Hlinitý cement: hlavní vlastnosti a pravidla použití

Cement, jako jeden z nejdůležitějších stavebních materiálů, se dodává v několika variantách. Poměrně často se používá hlinitý, poměrně drahý cement s řadou specifických vlastností. Používá se k výrobě betonu, který je odolný vůči teplu a mrazu a také nepropouští vlhkost, při opravách a havarijních pracích.

Specifika výroby

Druhý název hlinitanového cementu je hlinitan. Jedná se o rychle působící hydraulickou směs, která rychle tvrdne na vzduchu i ve vodě. Výroba hlinitanového cementu probíhá podle přísné technologie s použitím jedné z osvědčených metod: spékání nebo tavení. Volba se provádí v závislosti na složení bauxitů (množství oxidů železa a kyseliny křemičité v nich), kvalitě koksu a ceně elektřiny.

Tání

Hlavní surovina se spolu s koksem a vápencem plní do pecí s vodním pláštěm, které pracují na práškové palivo. Hmota prochází odpichovým otvorem, snižuje teplotu ve formách pece a poté se nasype do drtiče, kde se důkladně drtí pomocí vícekomorových mlýnů a ochladí.

Pro výrobu lze použít:

• AC pece (oblouková tavicí metoda);
• elektrické tavení (proces uvolňuje ferosilicium, které čistí směs od přebytečné kyseliny křemičité).

slinování

V tomto případě se používají běžné tovární pece a relativně nízké teploty. Výsledná směs, gehlenit, při pomalém ochlazování krystalizuje do sklovité formy. Nesmí se však dopustit tvorby skla v cementu, proto se používají systémy ultrarychlého chlazení. Směs opouštějící vysokou pec se upravuje proudem páry a vzduchu a granuluje se.

Odrůdy a struktura

Na trhu jsou k dispozici 2 druhy hlinitého cementu:

• standardní směs;
• směs s vysokým obsahem oxidu hlinitého.

Složení může mít různé odstíny zelené, žluté, černé a hnědé (barva závisí na procentu oxidace složek a množství železa ve směsi).

Značku produktu lze určit třetí den po výrobě. Prášek je balen do pytlů o hmotnosti 40-50 kg.

Технические характеристики

Hlinitý cement se skládá z bauxitu a čistého vápence. Převládajícími oxidy jsou hliník, vápník a křemík a malé množství železa, titanu, hořčíku a oxidu siřičitého.

Bauxit je hornina sestávající z hydrátů a různých nečistot. Používá se k výrobě hliníku a žáruvzdorných materiálů a k extrakci absorbentů.

Počáteční doba tvrdnutí je 30 minut nebo déle a proces se definitivně zastaví po 12 hodinách. Tento cement je odolný vůči agresivnímu vnějšímu prostředí, trvanlivý, ale zároveň se deformuje vlivem alkalického prostředí. Díky vysoké rychlosti uvolňování tepla lze hlinitanový cement používat v zimních podmínkách (až do -10 stupňů). Nepodléhá korozi a má vynikající přilnavost k mnoha dalším materiálům (například kovová výztuž, magnezit, šamot, chromová ruda). Je odolný vůči otevřenému ohni (až do 1700 stupňů), nevysychá a nedrolí se.

Pro úpravu doby tuhnutí se používají zpomalovače (chlorid vápenatý, borax, kyselina boritá) nebo urychlovače (sádra, portlandský cement, vápno).

Nejpříznivější teplota pro kalení je +15-20 stupňů.

značkování

GOST 969-91 specifikuje tři typy hlinitého cementu:

1. Hlinitý cement GC-40. Vyznačuje se následujícími pevnostními charakteristikami: od 22,5 MPa do 40 v prvních třech dnech. Používá se hlavně ve stavebnictví. Cena této značky je nižší než u ostatních.
2. 2. Hlinitý cement GC-50. Tento typ se vyznačuje zvýšením ukazatelů: z 27,5 na 50 MPa. Díky tomu se zlepšují vlastnosti. Často se používá v odvětví paliv a energetiky.
3. 3. Hlinitý cement GC-60. Za 72 hodin se indikátor zvýší z 32,4 na 60 MPa. Díky zvýšené pevnosti je žádaný v obranném průmyslu a hutnictví.

Nejznámější výrobci cementu na světě: Cimsa Icidac, Ciment Fondu, Secar.

Práce s betonem může způsobit kožní dermatitidu, onemocnění dýchacích cest, poruchy sluchu a nervového systému. Proto je důležité dodržovat bezpečnostní požadavky, jako například:

• zaměstnanci musí absolvovat příslušné školení a získat povolení;
• musí se používat osobní ochranné prostředky – helmy, brýle, respirátory, speciální oblečení;
• všechny elektrické vodiče musí být zvednuty nad zem a zkontrolována izolace;
• Je zakázáno zasahovat do pracovního cyklu, dokud se mechanismus zcela nezastaví;
• Elektrické spotřebiče lze přemisťovat z jednoho místa na druhé pouze tehdy, když jsou vypnuté.

Pracoval/a jste už někdy s hlinitanovým cementem?

Aplikace

V průmyslové výstavbě se použití hlinitého cementu nachází v:

• rekonstrukce mostních konstrukcí jakékoli úrovně složitosti a konfigurace, jejich opravy;
• rychlá výstavba (během několika dnů) konstrukcí s maximální stabilitou;
• konstrukce, kde je vyžadována taková kvalita, jako je odolnost proti síranům;
• upevňovací kotevní šrouby
• vytvoření nádob, které v budoucnu přijdou do styku s agresivními látkami;
• rozvoj ropných vrtů;
• tvrdnutí betonu jako urychlovač procesu;
• utěsňování velkých otvorů a deformací v námořních plavidlech;
• oprava netěsností v hornině v případě nadměrné spotřeby tekutin;
• pro výrobu žáruvzdorných betonových, rozpínavých a vodotěsných kompozic;
• v některých oblastech stavební chemie (přidává se do lepidel);
• výstavba námořních a podzemních staveb, železobetonových konstrukcí;
• výroba vodotěsné omítky (používá se při opravách sprch a bazénů, podzemních chodeb, spár mezi tunely metra).

Kromě průmyslové výstavby je hlinitanový cement oblíbený i v soukromé výstavbě, a to pro výstavbu bytových domů, a také:

• konstrukce krbů, topeniště a jiných typů topných konstrukcí;
• komíny a větrací systémy (opravy a rekonstrukce);
• uspořádání potěrů pro podlahy a parapety;
• výstavba sklepů a sklepů v domech.

Při použití hlinitého cementu pro osobní účely byste měli znát pravidla pro jeho přípravu:

1. Směs je třeba řádně promíchat, což je velmi, velmi obtížné provést ručně. Proto použijte speciální míchačku na beton. Vzhledem k tomu, že popsaný typ cementu je mnohem viskóznější než jiné typy, míchání roztoku trvá déle: ne hodinu a půl, ale 2-3 hodiny. Ale ne déle! Jinak roztok „ztuhne“ a bude obtížné jej nanášet. Totéž platí pro míchačku na beton: po práci ji ihned vyčistěte, jinak budete muset později vynaložit mnohonásobně více úsilí.
2. Nejlepší je použít čerstvý cement. Pokud se jeho trvanlivost blíží ke konci nebo pokud pytle se směsí ležely několik měsíců neotevřené, je třeba cement uvolnit. To lze provést pomocí speciálního vibračního síta, které lze zakoupit v železářství. Prášek se do zařízení nasype pomocí lopatkového stavebního šneku a zpracuje se.
3. Při práci s betonem s přídavkem hlinitého cementu sledujte teplotu. Pokud stoupne nad 10–15 stupňů, beton začne rychle tvrdnout a vy prostě nebudete mít čas ho nanést.

Hlinitý (hlinitanový) cement lze zakoupit v jakémkoli specializovaném obchodě a jeho cena závisí na objemu balení a výrobci. Domácí produkt je výrazně levnější než zahraniční a v kvalitě není horší.

Závěr

Hlinitanový cement je skvělý moderní materiál. Je nenahraditelný v obranném průmyslu, mostním a dolech, stavební chemii. Jeho používání by však mělo být vědomo některých technologických nuancí a bezpečnostních pravidel.

Hlinitanový cement lze klasifikovat jako pojivový stavební materiál pro speciální aplikace. Podle oblasti použití má hlinitanový cement speciální vlastnosti, především rychlé tvrdnutí a rychlý nárůst pevnosti.

Rozsah použití hlinitanového cementu

Pro lepší pochopení rozsahu použití hlinitanového cementu je nutné říci několik slov o vlastnostech tohoto materiálu:

Hlinitanový cement je rychle tvrdnoucí, voděodolný cementový materiál. Technologie výroby tohoto typu cementu spočívá v mletí slinutého slínku s vysokým obsahem oxidu hlinitého.

V souladu s tím jsou výchozími materiály pro výrobu hlinitanového cementu: přírodní vápenec a vápno (nebo jiné horniny) s vysokým obsahem (nejméně 35 %) oxidu hlinitého Al₂O₃ (oxid hlinitý). Hotový hlinitanový cement je jemný prášek hnědé, černé nebo šedozelené barvy.

Rozdíly mezi hlinitanovým cementem a portlantním cementem

• Vysoká pevnost a adstringentní vlastnosti, stejně jako rychlý nárůst pevnosti a voděodolnost hlinitanového cementu jsou způsobeny přítomností významného množství Al v jeho složení.₂O V tomto případě probíhá polymerační proces cementu podobně jako u portlandského cementu, jediným znakem je vysoké uvolňování tepla (až 70 %) během prvních 24 hodin tvrdnutí. To je prospěšný i škodlivý faktor;
• Hlinitanový cement tvoří oproti portlandskému cementu hutnější „kámen“, který se vyznačuje vyšší pevností, voděodolností a odolností vůči škodlivým přírodním i nepřírodním faktorům. Hlinitanový cement se přitom v alkalickém prostředí snadno rozpadá;
• Doba začátku tuhnutí a tvrdnutí hlinitanového cementu je minimálně do půl hodiny a konec procesu maximálně do 12 hodin. Přitom návrhové pevnosti roztoků na bázi hlinitanového cementu je dosaženo po 72 hodinách, zatímco návrhové pevnosti portlandského cementu je dosaženo po 28 dnech a více.

Aplikace hlinitého cementu

• Opravy poškozených vodních staveb a průmyslových budov, rychlé utěsnění děr v lodích, hydroizolace intervalů ropných a plynových vrtů, rychlá izolace poryvů doprovázených vydatným průtokem vody. Ostatní opravné práce, kdy je nutné, aby návrhová pevnost konstrukce dosáhla maximální hodnoty během prvních 3 dnů;
• Výstavba betonových konstrukcí, které vyžadují zvýšenou odolnost vůči síranům v důsledku provozních podmínek;
• Upevnění kotevních šroubů a ochrana výztužného pásu;
• Jako urychlovač tvrdnutí betonu pro všeobecné použití;
• Výstavba nádrží pro skladování agresivních médií a výstavba podzemních staveb provozovaných v agresivních podmínkách;
• Jako přísada pro zajištění zvýšené odolnosti vůči vodě a mrazu, dále jako přísada pro zajištění betonářské práce při nízkých teplotách (do minus 10 stupňů Celsia) bez dodatečného ohřevu betonu;
• Jako součást výroby lepidla ve stavební chemii;
• Výroba žárobetonu schopného odolat teplotnímu zatížení až 1 stupňů Celsia.
• Výroba vodotěsné omítky pro: lokalizaci poškození vodovodních potrubí pracujících pod tlakem do 10 kgf/cm2, hydroizolace podzemních staveb, těsnění spojů vodovodních, kanalizačních a jiných odpadních potrubí, opravy vodních staveb.

Použití hlinitanového cementu v soukromé výstavbě a každodenním životě

• Stavba topenišť a topenišť (tepelných štítů) topných kamen;
• Opravy komínů a ventilačních systémů;
• Příprava podlahového potěru;
• Výstavba suterénů a přízemí;
• Příprava podhledů a parapetů.

Oblíbené značky: Secar (Francie), Ciment Fondu (Francie), Górka Cement (Polsko), Cimsa Isidac (Turecko) a GGCR (Rusko).