Semen Portland: karakteristik teknis dan aplikasi

Saat ini, semen Portland diakui sebagai jenis pengikat yang paling umum untuk solusi beton. Itu terbuat dari batuan karbonat. Seringkali digunakan dalam produksi beton. Hari ini kami akan mempertimbangkan secara rinci karakteristik teknis apa yang melekat pada bahan ini, serta bagaimana itu dapat digunakan.

Sebelum mempertimbangkan karakteristik dan fitur bahan seperti semen Portland, ada baiknya memahami apa itu.

Semen portland adalah salah satu jenis semen, yang merupakan zat hidrolik dan pengikat khusus. Untuk tingkat yang lebih besar, itu terdiri dari kalsium silikat. Komponen ini menempati sekitar 70-80% dari komposisi semen tersebut.

Jenis mortar semen ini populer di seluruh dunia. Itu mendapat namanya dari pulau yang terletak di pantai Inggris Raya, karena batu-batu dari Portland memiliki warna yang persis sama.

Semen portland memiliki kelebihan dan kekurangan.

Untuk memulainya, ada baiknya mempertimbangkan kelebihan apa yang dimiliki bahan ini:

• Perlu dicatat karakteristik kekuatan yang sangat baik dari semen Portland. Itulah mengapa paling sering digunakan dalam pembuatan struktur beton bertulang monolitik dan benda serupa lainnya.
• Semen Portland tahan beku. Dia tidak takut suhu rendah. Dalam kondisi seperti itu, material tidak mengalami deformasi dan tidak tertutup retakan.
• Bahan ini tahan air. Itu tidak menderita kontak dengan kelembaban dan kelembaban.
• Semen Portland dapat digunakan bahkan ketika membangun fondasi dalam kondisi tanah yang sulit. Untuk kondisi seperti itu, larutan tahan sulfat digunakan.
• Ada beberapa jenis semen Portland - setiap pembeli dapat memilih opsi terbaik untuk dirinya sendiri. Anda dapat membeli senyawa pengerasan cepat atau pengerasan sedang.
• Jika Anda telah membeli semen Portland yang benar-benar berkualitas tinggi, maka Anda tidak perlu khawatir tentang penyusutan dan deformasi selanjutnya. Setelah pemasangan, tidak membentuk retakan dan kerusakan serupa lainnya.

Tidak banyak kerugian dari semen Portland. Sebagai aturan, mereka dikaitkan dengan solusi berkualitas rendah, yang ada banyak di toko saat ini.

Diantaranya adalah sebagai berikut:

• Selama pengerasan totalnya, material berkualitas rendah dapat mengalami deformasi. Ini harus diperhitungkan saat bekerja. Semua jahitan susut juga harus disediakan.
• Solusi ini tidak bisa disebut ramah lingkungan, karena dalam komposisinya, selain alami, ada banyak komponen kimia.
• Perawatan harus dilakukan saat bekerja dengan semen Portland, karena kontak dengannya dapat menyebabkan luka bakar dan iritasi kimia. Menurut para ahli, dalam kondisi kontak lama dengan bahan ini, sangat memungkinkan untuk terkena kanker paru-paru.

Sayangnya, saat ini banyak pembeli dihadapkan pada solusi semen Portland berkualitas rendah. Produk ini harus mematuhi GOST 10178-75. Jika tidak, campurannya mungkin tidak sekuat dan dapat diandalkan.

Komposisi semen Portland modern mengandung kapur, gipsum dan tanah liat klinker khusus, yang telah mengalami pemrosesan khusus.

Juga, jenis semen ini dilengkapi dengan komponen korektif yang meningkatkan karakteristik teknis mortar:

• berikan dia kepadatan yang tepat;
• menentukan satu atau lain tingkat pemadatan;
• membuat bahan tahan terhadap faktor eksternal dan buatan manusia.

Produksi semen jenis ini didasarkan pada kalsium silikat. Gypsum digunakan untuk mengatur setting. Semen Portland diproduksi dengan menembakkan (menurut formula khusus) campuran tertentu dengan sejumlah besar kalsium.

Dalam produksi semen Portland, batuan karbonat sangat diperlukan. Ini termasuk:

• sepotong kapur;
• batu kapur;
• silika;
• alumina.

Juga, seringkali dalam proses manufaktur, komponen seperti marl sering digunakan. Ini adalah kombinasi dari batuan argillaceous dan karbonat.

Jika kita mempertimbangkan proses pembuatan semen Portland secara rinci, kita dapat menyimpulkan bahwa itu terdiri dari penggilingan bahan baku yang diperlukan. Setelah itu, dicampur dengan benar dalam proporsi tertentu dan dibakar dalam kiln. Pada saat yang sama, rezim suhu dipertahankan pada 1300-1400 derajat.Dalam kondisi seperti itu, pemanggangan dan pencairan bahan baku dipastikan. Pada tahap ini, produk yang disebut klinker diperoleh.

Untuk mendapatkan produk jadi, komposisi semen dihancurkan lagikemudian dicampur dengan plester. Produk yang dihasilkan harus melewati semua pemeriksaan untuk memastikan kualitasnya. Komposisi yang terbukti dan andal selalu memiliki sertifikat yang sesuai dengan jenis yang diinginkan.

Untuk mendapatkan semen Portland berkualitas tinggi, beberapa metode digunakan untuk membuatnya:

• kering;
• semi kering;
• digabungkan;
• basah.

Metode produksi kering dan basah yang paling umum digunakan.

Opsi produksi ini melibatkan pembuatan semen Portland dengan penambahan komponen karbonat khusus (kapur) dan elemen silikon - tanah liat.

Suplemen zat besi sering digunakan:

• abu pirit;
• lumpur konverter.

Metode pembuatan semen tahan lama ini disebut basah, karena penggilingan semua komponen terjadi di dalam air. Pada saat yang sama, campuran terbentuk di outlet, yang merupakan suspensi berbasis air. Sebagai aturan, kelembabannya bervariasi dari 30% hingga 50%.

Setelah itu, pembakaran langsung lumpur di tungku dilakukan. Pada tahap ini, karbon dioksida dilepaskan darinya. Bola-bola klinker yang sudah muncul ditumbuk dengan hati-hati hingga menjadi serbuk, yang sudah bisa disebut semen.

Untuk metode pembuatan semi-kering, komponen seperti kapur dan tanah liat digunakan. Menurut skema standar, komponen ini dihancurkan dan dikeringkan.Kemudian dicampur, digerus kembali dan disesuaikan dengan berbagai bahan tambahan.

Pada akhir semua tahap produksi, tanah liat dan kapur digranulasi dan dibakar. Kita dapat mengatakan bahwa metode produksi semi-kering hampir sama dengan yang kering. Salah satu perbedaan antara metode ini adalah ukuran bahan baku tanah.

Metode kering pembuatan semen Portland diakui sebagai yang paling ekonomis. Ciri khasnya adalah bahwa bahan baku yang secara eksklusif dalam keadaan kering digunakan pada semua tahap produksi.

Teknologi pembuatan semen ini atau itu secara langsung tergantung pada sifat fisik dan kimia bahan baku. Yang paling populer adalah produksi material di rotary kiln khusus. Dalam hal ini, komponen seperti tanah liat dan kapur harus digunakan.

Ketika tanah liat dan kapur dihancurkan sepenuhnya dalam penghancur khusus, mereka dikeringkan ke kondisi yang diinginkan. Tingkat kelembaban tidak boleh melebihi 1%. Adapun penggilingan dan pengeringan itu sendiri dilakukan di mesin pemisah khusus. Selanjutnya, campuran yang dihasilkan dipindahkan ke penukar panas siklon dan tetap di sana untuk waktu yang sangat singkat - tidak lebih dari 30 detik.

Ini diikuti oleh tahap di mana penembakan langsung dari bahan baku yang disiapkan dilakukan. Setelah itu, dipindahkan ke lemari es. Selanjutnya, klinker "dipindahkan" ke gudang, di mana ia akan digiling dan dikemas secara menyeluruh. Dalam hal ini, persiapan awal komponen gipsum dan semua elemen tambahan, serta penyimpanan dan pengangkutan klinker di masa depan, akan terjadi dengan cara yang persis sama seperti pada metode pembuatan basah.

Jika tidak, teknologi produksi ini disebut gabungan. Dengan itu, lumpur diperoleh dengan metode basah, dan setelah itu campuran yang dihasilkan dibebaskan dari kelembaban berlebih menggunakan filter khusus. Proses ini harus berlangsung sampai tingkat kelembaban 16-18%. Setelah itu, campuran dipindahkan ke pembakaran.

Ada pilihan lain untuk produksi campuran campuran semen. Dalam hal ini, persiapan bahan baku kering disediakan, yang kemudian diencerkan dengan air (10-14%) dan mengalami granulasi berikutnya. Perlu bahwa ukuran butiran tidak lebih dari 15 cm, hanya setelah itu mereka mulai menembakkan bahan baku.

Banyak konsumen yang bertanya-tanya apa perbedaan antara semen Portland dan semen konvensional.

Perlu segera dicatat bahwa semen klinker adalah salah satu subtipe mortar klasik. Sebagai aturan, ini digunakan dalam produksi beton, yang, pada gilirannya, sangat diperlukan dalam konstruksi struktur beton monolitik dan bertulang.

Pertama-tama, perbedaan antara kedua solusi tersebut terletak pada penampilan, kinerja, dan propertinya. Jadi, semen Portland lebih tahan terhadap suhu rendah, karena mengandung aditif khusus. Untuk semen sederhana, karakteristik ini jauh lebih lemah.

Semen Portland lebih populer dan diminati daripada semen konvensional, meskipun komposisi kimianya.Para ahlinya merekomendasikan untuk menggunakannya dalam pekerjaan konstruksi, terutama jika skalanya besar.

Ada beberapa jenis semen Portland.

• Cepat kering. Komposisi seperti itu dilengkapi dengan mineral dan komponen terak, oleh karena itu mengeras sepenuhnya selama tiga hari pertama. Berkat fitur ini, waktu tinggal monolit di bekisting berkurang secara signifikan. Perlu dicatat bahwa dalam proses pengeringan semen Portland yang cepat kering, ini meningkatkan karakteristik kekuatannya. Menandai campuran cepat kering - M400, M500.
• Pengerasan biasa. Komposisi semen Portland tersebut tidak mengandung aditif yang mempengaruhi waktu pengerasan mortar. Selain itu, dia tidak membutuhkan penggilingan halus. Komposisi seperti itu harus memiliki karakteristik yang sesuai dengan GOST 31108-2003.
• plastisisasi. Semen Portland ini mengandung aditif khusus yang disebut plasticizer. Mereka menyediakan semen dengan mobilitas tinggi, peningkatan sifat kekuatan, ketahanan terhadap kondisi suhu yang berbeda dan penyerapan air minimal.

• Hidrofobik. Semen Portland serupa diperoleh dengan memasukkan komponen seperti asidol, mylonaft dan aditif hidrofobik lainnya. Fitur utama semen Portland hidrofobik adalah sedikit peningkatan waktu pengikatan, serta kemampuan untuk tidak menyerap kelembaban ke dalam strukturnya.

• Tahan sulfat. Semen Portland jenis tahan sulfat digunakan untuk menghasilkan beton berkualitas tinggi yang tidak takut suhu rendah dan beku.Bahan ini dapat digunakan dalam konstruksi bangunan dan struktur yang terkena air sulfat. Semen semacam itu mencegah pembentukan korosi pada struktur. Kelas semen Portland tahan sulfat - 300, 400, 500.
• Tahan asam. Kandungan semen portland ini mengandung pasir kuarsa dan sodium silicofluoride. Komponen ini tidak takut kontak dengan bahan kimia agresif.
• alumina. Semen klinker alumina dibedakan oleh komposisinya, di mana alumina hadir dalam konsentrasi tinggi. Berkat komponen ini, komposisi ini memiliki pengaturan minimum dan waktu pengeringan.

• Pozzolan. Semen pozzolanic kaya akan aditif mineral (berasal dari vulkanik dan sedimen). Komponen ini menempati sekitar 40% dari total komposisi. Aditif mineral dalam semen Portland pozzolan memberikan ketahanan air yang lebih tinggi. Namun, mereka tidak berkontribusi pada pembentukan pembungaan pada permukaan larutan yang sudah kering.
• Putih. Solusi serupa dibuat dari kapur murni dan tanah liat putih. Untuk mencapai efek pemutihan yang lebih besar, klinker mengalami proses pendinginan tambahan dengan air. Semen Portland putih paling sering digunakan dalam pekerjaan finishing dan arsitektur, serta warna. Ini juga dapat bertindak sebagai dasar untuk larutan berwarna semen Portland. Penandaan komposisi ini adalah M400, M500.

• Semen portland terak. Semen Portland jenis ini digunakan untuk membuat beton tahan panas. Bahan tersebut memiliki koefisien ketahanan beku yang rendah, oleh karena itu sering digunakan dalam konstruksi tidak hanya tanah, tetapi juga struktur bawah tanah dan bawah air.

• Memasukkan. Semen Portland semen khusus paling sering digunakan dalam penyemenan sumur gas dan minyak. Komposisi semen ini bersifat mineralogi. Itu diencerkan dengan terak, pasir kuarsa atau batu kapur.

Ada beberapa jenis semen ini:

1. berpasir;
2. tertimbang;
3. giroskopik rendah;
4. tahan garam.

• Terak-basa. Semen Portland semacam itu memiliki aditif dari alkali, serta terak tanah. Ada komposisi di mana komponen tanah liat hadir. Semen terak-alkali menangkap dengan cara yang sama seperti semen Portland biasa dengan dasar berpasir, tetapi ditandai dengan peningkatan ketahanan terhadap faktor eksternal negatif dan suhu rendah. Juga, solusi semacam itu memiliki tingkat penyerapan air yang rendah.

Seperti yang Anda lihat, sifat teknis dan fisik dari berbagai jenis semen Portland sangat berbeda satu sama lain. Berkat pilihan yang begitu luas, Anda dapat memilih solusi untuk pekerjaan konstruksi dan finishing dalam kondisi apa pun.

Semua varietas semen Portland berbeda dalam tandanya:

• M700 adalah komposisi yang sangat tahan lama. Dialah yang digunakan dalam pembuatan beton berkekuatan tinggi untuk konstruksi struktur yang kompleks dan besar. Campuran seperti itu tidak murah, sehingga jarang digunakan untuk konstruksi struktur kecil.
• M600 adalah komposisi peningkatan kekuatan, yang paling sering digunakan dalam produksi elemen beton bertulang kritis dan struktur kompleks.
• M500 - juga memiliki kekuatan tinggi. Karena kualitas ini, dapat digunakan dalam rekonstruksi berbagai bangunan yang telah mengalami kecelakaan dan kehancuran serius. Juga, komposisi M500 digunakan untuk meletakkan permukaan jalan.
• M400 - adalah yang paling terjangkau dan umum. Ini memiliki parameter ketahanan beku dan tahan kelembaban yang baik. Anda dapat menggunakan klinker M400 untuk konstruksi struktur untuk tujuan apa pun.

Seperti disebutkan di atas, semen Portland adalah jenis mortar semen yang canggih. Karakteristik teknis tertentu yang melekat pada bahan ini secara langsung bergantung pada jenis pengisi langsung. Jadi, semen Portland yang cepat kering bertanda 500 dan 600 menawarkan pengerasan yang cepat, sehingga dicampur ke dalam beton untuk konstruksi struktur besar dan besar, dan bisa di tanah dan di bawah tanah. Selain itu, komposisi ini sering disebut dalam kasus-kasus di mana diperlukan pengeringan tercepat. Paling sering, kebutuhan ini muncul saat menuangkan fondasi.

Semen Portland bertanda 400 diakui sebagai yang paling umum. Ini serbaguna dalam hal penerapannya. Ini digunakan untuk membuat bagian beton monolitik dan bertulang yang kuat, yang tunduk pada persyaratan kekuatan yang meningkat. Komposisi ini sedikit di belakang semen Portland grade 500, tetapi lebih murah.

Pengikat tahan sulfat sering digunakan untuk menyiapkan campuran yang terlibat dalam konstruksi berbagai struktur di bawah air. Semen Portland yang ditingkatkan ini sangat diperlukan dalam kondisi seperti itu, karena struktur bawah air sangat rentan terhadap efek berbahaya dari air sulfat.

Semen dengan plasticizer dan penandaan 300-600 meningkatkan sifat plastisitas larutan, dan juga meningkatkan karakteristik kekuatannya. Dengan menggunakan semen Portland seperti itu, Anda dapat menghemat sekitar 5-8% pengikat, terutama jika dibandingkan dengan semen sederhana.

Varietas khusus semen Portland tidak sering digunakan untuk pekerjaan konstruksi skala kecil. Ini karena biaya mereka yang tinggi. Dan tidak setiap konsumen akrab dengan komposisi seperti itu. Namun, semen Portland, sebagai suatu peraturan, digunakan dalam pembangunan fasilitas besar dan penting.

Semen Portland memberikan beton biasa dengan sifat khusus dan kualitas kekuatan, yang membuatnya sangat populer dalam pekerjaan konstruksi (terutama yang berskala besar). Namun, solusi semacam itu tidak dapat digunakan di saluran sungai yang mengalir, reservoir asin, serta di air yang ditandai dengan kandungan mineral yang tinggi.

Semen portland lebih kompleks dalam komposisi daripada mortar konvensional.

Saat bekerja dengan materi seperti itu, Anda harus mendengarkan saran dan rekomendasi dari para ahli:

• Agar mortar mengeras sesegera mungkin, perlu untuk memilih komposisi mineralogi semen yang sesuai, serta menerapkan aditif khusus. Seringkali dalam kasus seperti itu, mereka beralih ke pemanas listrik atau pemrosesan panas-lembab.
• Natrium, kalium dan amonium nitrat digunakan untuk memperlambat pengerasan. E
• Hal ini diperlukan untuk memperhitungkan waktu pengerasan pasta semen.Awal proses ini berlangsung tidak lebih awal dari 30-40 menit, dan penyelesaiannya - paling lambat 8 ​​jam.
• Jika semen Portland direncanakan akan digunakan untuk mengatur fondasi dalam kondisi tanah yang sulit, maka para ahli sangat menyarankan untuk memilih mortar tahan sulfat, yang memiliki kandungan komponen mineral yang tinggi.
• Semen Portland berwarna atau putih sangat ideal untuk lantai. Dengan menggunakan solusi seperti itu, mosaik yang indah, ubin dan pelapis breksi dapat dibuat.

• Semen Portland tidak jarang. Anda dapat membelinya di hampir semua toko perangkat keras. Itu harus dipersiapkan dengan baik untuk bekerja. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengambil 1,4-2,1 air untuk setiap 10 kg semen. Untuk menghitung jumlah pasti cairan yang dibutuhkan, Anda perlu memperhatikan tingkat kepadatan larutan.
• Perhatikan komposisi semen Portland. Jika berbagai aditif hadir di dalamnya untuk meningkatkan kualitas tahan kelembaban, maka karakteristik tahan beku akan berkurang. Jika Anda memilih semen untuk iklim lembab, maka mortar biasa tidak akan cocok untuk Anda. Lebih baik membeli semen terak portland.
• Campuran klinker berwarna dan putih harus diangkut dan disimpan dalam wadah khusus.
• Saat ini, banyak senyawa klinker palsu dijual di toko-toko. Para ahli sangat merekomendasikan bahwa saat membeli, berkenalan dengan sertifikat kualitas barang, jika tidak, semen dapat menjadi berkualitas buruk.

Proses mendapatkan semen Portland dapat dilihat di bawah ini.