Proces wiązania cementu hutniczego

proces wiązania cementu hutniczego

Ten proces uchodzi za nie do końca wyjaśniony i bardzo złożony. To co wiadomo to to, że zachodzi wzajemne oddziaływanie na siebie żużla i zmielonego klinkieru. Wychodzi z tego spoiwo hydrauliczne o wytrzymałości po 28 dniach równemu cementom portlandzkim marki 250 oraz 350. Normy odpowiedzialne za określenie marek cementu hutniczego to PN/B-30005 i 30008.

Proces wiązania cementu hutniczego
Proces wiązania cementu hutniczego

Cementy hutnicze wiążą wolniej i są mniej kaloryczne od cementów portlandzkich, za to są bardziej odporne na czynniki chemiczne. Z tego można wywnioskować, że bardziej nadają się do budów narażonych na agresywne działanie siarczanów, na fundamenty, w miejscach, gdzie woda gruntowa jest zakwaszona czy do betonowania ogromnych bloków.

Cementy gipsowo-żużlowe są przykładowym spoiwem powstałym przez siarczanowe wzbudzenie granulowanego żużla wielkopiecowego. Powstają poprzez zmielenie granulowanego żużla wielopiecowego z gipsem bądź anhydrytem w ilości 10-b20%. Ewentualnym dodatkowym składnikiem może być do 5% klinkieru portlandzkiego albo do 2% wapna hydratyzowanego jako regulatora twardnienia.

żużle wielkopiecowe

W ogromnym piecu w temperaturze od 1300 do nawet 1500°C tlenek wapniowy zawarty w stopionej masie, który powstał z wapienia dodanego jako topnik lub częściowo zawartego w domieszkach mineralnych rudy żelaznej, wchodzi w reakcję z pozostałymi mineralnymi domieszkami i tworzy gliniany i krzemiany wapniowe.

Żużle wielkopiecowe posiadają skład chemiczny podobny do klinkieru cementowego. Ten skład może jednak ulec zmianom. Ulega wahaniom, ponieważ jest zależny od domieszek mineralnych rudy żelaznej. Także sposoby studzenia czy wypalania są w obu przypadkach różne i mają wpływ na rodzaj powstałych związków chemicznych.

Żużle wielkopiecowe, które są przeznaczone do produkcji spoiw podlegają w trakcie spuszczania z wielkiego pieca natychmiastowemu studzeniu na przykład wodą. Zachodzi wtedy granulacja, czyli rozpadający się żużel na drobne ziarna o postaci szklistej i porowato-gąbczastej strukturze.

żużel

Jakby żużel ochładzał się wolno, zaszłaby krystalizacja. Powstałyby twarde bryły, które nie nadawałyby się do użytku. Od jakiegoś czasu jest łatwe do zauważenia, że niektóre żużle wielkopiecowe mają własności wiążące. Sam żużel z kolei wiąże powolnie, więc są do niego dodawane aktywizatory.

Popularne są dwie metody wzbudzania: opracowana przez Kiihla – siarczanowa i zasadowa. Często stosowanym spoiwem z zasadowego żużla wielkopiecowego klinkieru cementu portlandzkiego jest cement hutniczy. W normie PN-62/B-23002 widoczne są wymagania, jakie powinien mieć granulowany żużel wielkopiecowy do produkcji cementu.

Cement hutniczy jest spoiwem hydraulicznym. Powstaje przez zmielenie mieszaniny klinkieru cementu portlandzkiego z granulowanym zasadowym żużlem wielkopiecowym i ustaloną ilością gipsu, dla regulowania czasu wiązania. Zawartość żużla w tej mieszaninie może mieścić się praktycznie w granicach od 30 do 60%.

produkt wiązania

Jednym z głównym produktów wiązania jest siarczano-glinian wapniowy powstały w wyniku reakcji gipsu z glinianami wapniowymi.  To spoiwo jest stosunkowo tanie. Ma właściwości hydrauliczne, nie powoduje korozji wkładek stalowych i jest idealny do robót inżynierskich. Ciepło hydratacji jest nawet mniejsze od tych w cementach hutniczych. Szybkość twardnienia w temperaturze nie niższej jak 15°C to szybkość standardowa. W temperaturach niższych, już przy 5°C łatwo jest zauważyć zwolnienie tempa twardnienia. Odmianą spoiwa żużlowego o mieszanym wzbudzeniu zasadowo-siarczanowym jest cement wapienno-żużlowy.

Uzyskuje się go przez zmielenie żużla wielkopiecowego granulowanego z wapnem palonym lub hydratyzowanym w ilości 10-^25%. W celu uregulowania czasu wiązania i polepszenia jakości dodaje się maksymalnie do 10% gipsu. Głównymi środkami wzbudzającymi są gips i wapno. Cement wapienno-żużlowy twardnieje wolno. Odpowiednio pielęgnowany w wilgotnym środowisku uzyskuje znaczne wytrzymałości, ale nie posiada pełnych cech hydraulicznych. Można go spokojnie stosować do wyrobu prefabrykatów,  natomiast nie nada się do konstrukcji żelbetowych.

Cement glinowy jest spoiwem hydraulicznym w znacznym stopniu różniącym się od spoiw dotychczas opisanych. Składa się on z około 40% tlenku glinowego, około 40% tlenku wapniowego, do 10% krzemionki do 10% tlenku żelaza.

Podziel się:

Ocena artykułu:

0
0

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.