Vlastnosti cementu odolného voči síranom

Existuje názor, že železobetónové výrobky sú najsilnejšie a najodolnejšie. Táto formulácia je však klam. Pri nevhodných prevádzkových podmienkach sú aj betónové konštrukcie náchylné na vážne deformácie a poškodenia. Nepriaznivo na ne vplývajú silné mrazy, poklesy pôdnych vrstiev, oxidácia kyslíka, zrážky a pôsobenie rôznych chemikálií.

Cement odolný voči síranom sa považuje za najlepšiu možnosť pre stavbu. Tento stavebný materiál je najobľúbenejší v tých regiónoch, kde poveternostné podmienky zanechávajú veľa požiadaviek. Týka sa to oblastí, ktoré sa vyznačujú prudkými teplotnými zmenami a veľkým množstvom zrážok.

Cement odolný voči síranom alebo portlandský cement je špeciálny stavebný materiál, ktorý sa líši od bežného analógu a je odolný voči negatívnym účinkom chemických zlúčenín a premenlivým rozmarom prírody. Hlavnou oblasťou použitia portlandského cementu je výstavba čerpacích staníc, prepadov a odtokov vody. Betón a pilóty na báze síranu zinočnatého sa používajú na stavbu väčšiny priemyselných stavieb.

Podľa zloženia je cement odolný voči síranom rozdelený do nasledujúcich typov:

• pucolánový portlandský cement;
• sulfátový troskový portlandský cement;
• Portlandský cement odolný voči síranom;
• síranovzdorný portlandský cement s prídavkom minerálov.

Teraz sa pozrime rýchlo na každý z týchto stavebných materiálov:

• pucolánový Portlandský cement obsahuje zmes granulovanej vysokopecnej trosky a pucolánov. Ten sa týka produktov sopečného pôvodu vo forme popola, tufu a pemzy. Puzolány sú aktívne minerálne prísady pri výrobe portlandského cementu. Tento stavebný materiál pomerne zle toleruje režim striedavého zvlhčovania a sušenia, ako aj rozmrazovanie a mrazenie.
• Odolný voči sulfátom troskový portlandský cement sa vyrába zmiešaním slinku s vysokopecnou troskou v granulovanej forme (asi 50-60 %) a malým množstvom sadry. Troska použitá na výrobu by mala obsahovať obmedzené množstvo oxidu hlinitého (do cca 10-12%). Troskový portlandský cement odolný voči síranom má priradené triedy M300 a M400. Je pomerne odolný voči síranom, ale neznáša silné mrazy.

• Portlandský cement odolný voči síranom má zn M400... Je náchylný na pomalé vytvrdzovanie a nízku tvorbu tepla. Je všestranný a odolá akýmkoľvek teplotným a vlhkostným podmienkam.
• V cemente odolnom voči síranom s minerálmi pridáva sa asi 15-20% celkovej cementovej zmesi vysokopecnej trosky v granulách alebo 5-10% minerálov. Tento typ stavebného materiálu sa vyrába so značkami M400 a M500. Síranodolný cement s minerálnymi prísadami je vynikajúci na stavbu rôznych konštrukcií, má zvýšenú mrazuvzdornosť a odolnosť voči silnej vlhkosti a suchu.

Vďaka hlavným zložkám portlandského cementu, ktoré možno charakterizovať ako odolné voči nepriaznivým environmentálnym faktorom a škodlivým chemickým zlúčeninám, sú štruktúry vytvorené jeho použitím odolné a pevné.

Portlandský cement sa používa na vytvorenie betónu odolného voči síranom, ako aj nasledujúcich štruktúr:

• hromady odolné voči síranom;
• železobetónové konštrukcie;
• mostové podpery;
• hydraulické konštrukcie.

Kvalita týchto výrobkov úplne ovplyvňuje životnosť a bezpečnosť budov. Hromady sú zakopané hlboko v pôde. Sú odolné voči vlhkosti, zrážkam, podzemnej vode a chemickým prvkom v pôdnom kryte. Najčastejšie sa používajú na výstavbu veľkých mostov, hydrotechnických staníc a priehrad.

Betón odolný voči síranom môže byť dokonca vyrobený z bežného cementu, ak sú v roztoku zahrnuté minerálne prísady. Pri vytváraní zmesi na betón odolný voči síranom je však lepšie použiť portlandský cement. Tým sa zvýši pevnosť konštrukcie vo všetkých fázach, od procesu betonáže až po zaručenú ochranu počas celej životnosti železobetónového výrobku.

Slinka je medziprodukt pri výrobe portlandského cementu. Prvýkrát sa o ňom počulo v roku 1817, keď francúzsky inžinier Louis Vica vynašiel cementový slinok. Tento užitočný objav neskôr pomohol vytvoriť umelý cement (portlandský cement) v roku 1840.

Zloženie cementu odolného voči síranom zahŕňa zložky drveného slinkuzložený z minerálov. Pri výrobe materiálu sa nevyhnutne berú do úvahy presné dávky všetkých potrebných zložiek. Typicky konečný produkt obsahuje 5 % hlinitanu a 50 % kremičitanu. Tento pomer je spôsobený tým, že v samotných pôdnych vrstvách a v zrážkach je už pomerne veľa síranových zlúčenín.

Základné zloženie slinku je značne ovplyvnené nielen surovinou, ale aj výrobnými podmienkami. Keď je surovina vypálená, nečistoty sa do nej vkladajú náhodne. Tento faktor vytvára premenlivú štruktúru fáz slinku. Tým druhým je zvykom rozumieť základné minerály: alit a belit.

• Alit je dôležitý minerál s veľkým významom v zložení slinku. Rýchlo tvrdne a má vysokú pevnosť. Alite je veľmi aktívny v kombinácii s vodou.
• Belit vo svojej reakcii je na rozdiel od ality menej aktívny. Jeho uvoľňovanie tepla je tiež dvakrát menšie ako u hlavného minerálu slinku - alitu. Belit pomaly tuhne a tým poskytuje vysokú pevnosť materiálu.

Hlavnou medziproduktovou látkou, ktorá sa podieľa na tvorbe cementového slinku, je trikalciumhlinitan. Obsah tejto látky v štandardnej zmesi cementu odolného voči síranom je len 5-10%. Nadmerné množstvo tohto materiálu môže vyvolať, ako je uvedené vyššie, síranovú koróziu. Tento proces je plný negatívnych dôsledkov vo forme deštrukcie betónovej štruktúry a kryštalizácie solí na stenách materiálov.

Čo sa týka posledného deštruktívneho efektu, kryštalizácia zanecháva stopu v podobe citeľného rozťahovania cementového kameňa v objeme.Niekedy vplyv síranov vedie k tvorbe sadry, čo tiež prispieva k výraznému rozšíreniu kameňa a postupnému ničeniu budov.

Škodlivý účinok síranov na železobetónové konštrukcie je zaznamenaný pri striedavom sušení a zvlhčovaní pôdy a samotnej konštrukcie. Príkladom je neustále sa meniaca hladina vody v rieke. Železobetónové pilóty vyrobené z cementu odolného voči síranom sa počas tohto vystavenia vlhkosti pomaly erodujú do štruktúry materiálu a opotrebovania konštrukcií až do úplného zničenia.

Získanie síranu odolného cementu je možné dvoma spôsobmi:

• vyrobiť cementovú maltu so špeciálnymi prísadami z minerálnych látok;
• použitie špeciálnej zinkovo-síranovo-cementovo-pieskovej zmesi vyrobenej priemyselnou metódou, ktorá je odolná a zaručuje ochranu konštrukcie počas celej doby prevádzky.

V prípade, že minerálne prísady sú niekoľkonásobne vyššie ako štandardná dávka, pevnosť roztoku sa výrazne zníži a tým sa zvýši aj krehkosť budov, v dôsledku čoho dôjde k ich zničeniu. Roztok síranu odolného cementu musí nevyhnutne spĺňať základné normy štátnych noriem.

Koniec koncov, trvanlivosť portlandského cementu je niekoľkonásobne vyššia ako u bežných materiálov. Treba poznamenať, že jeho hlavné charakteristické vlastnosti plne odôvodňujú vysoké náklady.

Cement odolný voči síranom spoľahlivo chráni budovy a konštrukcie pred účinkami vlhkosti a mrazu, zvyšuje trvanlivosť konštrukcií. Dokáže výrazne zlepšiť kvalitu aj jednoduchej betónovej malty, v dôsledku čoho takýto stavebný materiál vydrží dlhšie ako je bežná deklarovaná životnosť.

Informácie o tom, ako správne miešať cementovú maltu, nájdete vo videu nižšie.