L'un des types de liants les plus courants pour les mélanges de béton est le ciment Portland. Qu'est-ce que c'est, comment il est utilisé, quelles sont ses propriétés, nous examinerons ces questions et d'autres plus loin.
Composition
Comme pour tout matériau de construction, des exigences élevées sont imposées aux composants à partir desquels le ciment Portland est produit. GOST 10178-85 "Ciment Portland et laitier Ciment Portland" réglemente la composition et la qualité des ingrédients pour ce type de liant:
- Clinker de ciment dont la fraction massique d'oxyde de silicium ne dépasse pas 5 %.
- Gypse, correspondant à GOST 4013-82. La présence de composés de phosphore, de bore et de fluor est autorisée dans une quantité qui ne contredit pas la documentation réglementaire.
- Additifs minéraux d'une certaine propriété, nécessaires pour créer des mélanges du type désiré.
Tous les composants sont broyés ensemble jusqu'à consistance lisse.
Pour différents types de ciment Portland, divers composants peuvent être utilisés, qui ont également certaines exigences techniques prescrites dans GOST.
Dans les usines où la production est effectuée, tous les composants subissent les tests de conformité nécessaires, les proportions de création sont clairement respectéesmélanges secs et de travail.
Le ciment GOST Portland produit et sa désignation figurent sur l'emballage et dans la documentation qui l'accompagne. S'il n'y en a pas, alors le produit est fabriqué selon les spécifications, ses propriétés peuvent différer de celles généralement acceptées.
Production
Pour comprendre le ciment Portland - de quoi il s'agit, il convient de considérer le processus de sa production, qui se compose de plusieurs étapes:
- Extraction de calcaire verdâtre ou jaune. Il se trouve à une profondeur allant jusqu'à 10 mètres en couches, il est donc éliminé par une méthode ouverte dans les lieux de développement géologique.
- Préparation. Tout d'abord, la matière première est soumise à un séchage et à un broyage primaire avec l'utilisation de certains additifs pour obtenir un mélange de travail. Pour savoir quelle fraction massique d'impuretés le liant contient, il suffit de regarder le marquage: PC400 D20 a 20% d'améliorants dans son volume, et PC500 D0 n'en a pas du tout. Après le broyage initial, le mélange est cuit dans des fours spéciaux puissants. C'est ainsi que le clinker de ciment est obtenu - le composant principal du ciment Portland.
- Finition. À ce stade, le clinker est séché et broyé en une fraction de travail avec du calcaire et des additifs spéciaux pour chaque type de ciment Portland. De plus, les mélanges sont conditionnés dans des sacs de 30, 40, 50 kg et envoyés dans les entrepôts des chantiers, des magasins.
Caractéristiques de production
Tous les types de ciment Portland (PC) sont fabriqués à partir de différentes matières premières, le composant commun à tous étant uniquement le clinker de ciment. D'autres composants peuvent avoirdiverses propriétés: humidité, résistance, composition minérale. Compte tenu de ces facteurs, il est impossible de traiter tous les types de matières premières d'une seule manière, il existe donc plusieurs façons de mettre en œuvre la deuxième étape de production:
- La méthode par voie humide consiste à broyer les composants dans l'eau. Cela se fait avec des additifs de craie et de fer argileux. Pour eux, il existe des normes d'humidité: argile - 20%, craie - 29%. L'émulsion obtenue après traitement a une teneur en humidité de 50% et sous cette forme est envoyée au four pour la cuisson. Pendant le traitement thermique, des boules de clinker sont formées, qui sont ensuite broyées en un liant fini.
- La méthode sèche n'implique pas l'humidification de la matière première: elle entre dans le four sous forme sèche. Le coût du ciment produit de cette manière est inférieur car aucune énergie de séchage n'est nécessaire.
- La méthode combinée combine humide et sec. La boue (mélange brut) est broyée dans l'eau. De plus, avec l'utilisation d'un filtre, plus d'humidité est éliminée, le mélange entre dans le four avec une teneur en humidité allant jusqu'à 18 %.
Propriétés
Comme déjà mentionné, le béton acquiert certaines qualités lorsque l'un ou l'autre ciment Portland y est ajouté. Les caractéristiques de chacun d'eux sont uniques à leur manière, mais il existe des paramètres communs à tous:
- Densité absolue entre 3 050 et 3 150 kg/m3, le volume des différents types de PC sera différent.
- La finesse de broyage du ciment Portland doit être déterminée par le tamis n° 008 avec une perméabilité à la poudre d'au moins 85 %.
- Spécifiquetaille de surface après criblage 2500-3000 cm2/g.
- Temps de prise: début - 45 minutes, fin - 12 heures. Déterminé sur l'échelle Vita.
La résistance est mesurée en testant des échantillons de dimensions 4x4x16 cm, fabriqués à partir d'un mortier ciment-sable dans un rapport de 1:3 avec un rapport eau sur ciment de 0,4, après 28 jours de durcissement. Les prismes finis sont soumis à la flexion et à la compression, déterminant leur valeur et leur conformité aux indicateurs de la marque.
Vues
Selon le type d'additifs utilisés, le ciment Portland peut avoir plusieurs variétés:
- réglage rapide;
- résistant aux sulfates;
- hydrophobe;
- plastifié;
- avec exothermie modérée;
- ciment de laitier Portland;
- résistant aux acides;
- alumineux;
- blanc et couleur;
- pouzzolanique.
Chacun des types confère à la pierre de béton certaines propriétés nécessaires pour une utilisation dans un lieu ou une zone particulière.
Le PC à durcissement rapide contient une grande quantité de composés de calcium et est capable d'augmenter intensément la résistance pendant le durcissement.
Le ciment Portland résistant aux sulfates contient des additifs qui augmentent la résistance du béton aux substances chimiques agressives.
Le type de liant hydrophobe contient des additifs qui contribuent à la lente évaporation de l'eau, ce qui rend son utilisation appropriée dans les zones arides où un durcissement progressif de la pierre est nécessaire sans perteforce.
Le type de liant plastifié introduit dans le mélange de béton augmente sa plasticité et sa maniabilité.
Le ciment Portland modérément exothermique libère relativement peu de chaleur lorsqu'il est hydraté.
Le ciment Portland au laitier incorpore du laitier de haut-fourneau, ce qui réduit considérablement son coût.
Le PC résistant aux acides est composé de sable de quartz pur et de silicofluorure de sodium, résistant aux environnements chimiques agressifs;
Le ciment d'alumine Portland contient une forte concentration d'alumine, ce qui permet une prise rapide.
Pouzzolanic PC est enrichi d'additifs minéraux d'origine volcanique et sédimentaire (jusqu'à 40% de la masse totale). Ils augmentent la résistance à l'eau et ne forment pas d'efflorescences à la surface du béton fini.
Les types de liants blancs et colorés contiennent divers composés métalliques qui peuvent colorer la pierre de certaines couleurs.
Classement de force
Le ciment Portland est divisé en grades en fonction de son indicateur d'activité - la résistance à la compression axiale de moitiés d'échantillons âgés de 28 jours. En conséquence, il existe des marques 400, 500, 550, 600.
Tout type de ciment Portland de grade 400 est utilisé pour créer des structures conventionnelles et standard qui ne sont pas soumises à des charges accrues.
Les valeurs de marque plus élevées sont beaucoup plus chères, elles sont utilisées pour les structures critiques et leurs éléments.
Demande
Ciment Portland - qu'est-ce que c'est ? Il s'agit d'un type amélioré de liant pourbéton. En conséquence, selon le type de charge, la pierre présente certaines caractéristiques améliorées. Par exemple, le ciment Portland à durcissement rapide 500 et 600 a un taux de durcissement élevé, car il est ajouté au béton pour la réalisation de structures critiques et massives, souterraines et aériennes. Il est également souvent utilisé dans les cas où une force rapide est nécessaire, par exemple pour couler des coffrages de fondation.
Le plus courant est le ciment Portland 400. Son application est universelle: pour la création d'éléments monolithiques et préfabriqués en béton avec des exigences de résistance accrues, bien que nettement inférieures aux caractéristiques du PC500, mais à un coût inférieur.
Le type de liant résistant aux sulfates est utilisé pour préparer des mélanges qui participent à la création de structures sous-marines. Ceux-ci sont les plus sensibles aux effets néfastes des eaux sulfatées agressives.
Le ciment Portland plastifié grade 300-600 améliore considérablement les propriétés plastiques du mortier, ses caractéristiques de résistance, économise 5 à 8% de liant par rapport au ciment conventionnel.
Les types spéciaux de PC sont rarement utilisés dans la construction à petite échelle, car ces matières premières sont coûteuses et tous les profanes ne connaissent pas ce type de substance active. Le plus souvent, les ciments Portland sont utilisés pour les mélanges de béton utilisés dans des installations particulièrement importantes et critiques.
Quand ne pas utiliser
Le ciment Portland est l'ingrédient actif qui donne au bétonpropriétés spéciales. Mais aucune de ses espèces ne doit être utilisée dans les lits de rivières à fort courant, dans les réservoirs salés, dans les eaux à forte teneur en minéraux. L'espèce résistante aux sulfates ne fait pas face à ses fonctions dans ces conditions, elle est conçue pour fonctionner dans des eaux tempérées statiques. Pour la construction de barrages, barrages, structures hydrauliques qui servent dans l'environnement de la pression de l'eau, des types spéciaux de ciments sont utilisés.
Comment choisir et acheter
Lors de l'achat, vous devez comprendre le ciment Portland - qu'est-ce que c'est ? Principalement un liant pour créer un mélange de béton. Comme le ciment ordinaire, il est vendu en sacs d'emballage, sacs en papier de 50 kg, parfois 30, 40.
Lors du choix, faites attention aux désignations sur l'emballage. Le type (ciment Portland, ciment de laitier Portland, etc.), la conformité à GOST ou TU, la quantité d'additifs minéraux doivent être indiqués. Il faut également faire attention à la date de fabrication: plus la matière première est fraîche, meilleure est sa qualité.
Le coût du ciment spécial peut être influencé à la fois par le fabricant et le revendeur. La même technologie de fabrication n'implique pas une grande différence de prix. Par conséquent, choisissez le matériau de la plante en laquelle vous avez confiance, qui a la meilleure réputation.
Combien coûte le ciment Portland ? Le prix du P 400 le plus populaire pour un sac de 50 kg commence à 200 roubles, PC500 (50 kg) - à partir de 230 roubles. Il semblerait que la différence soit faible, mais pour créer des structures, une grande quantité d'un mélange est nécessaire, dont la base est un liant. Par conséquent, une erreur de choix peut coûter très cher.
