Aliuminatinis cementas
Aliuminatiniu cementu vadinama greitai kietėjanti hidraulinė rišamoji medžiaga, kurioje vyrauja mažo bazingumo kalcio aliuminatai. Ji gaunama smulkiai sumalus išlydytą ar išdegtą iki sukepimo žaliavų įkrovą, paruoštą iš klinčių arba kalkių ir daug aliuminio oksido turinčių medžiagų.
Aliuminatiniame cemente būna 30-50% Al O , 35-45% CaO, 5-15% SiO , 5-15% Fe O . Jis gaunamas iš klinčių arba degtų kalkių ir boksitų. Boksitai – tai uoliena, kurią sudaro aliuminio hidroksidas su kvarco, geležies oksidų ir kitokiomis priemaišomis. Žaliavose nepageidautinos SiO ir MgO ppriemaišos, nes gamybos metu jos sudaro balastinius junginius – gelenitą 2CaO • SiO • Al O ir špinelį MgO • Al O , kurie neturi rišamųjų savybių. Yra du aliuminatinio cemento gamybos būdai: lydymas ir degimas iki sukepimo. Antrasis būdas naudojamas retai, nes reikia grynesnių žaliavų, be to, labai mažas įkrovos sukepimo intervalas. Įkrovoje, lydomoje redukuojančioje aplinkoje, gelenitas nesusidaro, nes SiO redukuojasi iki elemento silicio, o Fe O – iki metalinės geležies ir sudaro ferosilicį, kuris, būdamas labai sunkus, nusėda aant krosnies dugno ir taip atskiriamas nuo išlydyto cemento. Aliuminatinį cementą galima lydyti elektrinėse, vateržaketinėse, sukamosiose krosnyse ir aukštakrosnėse.
Svarbiausias aliuminatinio cemento mineralas yra monokalcio aliuminatas CaO • Al O . Užmaišius cementą vandeniu, CaO • Al O prisijungia 10 mmolekulių vandens ir išsiskiria gelio pavidalu. Tačiau šis junginys yra nepatvarus ir skyla:
2(CaO • Al O • 10H O) = 2CaO • Al O • 8H O + 2Al(OH) + 9H O
2CaO • Al O • 8H O greitai išsikristalizuoja, todėl padidina kietėjančio cemento stiprumą. Temperatūroje, aukštesnėje kaip 25 ºC, susidaro ne 2CaO • Al O • 8H O, o 3CaO • Al O • 6H O, todėl sukietėjęs cementas būna ne toks stiprus.
Aliuminatinis cementas pasižymi labai geromis savybėmis. Jis rišasi normaliai, bet kietėja labai greitai. Šio cemento markės: 400, 500 ir 600. Jo markė rodo stiprumą po 3 parų, o ne po 28, kaip portlandcemento ir daugelio kitų rišamųjų medžiagų. Sukietėjusiame aliuminatiniame cemente nėra Ca (OH) , todėl jis llabai atsparus agresyviam vandeniui ir karščiui. Sukietėjęs aliuminatinis cementas yra tankesnis už portlandcementą, nes jame daugiau vandens yra susijungusio į hidratinius junginius ir gana daug yra Al(OH) gelio. Dėl to šis cementas gana atsparus šalčiui.
Aliuminatinis cementas vartojamas betono ir gelžbetonio konstrukcijoms, kurių temperatūra kietėjant būna ne aukštesnė kaip 25 ºC ir kurioms reikia greitai kietėjančio, šalčiui ir daugkartiniam įmirkymui bei džiūvimui atsparaus aukštos markės betono. Jis tinka ir tiems statiniams, kuriuos veikia sulfatiniai vandenys bei sieros dioksido dujos. Iš aliuminatinio ccemento gaminamas karščiui atsparus betonas, plėtrusis ir nesitraukiantis cementas. Jis vartojamas įvairiems avariniams ir remonto darbams. Šis cementas netinka masyvioms konstrukcijoms ir nevartotinas, kai temperatūra lietėjant esti aukštesnė kaip 25 ºC.
ISTRA 40
UAB „STIMEKSA“ pristato sertifikuotą Lietuvoje aliuminatinį cementą „Istra-40″. Jis plačiai naudojamas gaminant sausus statybiniu mišinius STIMELIT, karščiui atsparius mišinius ir sulfatams atsparius gaminius. Aliuminatinis cementas – normaliai besirišantis, tačiau greitai kietėjantis cementas, kuris pasižymi aukštu ankstyvuoju stiprumu ir pasiekia didelį stiprio gniuždant rodiklį.
Pagal gamybos technologiją, cheminę sudėtį ir surišimo charakteristikas jis žymiai pranašesnis už paprastus kalcio-silikato cementus tokius kaip portlando cementas ar šlako-portlando cementas. ISTRA 40 sudėtyje vyrauja aliuminio kalcis suteikiantis medžiagai sekančias savybes:
– didelis atsparumas pradinėje panaudojimo statdijoje
– atsparumas karščiui
– didelis atsparumas korozijai
– atsparumas biologinei ir rūgštinei korozijai
ISTRA 40 gaminamas kartu lydant aliuminio prisotintus boksitus ir kalkes specialiuose krosnyse. Ataušus klinkeriai sumalami.
ISTRA 40 kokybė atitinka Anglijos standartą BS 915 skirtą cementams turintiems savo sudėtyje aliuminio produktų ir yra pastoviai tikrinamas atsižvelgiant į EN 196 reikalavimus. Sausomis laikymo sąlygomis cementą ISTRA 40 galima sandėliuoti iki 6 mėn.
Techniniai duomenys
Cheminė sudėtis (%)
SiO2 2-5 CaO 37-40
Al2O3 39-42 MgO <1.2
Fe2O3 14-17 SO <0.4
Minerologinė sudėtis
Minerologinės sudėties santikyje cemento ISTRA 40 pagrindinis susidedamasis elementas yra kalcio aliuminatas. Šis mineralinis komponentas suteikia medžiagai atsparumo pirminėje panaudojimo stadijoje. Stingimo mmetu gaunami hidratacijos produktai yra kalcio hidroaliuminatai. Tai visiškai skirtingas produktas lyginant su portlando cementu, stingstant pastarąjam išsiskiria Ca(OH)2.
Mineralinės ISTRA 40 fazės
Pagrindinis komponentas: CA
Šalutiniai komponentai: C4AF, C-F-T, C2AS, C6fA4S, C12A7
Statybiniai – techniniai cemento ypatumai
Likutis sijojant esant 90 m km <5%
Malimo rupumas pagal Bleiną ~3000-3400 cm²/g
Masė palaida ~1.15 g/cm³
Masė / tūris ~3.2-3.3 g/cm³
Atsparumas ugniai ~1270ºC
Sukibimas ir vandens poreikis
Cemento sukibimas matuojamas pagal EN 196. Be to, kad įvertinti cemento ISTRA 40 reakcijas kituose mišiniuose, nustatant plastiškumą tyriamas ir skiedinių sukibimas. Skiedinių sukibimui nustatyti, pagal standartą EN 196, gaminamas skiedinys iš 3 dalių standartinio žvyro ir vienos dalies cemento kai B:C = 0.43
Rišamųjų komponentų sukibimo pradžia 3-5 valandos
Skiedinio sukibimas 1-3.5 valandos
Vandens poreikis esant standartiniam (EN 196) kietumui – 24.5 ± 1.5%
Tvirtumo didėjimas
Po įprastinio sukibimo periodo, greitai prasideda tvirtėjimas. ISTRA 40 yra cementas su labai dideliu atsparumu pradinėje sukibimo stadijoje. Jau po dviejų parų šio cemento atsparumas suspaudžiant, gerokai didesnis nei portlandcemento
(CEM I 52.5 R) po 28 parų.
Atsparumo didėjimo augimas [N/mm²]
Po 6 h Po 24 h Po 7 parų Po 28 parų
Atsparumas tempimui išlenkus 4-8 7-9 9-12 10-14
Atsparumas spaudimui
35-55 65-75 70-80 80-100
Bandymai atliekami ant prizmių 4x4x16 cm, pagamintų iš skiedinio atitinkamai pagal EN 196 reikalavimus – 3 dalys žvyro ir 1 dalies cemento kai B:C=0.40
0 3 6 9 12 15 18 21 24
Laikas [val]
Atsparumas korozijai
Didelis atsparumas nutiekamiems vandenims išlaikant atsparumą trinčiai bei rūkštinei korozijai daro cementa ISTRA 40 idialia statybine medžiaga statant kanalizacinius tinklus ar vandens valymo įrengimus. Cemento hidratacijos metu susidarė kalcio hidroaliuminatai yra atsparūs silpno rūgštingumo (pH>3) rūgščių poveikiui.
