Активные минеральные добавки (гидравлические и пуццолановые). Смешанные цементы их свойства и применение в строительстве.
Активные минеральные добавки – вещества, которые при смешивании и тонкоизмельченном виде с воздушной известью и затворении водой образуют тесто, способное после твердения на воздухе продолжать твердеть и под водой.
-Пуццолановые (природные)
-Гидравлические
Пуццолановый портландцемент изготавливают путем совместного помола клинкера и активной минеральной добавки с необходимым количеством гипса. Активная добавка связывает гидроксид кальция с водой:
m·Ca(OH)2+SiO2акт+n·H2O=(0,8-1,5)CaO·SiO2·pH2O
В результате этого процесса растворимый гидроксид кальция связывается в гидросиликат кальция. Вследствие этого возрастает стойкость бетона в отношении выщелачивания Ca(OH)2. Пуццолановый цемент нужно применять для бетонов, постоянно находящихся во влажных условиях(подводные и подземные части сооружений). В сухих условиях пуццолановый портландцемент дает большую усадку и частично теряет прочность. Кроме того бетоны на этом цементе имеют низкую морозостойкость.
Шлакопортландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе. Он получается путем совместного тонкого помола клинкера, гипса и гранулированного доменного шлака в количестве 20-60%. Шлак, применяемый в качестве добавки к цементу, обязательно подвергается быстрому охлаждению водой или паром. Это операция называется грануляцией. Быстрое охлаждение препятствует кристаллизации шлака и он получается в стеклообразном и тонкозернистом химически активном состоянии. Поэтому гранулированный шлак является активным компонентом шлакопортландцемента, он взаимодействует с гидроксидом кальция с образованием низкоосновных гидросиликата и гидроалюмината кальция.
Незначительное содержание в цементном камне Ca(OH)2 повышает стойкость шлакопортландцемента в мягких и сульфатных водах по сравнению с портландцементом. Тепловыделение при твердении шлакопортландцемента в 2-2,5 раза меньше, чем у портладемента. Шлакопортландцемент выгодно отличается от пуццоланового портландцемента умеренной водопотребностью, более высокой воздухостойкостью и морозостойскостью Жаростойкость шлакопортландцемента значительно выше, чем у портландцемента, поэтому он широко используется для изготовления жаростойких бетонов. Недостаток - медленно набирает прочность первое время твердения. Быстротвердеющий шлакопортладцемент М400 за 3 сут твердения должен приобрести прочность при сжатии не менее 200 кгс/см2, при изгибе не менее 35 кгс/см2. Этот вид цемента эффективно применять в производстве бетонных и железобетонных изделий,изготовляемых с применением тепловлажностной обработки.
Гипсоцементнопуццолановые вяжущие получают, смешивая полуводный гипс(50-70), портландцемент(15-25) и акт.мин.д. (10-25) по массе диаомит и т.п. Относятся к числу гидравлических и применяют в заводском производстве санитарно-технических кабин, стеновых панелей и др. конструкций.
47. Глиноземистый цемент: сырье, производство, свойства и применение в строительстве.
Глиноземистый цемент - нормально схватывающееся, быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельченного глиноземистого клинкера.
Для получения клинкера берут известняк CaCO3 и породы, содержащие глинозем, например, боскиты (вместо глины).
Однокальциевый алюминат CaO·Al2O3 определяет свойства глиноземистого цемента.
Свойства:
• Обладает высокой прочностью только в том случае, если твердеет при температуре не выше 25̊ (поэтому глиноземистый цемент нельзя применять для бетонирования массивных конструкций из-за разогрева бетона, а также подвергать тепловлажностной обработке).
• Быстрое твердение. Марки глиноземистого цемента, определяемые по результатам испытания образцов 3-суточного возраста М400,М500 и М600.
• Обладает нормальными сроками схватывания,почти такими же как и портланд цемент. Начало схватывания глиноземистого цемента должно наступать не ранее 30 мин, а конец -не позднее 12 часов от начала затворения.
• Связывает большое количество воды следовательно жаростойкий.
• Не содержит портландит, следовательно, не подвергается коррозии.
• Использование:
-жаростойкие бетоны,
-аварийные работы,
-бетонирование при низких температурах.
48. Расширяющиеся цементы: особенности составов, свойства и назначение.
Наиболее эффективный расширяющий компонент – трехсульфатный гидросульфоалюминат кальция. Состав цемента дает возможность регулировать количество и скорость образования кристаллов гидросульфоалюмината кальция и избежать появления вредных напряжений, вызывающих растрескивание затвердевшего цементного камня.
Водонепроницаемый р. ц. (ВРЦ) – является быстросхватывающимся и быстротвердеющим гидравлическим вяжущим. Получается путем смешивания глиноземистого цемента (70%), гипса (20%) и молотого высокоосновного гидроалюмината кальция (10%).
Гипсоглиноземистый р. ц. - быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким измельчением высокоглиноземистых клинкера или шлака и природного двуводного гипса. Обладает свойством расширения при твердении в воде; при твердении на воздухе проявляет безусадочные свойства.
Расширяющийся портландцемент (РПЦ) – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным тонким измельчением портландцементного клинкера – 58-63, глиноземистого шлака или клинкера – 5-7, гипса – 7-10, активной минеральной добавки – 23-28. РПЦ отличается быстрым твердение в условиях кратковременного пропаривания, высокой плотностью и водонепроницаемостью цементного камня и способностью расширяться в водных условиях при постоянном увлажнении в течение первых 3 суток.
Напрягающий цемент – состоит из 65-75% портландцемента, 13-20% глиноземистого цемента и 6-10% гипса; затворенный водой сначала твердеет и набирает прочность, затем расширяется и напрягает железобетон.