Hlinitanový cement: značka GTs-40, vlastnosti a použití, sádrový hlinitý expandující cement

Co je to hlinitanový cement a kde se používá: druhy, vlastnosti, specifikace

Hlinitanový cement je rychle působící hydraulická směs, jejíž hlavním rozlišovacím znakem je schopnost rychlého tuhnutí ve vodě a na vzduchu. Tento typ cementu lze získat v procesu mletí vypálených surovin, které jsou obohaceny oxidem hlinitým. Jako primární suroviny ve výrobním procesu se používají bauxity, vápenec nebo horniny s vysokým obsahem oxidu hlinitého (proto se látka často nazývá také hlinitanový cement).

HZ cement lze použít pro přípravu speciálního žáruvzdorného betonu. Cement má extrémně vysokou úroveň požární odolnosti – podle odborníků lze monolity z takového řešení provozovat při teplotách až +1700 C. Často se směs používá v tandemu se šamotem nebo magnezitem, což umožňuje provádět požární odolné malty, které mohou ztvrdnout ve vodě.

Přes specifické vlastnosti se hlinitanový cement používá jak v individuální výstavbě, tak v průmyslové výstavbě. Moderní výrobci nabízejí dva hlavní typy směsi – vytvořené v procesu tavení nebo pečení.

Volba konkrétního způsobu výroby závisí na konkrétním složení bauxitů, obsahu různých inkluzí v prvcích atd.

Aplikace

Než se budeme podrobněji zabývat hlinitanovým cementem, jeho vlastnostmi a aplikacemi, je nutné pochopit, kde a proč je relevantní. Tento typ směsi je však více žádaný v průmyslovém sektoru, protože požární odolnost na úrovni tisíců stupňů není v každodenním životě potřebná a není důležité získávat tak drahé suroviny kvůli své schopnosti urychlit kalení.

Použití hlinitého cementu v průmyslové oblasti:

• Opravy a rekonstrukce mostů
• Zrychlená výstavba konstrukcí s vysokou úrovní stability – všechny práce trvají až 3 dny
• Případy, kdy je důležité zajistit, aby byl monolit odolný vůči síranům
• Upevnění a upevnění kotevních šroubů
• Tvorba nádob pro provoz s agresivními látkami
• Stavba ropného vrtu
• Hlinitanový cement HZ40 lze použít jako urychlené tuhnutí betonu, složku do žáruvzdorné směsi
• Provádění oprav lodí
• Výstavba železobetonových konstrukcí vystavených zvláště vysokému zatížení
• Výstavba pobřežních a podzemních staveb
• Úvod do složení lepicích roztoků určených pro použití v oblasti stavební chemie
• Cement HZ 40 je hlavní složkou při přípravě rozpínavých a voděodolných malt
• Výrobu hydroizolační omítky lze provádět i pomocí hlinitého cementu – materiál se používá při dekoraci vodovodního řadu, metra, na spojích potrubí atd.

Použití hlinitanového cementu v individuální výstavbě:

• Uspořádání podlahového potěru (v některých případech, kde jsou zvláštní požadavky na beton)
• Přípravná fáze práce s parapety
• Výstavba suterénů, soklů budov (zřídka)
• Opravy/rekonstrukce ventilačních systémů, komínů v soukromých domech.
• Při stavbě krbů a pecí v domech, jiných typech topných zařízení se často používá cement HZ 40, jehož vlastnosti umožňují zajistit požadované konstrukční vlastnosti.

Výrobní funkce

Hlinitanový cement, jehož vlastnosti jsou zcela specifické, se vyrábí z čistého bauxitu nebo vápence s přídavkem dalších prvků, které dodávají směsi požadované vlastnosti. Existují dva hlavní způsoby výroby cementu – tavení a slinování. Volba metody závisí na: složení bauxitů, kvalitě koksu, objemovém obsahu oxidů železa v nich a navíc kyselině křemičité.

Pro metodu tavení se používají vysoce kvalitní bauxity, přidává se do nich vápenec a koks. Tato směs se posílá do pecí s vodním pláštěm s vodním chlazením a taví se přívodem vzduchu přes dmýchací trubice, předehřáté na požadovanou teplotu v rekuperátorech. Poté hmota prochází odpichovým otvorem, ochladí se ve formách pece a posílá se do drtiče k mletí. V drtičích jsou vícekomorové mlýny. Pece fungují na práškové palivo.

V některých případech se používá elektrické tavení, při kterém se taví ferosilicium, díky čemuž se směs čistí od kyseliny křemičité. Někdy se používá obloukové tavení za použití speciálních pecí na střídavý proud, aby se vyrobil hlinitý cement obzvláště vysoké kvality. Nejprve se připraví suroviny: rozdrtí se, komponenty se smíchají a vyrobí se z nich granule nebo brikety. Vápenec se předem kalcinuje, ale bauxit se kalcinuje a používá se vsázka obsahující koks.

V moderních elektrických obloukových pecích může úroveň teploty dosáhnout velmi vysokých úrovní, proto se oxid křemičitý ve vsázce redukuje na křemík a ten zase reaguje se železem – tak se získává ferosilicium.

Při výrobě hlinitanového cementu lze použít i vysoké pece, ale materiál není v prvních fázích kalení příliš pevný.

slinování

Tento způsob výroby zahrnuje použití relativně nízkých teplot v konvenčních pecích. Nejprve se směs pomalu ochladí, aby gelena vykrystalizovala a získala sklovitou formu. Zde je důležité, aby se během procesu slinování teplota neukázala pod optimem, protože to vede ke krystalizaci hlinitanů vápenatých. Ve výsledném složení by se nemělo objevit sklo, pro které jsou vytvořeny velmi rychlé chladicí systémy (aby nevznikaly krystaly gelenitu).

Ve fázi výstupu z pece se směs přemění na granule proudy páry a vzduchu. Hlinitanový cement získaný touto metodou vykazuje vynikající pevnostní charakteristiky ve srovnání s látkou, která chladla pomaleji.

Složení a vlastnosti

Abychom lépe pochopili, co je hlinitý cement, stojí za to zvážit jeho složení. Hlavní složkou směsi je nízkobazický hlinitan vápenatý (označovaný jako CaO-A12O3), který se při kalení přeměňuje na hydrohlinitan vápenatý. Cement tohoto typu je nízkovápenný (s CaO méně než 40 %) a vysokovápenný (CaO více než 40 %).

Složení hlinitého cementu (jsou uvedeny chemické prvky):

• Oxid železa – od 5% do 15%
• Oxid křemičitý – od 5% do 15%
• Oxid vápenatý – od 35% do 45%
• Oxid hlinitý – od 30% do 50%

Dále se do směsi přidávají hlinitany, dikalciumsilikát (určený ke zpomalení tuhnutí), gelenit jako balastní nečistota.

1) Díky přítomnosti hlinitanů vápenatých ve směsi má cement vynikající pojivové vlastnosti, vysokou pevnost po úplném vytvrdnutí. Ale samotný proces tvrdnutí hlinitanového cementu, i když podobný podobnému chování portlandského cementu, probíhá s uvolňováním tepla: během prvního dne vyjde asi 70 % tepla, a to je nebezpečné. Pokud je teplota vzduchu nad +30 stupňů, beton bude vykazovat odpor, 2-3krát menší než standard.

2) Hlinitanový cement vytváří hustší umělý kámen (ve srovnání s portlandským cementem), vykazuje vysokou pevnost, vynikající odolnost vůči agresivnímu prostředí. Ale takový monolit se v alkalickém prostředí rychle deformuje, takže je zakázáno ho míchat se sádrou, portlandským cementem, vápnem samostatně.

3) Rychlost tvrdnutí betonových roztoků tohoto typu je vysoká: směs začíná tuhnout za půl hodiny, proces je dokončen již za 12 hodin. Hlinitanový cement tuhne stejným způsobem jako portlandský cement, ale udává normativní pevnost po 72 hodinách (a ne po 28 dnech).

Vlastnosti hlinitého cementu:

• Odolává plynným médiím, agresivním kapalinám
• Možnost provedení práce v mínusu
• Rychlé vytvrzení
• Vysoká hustota vytvořeného monolitu
• Vysoká úroveň tepelné stability, která umožňuje získat žáruvzdorné malty

Struktura a typy

V závislosti na množství nečistot v látce se cement tohoto typu dělí na dva hlavní typy: konvenční složení a vysoký obsah oxidu hlinitého. Stanovení značky cementu se provádí po 72 hodinách. Složení se obvykle dováží do Moskvy a regionu, jiných regionů v malých objemech, prodává se ve speciálních pytlích nebo nádobách o hmotnosti 40-50 kilogramů. V závislosti na objemu železa v celkovém složení a oxidačním indexu složek může mít hlinitanový cement zelenou, žlutou, hnědou, černou barvu.

Existují tři hlavní typy hlinitanového cementu, které se liší svou schopností odolávat tlakovému zatížení: třídy GTs-40, GTs-50 a GTs-60. Po 72 hodinách po nalití získá směs HC-40 pevnost z 22.5 (MPa za den) na 40 MPa. Jedná se o nejoblíbenější značku relevantní pro různé stavební práce. Index pevnosti HC-50 dosahuje 50 MPa, respektive cement se používá v oblasti paliv a energetiky. Pevnost GTs-60 dosahuje 60 MPa, tato směs se používá v obranném sektoru a metalurgii.

Hlinitanový cement je materiál, který vyžaduje správný provoz. Směs je vhodné svěřit pánům. Cement má vysokou viskozitu, obtížněji a déle se míchá (např. ve srovnání s klasickým portlandským cementem), ale homogenita a trvanlivost betonu závisí na správném namíchání.

Směs se obvykle připravuje v malých porcích, protože nebude možné zpomalit proces tuhnutí a je téměř nemožné rychle použít velké objemy betonu. Když kompozice začne tuhnout hned po přípravě, je velmi obtížné s ní pracovat, což může ovlivnit kvalitu výsledné struktury.

Hlinitanový cement se často používá pro přípravu různých typů expandujících směsí, rychle tvrdnoucích kompozic. Pro každý takový roztok se poměr složek a složení odečte samostatně. Obvykle směs během tuhnutí zvětšuje svůj objem, vyrovnává smršťování a také se samozhutňuje. K získání těchto směsí se hlinitý cement mísí s různými přísadami.

• Expanzní cement se sádrou a drcenou struskou – rychle tuhne, ve vodě expanduje.
• Vodotěsná směs s minimálním smrštěním – do cementu se přidává hemihydrát sádry a hašené vápno, což umožňuje získat materiál, který je relevantní pro použití při hydroizolačních pracích.
• Expandovatelný vodotěsný cement – rychle nabývá na síle, používá se k hydroizolaci lodních zámků, tunelů, potrubí, bazénů atd.

Технические характеристики

• Rychlé tvrdnutí – začíná po 30-45 minutách, končí po třech dnech.
• Uvolnění velkého množství tepla během procesu vytvrzování, díky kterému lze hlinitanový cement použít při teplotách až -10C.
• Vylepšená odolnost vůči nízkým i vysokým teplotám.
• Požární odolnost – do + 1300-1700 C.
• Vysoká hustota (málo pórů ve struktuře).
• Velmi vysoká pevnost.
• Odolnost vůči plynným a kapalným médiím, korozi, sulfidickým sloučeninám hořčíku a vápníku, chloridům alkalických kovů.

značkování

Hlavním označením na obalu směsi je její značka: MTs-40 (což odpovídá indexu pevnosti značky M400 – 40MPa), MTs-50 a MTs-60 (nejodolnější – 60MPa). Kromě toho existují vysokohlinité cementy první nebo třetí kategorie, které jsou označeny VHC I, VHC II a VHC III. Označení lze doplnit čísly udávajícími sílu – označení může být následující: VHC I-35, VHC II-25, VHC II-35, VHC III-25. Také procento hliníku ve směsi je často uvedeno na obalu – čím vyšší je, tím silnější bude roztok.

Hlinitanový cement je vysoce kvalitní a drahý materiál se speciálními vlastnostmi, které musíte umět správně vybrat a použít. Je lepší zakoupit směs od důvěryhodných dodavatelů a před její přípravou a použitím si pečlivě prostudujte všechny informace a pravidla pro práci s řešením. V tomto případě bude možné vytvořit silnou a odolnou strukturu s potřebnými vlastnostmi a správně provést jakýkoli úkol.

Hlinitanový cement: vlastnosti a použití

Hlavním prvkem cementu je hlinitan. Během tuhnutí se stává hydrohlinitanem vápenatým.

Složení lze rozdělit do několika typů na základě obsahu vápna:

• směs s nízkým obsahem vápna, kde obsah látky je nižší než 40 %;
• produkt s vysokým obsahem vápna, kde je přítomnost CaO více než 40 %.

Jako vápenná složka působí vápenec nebo pálené vápno. Výrobky s vysokým obsahem vápna se vyznačují rychlým tuhnutím. A kompozice s nízkým obsahem vápna se vyznačují delším procesem vytvrzování.

Rozlišují se hlavní chemické prvky, které tvoří hlinitý cement:

• oxid železa, jehož obsah se pohybuje mezi 5-15 %;
• oxid křemičitý – až 45%;

• oxid hlinitý – od 20 do 50%;
• oxid vápenatý, jehož procento může být od 30 do 40 %.

Směs má řadu specifických vlastností, mezi nimiž stojí za zmínku:

• Výrobky mají vysokou viskozitu a pevnost. Takové vlastnosti jsou směsi vlastní díky přítomnosti hlinitanů vápenatých v látce. Technologie tuhnutí takové kompozice se neliší od podobného procesu, který se vyskytuje u PC. Charakteristickým rysem tvrdnutí hlinitanového cementu je však výrazné uvolňování tepla – během prvních 24 hodin vychází asi 70% tepla, což není vždy bezpečné během výstavby. To je způsobeno skutečností, že zvýšení teploty média o více než 20% snižuje stabilitu roztoku 2krát.
• Hliníkové složení tvoří hutný kámen, který je odolný vůči agresivnímu prostředí. Působení alkálie a vápna mu však škodí.
• Směs začíná tuhnout půl hodiny po nalití, tento proces končí asi za 12 hodin.
• Směs oxidu hlinitého se doporučuje pro použití při nízkých teplotách, což se vysvětluje úrovní uvolňování tepla.

• Směsi se vyznačují vysokou odolností vůči agresivním plynným látkám a kapalinám. Díky voděodolnosti kompozice si zachovává své vlastnosti a strukturu ve styku s chloridy, oxidem uhličitým a dalšími vodami.
• Kromě toho odolnost surovin vůči vysokým teplotám, včetně otevřeného ohně, umožňuje charakterizovat cement jako žáruvzdorný materiál. Jeho kvality jen umocňuje zahrnutí přísad, jako je magnezit a chromová ruda.
• Nejvýhodnější teplota pro vytvrzování kompozice je 25 C při maximální úrovni vlhkosti.
• Použití hlinitanového cementu ve stavebnictví zvyšuje přilnavost malty k ocelové výztuži, což následně zpevňuje monolit celé konstrukce a pozitivně ovlivňuje životnost konstrukcí.

Ale i přes působivý seznam pozitivních vlastností cementu mají výrobky řadu nevýhod:

• Citlivost surovin na teplo přesahující 25 °C během tuhnutí kompozice. To může vést k deformaci konstrukce. Proto se nedoporučuje provozovat jej v horkých klimatických podmínkách, případně se doporučuje uzavřít jej studenou vodou.
• Produkty mají vyšší cenu ve srovnání s PC, díky čemuž jsou méně žádané.
• Většina alkalických roztoků bude schopna zničit beton a kámen, které obsahují hlinitý cement.

Struktura a typy

V závislosti na množství nečistot v látce se cement tohoto typu dělí na dva hlavní typy: konvenční složení a vysoký obsah oxidu hlinitého. Stanovení značky cementu se provádí po 72 hodinách. Složení se obvykle dováží do Moskvy a regionu, jiných regionů v malých objemech, prodává se ve speciálních pytlích nebo nádobách o hmotnosti 40-50 kilogramů. V závislosti na objemu železa v celkovém složení a oxidačním indexu složek může mít hlinitanový cement zelenou, žlutou, hnědou, černou barvu.

Výrobky jsou označeny GOST. Existují tři hlavní typy hlinitanového cementu, které se liší svou schopností odolávat tlakovému zatížení: třídy GTs-40, GTs-50 a GTs-60. Po 72 hodinách po nalití získá směs HC-40 pevnost z 22.5 (MPa za den) na 40 MPa. Jedná se o nejoblíbenější značku relevantní pro různé stavební práce. Index pevnosti HC-50 dosahuje 50 MPa, respektive cement se používá v oblasti paliv a energetiky. Pevnost GTs-60 dosahuje 60 MPa, tato směs se používá v obranném sektoru a metalurgii.

Hlinitanový cement je materiál, který vyžaduje správný provoz. Směs je vhodné svěřit pánům. Cement má vysokou viskozitu, obtížněji a déle se míchá (např. ve srovnání s klasickým portlandským cementem), ale homogenita a trvanlivost betonu závisí na správném namíchání.

Směs se obvykle připravuje v malých porcích, protože nebude možné zpomalit proces tuhnutí a je téměř nemožné rychle použít velké objemy betonu. Když kompozice začne tuhnout hned po přípravě, je velmi obtížné s ní pracovat, což může ovlivnit kvalitu výsledné struktury.

Hlinitanový cement se často používá pro přípravu různých typů expandujících směsí, rychle tvrdnoucích kompozic. Pro každý takový roztok se poměr složek a složení odečte samostatně. Obvykle směs během tuhnutí zvětšuje svůj objem, vyrovnává smršťování a také se samozhutňuje. K získání těchto směsí se hlinitý cement mísí s různými přísadami.

• Expanzní cement se sádrou a drcenou struskou – rychle tuhne, ve vodě expanduje.
• Vodotěsná směs s minimálním smrštěním – do cementu se přidává hemihydrát sádry a hašené vápno, což umožňuje získat materiál, který je relevantní pro použití při hydroizolačních pracích.
• Expandovatelný vodotěsný cement – rychle nabývá na síle, používá se k hydroizolaci lodních zámků, tunelů, potrubí, bazénů atd.

Výrobní funkce

Suroviny jako cement jsou skupinou produktů, která zahrnuje hydraulické látky na bázi hlinitanů a silikátů, vznikající při tepelném zpracování součástí.

Zvláštní místo v řadě těchto výrobků má rychle působící stavební směs, jejíž hlavní charakteristikou je schopnost materiálu tuhnout nejen při styku se vzduchem, ale i ve vodě. Tento produkt se nazývá hlinitý cement. Kromě toho existují další názvy produktů, jako je hlinitanový cement.

Výroba surovin probíhá podle speciální technologie, při které jsou základní složky navíc obohaceny o oxid hlinitý. Poté se kompozice podrobí tepelnému zpracování ve vysokých pecích nebo elektrických obloukových továrních pecích a poté se rozdrtí na požadovanou velikost částic. Chemický vzorec a technické vlastnosti tohoto produktu umožňují jeho použití pro přípravu žáruvzdorného betonu. Hlavním rozlišovacím znakem hlinitanového cementu od surovin jiných značek je požární odolnost, která mnohonásobně převyšuje podobné ukazatele výrobků jiných společností, například portlandský cement. Podle odborníků složení směsi umožňuje její provoz při teplotách dosahujících 1700C.

Hlinitanový cement se často používá jako jedna ze složek v různých složeních ve směsi s magnezitem nebo šamotem, což umožňuje vyrábět hydraulicky tuhnoucí ohnivzdorné malty.

Výroba cementu se provádí na bázi bauxitu a vápence v kombinaci s řadou dalších látek, které jsou zodpovědné za určité vlastnosti kompozice. Moderní výrobní zařízení používají dva způsoby výroby kompozice podle GOST – slinování a tavení. Volba způsobu výroby je založena na specifickém složení bauxitu a úrovni obsahu prvků různých inkluzí, jako je oxid železa.

Při volbě posledně jmenovaného způsobu výroby jsou kladeny velmi vysoké nároky na kvalitu bauxitů. Proces začíná ponořením kompozice do vodou chlazené pece. Horký vzduch, který je přiváděn přes trysky, poskytuje postup pro roztavení kompozice. Na konci zpracování se surovina ochladí a rozdrtí.

Mnohem méně často se uchylují k metodě obloukového tavení, díky čemuž jsou cementu vlastní nejvyšší kvalitativní vlastnosti.

Po výrobě se provádí další příprava kompozice, která zahrnuje smíchání všech složek. Poté se granulují nebo briketují.

Při použití vysokých pecí pro výrobu hlinitanového cementu vzniká v důsledku výroby vysokohlinitá struska, která neobsahuje železo, ale má vysoký obsah oxidu křemičitého. Takové produkty mají nevýhodu spojenou s minimální pevností kompozice na začátku jejího tuhnutí. V domácí výrobě se stal velmi oblíbeným způsob získávání cementové směsi vysokopecním tavením.

Proces slinování je způsob výroby hlinitanového cementu v konvenčních továrních pecích s malým teplem. Při postupném ochlazování suroviny genelit, který je její součástí, krystalizuje a získává sklovitou strukturu. Řízení úrovně tepla během tohoto výrobního procesu je zásadní, protože nedostatečné teplo podpoří krystalizaci hlinitanů vápenatých.

Na výstupu ze zařízení se kompozice granuluje. A kvalita takto získaného cementu umožní výrobkům vyniknout maximálními hodnotami pevnosti suroviny.

V některých případech se používá metoda elektrického tavení kompozice. Výhodou této metody je čištění kompozice od kyseliny křemičité.

Při výběru nejvhodnější metody výroby cementu je třeba kromě analýzy chemického složení bauxitu vzít v úvahu také kvalitu koksu a cenu elektřiny. Kombinace výše uvedených faktorů vám pomůže vybrat racionální způsob výroby surovin.

Hlinitanový cement GTs-40, GTs-50, GTs-60 GOST 969-91

Hlinitanový cement GTs-40, GTs-50, GTs-60 GOST 969-91 (GOST 969-91)

Hlinitanový cement je vysokopevnostní pojivo, které rychle tvrdne ve vodě i na vzduchu a je určeno pro výrobu stavebních a žáruvzdorných malt a betonů.

Vyrábí se podle GOST 969-91 ve třech stupních: GTs-40, GTs-50, GTs-60. Od ostatních cementů se liší vysokou pevností dosahovanou v raném věku.