Warum Zement aushärtet. Abbindezeit von Zementmörtel

Baumaterialien tauchten in dem Moment auf, als zu Beginn unserer Zivilisation die ersten Menschen mit dem Bau von Häusern und Befestigungen begannen. Im Laufe der Zeit hat die Menschheit nach Materialien gesucht, die an jedem Wohnort eine große Stärke und Verfügbarkeit aufweisen. Nach langen Suchen und Experimenten wurde festgestellt, dass fein zerkleinerter Kalkstein und Gips, wenn er mit Wasser und Mineralien gemischt wird, besondere adstringierende Eigenschaften erhält.

Nach dem Aushärten bildet es eine monolithische Fuge mit den Eigenschaften eines Hartgesteins. Von diesem Moment an wurde Zement in großen Mengen hergestellt und beim Bau großer und kleiner Bauwerke verwendet. Wenn wir wieder einmal an einem Gebäude aus Stein und Metall vorbeikommen, stellen wir uns oft die Frage: „Wie entsteht denn Zement?“

Interessante Tatsache: Beim Bau der ägyptischen Pyramiden verwendeten die Pharaonen eine Technologie, die der Betonherstellung ähnelt. Eine Mischung aus zerkleinertem Kalkstein und Steinsplittern wurde mit Wasser gegossen und zu monolithischen Steinblöcken verarbeitet.

Woraus besteht Zement?

Die erste Produktionsstufe beginnt in einem Kalksteinbruch, wenn die Bestandteile des zukünftigen Zements mit Hilfe von Bergbaumaschinen aus dem Boden geholt werden. Damit der Baustoff die erforderliche Festigkeit hat, wird für die Herstellung Kalkstein gewählt, der nahe an der Oberfläche liegt. In seiner Zusammensetzung sind in großen Mengen Silizium, Eisen und Aluminiumoxid enthalten. Wenn Sie tiefer graben, wird das Gestein sauberer, aber mit einem hohen Gehalt an Kalziumkarbonat. Der abgebaute Stein wird, falls erforderlich, sortiert und zur Produktion geschickt, wo die Proportionen geändert werden, um Zement verschiedener Qualitäten zu erhalten.

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Verarbeitung von Kalkstein

In der Anlage zur Herstellung von Zement wird das Gestein in die Vorrichtung zum primären Brechen von Steinen entladen. Große Felsbrocken werden unter dem Einfluss einer Presskraft von mehreren Tonnen nach und nach auf die Größe eines Tennisballs zerkleinert und dem Förderband zugeführt. Kleine und große Steine ​​werden einer sekundären Zerkleinerung zugeführt, wo sie auf die Größe eines Golfballs und zu einem feinen Pulver zerkleinert werden. Kalkstein mit unterschiedlichen Anteilen an Calciumcarbonat wird separat verarbeitet.

Schema der Linie zum Brechen und Trocknen von Kalkstein: 1 - Förderband PL-650; 2 – Magnetabscheider; 3 – Trocknungskomplex; 4 - Aufzug; 5 - Vorratstrichter mit Gleitkopf; 6 – Förderband PL-500; 7 – Mühle МЦВ-3; 8 – Rotationsstrahlmühle MRS-2/770; 9 - Zyklonbunker TsB-4.5; 10 – Staubsammler II ПЦ-2.0 mit Bunker; 11 – Beutelfilter FRI-60; 12 – Sektorzuführung PS-1V; 13 – VVD-Lüfter; 14 – Mitteldruckventilator; 15 - Schiebetore; 16 - Kompressor.

Dies ist für ihr weiteres Mischen in verschiedenen Anteilen und gemäß einer bestimmten Technologie erforderlich, um Zement verschiedener Qualitäten herzustellen.

Sortieren und mahlen

Feiner Kalkstein wird mit Hilfe eines Sortierladers in trockenen Lagern platziert, die vor Feuchtigkeit und Temperaturänderungen geschützt sind. Aus der Rohmischung werden Haufen unterschiedlicher Zusammensetzung gebildet, die für die Mahlphase bereit sind. Auf dem Förderband gelangt der Schotter in die Schleifmaschine - Walzenmühle, in der sich Kalksteinstaub bildet.

Bei Wechselwirkung mit Wasser härtet es aus und verwandelt sich in den sogenannten Zementstein. Nur wenige Menschen kennen jedoch die Essenz dieses Prozesses: wie er sich verhärtet, warum er sich verhärtet, welches Bewusstsein für die laufende Reaktion uns gibt und wie wir darauf Einfluss nehmen können. Derzeit ermöglicht das Verständnis aller Stadien der Hydratation Wissenschaftlern, neue Zusatzstoffe in Beton oder Zement zu erfinden, die auf die eine oder andere Weise die Prozesse beeinflussen, die während des Abbindens von Zement und des Aushärtens einer Beton- oder Stahlbetonstruktur ablaufen.

Im Allgemeinen gibt es zwei Hauptphasen beim Aushärten von Beton:

• konkrete Einstellung eine ziemlich kurze Phase, die am ersten Tag des Lebens von Beton auftritt. Die Abbindezeit von Beton oder Zementmörtel hängt maßgeblich von der Umgebungstemperatur ab. Bei der klassischen Auslegungstemperatur von 20 Grad beginnt der Zement etwa 2 Stunden nach dem Anmischen des Zementmörtels abzubinden, das Abbinden endet etwa drei Stunden später. Das heißt - der Einstellvorgang dauert nur 1 Stunde. Bei einer Temperatur von 0 Grad erstreckt sich dieser Zeitraum jedoch auf 15-20 Stunden. Was soll ich sagen, wenn der Beginn des Abbindens des Zements bei 0 Grad erst 6-10 Stunden nach dem Mischen der Betonmischung beginnt. Bei hohen Temperaturen, zum Beispiel beim Dämpfen von Stahlbetonprodukten in speziellen Kammern, beschleunigen wir die Abbindezeit von Beton auf 10-20 Minuten!

  Während der Abbindezeit bleibt der Beton bzw. Zementmörtel beweglich und kann noch beaufschlagt werden. Hier kommt der Thixotropiemechanismus ins Spiel. Während Sie den noch nicht abgebundenen Beton „bewegen“, geht er nicht in die Erhärtungsphase und der Abbindeprozess des Zements wird gedehnt. Aus diesem Grund kann die Lieferung von Beton auf Betonmischern, begleitet von einem ständigen Mischen der Betonmischung, seine grundlegenden Eigenschaften bewahren. Wenn Sie möchten, lesen Sie die Details zu den grundlegenden Eigenschaften und der Zusammensetzung von Beton.

  Aus persönlicher Erfahrung kann ich mich an außergewöhnliche Fälle erinnern, in denen unsere Mischer mit Beton 10-12 Stunden in der Anlage standen und auf das Entladen warteten. Beton härtet in einer solchen Situation nicht aus, aber es treten einige irreversible Prozesse auf, die seine Qualität in Zukunft erheblich beeinträchtigen. Wir nennen es Betonschweißen. Besonders kritisch sind solche Ereignisse im Sommer bei Hitze. Denken Sie an die verkürzte Abbindezeit von Zement bei hohen Temperaturen, über die wir oben gesprochen haben. Manager und Disponenten der Firma BESTO versuchen, solche Vorfälle zu vermeiden, aber manchmal treten unvorhergesehene Situationen auf, hauptsächlich im Zusammenhang mit dem Einsturz von Schalungen von geringer Qualität. Beton schwappt, alle rennen herum und versuchen ihn einzusammeln, die Schalung wird wieder hergestellt, und die Zeit vergeht, Betonmischer mit noch nicht abgeladenem Beton stehen und dreschen. Nun, wenn es wo umleiten, aber wenn nicht? Mit einem Wort, Ärger.

• Aushärten von Beton Dieser Vorgang findet unmittelbar nach dem Ende des Abbindens des Zements statt. Stellen Sie sich vor, wir bringen den Beton schließlich mit Hilfe einer Betonpumpe in die Schalung, er greift sicher, und hier beginnt eigentlich der Betonerhärtungsprozess. Im Allgemeinen dauert das Aushärten von Beton und das Aushärten von Stahlbetonprodukten nicht ein oder zwei Monate, sondern Jahre. Die 28-Tage-Frist ist nur geregelt, um eine bestimmte Betonmarke für einen bestimmten Zeitraum zu garantieren. Der Graph der Aushärtung von Beton oder Stahlbetonprodukten ist nicht linear und in den ersten Tagen und Wochen ist der Prozess am dynamischsten. Warum so? Und lass es uns einfach herausfinden. Es ist Zeit, über den Prozess der Zementhydratation zu sprechen.

Mineralogische Zusammensetzung und Hydratation von Zement

Wir werden hier nicht die Phasen der Gewinnung von Portlandzement analysieren, dafür gibt es einen speziellen Abschnitt, der die Herstellung von Zement genauer beschreibt. Uns interessiert nur die Zusammensetzung von Zement und seinen Hauptbestandteilen, die beim Anmischen von Zementmörtel oder Beton mit Wasser reagieren. So. Als Grundlage für Portlandzement gelten vier Mineralien, die in allen Phasen der Zementherstellung gewonnen werden:

• C3S Tricalciumsilikat
• C2S-Dicalciumsilikat
• C3A Tricalciumaluminat
• C4AF Tetracalciumaluminopherit

Das Verhalten jedes von ihnen in verschiedenen Stadien des Abbindens und Erhärtens des Betons ist signifikant unterschiedlich. Manche Mineralien reagieren sofort mit Anmachwasser, andere etwas später und wieder andere – es ist überhaupt nicht klar, warum sie hier „rumhängen“. Schauen wir sie uns alle der Reihe nach an:

C3S Trikalziumsilikat 3CaO x SiO2 ein Mineral, das am Prozess der Erhöhung der Festigkeit von Zement im Laufe der Zeit beteiligt ist. Ohne Zweifel ist es das Hauptglied, obwohl Trikalziumsilikat in den ersten Tagen des Lebens von Beton einen ernsthaften, schnelleren Rivalen C3A hat, den wir später erwähnen werden. Der Prozess der Zementhydratation ist isotherm, dh eine chemische Reaktion, die mit der Freisetzung von Wärme einhergeht. Es ist C3S, das den Zementmörtel während des Mischens „erwärmt“, das Erhitzen vom Beginn des Mischens bis zum Moment des Abbindens stoppt, dann während der gesamten Abbindezeit Wärme freisetzt und dann eine allmähliche Temperaturabnahme erfolgt.

Trikalziumsilikat und sein Beitrag zur Festigkeitsentwicklung von Beton ist nur im ersten Monat der Lebensdauer einer Beton- oder Stahlbetonkonstruktion am bedeutendsten. Dies sind die gleichen 28 Tage der normalen Aushärtung. Außerdem wird sein Einfluss auf die Festigkeitseigenschaft von Zement deutlich reduziert.

C2S-Dicalciumsilikat 2CaO x Si02 beginnt erst einen Monat nach dem Einmischen des Zements in die Betonmischung aktiv zu wirken, als würde es sich von seinem Trikalziumsilikat-Bruder ablösen. Während des ersten Lebensmonats von Beton oder Betonwaren spielt er im Allgemeinen den Narren und wartet in den Kulissen. Diese Zeit des Nichtstuns und Entspannens lässt sich durch den Einsatz spezieller Zusatzstoffe im Zement deutlich verkürzen. Seine Wirkung hält jedoch jahrelang an, während der gesamten Dauer der Erhöhung der Festigkeit von Stahlbeton, Stahlbeton oder Beton.

C3A Tricalciumaluminat 3CaO x Al2O3 die aktivste der oben genannten. Er beginnt gleich zu Beginn des Prozesses des Ergreifens mit energischer Aktivität. Ihm verdanken wir die Stärke in den ersten Tagen des Lebens von Beton oder Stahlbeton. In Zukunft ist seine Rolle beim Härten und Aushärten minimal, aber in Bezug auf die Geschwindigkeit ist es unübertroffen. Einen Marathonläufer kann man ihn nicht nennen, aber vielleicht einen Sprinter, ja.

C4AF Tetracalciumaluminopherit 4CaO x Al2O3 x Fe2O3 das ist nur derjenige, der - "es ist nicht klar, warum er überhaupt hier herumhängt." Seine Rolle in der Reihe von Festigkeit und Härtung ist minimal. Eine geringe Beeinflussung des Festigkeitssatzes ist erst in den allerletzten Stadien der Aushärtung festzustellen.

Alle diese Komponenten gehen beim Mischen mit Wasser eine chemische Reaktion ein, aufgrund derer Kristalle hydratisierter Verbindungen zunehmen, haften und ausfallen. Tatsächlich kann die Hydratation auch als Kristallisation bezeichnet werden. So ist es wahrscheinlich übersichtlicher.

Die Firma BESTO liefert Fertigbeton und Mörtel, hergestellt unter Verwendung modernster Zusatzstoffe, die es ermöglichen, Betonmischungen und Zementmörtel mit verbesserter Frostbeständigkeit, Wasserbeständigkeit, Beweglichkeit usw. zu erhalten. Moderne Dosier- und Betonmischgeräte helfen, die besten Ergebnisse in Bezug auf die Gleichmäßigkeit der Zusammensetzung der Betonmischung oder des Zementmörtels zu erzielen.

Ich hoffe, ich habe Ihr Gehirn nicht mit meinen Silikaten und Aluminaten hydriert. Mit Trikalziumgrüßen, Eduard Minaev.

Seit jeher wird für den eigenen Bedarf gebaut, angefangen bei antiken Bauwerken bis hin zu modernen technischen Meisterwerken. Damit Gebäude und andere Bauwerke zuverlässig bleiben, wird eine Substanz benötigt, die nicht zulässt, dass die Bestandteile getrennt zerfallen.

Zement ist ein Material, das zum Binden von Bauelementen dient. Seine Anwendung ist großartig in der modernen Welt. Es wird in verschiedenen Bereichen der menschlichen Tätigkeit eingesetzt, und das Schicksal aller Strukturen hängt davon ab.

Geschichte des Auftretens

Begann in der Antike verwendet zu werden. Zuerst war es ungebrannter Ton. Aufgrund seiner einfachen Beschaffung und Verbreitung wurde es überall verwendet. Aufgrund seiner geringen Viskosität und Stabilität wich Ton jedoch wärmebehandelten Materialien.

In Ägypten wurden die ersten hochwertigen Baumaterialien gewonnen. Das ist Kalk und Gips. Sie hatten die Fähigkeit, an der Luft zu härten, weshalb sie weit verbreitet waren. Diese Baumaterialien erfüllten die Anforderungen, bis sich die Schifffahrt zu entwickeln begann. Es wurde ein neuer Stoff benötigt, der der Einwirkung von Wasser standhält.

Im 18. Jahrhundert wurde ein Material erfunden - Romantik. Dies ist ein Produkt, das sowohl im Wasser als auch an der Luft aushärten kann. Aber die zunehmende Entwicklung der Industrie erforderte bessere Materialien und Bindungseigenschaften. Im 19. Jahrhundert wurde ein neues Bindemittel erfunden. Es heißt Portlandzement. Dieses Material wird noch heute verwendet. Mit der Entwicklung der Menschheit werden neue Anforderungen an Bindemittel gestellt. Jede Branche verwendet eine eigene Marke, die über die notwendigen Eigenschaften verfügt.

Verbindung

Zement ist der Hauptbestandteil der Bauindustrie. Die Hauptbestandteile darin sind Ton und Kalkstein. Sie werden zusammengemischt und einer Wärmebehandlung unterzogen. Dann wird die resultierende Masse zu einem Pulverzustand gemahlen. Die graue feine Mischung ist der Zement. Wenn es mit Wasser vermischt wird, wird die Masse schließlich wie ein Stein. Das Hauptmerkmal ist die Fähigkeit, an der Luft auszuhärten und Feuchtigkeit zu widerstehen.

Erhalt eines Zementmörtels

Damit die Baumasse die erforderliche Qualität hat, muss die Zusammensetzung mindestens 25 % Flüssigkeit enthalten. Eine Änderung des Verhältnisses in eine beliebige Richtung führt zu einer Verschlechterung der Betriebseigenschaften der Lösung sowie ihrer Qualität. Das Abbinden erfolgt 60 Minuten nach Zugabe von Wasser, nach 12 Stunden verliert die Mischung ihre Elastizität. Es hängt alles von der Lufttemperatur ab. Je höher er ist, desto schneller härtet die Masse aus.

Um eine Lösung zu erhalten, wird Sand benötigt, dem Zement zugesetzt wird. Die resultierende Mischung wird gründlich gemischt und mit Wasser gefüllt. Abhängig von der durchgeführten Arbeit kann die Lösung normal oder angereichert sein. Die erste besteht aus Proportionen 1:5 und die zweite - 1:2.

Arten und Herstellung von Zement

Derzeit werden viele Sorten von Bindemitteln hergestellt. Jedes hat seinen eigenen Härtegrad, der in der Marke angegeben ist.

Zu den Haupttypen gehören:

• Portlandzement (Silikat). Es ist die Grundlage aller Art. Jede Marke verwendet es als Grundlage. Der Unterschied besteht in der Menge und Zusammensetzung der Zusatzstoffe, die dem Zement die erforderlichen Eigenschaften verleihen. Das Pulver selbst hat eine graugrüne Farbe. Wenn Flüssigkeit hinzugefügt wird, härtet es aus und härtet aus. Es wird nicht separat in der Konstruktion verwendet, sondern dient als Grundlage für die Erstellung
• Die plastifizierte Zusammensetzung reduziert die Kosten, hat die Fähigkeit, die Mobilität der Lösung zu entfernen und widersteht perfekt den Auswirkungen von Kälte.
• Schlackenzement. Dies ist das Ergebnis der Zerkleinerung des Klinkers und der Zugabe von aktiven Zusatzstoffen. Es wird im Bauwesen zur Herstellung von Mörtel und Beton verwendet.

• Aluminiumhaltig. Es hat eine hohe Aktivität, Abbindegeschwindigkeit (45 Minuten) und Aushärtung (vollständig erfolgt nach 10 Stunden). Eine weitere Besonderheit ist die erhöhte Feuchtigkeitsbeständigkeit.
• Säureresistent. Es entsteht durch Mischen von Quarzsand und Natriumsilicofluorid. Zur Herstellung der Lösung wird Natrium hinzugefügt.Der Vorteil eines solchen Zements ist seine Säurebeständigkeit. Der Nachteil ist eine kurze Lebensdauer.
• Farbe. Gebildet durch Mischen von Portlandzement und Pigmenten. Ungewöhnliche Farben werden für dekorative Arbeiten verwendet.

Die Zementherstellung besteht aus 4 Stufen:

• Gewinnung von Rohstoffen und deren Aufbereitung.
• Rösten und Herstellen von Klinker.
• Mahlen zu Pulver.
• Zugabe notwendiger Verunreinigungen.

Verfahren zur Herstellung von Zement

Es gibt 3 Methoden, die von der Vorbereitung der Rohstoffe für die Wärmebehandlung abhängen:

• Nass. Bei diesem Verfahren ist in allen Phasen der Zementherstellung die erforderliche Flüssigkeitsmenge vorhanden. Es wird in Situationen verwendet, in denen die Hauptkomponenten ohne die Verwendung von Wasser nicht am technologischen Prozess teilnehmen können. Dies ist Kreide mit hohem Feuchtigkeitsgehalt, plastischer Ton oder Kalkstein.

• Trocken. Alle Stufen der Zementherstellung werden mit Materialien durchgeführt, die einen minimalen Wassergehalt enthalten.
• Kombiniert. Die Zementherstellung umfasst sowohl Nass- als auch Trockenverfahren. Die anfängliche Zementmischung wird mit Wasser hergestellt und dann mit speziellen Geräten so weit wie möglich gefiltert.

Beton

Es ist ein Baustoff, der durch Mischen von Zement, Füllstoff, Flüssigkeit und notwendigen Zusätzen entsteht. Mit anderen Worten, es ist eine gehärtete Mischung, die Schotter, Sand, Wasser und Zement enthält. Beton unterscheidet sich von Mörtel in seiner Zusammensetzung und Größe des Füllstoffs.

Einstufung

Je nach verwendetem Bindemittel kann Beton:

• Zement. Die häufigste Art im Bauwesen. Die Basis ist Portlandzement sowie seine Sorten.
• Gips. Verfügt über die erhöhte Haltbarkeit. Wird als Bindemittel verwendet
• Polymer. Die Basis ist geeignet für Arbeiten an horizontalen und vertikalen Flächen. Es ist ein ausgezeichnetes Material für die Endbearbeitung und Landschaftsgestaltung.
• Silikat. Das Bindemittel sind kalk- und kieselsäurehaltige Substanzen. Aufgrund seiner Eigenschaften ist es dem Zement sehr ähnlich und wird zur Herstellung von Stahlbetonkonstruktionen verwendet.

Beton kann je nach Verwendungszweck sein:

• Normal. Verwendet im Industrie- und Zivilbau.
• Speziell. Es hat seine Anwendung in hydraulischen Bauwerken sowie in Straßen-, Isolier- und Dekorationsarbeiten gefunden.
• Besonderer Zweck. beständig gegen chemische, thermische und andere spezifische Einflüsse.

Zement kosten

Hersteller stellen nach Gewicht verpackte Produkte her. Das Gewicht der Zementsäcke beträgt 35, 42, 26 und auch 50 kg. Kaufen Sie am besten die letzte Option. Es eignet sich am besten zum Verladen und spart Verpackung. Je nach Objekt, an dem die Reparaturarbeiten durchgeführt werden, wird Zement verschiedener Qualitäten verwendet, was seine eigenen Kosten verursacht. Bei der Bezahlung wird jeder Sack Zement berücksichtigt. Der Preis ist fest und kann je nach den Anforderungen des Verkäufers schwanken.

Bevor Sie mit der Berechnung der Barkosten beginnen, müssen Sie sich für eine weitere Nuance entscheiden. Manchmal sehen Sie eine Anzeige, die einen Preis unter dem Standard anzeigt. In eine solche Falle sollten Sie nicht tappen. In solchen Fällen wird teurer Zement mit billigerem verdünnt. Wenn Sie ein paar Rubel gewinnen, verlieren Sie die Qualität des Baumaterials.

Nehmen Sie einen 50-kg-Sack Zement. Der Preis der Marke M400D0 beträgt 220 Rubel. Die Kosten anderer können variieren, aber im Durchschnitt sind es:

• M400D20 - 240 Rubel.
• M500D0 - 280 Rubel.
• M500D20 - 240 Rubel.

Wenn Sie nur ein paar Zementsäcke verwenden müssen, ist es am rentabelsten, sie im nächsten Baustoffgeschäft zu kaufen. Und wenn Sie eine große Anzahl benötigen, dann sollten Sie sich an den Hersteller wenden.

Verbrauch von Zement

Vor jeder Baumaßnahme stellt sich die Frage, wie viel Zement benötigt wird und welche Konsistenz die Lösung haben soll. Im Idealfall sollte die Festigkeit erhalten bleiben und die Verhältnismäßigkeit der Komponenten nicht überschritten werden.

Wenn verantwortungsvolle und ernsthafte Arbeit bevorsteht, ist es nicht akzeptabel, Zement und Sand „nach Augenmaß“ zu mischen. Spart man nicht am Bindematerial, dann geht das bei großen Mengen ins Geld.

Wie viel Zement wird also für die durchgeführten Arbeiten benötigt? Bauvorschriften (SNiP) helfen bei der Beantwortung. Es berücksichtigt alle Faktoren, die die Herstellung der Mischung beeinflussen. Wenn Sie sich auf die Marke der Zusammensetzung konzentrieren und alle Faktoren berücksichtigen, können Sie die Zementverbrauchsrate pro 1 Kubikmeter Mörtel eindeutig ermitteln.

Das Hauptmerkmal, das viele Entwickler nicht berücksichtigen, ist, dass der Zement in den Hohlräumen zwischen den Sandpartikeln verteilt wird. Denken Sie daran, dass die Zusammensetzung Aktivität hat. Bei längerer Lagerung im Innenbereich wird aus der Note 500 nach einigen Monaten die Note 400. Daher sollten Sie beim Kauf immer nach einem Zertifikat mit Ausstellungsdatum fragen.

Zement. Klassifizierung und Kennzeichnung.

Darauf kann man auf keiner Baustelle verzichten, also ohne Zement. Es spielt keine Rolle, welche Art von Haus gebaut wird: Holz oder Ziegel. Der Unterschied liegt nur in der Menge. Jedes Haus braucht ein Fundament. Und in Ziegeln geht er zusätzlich zum Mauerwerk. Bei der Blockbauweise werden ganze Räume daraus gegossen. Was ist mit dem Straßenbau? Und Schutz vor den Elementen des Meeres? Was ist mit der Schlammableitung? Was ist mit Brücken und Dämmen über turbulente Flüsse? Dieser Baustoff ist im Laufe der Jahrhunderte mühsam durch Erfahrung gewonnen worden, daher ist er zuverlässig und hat eine solche Bedeutung.

Hintergrund

Sobald man anfing, eine Behausung aus Stein zu bauen, wurde sofort ein Mittel benötigt, um diese Steine ​​zu binden. Zuerst war es nur Lehm. Aber solche Gebäude unterschieden sich nicht in der Haltbarkeit, und äußerlich sah das Gebäude nicht vorzeigbar aus. Dann wurden die bindenden Eigenschaften von Kalk bemerkt. Zuerst entdeckten dies die alten Griechen und Römer, und die Römer entdeckten, dass das getrocknete Mauerwerk fast monolithisch wird, wenn Puzzolan (Vulkanasche) und Trass (gehärtete Vulkanasche) zu Kalk hinzugefügt werden. In Rus' aus tonigen KalksteinenEs entstand grauer Kalk, der sich in feuchtem und nassem Mauerwerk festsetzte. In der Praxis näherten sich sowohl Rom als auch Rus der Zementherstellung fast experimentell: Sowohl Ton als auch Puzzolan enthielten Oxide von Eisen und Aluminium, die infolge der Einwirkung von Wasser und Kalk einem Hydratationsprozess unterzogen wurden. Dann gab es lange Zeit keine Änderungen in der Zusammensetzung des Bindemittels (nur Füllstoffe in Lösungen änderten sich). Und neuerdings 1822- 1824 .G. Fast gleichzeitig erhielten der Russe Cheliev und der Schotte Aspind Baumischungen, die in ihrer Zusammensetzung modernen Zementen ähneln. Undder Schotte dachte daran, Klinker zu gewinnen und daraus Zement herzustellen. Auch der Name „Portland Cement“ stammt aus England, da der Beton aus dem Scot Cement sowohl in Farbe als auch Festigkeit einem Stein ähnelte, der in den Bergen nahe der Stadt Portland abgebaut wurde.

Was ist Zement?

Von selbst in der Natur bildet es sich nirgendwo. Und Gott sei Dank, sonst würden wir keinen Sand und kein Gras sehen, wir würden auf Beton gehen. Dies ist ein künstlicher Baustoff, der mit Wasser vermischt eine adstringierende plastische Masse bildet. Mit der Zeit härtet die Masse aus und wird zu einem steinähnlichen Körper, einem Monolithen. Was Zement von anderen Bindemitteln unterscheidet, ist, dass er an Festigkeit und Festigkeit gewinnt.bei hoher Luftfeuchtigkeit und sogar unter Wasser. Nimmt man als Bindemittel Luftkalk oder Gips, dann härten diese erst an der Luft aus. Der Grund ist, dass der Zement im Beton nicht so sehr durch die Verdunstung von Wasser aushärtet, sondern weil das Wasser mit dem Zement reagiert. Dabei werden nur feste oder kristalline Stoffe gebildet und Wärme freigesetzt. Aus diesem Grund wird der Vorgang des Mischens von Zement und Wasser höchstwahrscheinlich als Verschluss und nicht als Auflösung bezeichnet. Die Bildung einer monolithischen Masse erfolgt durch Zementhydratation. Wenn der Beton schnell in der Sonne trocknet, "reißt" er daher, dh er reißt und seine Zerstörung beginnt. Um dies zu verhindern, wird er befeuchtet, bis der Beton vollständig ausgehärtet ist.

Zementherstellung

Zuerst müssen Sie die Rohstoffe vorbereiten. Der Rohstoff ist Kalkstein. Die besten Kalksteine ​​für die ZementherstellungDies sind Mergel, Kreide und kalkhaltige Tuffe. Dolomite und Gips, obwohl sie Kalksteine ​​sind, verschlechtern die Qualität des Zements. Das heißt, der beste Zement wird aus feinporigen Kalksteinen ohne Siliziumeinschlüsse gewonnen. Kalkstein wird zerkleinert und gründlich mit Ton vermischt. In der resultierenden Tonmischung etwa ein Viertel, der Rest ist Kalkstein. Diese Masse gelangt in einen Drehrohrofen mit einem Durchmesser von 2 to 7 Meter und etwa 200 Meter lang. 1450°C ist im Ofen die „Sintertemperatur“, bei der die Ton- und Kalkpartikel schmelzen und ineinander diffundieren. Die Zusammensetzung verlässt den Ofen nach 2-4 Stunden in Form von Sinterklumpen unterschiedlicher Größe, das ist der sogenannte Zementklinker. Als nächstes wird der Klinker zu Partikeln von 1–100 Mikron zerkleinert. Gleichzeitig werden bis zu 6% Gips zugesetzt, dies ist notwendig, um den Abbindeprozess des Zements durch Luftfeuchtigkeit zu verhindern. Warum härtet Zement so schnell durch Luftfeuchtigkeit aus? Ja, es ist nur so, dass die Klebefläche nach dem Schleifen sehr groß ist: Die Oberfläche von Partikeln von nur einem Gramm erreicht 5000 cm2. Werden andere Mineralergänzungen hinzugefügt? Natürlich wird Zement im Fundament benötigt, und für Mauerwerk und Fußböden wird beispielsweise wasserabweisender oder schnell aushärtender Zement benötigt. Um unterschiedliche Eigenschaften zu erhalten, ist eine unterschiedliche Zusammensetzung erforderlich, daher sind mineralische Additive darauf ausgelegt, bestimmte Eigenschaften bereitzustellen.

Klassifizierung von Zementen

Es gibt keine einheitliche und umfassende Klassifikation des Zements, ähnlich dem Periodensystem von Mendelejew oder der Klassifikation der Pflanzenwelt von Carl von Linné. Daher gibt es mehrere Klassifikationen, von denen jede eine separate Kategorie von Merkmalen berücksichtigt.

Zum Beispiel gibt es Einteilung der Zementsparte nach Klinker, was die Grundlage ihrer Produktion ist:

• - Portlandzementklinker;
• - Tonerde und Tonerdeklinker;
• - ferritischer Sulfatklinker;
• - Sulfat-Aluminat-Klinker.

Nach Vereinbarung Zemente Unterteilt in:

• - speziell;
• - allgemeine Konstruktion.

Einige Klassifizierungen basieren auf der Materialzusammensetzung. Dann werden Zemente wie folgt unterteilt:

• - Zemente mit mineralischen Zusätzen;
• - nicht additive Zemente.

Es gibt eine Klassifizierung, die die Druckfestigkeit berücksichtigt:

• - Zemente, bei denen die Festigkeit nicht berücksichtigt wird;
• - Zemente mit Festigkeit M600, M550, M500, M400, M300, M200.

Einige Klassifikationen berücksichtigen im Allgemeinen Zeiträume. Unter Berücksichtigung der Aushärtungsgeschwindigkeit unterteilt man Zemente in:

• - normal verhärtend;
• - schnelle Aushärtung.

Ein anderer berücksichtigt die Abbindezeit:

• - schnell abbindend (bis 45 min);
• - normal abbindend (45 min-2 Stunden);
• - langsam abbindend (mehr als 2 Stunden).

Zementmarkierung

Die Bestimmung der Zementmarke basiert auf der Bestimmung ihrer Festigkeit. Wie ist es definiert? Zement wird im Verhältnis 1:3 gründlich mit Sand vermischt. Die fertige Mischung wird mit Wasser verschlossen. Wasser wird in einer Menge von 40 Gew.-% des Zements aufgenommen. Aus der resultierenden Kunststoffmasse werden Würfel oder Quader geformt. Um die Festigkeit richtig zu bestimmen, wird ein solches Werkstück z. B. in Wasser gehalten28 Tage. Anschließend werden diese Betonstücke auf Biegung und Druck druckgeprüft. Um die Druckfestigkeit zu überprüfen, nehmen Sie meistens die Hälften, die durch einen Bruch aus einem Biegetest entstanden sind. Und Achtung! Die Menge an Druck, die benötigt wurde, um das Werkstück zu zerkleinern, ist die Marke von Zement. Nehmen wir an, es dauerte einen Druck von 500 kg / cm 2 . Das ist also Zement mit einer Marke von 500.

Kommen wir nun zu den Markierungen, die zum Beispiel auf der Tasche geschrieben sind. Die Inschrift lautet MPTs400-D20. „M“ bedeutet, dass Strukturen, die diesen Zement verwenden, frostbeständig sind, die Buchstaben „PC“ bedeuten, dass es sich um Portlandzement handelt, die Zahl 400 ist eine Marke, die Druckfestigkeit bedeutet, „D“ ist das Vorhandensein organischer Zusätze und die Zahl dahinter zeigt den Prozentsatz dieser Zusatzstoffe. So haben wir einen Beutel mit frostbeständigem Portlandzement der Sorte 400 mit 20 % organischen Zusätzen.

Sorten von Zement

An der Spitze muss hochwertiger Portlandzement stehen, der nicht einmal mineralische Zusätze enthält. Als nächstes kommen Zemente mit mineralischen Zusätzen zur Eigenschaftsänderung. Die nächste Gruppe umfasst Zemente, die organische Zusätze (normalerweise Harze) enthalten. Es wird auch Schlackenzement unterschieden, aus dem massive Betonelemente des Gebäudes hergestellt werden. Zusätzliche Buchstaben auf der Markierung können viel über die Zementsorten aussagen.

1. 1. B. Schnell aushärtend, für Reparaturarbeiten bestimmt.
2. 2. BC. Weißzement für Veredelungs- und Bildhauerarbeiten.
3. 3. PPC. Puzzolanzement mit fein gemahlener Kieselsäure. Der Hauptvorteil ist die reduzierte Wärmeableitung. Dadurch geben die obere und die innere Schicht gleichmäßig Wärme ab, wodurch der Beton nicht reißt.
4. 4. SC. Sulfatbeständiger Zement mit Schutz gegen Betonzerstörung durch Salze. Daher ist es perfekt für hydraulische Strukturen.
5. 5. Einkaufszentrum. Vergusszement zum Verschließen von Gas- und Ölquellen.
6. 6. ShTs. Hüttenzement ohne Klinkerbasis hergestellt.
7. 7. CC. Farbiger Zement, der durch das Einbringen von Farbpigmenten erhalten wird.
8. 8. PL bedeutet, dass Weichmacher verwendet werden, HF - hydrophobe Zusätze, aufgrund derer die Wirkung der Nichtbenetzung und Wasserabweisung auftritt.

Wenn der Mörtel oder Beton in Übereinstimmung mit den Regeln und Proportionen hergestellt wird, beginnt er nach allgemein anerkannter Technologie unmittelbar nach dem Gießen in eine Form, Schalung oder auf die Oberfläche zu härten. Seine Festigkeitseigenschaften nehmen jedoch nicht sofort zu, sondern über einen bestimmten Zeitraum.

Während dieser Zeit kann der Mörtel oder Beton, selbst wenn er optisch solide aussieht, keiner nennenswerten Belastung ausgesetzt werden - das Material kann reißen und zusammenbrechen.

In diesem Zusammenhang interessiert sich für Bauanfänger die Frage, wie viel Zement (Beton oder Mörtel) trocknet und welche Faktoren die Verlangsamung oder Beschleunigung dieses Prozesses beeinflussen.

Stadien der Härtung der Zementmischung

Im Allgemeinen reicht eine 30-tägige Freilegung einer frisch gegossenen Struktur aus, um mit den Bauarbeiten fortzufahren. In einigen Fällen verlängert sich diese Frist beim Gießen leistungsfähiger Fundamente für Gebäude, Bauwerke oder Industrieanlagen auf 90 Tage.

Bei kleinen „häuslichen“ Bauten – Gießen von Estrich, Verlegen von Keramikfliesen, Anordnen eines Betonblindbereichs oder -wegs und anderer ähnlicher Arbeiten – können Sie nach 72 Stunden nach dem Verlegen des Mörtels oder Betons auf der Oberfläche gehen und Gegenstände bewegen.

In diesem Fall durchläuft das Material zwei Härtungsstufen: das Abbinden und das eigentliche Härten.

• greifen. Dies ist ein ziemlich schneller Prozess - nicht mehr als 24 Stunden ab dem Moment der Zubereitung der Mischung. Der Haupteinflussfaktor auf die Abbindegeschwindigkeit ist die Umgebungstemperatur.

In der warmen Jahreszeit, wenn die Lufttemperatur im Bereich von 20-22 Grad Celsius liegt, beginnt der Mörtel (Beton) etwa 2 Stunden nach dem Mischen zu „härten“. Schwankt die Lufttemperatur um 0 Grad, kann sich dieser Vorgang über 20 Stunden hinziehen.

Gleichzeitig behält das Material die ganze Zeit über „Mobilität“, und wenn Sie zu diesem Zeitpunkt damit beginnen, Aktionen auszuführen, kann sich die Phase des „Setzens“ zeitlich erheblich verzögern.

• Härten. Gemäß den Bauvorschriften und -anweisungen härtet der Mörtel (Beton) innerhalb von 30 Tagen nach dem Gießen der Struktur aus.

Allerdings ist in diesem Fall keine vollständige Aushärtung gemeint, sondern eine Aushärtung bis zu einem solchen Wert, bei dem mit der nächsten Baustufe begonnen werden kann. Die vollständige Aushärtung erfolgt innerhalb eines oder sogar mehrerer Jahre.

Es ist zu beachten, dass die angegebenen Zeiträume unter Beibehaltung der optimalen Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit gemäß den Anweisungen gelten. Damit der abgebundene Mörtel oder Beton gleichmäßig an Festigkeit gewinnt und nicht reißt, muss seine Oberfläche vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt werden (normalerweise mit Plastikfolie), an sehr heißen Tagen in den Morgen- oder Abendstunden und während der Tag die Oberfläche innerhalb von 72 Stunden mit Wasser besprühen.