкие изображения в полной темноте, на котором мельчайшие детали видно. Небольшое судно легко обнаруживается на расстоянии почти 1000 метров, что дает нам достаточно времени, чтобы изменить курс корабля, если потребуется. Благодаря своей способности поворачиваться на 360° по горизонтали и наклона +/- 60° по вертикали, мы можем сканировать обе стороны от корабля и проверить наше местоположение по отношению маркеры канала. Это значительно повышает ситуационную осведомленность”.

“Это, безусловно, дополняет наши существующие радары. Когда у нас есть пятнышко на экране радара, мы можем теперь увидеть, что вспышка на самом деле означает.”

crisp_imageCement_CarrierКамеры flir систем Навигатор производит четкие изображения, которое проецируется на 20” ЖК-экран, установленный на мосту.

М. в. Золотая Бухта: цементовоз грузоподъемностью 4500 тонн.

Небольшая стоимость, чтобы повысить безопасность

“Тепловидение уже хорошо зарекомендовавшая себя на борту М. в. Золотая Бухта. Навигатор Панорамирования/наклона небольшая стоимость, по сравнению с наличием смертельной аварии”.

“Видеть и быть увиденным. Основное правило плавания. На борту М. в. Золотая Бухта мы уверены, что мы видим других. Мы не можем рисковать, чтобы вывести наше судно, его груз и экипаж в опасности, независимо от того, как другие ведут себя. Тепловидение помогает нам это делать”, - заключает капитан Робинсон.

cement-naval.ru

Сорта вяжущих (цементов) применяемых при подводном бетонировании

Правильный выбор сорта цемента в соответствии со способом приготовления и укладки бетона и условиями его работы в сооружениях - одно из важнейших мероприятий по повышению долговечности бетона.

Не надо забывать и того, что при этом должна решаться задача экономии цемента, так как последняя служит так­же мерой повышения долговечности бетона.

Избыток цемента в бетоне вреден, он ведет к увеличению усадки и термическому образованию трещин.

В целях увеличения срока службы и сохранения от разрушения, в особенности гидротехнических бетонных сооружений, уже сравнительно давно применяются портландцемента с гидравлическими добавками, пуццолановый портландцемент заводского изготовления и шлаковый портландцемент.

Эти цементы обладают по сравнению с обычным портландцементом большей устойчивостью в пресной и минерализованной (морской) воде и могут быть использованы для подводного бетонирования.

Не останавливаясь на хорошо известных их свойствах, указываемых в общесоюзных стандартах, описанных в различных монографиях, руководствах и т. д., необходимо подчеркнуть, что структура и свойства бетона обусловлены комплексом физико-химических процессов, происходящих в бетонной смеси за предшествующий схватыванию период и за время твердения. Здесь играют роль минералогический состав цемента и тонкость его помола, крупность и градация заполнителей в бетоне, соотношение твердых и жидких фаз в цементном камне и бетонной смеси и т. п.

 

Очистка поверхности перед бетонированием

Исследование того или другого сорта цемента нужно обязательно проводить в тесной взаимосвязи всех явлений, вредно действующих на бетон, так как изолированное изучение лишь одного какого-либо фактора, хотя бы и весьма серьезного, недостаточно.

По-видимому, именно этим и объясняется то, что в течение многих лет не была замечена неморозостойкость пуццолановых цементов, задержавшая развитие исследований в области сульфатостойких цементов.

В настоящее время неуклонно повышается прочность цемента, определяемая его сопротивлением сжатию. Если несколько десятилетий тому назад прочность цемента средней марки не достигала 300 кГ/см2, то теперь она уже составляет 400 кГ/см2 и значительное количество цемента выпускается заводами с более высо­кой прочностью - 500 - 600 кГ/см2.

Нет сомнения в том, что прочность цемента является очень важным фактором, но для массивных гидротехнических и различ­ных инженерных сооружений она имеет нередко подчиненное значение. Главную же роль часто играют водонепроницаемость и, при действии наружного воздуха, морозостойкость, а также медленное тепловыделение в бетоне как мера предупреждения терми­ческого трещинообразования, ведущего к понижению стойкости бетона. Такие свойства особо выделяются при широко распространенной замене части цемента в бетоне тонкомолотыми активноминеральными добавками или добавками-микронаполнителями. Это эффективный способ экономии клинкера и комплексного ре­агирования свойств бетона. Кроме того, сейчас имеется большое число поверхностно-активных органических добавок, улучшающих эти свойства. Ниже приводятся характеристики видов цементов и добавок, применяемых для приготовления укладываемого под воду бетона, находящегося постоянно в воде или в зоне перемен­ного ее уровня, а также для подземных частей сооружений при наличии грунтовых вод.

Активные минеральные добавки к вяжущим веществам предназначаются для производства цементов с повышенной водостойкостью (пуццолановые портландцемента и шлакопортландцементы), повышенной сульфатостойкостью (сульфатостойкие пуццолановые портландцемента).

Эти добавки в тонкоизмельченном виде, смешанные с клинкером при затворении водой, образуют тесто, способное, твердея на воздухе, продолжать твердеть и под водой. По ГОСТ 6269-63 они делятся на две большие группы: природные (естественные) и искусственные. По мнению автора, для укладываемых под воду бетонных смесей наиболее пригодны из числа природных:

-осадочного происхождения - диатомиты и трепелы - рыхлые горные породы; первые состоят преимущественно из скопления микроскопических панцирей диатомовых водорослей и содержат главным образом кремнезем в аморфном состоянии, вторые состоят из микроскопических округлых зерен, содержащих также кремнезем в аморфном состоянии;

-вулканического происхождения - пеплы - породы, содержащие алюмосиликаты и находящиеся в природе в виде рыхлых, частично уплотненных отложений;

-трассы - метаморфизованные разновидности вулканических туфов;

-бентониты (пока в стандарт не помещены и потому о них будет сказано позднее более подробно) - глины, образовавшиеся путем осаждения и разложения продуктов вулканической деятельности (измененные пеплы). Основной составной частью их является монтмориллонит.

Из числа искусственных:

-доменные гранулированные шлаки - силикатные алюмосиликатные расплавы, получаемые при выплавке чугуна, обращаемые в мелкозернистое состояние путем быстрого их охлаждения;

-зола-унос - отход, остающийся при сжигании некоторых видов твердого топлива, в пылевидном состоянии улавливаемый электро­фильтрами или другими устройствами.

Активные минеральные добавки вводят в состав цементов при их изготовлении на цементных заводах путем совместного помола с клинкером или путем смешивания тех же материалов, предварительно измельченных раздельно. Они могут также вводиться в измельченном состоянии непосредственно в бетонную или растворную смесь в сухом виде или в виде водных суспензий на строительных площадках.

Активные минеральные добавки участвуют в химических процессах твердения цемента, существенно изменяя химический состав и структуру цементного камня, связывая образующуюся известь в гидросиликаты и гидроалюминаты кальция. Они регулируют кинетику и общее уменьшение тепловыделения в период твердения приготовленного с их применением вяжущего.

Следует, выбирая ту или иную добавку, тщательно оценивать, в зависимости от дозировки, ее комплексное влияние на свойство бетона.

Учет полного комплекса всех явлений, влияющих на качество и свойство цементов, растворов и бетонов, дал возможность советским ученым и работникам промышленности строительных материалов разработать ряд новых ценных видов цемента и, в частности, специальные сорта, в общем обладающие высокими качествами, новыми свойствами и удовлетворяющие темпам и высоким масштабам нашего строительства. К последним относятся рекомендуемые ГОСТом: сульфатостойкие цементы, пластифицированный портландцемент, гидрофобный портландцемент, расширяющийся цемент и цемент с поверхностными органическими добавками.

hydrotechnics.ru

Глиноземистый цемент и цементы на его основе

Глиноземистый цемент и цементы на его основе

Введение

О гидравлических свойствах низкоосновных алюминатов кальция было известно еще в XIX веке. Во Франции при исследовании способов получения сульфатостойкого цемента был получен глиноземистый цемент, который наряду с повышенной сульфатостойкостью отличался исключительно быстрым твердением и весьма высокой прочностью. Химический состав и технология получения этого цемента вследствие его замечательных свойств были засекречены французами в 1912 г. Военное ведомство использовало этот цемент в— первой империалистической войне для быстрого возведения фундаментов под тяжелые орудия, строительства пулеметных точек, а также для срочного восстановления различного вида сооружений. [1,c.22]

В Советском Союзе в результате самостоятельных исследований, проведенных группой ученых, было разработано несколько способов получения глиноземистого цемента и изучены физико-химические процессы его производства и твердения. Результаты этих работ позволили организовать производство глиноземистого цемента способом доменной плавки и рационально применять его во многих областях строительной индустрии. Глиноземистый цемент используют также как важнейший компонент при производстве нескольких видов расширяющихся цементов.

Сегодня, Россия занимает пятое место в мире по объемам производства цемента, уступая Китаю, Индии, США и Японии. Актуальность работы обусловлена большим объемом производства цемента в России, необходимостью совершенствования производства и улучшению свойств цемента.

Целью работы является изучение глиноземистого цемента и цементов на его основе. Для достижения этой цели были поставлены задачи: рассмотреть основные свойства и характеристики глиноземистого цемента, а также цементов на его основе.

Характеристика и свойства глиноземистого цемента

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, состоящее преимущественно из моноалюмината кальция (СаО•А12О3). Свое название этот цемент получил от технического названия оксида алюминия А12О3 — «глинозем».[3,c.27]

Сырьем для глиноземистого цемента служат бокситы и чистые известняки. Бокситы — горная порода, состоящая из гидратов глинозема (А12О3 • nН2О) и примесей (в основном Fe2O3, SiO2, СаО и др.). Бокситы широко используются в различных отраслях промышленности: для получения алюминия, абразивов, огнеупоров, адсорбентов и т.п., а месторождений с высоким содержанием А12О3 очень немного.[6,c.38]

Химический состав глиноземистого цемента, получаемого разными методами, находится в следующих пределах: СаО - 35...45 %; А12О3 - 30...50 %; Fe2O3 - 0...15 %; SiO2 - 5...15 %. В минеральном составе клинкера глиноземистых цементов преобладает однокальциевый алюминат СаО • А12О3 (СА), определяющий основные свойства этого вяжущего. Кроме того, в нем присутствуют алюминаты — СА2, С12А7; двухкальциевый силикат C2S, отличающийся, как известно, медленным твердением, и в качестве неизбежной балластной примеси — геленит - 2СаО • А12О3 • 2SiO2. Внешние параметры глиноземистого цемента - это тонкий порошок серо-зеленого, коричневого или черного цвета.

Тонкость помола должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента через сито с сеткой № 008 (размер ячеек в свету 0,08 мм) проходило не менее 90% от массы пробы. В соответствии с ГОСТ 969—66 глиноземистый цемент в зависимости от прочности при сжатии делится на три марки: 40, 50 и 60. Марку цемента определяют в возрасте трех суток после изготовления образцов. [1,c.18]

Глиноземистый цемент должен изготовляться в соответствии с ГОСТ 969-91 по технологическому регламенту производителя. Содержание глинозема (Al2O3) в цементе должно быть не ниже 35 %.

По прочности на сжатие в возрасте 3-х суток цемент подразделяется на марки: 40, 50 и 60. Физико-механические показатели цемента должны соответствовать указанным в таблице:

 

 

 

 

п/п

Физико-механические показатели

Значение для марки цемента

 

 

40

50

60

1

Предел прочности при сжатии, МПа, не менее в возрасте:

 

 

 

 

1 сут.

22,5

27,4

32,4

 

3 сут.

40

50

60

 

 

 

 

 

2

Тонкость помола:

 

 

 

 

Остаток на сите с сеткой № 008 по ГОСТ 6613, % не более

10

10

10

3

Сроки схватывания:

 

 

 

 

начало, мин., не ранее

45

45

45

 

конец, час., не позднее

10

10

10

Глиноземистый цемент является быстротвердеющим, но нормально схватывающимся вяжущим веществом. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 30 мин, а конец не позднее 12 ч от момента затворения его водой.[3,c.42]

Глиноземистый цемент характеризуется пониженной способностью к деформации в связи с крупнокристаллической структурой формирующегося цементного камня. Кроме того, из-за наличия кубического гидратированного моноалюмината при формировании цементного камня происходит потеря массы.

Существуют два способа производства глиноземистого цемента: метод плавления сырьевой шихты и обжиг до спекания.[6,c.52]

Способ производства глиноземистого цемента методом плавления включает в себя подготовку зернистой шихты из цементного сырья, плавление, охлаждение полученного шлака, дробление и тонкое измельчение.

Способ спекания характеризуется тем, что исходные компоненты цементного сырья просушивают, тонко измельчают и перемешивают до достижения полной гомогенизации, после чего порошкообразную или гранулированную цементную шихту направляют в печь и выполняют обжиг цементного клинкера в различных печах. Далее цементный клинкер охлаждают, подвергают помолу и получают глиноземистый цемент. [4,c.26]

Основные свойства:

-быстрое нарастание прочности в раннем возрасте;

-при твердении бетона на глиноземистом цементе выделяется большое количество тепла, что позволяет использовать эти бетоны при отрицательных температурах до -10 градусов без подогрева;

-глиноземистый цемент имеет повышенную плотность цементного камня, что определяет большую устойчивость бетона против всех видов агрессивных жидкостей и газов по сравнению с бетоном на портландцементе;

глиноземистый цемент по сравнению с портландцементом является более огнестойким и термически устойчивым материалом. В смеси с огнеупорными заполнителями: шамотом, хромитовой рудой, магнезитом и др. глиноземистый цемент может быть использован для получения гидравли-чески твердеющих огнеупорных растворов и бетонов.[3,c.42]

Процесс твердения глиноземистого цемента и прочность образующегося цементного камня существенно зависят от температуры твердения. При нормальной температуре (до + 25° С) основной минерал цемента — СА взаимодействует с водой с образованием кристаллического гидроалюмината кальция и гидроксида алюминия в виде гелевидной массы:

2(СаО • А12О3) + 11Н2О = 2СаО • А12О3 • 8Н2О + 2А1(ОН)3 + Q

При твердении глиноземистого цемента основное соединение — однокальциевый алюминат, подвергается гидратации, в результате чего образуется двухкальциевый гидроалюминат. При взаимодействии глиноземистого цемента с водой не образуется гидрата окиси кальция, благодаря чему цементный камень, бетоны и растворы на глиноземистом цементе значительно лучше противостоят действию минерализованных вод; отсутствие трехкальциевого гидроалюмината повышает стойкость к сульфатной коррозии. Однако бетоны па глиноземистом цементе корродируют в кислых агрессивных средах, концентрированных.растворах сернокислого магния и в щелочных средах при концентрации щелочей более 1%. С повышением температуры твердения глиноземистого цемента сверх 25—30° С прочность цементного камня понижается, вследствие перекристаллизации двухкальциевого гидроалюмината в трех-кальциевый. Поэтому пропаривание и автоклавную обработку изделий на глиноземистом цементе не производят. [5,c.57]

При пониженных положительных температурах твердение происходит менее интенсивно, но все же значительно быстрей, чем портландцемента.

При охлаждении массы цемента (бетона) ниже -2 °С твердение его с водой практически прекращается.Поэтому для твердения необходимо обеспечить оптимальные температурные условия.

Растворы и бетоны на глиноземистом цементе водонепроницаемы, химически стойки, огнестойки, огнеупорны, термически устойчивы.[8,c.17]

Устойчивость гидратных образований в виде гидроалюминатов кальция, образующихся при твердении цементного раствора, существенно зависит от температуры и концентрации глинозема и оксидов кальция в растворе. Характерной особенностью низкоосновных гидроалюминатов кальция является их способность к перекристаллизации, при которой формируются более устойчивые кристаллогидраты.В процессе гидратации глиноземистого цемента химическая реакция взаимодействия низкоосновных алюминатов кальция с водой приводит к формированию гидроалюминатов кальция и гидроксида алюминия, который характеризуется малой растворимостью в воде, большой удельной поверхностью и положительно влияет на формирование высокопрочного цементного камня.При гидратации участвующее в реакциях оксидное железо образует гидроферриты кальция и гидроалюмоферриты кальция. Гидроксид алюминия выделяется в виде геля.

Отличительной особенностью реакции гидратации однокальциевого алюмината является высокая электротермичность. При затвореиии глиноземистого цемента высоких марок водой выделяется примерно до 376 кДж/кг (90 к кал/кг) тепла; при этом энергичное выделение тепла полностью происходит в первые часы схватывания и твердения цементного теста. Это свойство глиноземистого цемента, с одной стороны, ограничивает использование его для бетонирования массивных конструкций, с другой — может оказать положительное влияние на производство бетонных работ в зимнее время. Объемная масса глиноземистого цемента в рыхлом состоянии находится в пределах 1000—1400 кг/м3. [2,c.21]

Высокоглиноземистые цементы разработаны в НИИЦементе; получены два вида — высокоглиноземистый и особочистый высокоглиноземистый, различающиеся по малому содержанию примесей. ВГЦ при наличии 60—65% глинозема содержит 2—3°/0 кремнекислоты, а особочистый ВГЦ — 73—75% глинозема, до 1% кремнекислоты и менее 0,5% оксида железа. Последний цемент по фазовому составу отличается от ВГЦ, он состоит в основном из диалюмината кальция — СА2 и небольшого количества геленита и моноалюмината. Температура плавления его достигает 2033К.[1,c.33]

Ангидрито-глиноземистый цемент — гидравлическое вяжущее, получаемое совместным помолом высокоглиноземистого шлака (клинкера) с искусственным либо природным ангидритом. Смешивают готовый глиноземистый цемент с предварительно измельченным ангидритом, получаемым обжигом природного двуводного гипса при 873—973К. Для АГ-цемента характерно меньшее выделение тепла при гидратации, чем для глиноземистого цемента. Повышающаяся при твердении раствора и бетона температура благоприятно влияет на твердение, так как ускоряет кристаллизацию гидросульфоалюмината кальция. Образовавшиеся кристаллы гидросульфоалюмината играют роль структурного элемента в цементном камне и в определенных условиях не только предотвращают усадку, но и вызывают явления расширения. Можно считать, что АГ-цемент является одним из начальных видов семейства расширяющихся цементов, получаемых на основе глиноземистого цемента.[7,c.55]

По сравнению с портландцементом глиноземистый цемент обеспечивает получение бетонов и растворов большей плотности и водонепроницаемости. Бетоны на глиноземистом цементе морозостойки и более стойки по сравнению с портландцементом против выщелачивания, а также к растворам сульфата кальция и магния, морской и болотной воде, растворам сахара, животным и растительным маслам. Однако глиноземистый цемент быстро разрушается даже слабыми растворами солей аммония и щелочей. Его нельзя применять в щелочных средах и смешивать с известью или портландцементом. Учитывая дефицитность сырья (бокситов) и значительную стоимость глиноземистого цемента, его выпускают в сравнительно небольших количествах (менее 1 % от общего выпуска цемента), а применяют при возведении бетонных конструкций, которые необходимо быстро ввести в эксплуатацию, для срочных аварийных и ремонтных работ, а также для тампонирования нефтяных и газовых скважин, футеровки шахтных колодцев и туннелей и т. п. На основе глиноземистого цемента в смеси с жаростойкими заполнителями изготовляют бетоны, которые хорошо сопротивляются действию высоких температур (1000°С и выше). Глиноземистый цемент используют также для получения расширяющихся цементов: водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ), водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ), гипсоглиноземистый расширяющийся цемент(ГГРЦ). [8,c.51]

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)

Цемент ВРЦ - один из первых видов расширяющихся цементов - представляет собой быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее вещество. Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) получают смешиванием или совместным помолом глиноземистого цемента (70%), полуводного гипса (20%) и молотого специально изготовленного высокоосновного гидроалюмината кальция 4СаО-А12О3-13Н2О (10%).

Глиноземистый цемент в составе ВРЦ обеспечивает твердение и неизменность объема цементного камня. Наиболее интенсивное расширение ВРЦ происходит в течение первых суток и продолжается до 2-3 суток. [7,c.36]

ВРЦ имеет марку 500 через 28 суток, хотя уже через 6 ч твердения набирает прочность не менее 7,5 МПа. Отличается пониженной морозостойкостью и может применяться только при положительных температурах.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) применяется для гидроизоляции различных, сооружений (резервуары, шлюзы, доки, бассейны, трубопроводы, туннели, фундаменты промышленных и гражданских зданий), в которых на время производства работ фильтрующая вода может быть отведена от торкретируемых поверхностей на период в 1-2 часа. Применение этого цемента допускается для сооружений, эксплоатируемых в условиях любого влажностного режима.

Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ)

Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ) - быстросхватывающееся и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тщательного смешивания глиноземистого цемента, полуводного гипса и гашеной извести. Сырьевая смесь содержит не менее 85% глиноземистого цемента. Соотношение между известью и гипсом может изменяться в пределах от 2,0 до 1,0. [6,c.36]

Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ) состоит из тех же компонентов, что и ВРЦ, но взятых в других соотношениях. Эти цементы быстро схватываются (начало схватывания — несколько минут, конец—• не позднее 5... 10 мин) и быстро твердеют, достигая к 3 сут 60...80 %-ной марочной прочности. Они образуют цементный камень высокой водонепроницаемости (выдерживает давление воды до 0,7 МПа), за что и получили второе название водонепроницаемых цементов.

Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ) применяется для гидроизоляции подземных сооружений (туннели различного назначения), которые в течение всего периода строительства и эксплоатации находятся в условиях повышенной влажности воздуха (75% при t=20°). Ввиду того что этот цемент является безусадочным или слабо расширяющимся лишь во влажной среде, а в сухих условиях обнаруживает усадку, нужно избегать его применения для тех сооружений, где, хотя бы временно, может создаться сухой режим.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ)

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент производят путем помола смеси высокоглиноземистого шлака и двухводного сернокислого кальция. ГГРЦ содержит не более 30% гипса и характеризуется началом схватывания не ранее 10 минут и концом схватывания не позднее 4 часов с момента начала затворения. Для замедления схватывания используют буру, уксусную кислоту, СДБ. [5, c.36]

Сырьем гипсоглиноземистого цемента служат высокоглиноземистые шлаки моноалюминатного типа. При погружении в воду гипсоглиноземистого цемента происходит линейное расширение цемента, составляющее не менее 0,1% через 1 час после затворения и не более 0,6% через 3 суток твердения.

На начальном этапе твердения цемента ГГРЦ скорость роста прочности выше, чем у глиноземистого цемента, однако на следующих этапах рост прочности такой же, как у глиноземистого цемента. Деформационная способность ГГР-цемента незначительно больше такой деформационной способности глиноземистого цемента.[3,c.87]

Первые 3-7 суток ГГРЦ должен расширяться в водной или сильно увлажненной среде. При твердении на воздухе цемент не только не расширяется, но даже дает усадку. Иногда используется комбинированный режим твердения, при котором первые 3 суток твердение поддерживается в водной среде, а в последующем твердение продолжается в воздушной среде. При такой процедуре сначала происходит расширение, а затем усадка с незначительным остаточным расширением около 0,15%.

Степень расширения цементного раствора зависит от относительного содержания цемента и воды в растворе. если вяжущего становится меньше. Тепловлажностная обработка изделий на основе ГГРЦ существенно ускоряет процесс твердения и уменьшает степень расширения. Растворы и бетоны на основе цемента ГГР обладают высокой атмосфероустойчивостью и морозостойкостью. По экзотермии ГГР-цемент ближе к портландцементу высокого сорта, чем к глиноземистому цементу.[7,c.45]

Стойкость цемента ГГР при солевой агрессии прямо зависит от стойкости глиноземистого цемента, на основе которого изготовлен ГГРЦ. Он устойчив в морской воде, пластовых сульфатных водах и растворах сульфата магния и натрия.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент предназначается для изготовления безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых растворов, бетонов и гидроизоляционных штукатурок; для заделки стыков сборных бетонных и железобетонных конструкций; для омоноличивания и усиления конструкций, подливки фундаментов и заделки фундаментных болтов; для зачеканки швов и раструбов водопроводных линий при рабочем давлении до 10 атм, создаваемом не ранее 24 ч с момента окончания зачеканки.

Заключение

Цемент — это важнейший строительный материал. В строительной практике он применяется уже около 160 лет. Крупные научные открытия, послужившие основой создания новых видов цемента и улучшения качества существующих, относятся к последним четырем десятилетиям, причем большинство из них принадлежит советским ученым.

В России цемент начали производить в прошлом столетии. В начале 20 века, в России работало 60 цементных заводов общей производительностью около 1,6 млн. тонн цемента. Однако после Первой мировой войны большинство цементных заводов было разрушено. С приходом советской власти цементную промышленность России пришлось создавать практически с нуля.

Уже в 1962 году, СССР занял первое место в мире по выпуску цемента. В 1971 году выпуск цемента в стране превысил 100 млн. тонн. Цементная промышленность СССР отличалась высокой концентрацией производства. Средняя мощность цементного завода в СССР была почти в 2 раза выше, чем в США, и на 30% выше, чем в Японии.[1,c.16]

Российская цементная промышленность находится в числе самых быстрорастущих мировых индустрий с темпами около 9%, при этом в ближайшие годы можно прогнозировать увеличение темпов роста.

Сегодня главным недостатком российских цементных заводов является то, что они используют мокрый способ производства цемента, который гораздо более энергоемкий, чем используемый в развитых странах мира сухой способ. Поэтому для компаний важно постепенно переходить на более прогрессивные энергосберегающие технологии.

Список используемой литературы

1. Домокеев А.Г. Строительные материалы.- М.: Высшая школа, 1988

2. Строительные материалы: Учебно-справочное пособие./ Под ред. П.Г. Комохова, Е.М. Черньпиева.- М.: Феникс, 2005

3. Строительное материаловедение: Учебное пособие для строит. спец. вузов - 3-е изд.,стер. (ГРИФ) /Рыбьев И.А.-М.: Высшая школа, 2008

4. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М.Строительные материалы. – М.: Высш. шк., 1986

5. Барташевич А.А. Материаловедение: Учеб. пособие / А.А. Барташевич, Л.М. Бахар. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2005

6. Строительные материалы (материаловедение и технология): Учебное пособие / В.Г. Микульский, Г.И. Горчаков, В.В. Козлов, В.Н. Куприянов. - М.: Изд-во АСВ, 2002

7. Современные строительные материалы и товары: Справочник / Авт. сост. И. Михайлова, И. Васильев, К. Миронов. - М.: Эксмо, 2007

8. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учебник / К.Н. Попов, М.Б. Каддо. - М.: Высш. школа, 2006

diplomba.ru


Смотрите также