Сульфатостойкий портландцемент
Сульфатостойкий портландцемент предназначен для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, стойких по отношению к сульфатной агрессии.
Особенности минерального состава клинкера:
С3S 50%,
С3А 5%,
(С3А+ С4АF) 22%.
Сульфатостойкие портландцементы выпускаются марок 400 и 500. Согласно ГОСТ 22266–94 «Цементы сульфатостойкие. Технические условия», условное обозначение сульфатостойкого портландцемента складывается из условного обозначения цемента по ГОСТ 10178–85 (ПЦ, ШПЦ) и обозначения сульфатостойкости – «СС». Пример условного обозначения бездобавочного сульфатостойкого портландцемента марки 400:
• ССПЦ 400–Д0 ГОСТ 22266–94.
Особенности свойств сульфатостойкого портландцемента:
• ССПЦ обладает повышенной стойкостью в сульфатных водах вследствие низкого содержания в цементном камне гидроалюминатов кальция и невозможности образования значительного количества эттрингита. Стойкость также повышается ввиду ограничения содержания в клинкере ССПЦ алита, т.е. в продуктах гидратации меньше водорастворимого портландита.
• Вследствие повышенного содержания в клинкере белита, ССПЦ сравнительно медленно набирает прочность в ранние сроки твердения, что необходимо учитывать при возведении конструкций из монолитного железобетона, в особенности, в зимнее время. Низкое тепловыделение благоприятствует применению ССПЦ для бетонов массивных конструкций.
• ССПЦ обладает повышенной по сравнению с портландцементом морозостойкостью.
Применение сульфатостойкого портландцемента наиболее целесообразно в конструкциях, подверженных действию сульфатных вод, и конструкциях, подвергающихся частому попеременному замораживанию–оттаиванию (например, гидротехнические сооружения, морские сооружения).
• К сульфатостойким цементам, согласно ГОСТ 22266–94 относятся также сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками, сульфатостойкий шлакопортландцемент, пуццолановый цемент.
ГЛИНОЗЕМИСТЫЙ ЦЕМЕНТ
Общие сведения
Глиноземистый цемент – быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения клинкера, содержащего преимущественно низкоосновные алюминаты кальция.
В отличие от портландцемента, относящегося к силикатным цементам, глиноземистый цемент является алюминатным цементом. Свое название этот материал получил от технического названия оксида алюминия Al2O3 – «глинозем». Промышленное производство глиноземистого цемента началось во Франции в 1912 году под названием «цемент Фондю» (фр. Ciment Fondu), и в Европе он до сих пор носит это название.
• Сырьемдля получения клинкера глиноземистого цемента служат чистые известняки (CaCO3)и породы, содержащие глинозем (Al2O3·nH2O), например бокситы.
• Производство глиноземистого цемента более энергоемко, чем портландцемента, а с учетом дефицитности сырья (бокситов), стоимость его гораздо выше, чем портландцемента (до 5–6 раз). Клинкер производят путем обжига сырья до спекания или плавления. В России разработан способ производства глиноземистого цемента путем плавления в доменной печи бокситовой железной руды с добавкой известняка и железного лома. Температура шлакового расплава достигает 1600…1700°С. При этом доменная печь выдает чугун и шлак, представляющий собой клинкер глиноземистого цемента.
Химический состав глиноземистых цементов подвержен значительным колебаниям.
Химический состав глиноземистого цемента
| Оксид | Содержание, % | Оксид | Содержание, % |
| Al2O3 | 30…50 | SiO2 | 5…10 |
| CaO | 35…45 | Fe2O3 | 5…15 |
• Минеральный состав глиноземистого цемента представлен, в основном, низкоосновными алюминатами кальция, которые определяют его быстрое твердение:
• CaO·Al2O3 (СА) – однокальциевый алюминат (основной минерал глиноземистого цемента), быстро твердеет и дает камень высокой прочности;
• CaO·2Al2O3 (СА2) – однокальциевый двухалюминат, содержится в количестве 20…30%; характеризуется высокой прочностью, нарастающей довольно медленно.
• Обычно в глиноземистом цементе также содержатся:
• В небольшом количестве белит – 2CaO·SiO2 (β-С2S), характеризующийся медленным твердением;
• Геленит (алюмосиликат кальция) – 2CaO·Al2O3·SiO2, практически не взаимодействующий с водой при нормальных температурах.
Глиноземистый цемент обладает высокой прочностью только в том случае, если твердеет при температуре не выше 25°С.
Твердение глиноземистого цемента сопровождается интенсивным тепловыделением, достигающим через сутки 70…80% полной экзотермии (500 кДж/кг). Тепловыделение глиноземистого цемента в 1,5 раза выше по сравнению с портландцементом. Т.е. существует вероятность саморазогрева бетона на глиноземистом цементе до 25…30°С и выше, особенно, в массивных конструкциях.
По этой причине запрещается тепловлажностная обработка бетонов на глиноземистом цементе и не рекомендуется его применение для возведения массивных конструкций.