ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2019
Просмотров: 8568
Скачиваний: 3
стойких бетонов); при смешивании с портландцементом повы-
шают стойкость цементного камня в пресных и минерализован-
ных водах.
К АМД относятся природные и искусственные материалы:
Природные: горные породы вулканического происхожде-
ния (пеплы, трассы, туфы); горные породы осадочного проис-
хождения (диатомиты, трепелы, опоки).
Искусственные: глиниты, цемянки (обожженные глины),
кремнеземистые отходы (белая сажа), кислые золы, гранулиро-
ванные доменные шлаки, белитовый шлам (отход от производ-
ства алюминия, соды).
АМД содержат в своем составе активные (то есть способ-
ные к химическим реакциям) компоненты, чаще всего SiO
2
и
Al
2
O
3
, которые взаимодействуют с Ca(OH)
2
:
Ca(OH)
2
+ SiO
2
+ nH
2
O
CaO SiO
2
(n+1) H
2
O
низкоосновные гидросиликаты кальция
Ca(OH)
2
+ Al
2
O
3
+ nH
2
O
CaO Al
2
O
3
(n+1) H
2
O
низкоосновные гидроалюминаты кальция
При твердении портландцемента АМД в его составе взаи-
модействуют с Са(ОН)
2
, выделяющемся при гидролизе алита, в
результате вместо минерала портландита (достаточно хорошо
растворимого и нестойкого к коррозии) образуются устойчивые
гидросиликаты и гидроалюминаты кальция – малорастворимые
соединения, возрастает водостойкость цементного камня и
стойкость к коррозии.
Виды цементов с АМД:
портландцемент с активными минеральными добавками (ПЦ
Д5, ПЦ Д20) – добавок соответственно не более 5 % и не более
20 %.
шлакопортландцемент (ШПЦ) – добавка шлаков свыше 20 и
до 80 %.
пуццолановый портландцемент (ППЦ) – добавки свыше 20 и
до 40 %.
Кроме активных минеральных добавок при помоле могут
вводиться:
инертные минеральные добавки (микронаполнители) – пес-
чанистый портландцемент, карбонатный портландцемент. До-
бавки экономят клинкер, уменьшают усадку цемента при твер-
дении, повышают плотность структуры;
специальные добавки – полученные синтезом искусствен-
ные минералы (сульфоалюминаты, сульфоферриты, фторалю-
минаты кальция – кренты) – вводят до 5 % от массы цемента.
Эти добавки ускоряют нарастание прочности в начальные сроки
твердения.
2 группа. Цементы с введением при помоле добавок поверх-
ностно-активных веществ
Эти добавки не считаются компонентами вещественного
состава цементов, так как вводятся в количестве не более 0,3 %
от массы цемента.
ПАВ – органические вещества с поверхностно-активными
свойствами, при помоле адсорбируются на поверхности зерен
цемента, а при затворении цемента водой изменяют поверхно-
стное натяжение на границе «твердое – жидкость».
По механизму действия делятся на две группы: гидрофили-
зирующего и гидрофобизирующего типа.
ПАВ гидрофилизирующего типа: улучшают смачиваемость
поверхности зерен цемента водой; снижают водопотребность
цемента - увеличивают подвижность теста при В/Ц = В/Ц теста
цемента без добавок или снижают В/Ц при нормальной густоте
теста.
По основному эффекту действия добавки носят название
пластифицирующих – ЛСТ (лигносульфонат технический),
ЛСТМ (лигносульфонат технический модифицированный).
Пластифицированный портландцемент (ПЦ ПЛ) представ-
ляет собой вяжущее низкой водопотребности (ВНВ): нормаль-
ная густота теста – 16 % (у обычного ПЦ – 24–30 %); в качестве
добавки ПАВ используется суперпластификатор С–3; не содер-
жит добавки гипса. В зависимости от содержания АМД (от 0 до
70 %) маркируется: ВНВ–100, ВНВ–50, ВНВ–30.
Гидрофобный портландцемент (ПЦ ГФ) содержит гидро-
фобизирующие ПАВ.
ПАВ гидрофобизирующего типа уменьшают смачиваемость
поверхности водой (цемент не должен впитывать воду в течение
5 минут), в результате:
– снижается гигроскопичность цемента (увеличивается срок
хранения без потери активности);
– снижается водопотребность цемента, но в меньшей степе-
ни, чем у ПАВ гидрофилизирующего типа;
– увеличивает морозостойкость цементного камня.
Виды добавок – асидол, мылонафт, олеиновая кислота, син-
тетические жирные кислоты, кремнийорганические соединения.
3 группа. Цементы на основе портландцементного клинке-
ра нормированного минералогического состава (алит и трех-
кальциевый алюминат)
Быстротвердеющие портландцементы (нормируется содер-
жание алита и С
3
А): быстротвердеющий ПЦ (ПЦ Б) - алита > 50
%, С
3
А = 8–10 %; особобыстротвердеющий (ПЦ ОБ) - алита > 55
% (до 65,5), С
3
А >10 %; тонкость помола выше, чем у обычных
цементов (3500–4000 см
2
/г вместо 2800–3500 см
2
/г).
Для ПЦ Б нормируется прочность в возрасте 3 сут. и 28 сут.
Для ПЦ ОБ нормируется прочность в возрасте 1 сут. и
28 сут.
Высокопрочные портландцементы ПЦ ВП – содержание
алита > 60 %; С
3
А = 8–10 %. АМД 5 %, тонкость помола выше,
спец. добавки.
Сульфатостойкие портландцементы (ПЦ СС) и шлакопорт-
ландцемент (ШПЦ СС) – нормируется содержание С
3
А и алита.
Например, у ПЦ СС М400 алита 50 %, С
3
А 5 %, (С
3
А +
С
4
АF) 22 %.
Портландцементы (ПЦ для дорог, для производства труб,
шпал, опор мостовых конструкций, ПЦ для асбестоцементных
изделий, тампонажные ПЦ, ПЦ с умеренной экзотермией).
Особый вид портландцементов – белый и цветные порт-
ландцементы.
Модифицированные
портландцементные
клинкеры
получают введением в сырьевую смесь добавок.
Алинитовый цемент (на основе алинитового клинкера) – в
сырьевую смесь вводятся добавки хлорида кальция или магния
снижение температуры обжига до 1050–1150 ºС
образова-
ние 60–80 % хлорсиликата кальция – алинита, а также хлоралю-
мината.
Цемент с регулируемыми сроками схватывания - сырьевая
смесь + добавки фторидов образование 5–30 % фторалюми-
натов кальция, при помоле повышенное количество ангидрита
для образования эттрингита
интенсивный рост прочности в
первые часы гидратации.
4 группа. Цементы на основе глиноземистого клинкера
Глиноземистый клинкер отличается от портландцементного
тем, что в нем преобладают низкоосновные алюминаты кальция,
главным образом, одноосновный алюминат кальция – CaO
Al
2
O
3
. Для получения глиноземистого клинкера используется
другая по составу сырьевая смесь: смесь бокситов (источник
Al
2
O
3
) и известняков.
Обжиг ведется или до спекания (t = 1300
о
С – клинкер) или
до плавления смеси (t = 1400–1600
о
С – глиноземистый шлак).
Помол клинкера – без гипса и АМД.
Виды цементов на основе глиноземистого клинкера:
глиноземистый цемент (на основе глиноземистого клинке-
ра);
высокоглиноземистый цемент (на основе шлака).
Твердение глиноземистого цемента – очень интенсивное
(быстрый набор прочности в ранние сроки) – марка определяет-
ся в возрасте 3 сут. Он очень чувствителен к условиям тверде-
ния. Наиболее благоприятные условия твердения – t = (20–25)
о
С и высокая влажность.
При повышении температуры выше 25
о
прочность падает
(нельзя применять тепловлажностную обработку).
Очень высокое тепловыделение при твердении (в 1,5 раза
больше чем у ПЦ). Сульфато-, водо-, воздухо-, морозостоек. Не
кислотостоек, не щелочестоек.
5 группа. Новые виды цементов: на основе сульфоалюми-
натного и сульфоферритного клинкера
Группа смешанных (многокомпонентных цементов). На ос-
нове ПЦ клинкера – гипсоцементно-пуццолановое вяжущее.
На основе глиноземистого клинкера в смеси с портландце-
ментом, двуводным и полуводным гипсом, активными мине-
ральными и специальными добавками – безусадочные, расши-
ряющиеся и напрягающие цементы.
Основные свойства клинкерных цементов
Для сближения европейских и российских стандартов
введен ГОСТ 30515 «Цементы. Общие технические условия»,
который установил основные показатели качества общестрои-
тельных и специальных цементов (в нем же приведена класси-
фикация клинкерных цементов).
Главным обязательным показательным показателем качест-
ва всех цементов являются прочность на сжатие и (или) изгиб
(МПа). По прочности на сжатие цементы подразделяются на
классы: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5 (МПа).
Для цементов, выпускаемых по ранее утвержденным нор-
мативным документам до их пересмотра или отмены, сохраня-
ется деление прочности на сжатие по маркам. Продолжает дей-
ствовать, например, ГОСТ 10178 «Портландцемент и шлако-
портландцемент. Технические условия».
Марка – это округленный в нижнюю сторону показатель
предела прочности при сжатии (с учетом предела прочности при
изгибе) стандартных образцов-призм из цементного песчаного
раствора состава 1:3 стандартной консистенции, твердевших в
нормальных условиях 28 суток.
Так, портландцементы имеют марки 400, 500, 550 и 600.
Шлакопортландцементы 300, 400 и 500.
Глиноземистый цемент 400, 500 и 600 (прочность опреде-
ляется в возрасте 3 суток).