Тема 6. Мінеральні в’яжучі речовини

Класифікація мінеральних в’яжучих речовин. Повітряні в’яжучі речовини: гіпсові в’яжучі,повітряне будівельне вапно, магнезіальні в’яжучі: властивості, застосування у будівництві.

Гідравлічні в’яжучі: гідравлічне вапно, романцемент, портландцемент, спеціальні види портландцементу (з прискореним нарощуванням міцності; пластифікований; гідрофобний; в’яжучі речовини низької водопотреби; сульфатостійкі; для влаштування дорожніх і аеродромних покриттів; білий і кольорові; шлакопортландцемент; пуцоланові цементи; композиційні цементи; кальційалюмінатні цементи; цементи, здатні до розширення; лужні цементи; швидкотверднучі; жаростійкі) : властивості, застосування.

Класифікація мінеральних в’яжучих речовин.

В основу класифікації покладено спосіб виробництва та галузь застосування в'яжучих ма­теріалів. Основним недоліком її є ігнорування хімічних процесів, що відбуваються під час тверднення.

В'яжучі матеріали поділяють на гідравлічні, що здатні тверднути як на повітрі, так і у воді, повітряні, що тверднуть лише на повітрі, та автоклавного тверднення, які найефективніше тверднуть при автоклавній (гідротермальній) обробці під тиском насиченої пари 0,8— 1,5 МПа.

Цементи класифікуються за видом клінкеру, речовинним складом, міцністю, швидкістю тверднення, строками тужавіння і нормуванням спеціальних властивостей.

У зв'язку з розширенням кола в'яжучих матеріалів, що охоплюють різноманітні за хімічними властивостями сполуки, О. О. Пащенко запропонував поділити їх на три групи: гідратаційні, коагуляційні і поліконденсаційні (полімеризаційні). При цьому основним критерієм для віднесення в'яжучих матеріалів до тієї чи іншої групи взято характер процесів, що відбуваються при їх тверднення.

До гідратаційних віднесені всі традиційні в'яжучі матеріали, що тверднуть після змішування з водою. До коагуляційних можна віднести в'яжучі, що є типовими колоїдни­ми системами і тверднуть за рахунок коагуляційного структуроутво­рення. До поліконденсаційних віднесені в'яжучі матеріали, що тверднуть внаслідок перебігу реакцій полімеризації і поліконденсації.

Повітряні в’яжучі речовини: гіпсові в’яжучі, повітряне будівельне вапно, магнезіальні в’яжучі: властивості, застосування у будівництві.

Гіпсові в’яжучі.

Гіпсові в'яжучі за останні десятиліття все ширше застосовуються у високорозвинутих країнах. Це пов'язано з відносно низькими енергетичними затратами, повною механізацією й автоматизацією гіпсової промисловості. Крім гіпсу в гіпсовій промисловості широко застосовуються змішані в'яжучі -гіпсоцементно-пуцоланові, гіпсошлакові тощо. На основі гіпсу випускаються різноманітні за призначенням вироби.

Сировиною для виробництва гіпсових в'яжучих є, як правило, природний гіпс. Рідше використовується безводний гіпс - ангідрит, а також гіпсовмісні відходи хімічної промисловості (фосфогіпс, борогіпс тощо). Природний гіпс, або гіпсовий камінь, це світлий, іноді забарвлений домішками у сірі або.жортуваті кольори мінерал.

Поряд з чистим гіпсом у природі трапляються також гіпсовмісні породи, в яких містяться значна кількість глинистих речовин або карбонатів. Поклади гіпсу і ангідриту досить поширені і трапляються у відкладах усіх геологічних епох. В Україні основні родовища гіпсу розробляються в Донбасі і Чернівецькій області.

Крім природного гіпсу для виробництва в'яжучих можуть також використовуватись відходи хімічної промисловості.

Технічні характеристики гіпсових в'яжучих оцінюються визначенням тонкості помелу, водопотреби, строків тужавлення, міцності при згині і стиску, водостійкості.

Істинна густина гіпсових вяжучих коливається у межах 2,6...2,75 г/см³ і обумовлена їхнім фазовим складом.

Насипна густина гіпсу становить 800... 1100 кг/м³. Тонкість помелу оціню­ється залишком на ситі № 02 і для гіпсу грубого помелу становить не більше 23%, середнього - 14% і тонкого - 2% (позначається відповідно І, II, III). Збільшен­ня тонкості помелу зумовлює підвищення пластичності гіпсового тіста, міцності гіпсових виливків, але в одночас збільшує водопотребу.

Водопотреба визначається кількістю води, потрібної для приготування тіста стандартної консистенції (діаметр розпливу ]80+5 мм), і залежить від виду та співвідношення модифікацій сульфату кальцію. Для отримання тіста нормальної густоти потрібно 50...70% води.

Строки тужавлення. Гіпсові в'яжучі за строками тужавлення поділяють на види: швидкотверднучі (А) - з початком тужавлення не раніше 2 хв і кінцем - не пізніше 15 хв, нормальнотверднучі (Б) - з початком тужавлення не раніше 6 хв і кінцем — не пізніше ЗО хв і повільнотверднучі (В) - з початком тужавлення не раніше 20 хв.

Збільшення тонкості помелу та зменшення водогіпсового відношення призводить до скорочення строків тужавлення.

Процес тужавіння гіпсу є чутливим до зміни температурного фактора. Так, при зниженні температури до 10°С, строки тужавлення подовжуються. При підвищенні температури до 4О...5О°С відмічається скорочення строків тужавлення.

Міцнісні характеристики гіпсових в'яжучих визначають випробуванням зразків-балочок розмірами 40x40x160 мм з гіпсового тіста стандартної консистенції через 2 години після виготовлення. Величина міцності залежить від складу в'яжучої речовини, водогіпсового відношення та вологості.

Гіпсові в'яжучі є повітряними, вони мають найбільшу міцність у сухому ста­ні. Вже при вологості виливка 1% міцність його на стиск зменшується на 40%, при підвищенні вологості до 10% продовжується зниження міцності, але при подальшому збільшенні вологості міцність виливка вже практично не змінюється. Висушування гіпсових виливків до сталої маси збільшує їхню міцність майже у 2 рази.

За стандартом гіпс випробовують у зразках із тіста нормальної густоти. За міцністю при стиску через 2 години після виготовлення зразків передбачено 12 марок гіпсових в'яжучих — від Г-2 до Г-25, де цифра означає нормовану границю міцності при стиску в МПа. Границя міцності при згині змінюється відповідно від 1,2 до 8 МПа.

Маркування гіпсу здійснюється з урахуванням його міцності, строків тужавлення та тонкості помелу, наприклад гіпсова в'яжуча речовина з позначкою ГВ Г-5-А-ІІ ДСТУ Б В.2.7-82-99 відповідає марці Г-5, є швидкотверднучою та характеризується середньою тонкістю помелу.

Деформативність. Здатність гіпсу до збільшення в об'ємі визначається його мінералогічним складом.

Гіпс має велику повзучість, тобто здатний виявляти пластичні деформації при навантаженні, причому найбільша повзучість гіпсу має місце під дією сил згинання, і це обмежує його застосовування для виготовлення конструкцій, що працюють на згин.

Гіпс характеризується незначною адгезією до заповнювачів, що пояснюється відсутністю взаємодії на границі «заповнювач - в'яжуча речовина». Як заповнювачі у виробах із гіпсу застосовують речовини мінерального (пісок, шлак) та органічного (костриця, відходи переробки деревини) походження.

Гіпсові вироби мають високу вогнестійкість. Через малу теплопровідність вони відносно повільно прогріваються і руйнуються лише після 6...8 годин нагрівання.

Сталева арматура у гіпсових виробах, як правило, підлягає корозії, внаслідок їхньої високої пористості та нейтрального середовища .

Водостійкість гіпсових виробів є невисокою: коефіцієнт розм'якшення виробів із будівельного гіпсу становить 0,35...0,40, а з високоміцного - 0,40...0,45. Основними шляхами підвищення водостійкості гіпсових виробів є зменшення розчинності гіпсу при введенні добавок; ущільнення гіпсових виливків; просочування або обмазування виробів речовинами, що запобігають проникненню води.

Істотно підвищується водостійкість гіпсу при додаванні вапна 5...25%, суміші вапна і гідравлічної добавки (трепелу, опоки, шлаку), суміші портландцементу та гідравлічної (або пуцоланової) добавки.

В'яжучі речовини марок Г-2...Г-7 використовують для виготовлення різноманітних гіпсових будівельних виробів; Г-4...Г-7 — для отримання тонкостінних будівельних виробів і декоративних деталей; Г-2...Г-25 - для штукатурних робіт, зарівнювання швів, виготовлення сухих сумішей і проведення спеціальних будівельних робіт. Гіпс також використовують як компонент композиційних цементів, в тому числі гіпсоцементнопуцоланових та гіпсошлакоцементних в'яжучих, які можна класифікувати як гідравлічні, якщо коефіцієнт розм'якшення становить не менш ніж 0,8.

Повітряне будівельне вапно. ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ВАПНА застосовують, як правило, гірські породи, що складаються з карбонату кальцію. Карбонат кальцію трапляється в природі у вигляді двох кристалічних модифікацій: кальциту та арагоніту.

Будівельне повітряне вапно являє собою речовину, одержувану помірним випалом (не до спікання) вапняків, що містять не більш 6 % глинистих домішок. У результаті випалу утворюється продукт у вигляді шматків білого кольору - негашене комове вапно. У залежності від характеру послідуюючої обробки розрізняють наступні види повітряного вапна: негашене мелене, гашене гідратне (пушонка), вапняне тісто, вапняне молоко.

Вапняне тісто являє собою пластичну масу білого кольору щільністю до 1400 кг/м³. На спеціалізованих заводах і великих будівництвах вапно гасять у вапняногасильных машинах. Одержане при цьому вапняне молоко зливають у металеві баки чи спеціально облаштовані ями, відстоюють, а потім автоцистернами доставляють до місця використання.

Вапно, як правило, застосовують у будівництві у вигляді розчину, тобто в суміші з піском. Вапняний розчин на повітрі поступово твердіє, перетворюючись в штучний камінь. Поряд з цим унаслідок взаємодії гидроксида кальцію з вуглекислим газом повітря відбувається процес карбонізації з виділенням води.

У залежності від швидкості гасіння комове вапно розділяють на швидкогашене з терміном гасіння до 20 хв і повільно гашене.

Технічні характеристики будівельного вапна оцінюються визначенням активності, тонкості помелу, швидкості гашення, водопотреби, строків тужавлення, міцності при стиску.

Істинна густина негашеного вапна — 3,1...3,3 г/см³, а гашеного у кристалічно­му стані Са(ОН)₂ - 2,23 г/см³. Насипна густина грудкового вапна - 1600...2600 кг/м³, а меленого негашеного вапна - 900... 1100 кг/м³, гідратного (гашеного) вапна — 400...500 кг/м³, вапняного тіста - 1300... 1400 кг/м³.

За вимогами стандарту сорт будівельного повітряного вапна визначається залежно від його активності, що оцінюється за вмістом активних оксидів (СаО+М§О), який становить не менше 70...90%.

Повітряне будівельне вапно характеризується пластичністю, пов'язаною з його високою водоутримувальною здатністю, внаслідок чого вапняні розчини мають високу легкоукладальність, рівномірно розподіляються тонким шаром на поверхні цегли або бетону, добре зчеплюються з ними.

Водопотреба і водоутримувальна здатність повітряного будівельного вапна досить високі й залежать від виду вапна і дисперсності його частинок.

Строки тужавлення. Будівельні розчини на основі гашеного вапна тужавіють дуже повільно (протягом 5...7 діб), причому цей процес прискорюється при сушінні.

Будівельні розчини і бетони на основі меленого негашеного вапна швидко тужавіють і тверднуть (через 15...60 хв після замішування), причому водовапняне відношення зазвичай становить 0,9... 1,5. Розчини та бетони, що здатні до самонагрівання під час гідратації, доцільно використовувати при проведенні робіт у зимовий період (штукатурення, мурування, бетонування тощо).

Зміни об'єму. При твердінні розчинів і бетонів, що виготовлені із будівельного повітряного вапна, мають місце деформації, які можуть бути пов'язані зі зміною вологості (усадка і набухання), температури та об'єму внаслідок повільного протікання реакцій гідратації перевипалених частинок. Останній вид деформацій, пов'язаний з нерівномірними змінами об'єму, майже не піддається контролю і може призвести до виникнення напружень, які досягають критичних значень і викликають розтріскування виробів та деформацію мурування. У процесі твердінні на повітрі вапняні розчини і бетони, особливо виготовлені на гашеному вапні, дають значну усадку.

Міцність будівельних розчинів і бетонів на основі повітряного будівельного вапна залежить від умов його твердіння. Будівельні розчини на основі гашеного вапна повільно тверднуть при звичайних температурах (1О...2О°С) і через місяць набувають невеликої міцності (0,5... 1,5 МПа). Твердіння розчинів на основі негашеного вапна в повітряних умовах через 28 діб сприяє отриманню каменю міцністю 2...3 МПа. Автоклавне твердіння щільних вапняно-піщаних бетонів дозволяє отримати камінь міцністю 30...40 МПа та вище.

Маркування вапна здійснюється з урахуванням його міцності, швидкості гашення та активності, наприклад, вапно з позначкою ВП-А-1 ДСТУ Б В. 2.7-90-99 відповідає вапну повітряному, швидко гашеному, першого сорту.

Вапняні вироби, в яких пройшли процеси карбонізації, відрізняються підвищеною водо- та морозостійкістю. Також досить довговічні автоклавні бетони, виготовлені на основі меленого негашеного вапна.

Повітряне вапно використовують для приготування мурувальних розчинів, а також для виготовлення штучних бетонних виробів, силікатної цегли й інших вапняно-піщаних виробів автоклавного твердіння, змішаних гідравлічних в'яжучих речовин (вапняно-шлакових, вапняно-зольних, вапняно-пуцоланових цементів) та фарбових сумішей.

Області застосування. Застосування. Повітряне вапно застосовують для готування мурувальних і штукатурних розчинів як самостійне в'яжуче, так і в суміші з цементом; при виробництві силікатної цегли і силікатобетонних виробів; для одержання змішаних в'яжучих (ваняно-шлакових, вапняно-зольних і ін.) і для фарб.

Негашене вапно, особливо порошкоподібне, при транспортуванні і збереженні охороняють від зволоження.

Комове вапно транспортують навалом у закритих вагонах і автомашинах, порошкоподібне — у паперових мішках, а також у спеціальних автоцистернах. У таких же цистернах перевозять пушонку і вапняне тісто.

Зберігають комове вапно в сараях з дерев'яною підлогою, піднятим над землею на 30 дм.

Техніка безпеки. Повітряне вапно усіх видів — досить сильний луг. Тому при роботі з нею необхідно приймати міри, що запобігають контакту вапна з відкритими ділянками шкіри й особливо дихальних шляхів і очей. Особливо небезпечне гасіння вапна. Концентрація вапняного пилу в повітрі не повинне перевищувати 2 мг/м³.

Магнезіальні в'яжучі речовини — каустичний магнезит і каустичний доло­міт - це дисперсні порошки, головною складовою частиною яких є оксид маг­нію. Особливістю цих в'яжучих речовин є те, що вони замішуються не водою, а водними розчинами солей. Магнезіальні цементи, відомі як цементи Сореля, не потребують вологих умов твердіння, забезпечують високу вогнестійкість, низьку теплопровідність, підвищені зносостійкість та міцність утвореного штучного ка­меню. Застосування водних розчинів солей магнію сприяє прискоренню твердін­ня та підвищенню міцності магнезіальних в'яжучих.

Каустичний магнезит — в'яжуча речовина швидкого твердіння, яка має по­чаток тужавлення не раніше 20 хв, кінець - не пізніше 6 год. Каустичний доломіт відрізняється уповільненими строками тужавлення: по­чаток через 3...10 год, кінець - не раніше 8...20 год.

Магнезіальні в'яжучі речовини характеризуються високою міцністю при стиску, що досягає 60... 100 МПа. В початкові строки темп зростання міцності до­сить високий: на 1 добу міцність бетонів і будівельних розчинів становить 30...50%, а на 7 добу - 60...90% від максимально можливої. Після 28 діб приріст міцності майже відсутній. Ці вяжучі є стійкими до дії мастил, лаків, фарб, орга­нічних розчинників, лугів та солей, в тому числі сульфатів, а також відрізняють­ся бактерицидними властивостями.

Магнезіальні в'яжучі речовини характеризуються високою адгезією не тіль­ки до мінеральних, але й органічних заповнювачів. Вони утворюють якісні роз­чини в суміші зі стружкою, тирсою та іншими відходами деревообробної промис­ловості. Оскільки каустичний магнезит та каустичний доломіт - це повітряні в'яжучі, то у воді та на вологому повітрі їхня міцність різко зменшується.

Магнезіальний цемент використовують найчастіше разом з органічними за­повнювачами. Такі вироби відрізняються підвищеною ударною в'язкістю, добре оброблюються, є жаростійкими, мають звукоізоляційні властивості. Типовими прикладами таких матеріалів є ксилоліт (заповнювач - деревна тирса) та фібро­літ (заповнювач - довговолокниста деревна маса).

На основі магнезіальних в'яжучих речовин виготовляють також теплоізоля­ційні піно- і газоматеріали. Ці в'яжучі речовини можна застосовувати при прове­денні штукатурних робіт, використовуючи як заповнювач кварцовий пісок.

Гідравлічні в’яжучі: гідравлічне вапно, романцемент, портландцемент, спеціальні види портландцементу (з прискореним нарощуванням міцності; пластифікований; гідрофобний; в’яжучі речовини низької водопотреби; сульфатостійкі; для влаштування дорожніх і аеродромних покриттів; білий і кольорові; шлакопортландцемент; пуцоланові цементи; композиційні цементи; кальційалюмінатні цементи; цементи, здатні до розширення; лужні цементи; швидкотверднучі; жаростійкі) : властивості, застосування.

Гідравлічне вапно - це продукт, отриманий випалюванням мергелистих вапняків, що містять від 6 до 20% глинистих або високодисперсних піщаних до­мішок.

Основними операціями при виробництві гідравлічного вапна є добування сировини, її подрібнення, випалювання і помел. Процес випалювання здійсню­ють у шахтних або обертових печах при температурі від 900 до 1150, а іноді й 1200°С.

Гідравлічне вапно перші сім діб має тверднути на повітрі, а далі може твер­днути й набувати міцності як на повітрі, так і у воді.

Технічні характеристики гідравлічного вапна. Істинна густина становить 2,6...3,0 г/см\ а насипна - 700...800 кг/м³.

Водопотреба та водоутримувальна здатність гідравлічного вапна нижчі, ніж повітряного. Строки тужавлення гідравлічного вапна залежать від вмісту віль­ного СаО.

За вимогами ДСТУ Б В. 2.7- 90-99 вапно вважається слабогідравлічним, як­що границя міцності при стиску на 28 добу твердіння становить 1,7; при згині — 0,4 МПа; сильногідравлічним, якщо границя міцності при стиску та згині на 28 добу твердіння становить 5,0 та 1,0 МПа відповідно.

Слабогідравлічне вапно тужавіє швидше, а твердне повільніше, ніж сильно-гідравлічне. Початок тужавлення зазвичай складає 0,5...2,0 год, а закінчення -8... 16 год. Штучний камінь на основі гідравлічного вапна не відзначається висо­кою міцністю. Після 28 діб комбінованого зберігання міцність при стиску зраз­ків із вапняно-піщаного розчину (складу 1:3 за масою) становить 2...5 МПа.

Водночас гідравлічне вапно з гідравлічним модулем 2...4 при правильно підібраному режимі випалювання і ретельному помелі має міцність при стиску 6... 15 МПа, інколи й 20 МПа.

Гідравлічне вапно застосовують для приготування будівельних розчинів під­вищеної водостійкості, мурувальних та штукатурних розчинів, для виробництва вапняно-пуцоланових цементів, легких і важких бетонів низьких класів, для виготовлення стінового каміння, призначеного для експлуатації в умовах різної вологості, для стабілізації ґрунтів при будівництві шляхів із малою інтенсивністю руху. Ця речовина входить до складу сухих будівельних сумішей та широко вико­ристовується для виготовлення шпатлівок, замазок і фарб.

Гідравлічне вапно можна застосовувати як основу під фресковий живопис, тобто при нанесенні малюнків розбавленими у воді мінеральними фарбами на свіжу штукатурку.

Розчини та бетони на гідравлічному вапні мають високу довговічність при експлуатації у повітряно-сухих умовах. Навперемінне зволожування та висушу­вання, а також заморожування й відтавання негативно впливають на довговіч­ність виробів, що зумовлено невисокою їхньою щільністю.

Романцемент

Романцемент найчастіше розглядають як один з етапів у розвитку техноло­гії отримання гідравлічних в'яжучих речовин, подібних до портландцементу. Його виготовляють випалюванням не до спікання та наступним помелом вапня­кових або магнезіальних мергелів, які містять понад 25% глинистих домішок. Для регулювання властивостей у романцемент можна вводити до 5% гіпсу і до 15% активних мінеральних добавок.

Виробництво романцементу полягає в добуванні сировини, її подрібненні та випалюванні з наступним помелом. Водопотреба романцементу менша, ніж гідравлічного вапна, і становить ЗО...50% від маси цементу. Початок тужавлення має місце через 15...30 хв, кінець - через 12...24 год. При твердінні зразків у вологих умовах міцність на 28 добу становить 5...7 МПа.

У минулому романцемент застосовували для приготування будівельних роз­чинів та бетонів, виготовлення стінового каміння невисокої міцності, що давало змогу економити більш коштовний продукт - портландцемент. На сьогоднішній день виробництво романцементу є нерентабельним, і цементні заводи його май­же не виготовляють.

Портландцемент

Портландцемент — гідравлічна в'яжуча речовина, яку виготовляють спільним тонким подрібненням клінкеру з гіпсом або іншими добавками.

Перший патент на спосіб виробництва штучного каменю під назвою портландський цемент було отримано у 1824 році Джозефом Аспдіном. За мину­лі роки поліпшилась якість портландцементу, його середня міцність виросла май­же у 10 разів, що є результатом не тільки модернізації технології, але й зміни складу шихти для отримання клінкеру. У практиці світового будівництва портландцемент є головним матеріалом для виробництва бетону, залізобетону та будівельних розчинів. Світове виробництво цементу перевищує 1,5 млрд.т і за обережними оцінками у 2005 р. досягне приблизно 1,8 млрд.т.

Портландцементний клінкер отримують випалюванням до спікання (при температурі приблизно 1450°С) сировинної суміші певного складу, що забезпечує синтез переважно високоосновних силікатів кальцію. Гіпс до складу портландцементу вводять для регулювання строків тужавлення й підвищення міцності.

Сировиною для виготовлення портландцементного клінкеру можуть бути карбонатні породи (приблизно 75%) в суміші з алюмосилікатними речовинами (25%). Як карбонатні породи використовують вапняки, крейду, вапняки-черепашники, вапнякові туфи, а як алюмосилікатний компонент - глини, але при відповідному економічному обгрунтуванні можна застосовувати суглинки, леси, аргіліти та глинисті сланці. Також як сировину використовують природні суміші вапняків із глинами - мергелі.

Технічні характеристики портландцементу. Істинна густина цементу без мінеральних добавок становить 3,0...3,2 г/см³, насипна густина - приблизно 1300 кг/м³.

Тонкість помелу цементу повинна бути такою, щоб при просіюванні крізь сито № 008 проходило не менше 85% маси вихідної проби (за Блейном питома поверхня цементу повинна становити 280...320 м²/кг). За сучасними європейськи­ми нормами тонкість помелу портландцементу (оцінена за питомою поверхнею) повинна становити 400...450 м²/кт.

Водопотреба цементу - це мінімальна кількість води, необхідна для приготування тіста заданої консистенції, зазвичай становить 24...28%. Підвищена водопотреба призводить до збільшення пористості каменю, а відповідно, і погіршення його експлуатаційних властивостей. Зниження водопотреби досягається використанням поверхнево-активних добавок-пластифікаторів і суперпластифікаторів.

Строки тужавлення цементу - це час, протягом якого цементне тісто (паста) втрачає свою пластичність, переходячи майже в твердий стан. Розрізняють умовний початок тужавлення (початок втрати пластичності) і кінець тужавлення (повна втрата пластичності). Для портландцементу марок МЗОО, М400, М500 початок тужавлення має бути не раніше як через 60 хв, марок М550 і М600 — не раніше 45 хв, а кінець - не пізніше ніж через 10 годин після замішування (для усіх марок).

Для регулювання строків тужавлення можуть бути використані добавки сповільнювачі або прискорювачі як органічного, так і неорганічного походження.

Рівномірність зміни об'єму пов'язана із запізнілою гідратацією деяких компонентів портландцементу. Основними причинами цього явища є гашення вільного (намертво випаленого) вапна або периклазу. У деяких випадках (при підвищенні кількості добавки гіпсу) така нерівномірність пов'язана з утворенням у затверділій структурі гідросульфоалюмінатів кальцію.

Міцність цементу - це результат когезії частинок цементу між собою та адгезії їх до заповнювача. Оскільки цемент застосовується в основному в бетонах і розчинах, стандарти усіх країн передбачають дослідження зразків у розчині. Міцність цементу встановлюють за показником границі міцності при стиску половинок зразків-балочок розмірами 160x40x40 мм, які виготовляють із цементнопіщаної розчинової суміші складу 1:3 (за масою) при В/Ц, що забезпечує нормальну консистенцію розчинової суміші. Протягом першої доби їх зберігають у камері з вологим повітрям, а після цього — у ванні з водою протягом 27 діб.

Значення границі міцності при стиску таких зразків називають активністю цементу, а значення активності, округлене в бік зменшення (визначене в кгс/см²), — маркою цементу. Згідно зі стандартами України встановлено марки портландцементу: М300, М400, М500, М550, М600.

При умовному позначенні цементу вказують його тип, марку і спеціальні ознаки (висока міцність в раньому віці - Р; пластифікація і гідрофобізація - ПЛ, ГФ; використання клінкеру нормованого складу — Н). Наприклад, портландцемент марки М400 з добавкою до 20% шлаку, пластифікований, швидкотверднучий позначається ПЦ-ІІ/А-Ш-400Р-ПЛ ДСТУ Б В.2.7-46-96.

За європейськими стандартами для оцінки міцності при стиску цементних зразків замість марок використовують класи (визначені в МПа), а саме: 32,5; 42,5 та 52,5. Цементи цих класів також поділяють на цементи нормального та прискореного твердіння (до останніх додають літеру К).

Корозія цементного каменю може відбуватись під дією морських і фунтових вод, відходів хімічних підприємств, розчинів кислот та газів.

Спеціальні види портландцементу (з прискореним нарощуванням міцності; пластифікований; гідрофобний; в’яжучі речовини низької водопотреби; сульфатостійкі; для влаштування дорожніх і аеродромних покриттів; білий і кольорові; шлакопортландцемент; пуцоланові цементи; композиційні цементи; кальційалюмінатні цементи; цементи, здатні до розширення; лужні цементи; швидкотверднучі; жаростійкі) : властивості, застосування.

Портландцементи з прискореним нарощуванням міцності

Це група цементів, які відрізняються відносно високою міцністю в початкові строки твердіння. Існує де­кілька шляхів отримання швидкотверднучих цементів, в тому числі за рахунок зміни співвідношення між головними фазами в складі портландцементного клін­керу, підвищення тонкості помелу, введення пластифікаторів та суперпластифікаторів, а також модифікації складу клінкеру, наприклад галогенмісткими речо­винами.

Швидкотверднучий портландцемент одержують тонким подрібненням клінкеру (до питомої поверхні не менш як 350 м²/кг), додаючи як регулятор строків тужавлення 3...5% гіпсу. Цей цемент випускають марок М400Р і М500Р (Р - позначення цементу з високою міцністю в ранньому віці).

Застосування швидкотверднучого цементу у будівництві дозволяє скорочу­вати строки тепловологісної обробки бетонів або повністю виключити її, значно прискорювати темпи будівництва, виконувати бетонні роботи на морозі. Вироби на основі цього цементу рекомендується пропарювати при температурі не вищій 80°С. Цикл пропарювання скорочується до 4...5 год (замість 8... 10) при викорис­танні бетонів на звичайних цементах. Наявність підвищеного тепловиділення швидкотверднучого портландце­менту при твердінні виключає можливість його застосування при виготовленні масивних конструкцій.

Особливошвидкотверднучий високоміцний портландцемент відрізняється прискореною кінетикою зміни міцності (на 1 добу міцність при стиску досягає 20...25 МПа). Інтенсивність нарощування міцності пов'язана з високою тонкістю помелу (400 м²/кг) цементу та особливостями його мінералогічного складу. Введення активних мінеральних добавок до складу такого цементу не дозволяється, оскільки вони знижують фізико-механічні характеристики каменю в початкові строки твердін­ня. Застосування цього цементу замість звичайного при виробництві високоміц­них бетонів дає змогу на 15...20% знизити витрати в'яжучої речовини та скоро­тити час й енергоємність теплової обробки виробів.

Надшвидкотверднучий портландцемент Вперше надшвидкотверднучий цемент, відомий як «Jet-цемент», було роз­роблено в 70-х роках XX століття в Японії. Це модифікований портландцемент, що отримують змішуванням звичайного портландцементу та 5...30% галогена-люмінату кальцію. При марочній міцності 40...50 МПа цей цемент відрізняється короткими строками тужавлення та підви­щеною міцністю в початкові строки твердіння: вже після 12 год міцність досягає 15... 18 МПа, а після 24 год - 22...29 МПа, на 7 добу міцністіь цемен­тного каменю становить 35...45 МПа.

У зв'язку зі швидким зростанням міцності ці цементи можна використовува­ти для бетонування взимку. Бетон на такому цементі є морозостійким. Сульфатостійкість його досить низька, але може бу­ти підвищена за рахунок заміни 20% цього цементу золою-винесення,

Висока швидкість набору міцності обумовлює перспективність застосуван­ня такого цементу для деяких збірних конструкцій, при будівництві злітних дорі­жок аеродромів та проведенні ремонтних робіт.

Алінітовий портландцемент

Виготовляють алінітовий цемент марок М400, М500, М550 з границею міц­ності при згині від 5,5 до 6,2 МПа. За своїми технологічними властивостями та­кий цемент наближається до звичайного, але відрізняється інтенсивним набором міцності, особливо в початкові строки твердіння.

Використання НТС-технології для отримання клінкеру дозволяє знизити температуру випалювання на 200...300°С, зменшити витрати палива на 25...30%, збільшити потужність агрегатів на 30...40% та знизити витрату цементу на 15...20% при отриманні бетонів такого самого класу.

Алінітовий цемент доцільно використовувати в гідротехнічному будівництві для облицювання каналів, для цементування свердловин, а також під час зимо­вого бетонування. Не рекомендується використовувати цей цемент у залізобетон­них конструкціях з попереднім напруженням арматури та для конструкцій, що експлуатуються у вологих умовах і під впливом динамічних навантажень.

Флюоралінітовий цемент При застосуванні наведеної поліпшується здатність клінкеру до розмелювання та значно зменшу­ється загроза виникнення корозії сталевої арматури в бетоні порівняно, наприк­лад, з бетоном на основі алінітового цементу.

Пластифікований портландцемент виготовляють тонким подрібненням портландцементного клінкеру з двоводним гіпсом (3...5%) та пластифікуючою добавкою, наприклад, лігносульфонатом технічним (ЛСТ) в кількості 0,15...0,25%.

Лігносульфонати (кальцієві та натрієві солі лігносульфонових кислот) утворюють на поверхні зерен цементу плівку, що утримує шар води, за рахунок дії молекулярних сил та сил адсорбції. Ці водні оболонки перешкоджають злипанню зерен цементу, шо підлягають гідратації, і збільшують рухливість цементного тіста. Пластифікуючий ефект, який досягається при використанні такого цементу, дозволяє зменшити водоцементне відношення та підвищити щільність, морозостійкість і водонепроникність, а тому й сульфатостійкість бетону. Якщо В/Ц відношення зберігається незмінним, то можна знизити витрату цементу на 10... 15% без погіршення якості бетону.

Пластифікований цемент має такі самі марки, як і звичайний портландце­мент. Найбільш доцільно його застосовувати в гідротехнічному та шляховому будівництві.

Гідрофобний портландцемент одержують подрібненням портландцементного клінкеру з двоводним гіпсом (3...5%) та гідрофобізуючими добавками в кількості 0,08...0,25%. Як останні використовують олеїнову кислоту, асидол, милонафт, а також кремнієорганічні сполуки. За вимогами стандартів гідрофобний цемент не повинен вбирати в себе воду на протязі 5 хв від моменту нанесення краплі води на поверхню шару цементу.

Суть гідрофобізації полягає в тому, шо на поверхні цементних зерен утворюються мономолекулярні адсорбційні водовідштовхуючі плівки, які зменшують гігроскопічність матеріалу при його перевезенні та складуванні в умовах з підвищеною вологістю повітря без втрати активності.

При перемішуванні розчинової чи бетонної суміші з таким цементом руй­нується цілісність гідрофобної плівки й цемент взаємодіє з водою. Гідрофобні добавки не тільки позитивно впливають на якість бетонної суміші, але й поліпшують спеціальні властивості виробів (підвищують водонепроникність, морозостійкість і корозійну стійкість). Недоліком гідрофобного цементу є деяке сповільнення процесів тужавіння в початкові строки твердіння.

Гідрофобний цемент доцільно застосовувати при виготовленні бетонів для гідротехнічного, шляхового, аеродромного та інших видів будівництва, де використовуються його специфічні властивості, в тому числі підвищена водо-, морозостійкість, стійкість в умовах змінної вологості. Також застосування цього цементу ефективне при проведенні штукатурно-оздоблювальних робіт, оскільки він в деякій мірі запобігає висолоутворенню.

В'яжучі речовини низької водопотреби (ВНВ) отримують спільним поме­лом (механохімічною активацією) портландцементу і суперпластифікатора (питома поверхня становить 480...520 м²/кт). При замішуванні цементного тіста стандартної консистенції на основі такого цементу нормальна густота не переви­щує 16% (порівняно з 24...30% для звичайного портландцементу). Залежно від вмісту портландцементу М400 (відповідно від 100 до 30 мас.%), отримують цементи марок ВНВ-100 (без мінеральної добавки)...ВНВ-30. Як мі­неральні добавки використовують гранульовані шлаки, золу-винесення, діатомі­ти, туфи, пемзи, траси, кварцовий пісок. З підвищенням вмісту мінеральної до­бавки міцність при стиску зменшується від 90... 100 до 40...50 МПа. Морозостій­кість бетону на основі в'яжучих низької водопотреби перевищує 500 циклів.

Міцність бетонів на основі ВНВ після пропарювання перевищує проектну величину на 15...35%, а у віці 28 діб - зростає майже у 2 рази. При рівних вит­ратах в'яжучої речовини відпускна міцність бетонів на ВНВ вище міцності бето­нів на основі тонкомелених цементів (навіть при наявності суперпластифікатора С-3) на 18...28%, а у віці 28 діб — на 50...60%. Порівняно з бетоном на основі шла­копортландцементу підвищення міцності бетонів на ВНВ досягає 120.. 155%.

Цементи низької водопотреби найбільш доцільно застосовувати для високо­міцних бетонів класів В50...В70 при витраті цементу 250...400 кг/м³, малоцемен-тних бетонів класів В10...В40 при витраті цементу 150...200 кг/м³, бетонів із ви-сокорухливих сумішей класів В15...В50 при витраті цементу 200...350 кг/м³, дріб­нозернистих бетонів класів В10...В50 при витраті цементу 250...400 кг/м³.

Використання різновидів ВНВ найбільш ефективне в таких напрямах:

- ВНВ з підвищеним вмістом клінкерної складової (ВНВ-70...ВНВ-100) зас­тосовують для виготовлення збірних і монолітних залізобетонних конструкцій, в тому числі і тонкостінних (об'ємні блоки, оболонки), що експлуатуються в умо­вах інтенсивних навантажень, а також для прискорення строків будівництва та скорочення витрат на тепловологу обробку до повного відмовлення від неї;

- ВНВ із середнім вмістом клінкерної складової (ВНВ-40...ВНВ-60) вико­ристовують для заміни портландцементу марок 400...600 при виготовленні виро­бів і конструкцій із бетонів класів В15...В55;

- ВНВ із низьким вмістом клінкерної складової (до 30%) придатні для ви­готовлення виробів із бетонів загального призначення середніх класів, неармова-них або низькоармованих конструкцій (фундаментні та стінові блоки).

Сульфатостійкі портландцементи (ДСТУ Б В.2.7-85-99, ГОСТ 22266) - це цементи, що утворюють камінь, стійкий до дії водних середовищ, вміщуючих сульфат-аніони. Головною причиною руйнування цементного каменю під дією сульфатної агресії є виникнення об'єм­них деформацій.

Існує декілька різновидів таких цементів: сульфатостійкий портландцемент, сульфатостійкий портландцемент із мінеральними добавками, сульфатостійкий шлакопортландцемент, пуцолановий портландцемент.

Сульфатостійкий портландцемент отримують на основі клінкеру відповідноого мінералогічного складу. Сульфатостійкий портландцемент із мінеральними добавками може міс­тити від 10 до 20% гранульованих шлаків, пуцолани або їхньої суміші. Сульфа­тостійкий цемент випускають марок М400, М500 і використовують для отриман­ня гідротехнічних бетонів, що експлуатуються у мінералізованих і прісних водах.

Такий цемент відрізняється повільним нарощуванням міцності, особливо в початкові строки твердіння. Водночас, цей цемент відрізняється високим вмістом кремнезему і тому з часом характеризується досить високою міцністю. Поряд з високою стій­кістю проти сульфатної агресії, сульфатостійкий портландцемент характеризуєть­ся відносно низьким тепловиділенням і може бути використаний при масивному бе­тонуванні.

Здається, що сульфатостійкий цемент можна було б вважати ідеальним за його властивостями, але внаслідок високої собівартості його використання є обмеженим.

Портландцемент для влаштування дорожніх і аеродромних покриттів. До складу цементу не дозволяється вводити інертні та активні мінераль­ні добавки, за винятком доменного гранульованого шлаку в кількості не більше 15%. Бетон на основі такого цементу має підвищену морозостійкість, стійкість про­ти стираючої та ударної дії, малу усадку, підвищену міцність при розтягу та згині, а також відповідну границю стомлюваності (витривалість до дії циклічних наванта­жень). Для досягнення цих властивостей під час помелу до складу цементу вводять пластифікуючі або гідрофобно-пластифікуючі добавки, які знижують водоцементне відношення та позитивно впливають на експлуатаційні властивості бетону. Висока витривалість бетону також досягається збільшенням однорідністі цементного каменю, застосовуванням цементу із підвищеним вмістом алюмоферитів, використанням пластифікуючих добавок, збільшенням витрати цементу на 1м³ бетону.

Початок тужавлення такого цементу повинен наставати не раніше ніж че­рез 2 години після замішування. Така вимога пов'язана з тим, що при будівниц­тві доріг бетонну суміш перевозять на значні відстані. За міцністю цемент для бе­тонування дорожних та аеродромних покриттів повинен відповідати маркам М400 і М500.

Тампонажний цемент (ДСТУ Б В. 2.7-88-99) застосовується при розвіду­вальному й експлуатаційному бурінні нафтових і газових свердловин для відок­ремлення нафто- і газоносних шарів від водоносних.

До тампонажних цементів висувають такі вимоги, як здатність до утворен­ня легкорухомих суспензійностійких систем, що можна перекачувати насосами і які зберігають початкову консистенцію у статичних і динамічних умовах: при тампонуванні свердловини глибиною до 1800 м - не менш як 1 год 20 хв, до 4000 м - не менш як 2 год 20 хв. Цементний камінь повинен не тільки мати достатню міцність, але й відрізнятися водо- і газонепроникністю, стійкістю в середовищі сольової та сірководневої агресії.

Враховуючи досить специфічні умови експлуатації тампонажних цементів, передбачено випуск спеціальних його різновидів: піщанистого, солестійкого, низькогігроскопічного.

Білий портландцемент (ГОСТ 965) отримують із сировинних матеріалів, що містять обмежену кількість барвників (оксидів феруму, мангану, хрому, бажано менше 0,3% від маси клінкеру. Як сировину використовують чисті вапняки та мармури, кварцовий пісок, каолінітові глини, чисті різновиди гіпсу, діатомітів, світлих туфів, а як паливо -газ.

Основною вимогою до білого портландцементу, що визначає його якість, є ступінь білизни. Для підвищення цього параметра клінкер випалюють у віднов-лювальному середовищі й відбілюють, швидко охолоджуючи спочатку у конвер­терному газі, а потім у воді або у воді з додаванням галоїдних сполук.

Поруч з вимогами до ступеня білизни, також висуваються вимоги щодо тонкості помелу цементу: залишок на ситі № 008 повинен становити не більше 12% (за стандартами України), а за вимогами європейського стандарту величина питомої поверхні меленого продукту повинна складати 400...450 м²/кг. У процесі помелу додають гіпс та білий діатоміт (до 6%), який при твердінні зв'язує Са(ОН)₂, запобігаючи розвитку висолоутворення. За ступенем білизни білий портландцемент поділяють на три сорти. Білий портландцемент випускають марок М400 і М500, його тран­спортування і зберігання передбачено тільки в закритій тарі.

Використовують білий портландцемент для декоративних та оздоблюваль­них робіт, в тому числі для отримання цементних фарб, що складаються із пор­тландцементу, пігментів, наповнювачів, гідрофобних та прискорюючих добавок. Як наповнювач можуть бути вапно або вапняк, кремнеземисті матеріали. Цемен­тні фарби доцільно застосовувати як декоративні матеріали, для отримання ма­тової кольорової поверхні, підвищення атмосферостійкості та зниження загальної пористості виробів.

Кольорові портландцементи (ГОСТ 15825) отримують декількома способа­ми, в тому числі:

- одночасним помелом білого клінкеру з відповідними мінеральними піг­ментами;

- спільним помелом звичайного або білого клінкеру, мінеральних і органіч­них барвників, гіпсу та мінеральних добавок (деякі різновиди цих цементів, в то­му числі темно-червоний, червоно-коричневий, гірчичний та хакі можуть бути отримані на основі звичайного (сірого) портландцементу, а деякі (блакитний, зелений, помаранчевий, жовтий) - на основі білого цементу;

- забарвленням клінкеру за рахунок введення до складу сировинної шихти хромофорів — оксидів елементів змінної валентності (Ре, Сг, №, Со, Мп тощо), які надають цементу інтенсивного забарвлення.

Основні вимоги до барвників у цементі:

а) велика барвна здатність, яка забезпечує забарвлення при невеликому вмісті барвника (мінерального не більше як 15%, органічного не більше як 0,3%);

б) стійкість щодо дії сонячного випромінювання, лугів та атмосферного впливу;

в) відсутність шкідливого впливу на процес твердіння.

За вимогами стандарту при додаванні барвників (кольоро­вих та білих) міцність зразків на 28 добу повинна становити не менше 90% міц­ності контрольних зразків, які виготовлені на основі в'яжучої речовини без бар­вника. Добавка барвника не повинна суттєво впливати на довговічність цементу.

При отриманні кольорових цементів застосовують пігменти, стійкі до дії лу­гів, тобто: вохру, мумію - для жовтого; сурик залізний - для червоного; залізо-оксидні пігменти - для жовтого, коричневого, червоного, теракотового; оксид хрому - для зеленого; піролюзит - для коричневого і чорного; сажу - для чор­ного; ультрамарин - для блакитного та синього кольорів.

Пігменти повинні мати тонкість помелу не менше 300 м²/кг, причому їх зас­тосування разом із відбілюючими добавками не повинно негативно впливати на активність цементів.

Із органічних пігментів, стійких до дії лугів, є блакитний та зелений фтало­ціанінові, але через велику собівартість вони мають обмежене застосування.

Як кольорові пігменти також раціонально використовувати фарбові руди -вохру, бурий залізняк, сурик-руду та марганцеві руди.

Зазвичай дешеві та доступні природні пігменти (у зв'язку з низькою інтен­сивністю забарвлення) витрачаються у досить великій кількості на одиницю ма­си цементу, збільшуючи його собівартість та погіршуючи механічні властивості. Більш якісні кольорові цементи можуть бути отримані при використанні хромо­форів в кількості 0,5...1,5%.

Кольоростійкість портландцементів залежить від їхнього мінералогічного складу, найбільше просвітлення відбувається в алітових високоалюмінатних це­ментах. Для підвищення кольоростій кості цементного каменю можна вводити під час помелу клінкеру невелику кількість стійких до дії лугів пігментів (0,5...3%) відповідного кольору, дрібнодисперсні частинки яких, адсорбуючись на поверхні цементних зерен, забарвлюють продукти гідратації.

Білий та кольорові портландцементи не мають достатньо високої морозо- та корозійної стійкості, відрізняються підвищеними деформаціями усадки, що зу­мовлено їхнім мінералогічним складом.

Ці цементи застосовують для архітектурно-оздоблювальних робіт, виготов­лення облицювального шару стінових панелей і блоків, штучного мармуру, скуль­птурних робіт. При виробництві бетонних елементів брукування кольорова бе­тонна суміш може бути отримана «сухим змішуванням» барвника, цементу і за­повнювачів.

Шлакопортландцемент

Шлакопортландцементом називають гідравлічну в'жучу речовину, одержувана спільним здрібнюванням портландцементистого клінкера і доменного гранульованого шлаку з додаванням невеликої кількості гіпсу, що вводиться для регулювання термінів схоплювання й активізації твердіння шлаку.

Шлакопортландцемент можна виготовляти і шляхом змішування тих же вихідних матеріалів, але здрібнених окремо. Зміст доменного гранульованого шлаку в шлакопортландцементі повинно складати не менш 21 і не більш 60 % по масі цементу.

Шлакопортландцемент випускають марок 300, 400 і 500. Він сіруватого кольору з блакитнуватим відтінком, відрізняється від інших видів цементу тим, що містить велику кількість металевих часток, що виявляються магнітом. Щільність його в пухкому стані 1000—1300, а в ущільненому - 1400-1800 кг/м³; нормальна густина цементного тесту 26—30 %; тонкість помелу і рівномірність зміни обсягу такі ж, як і в портландцементу.

У шлакопортландцементі в порівнянні з портландцементом трохи уповільнене наростання міцності в початковий термін твердіння. У більш віддалений термін твердіння міцність зростає і через 2—3 міс переверщує міцність портландцементу тієї ж марки. Уповільнення твердіння особливо яскраво виявляється при знижених температурах, однак це не є перешкодою до широкого застосування шлакопортландцементу, а підвищення температури при достатній вологості навколишнього середовища різко прискорює твердіння. Бетони на шлакопортландцементі, що піддаються тепловологої обробці при 80—95 °С, набирають більш високу міцність, ніж бетони на портландцементі тієї ж марки, що твердіють у тих же тепловологих умовах.

Різновид шлакопортландцементу — швидкотвердіючий шлакопортландцемент, що відрізняється від звичайного меншим змістом гранульованого доменного шлаку (не більш 50%) і більш високою тонкістю помелу. Швидкотвердіючий шлакопортландцемент марки 400 характеризується інтенсивним наростанням міцності в початковий період твердіння, що особливо прискорюється в умовах тепловологої обробки.

Масовий випуск і широке застосування пуццоланових цементів і шлакопортландцементів можна пояснити не тільки наявністю ряду позитивних властивостей у порівнянні з портландцементом, але і меншою вартістю (приблизно на 15—20 %).

Шлакопортландцемент відрізняється від пуцоланового помірною водопотребою, вищою повітро- і морозостійкістю, а тому може застосовуватися для зведення наземних, підземних і підводних частин споруд. Вартість такого це­менту на 15...20% нижча за вартість звичайного цементу.

У Бельгії при отриманні ШПЦ використовують процес Триєфа, в якому шлак після мокрого помелу у вигляді шламу подається безпосередньо до бетоно­змішувача разом з портландцементом і заповнювачем. При цьому виключається процес сушіння шлаку, а використання мокрого способу помелу забезпечує доб­ре подрібнення шлаку (при однаковому споживанні енергії).

Шлакопортландцемент випускають трьох марок: М300, М400 і М500. Недо­ліком цього цементу є те, що він повільно набирає міцність у початковий період твердіння й особливо - при від'ємних температурах. Процес твердіння значно прискорюється при застосуванні теплової обробки виробів (наприклад, у пропа­рювальних камерах).

Пуццоланові цементи

Портландцементи із мінеральними добавками одержують шляхом спільного здрібнювання портландцементного клінкера, мінеральних добавок і гіпсу. Як добавки вводять доменні гранульовані шлаки чи активні мінеральні добавки осадового походження, але не більш 20 % маси цементу. Допускається введення в цемент при його помелі пластифікуючих чи гидрофобизующих поверхнево-активних добавок не більш 0,3 % маси цементу. Схоплювання цементу протікає трохи уповільнено.У ранній термін твердіння небагато сповільнюється набір міцності. Портландцемент із мінеральними добавками випускають марок 400, 500, 550 і 600.

Цей цемент успішно застосовують при готуванні бетонів замість портландцементу за винятком випадків, коли потрібно висока морозостійкість бетону.

Пуццолановим портландцементом називають гідравлічну в'язку речовину, одержувана спільним тонким помелом цементного клінкера, гіпсу й активної мінеральної добавки чи ретельним змішуванням цих матеріалів, здрібнених роздільно.

Пуццолановий портландцемент випускають марок 300 і 400. Колір цементу світлий; щільність у пухкому стані 800—1000, в ущільненому—1200—1600 кг/м³, водопотребність 30—38%. Терміни схоплювання, тонкість помелу і рівномірність зміни об’єму пуццоланового портландцементу такі ж, як і в звичайного портландцементу.

Пуццолановий портландцемент характеризується уповільненим наростанням міцності в початковий період твердіння в порівнянні з портландцементом, виготовленим з того ж клінкера. Однак після 3—6 міс твердіння у вологому середовищі бетони на пуццолановом портландцементі досягають тієї ж міцності, що і бетони на портландцементі.

Пуццолановий портландцемент при твердінні виділяє менше теплоти, чим портландцемент. Ця обставина дозволяє широко використовувати пуццолановий портландцемент при бетонуванні великих масивів, наприклад гідротехнічних споруджень, де дуже небезпечні температурні деформації конструкцій. Однак при температурі нижче 10°С твердіння його різке сповільнюється і навіть зовсім припиняється. Навпаки, при підвищених температурах пуццолановий портландцемент твердіє більш інтенсивно, чим портландцемент. Тому вироби з бетону на цьому цементі доцільно піддавати тепловологій обробці в пропарювальних камерах і автоклавах.

Бетони на пуццоланових портландцементах мають більш високу водостійкість і водонепроникність, чим на портландцементах. Однак пуццолановий портландцемент неморозостійкий, тому не рекомендується його застосовувати при зведенні конструкцій, що піддаються поперемінному заморожуванню і відтаванню.

Пуццолановий портландцемент використовують поряд з портландцементом для виготовлення бетонних і залізобетонних виробів і конструкцій (як збірних, так і монолітних). Унаслідок підвищеної сульфатостійкості його вживають для бетонних і залізобетонних конструкцій підводних і підземних частин споруджень, що піддаються впливу м'яких і сульфатних вод. Варто враховувати, що в сухих умовах експлуатація-твердіння бетону на цьому цементі практично припиняється, тому протягом перших двох тижнів бетони необхідно систематично воложити й охороняти від висихання.

Композиційні цементи набули широкого розповсюдження у зв'язку з мож­ливістю вирішення деяких екологічних проблем, пов'язаних з виробництвом портландцементу, та необхідністю створення в'яжучих матеріалів широкого спек­тра застосування з наперед заданими властивостями.

Екологічні проблеми цементної промисловості в першу чергу обумовлені значними витратами мінеральних ресурсів: для випуску 1 т портландцементу необ­хідно видобути 1600 кг сировинних матеріалів, переробивши близько 5...6 т вихід­ної сировини, що призводить до руйнування існуючих ландшафтів та загального погіршення екологічної ситуації. Підраховано, що виготовлення 1 т портландце-ментного клінкеру супроводжується видаленням в атмосферу від от 0,4 до 1т СО2.

Виробництво портландцементу також пов'язане з проблемою емісії шкідли­вих речовин, які виділяються при випалюванні. або цементним пилом. Позитивне вирішення проблеми утилізації таких відходів пов'язане з утворенням так званих «зелених» заводів по виробництву цементу.

Як один із факторів, що сприяють зниженню негативного впливу цемент­ного виробництва на екологічний стан оточуючого середовища можна розгляда­ти впровадження композиційних цементів оптимального складу (з використан­ням доменних гранульованих шлаків, зол ТЕС, природної пуцолани та вапняку).

Різновидами композиційних цементів можна вважати багатокомпонентні цементи, деякі види в'яжучих низької водопотреби та тонкомелених цементів, що виготовляються за новими технологіями, і маркування яких залежить від виду та співвідношення використаних компонентів та добавок.

Багатокомпонентні цементи (цементи з мікронаповнювачами), раніше відо­мі як змішані портландцементи, до складу яких під час помелу введено деяку кількість кварцового піску, вперше були отримані в 90-х роках XIX ст. Як мікронаповнювачі для цементів використовують природні та техногенні речовини у дисперсному стані (переважно неорганічного складу), які не розчи­няються у воді і характеризуються крупністю зерен менше 0,16 мм. До мінераль­них добавок техногенного походження відносять швидкоохолоджені шлаки, висококальцієві золи-винесення, низькокальцієві золи-винесення, повільно охолоджені шлаки, золи гідровидалення, паливні шлаки, золи рисового лушпиння, ультрадисперсні відходи виробництва феросплавів і кристалічного кремнію (відомі як мікрокремнезем). Ці відходи є конденсовани­ми аерозолями, і їхній хімічний склад представлений переважно оксидом силі­цію. Першість використання мікрокремнезему в технології бетону належить спе­ціалістам Норвезького технічного університету, які продемонстрували принципо­ву можливість отримання високоякісного бетону з такою добавкою.

Вимоги до мікрокремнезему та бетонів, виготовлених з його використанням регламентуються нормативами ряду країн. Важливою проблемою використання мікрокремнезему у виробництві є йо­го транспортування, для чого мікрокремнезем піддають ущільненню (з деякою втратою його пуцоланової активності). Для виготовлення напівфабрикату у виг­ляді порошку, пасти, брикетів або гранул використовують різні модифікатори, які часто містять суперпластифікатор.

Багатокомпонентні цементи з мікрокремнеземом використовують для отри­мання бетонів спеціального призначення, в тому числі щільних високоміцних та корозійностійких.

Тонкомелені цементи (ТМЦ) отримують повторним помелом портландце­менту з різними мінеральними добавками природного і штучного походження (кварцові піски, щільні вапняки, перліти, вулканічні породи, золи ТЕС, доменні шлаки), які вводять до цементу замість частини клінкеру в кількості до 50%.

ТМЦ виготовляють як на цементних заводах, так і безпосередньо на під­приємствах будіндустрії з використанням різного помольного устаткування: мли­нів кульових, струминних або вібраційних. Маркування ТМЦ проводять за кількостю портландцементної складової, наприклад ТМЦ-50, ТМЦ-60.

Ефективність ТМЦ істотно підвищується при використанні пластифікаторів. Бетони на основі пластифікованих ТМЦ характеризуються підвищеними фі-зико-механічними властивостями (клас В40...В60), маркою за морозостійкістю, за водонепроникністю.

Тонкомелені цементи використовують у вигляді водної суспензії, яку вводять у грунт, або у тріщини конструкції, що підлягає відновленню, або в середину матеріалу, який зміцнюють. Міцність суспензій, що тверднуть, досягає 3 МПа після перебування у воді протягом 10 діб, що достатньо для виконання ними своїх функцій. Ці це­менти доцільно застосовувати для глибинного зміцнення і попередження усадки грунтів, санації різних споруд, історичних пам'яток, відновлення несучої здатнос­ті фундаментів, підпірних стінок, ін'єктування каналів попредньонапружених конструкцій.

Кальційалюмінатні цементи

Перший патент на алюмінатний цемент (відо­мий як цемент Фондю) отримано у 1908 р. компанією Павін де Лафарж у Фран­ції. Цей матеріал розроблено як цемент, що відрізняється підвищеною стійкістю у сульфатному середовищі.

У глиноземистий цемент можна вводити до 1% добавок, що не погіршують його якості. Іноді вводять до 20...30% кислого доменного шлаку, що знижує вар­тість в'яжучого матеріалу, зменшує усадку і тепловиділення під час твердіння.

Строки тужавлення глиноземистих цементів залежать від температури і є максимальними в інтервалі 25...30°С. При температурі 0...20°С час тужавлення скорочується, така сама тенденція має місце і при температурі вище 30°С

Властивості глиноземистого цементу. Істинна густина цементу становить 3,0...3,2 г/см³, водопотреба - 23...28%, (для високоглиноземистих цементів -30...32%). Початок тужавлення - не раніше як 30 хв, кінець - не пізніше як 12 год від початку замішування.

Головною перевагою глиноземистого цементу, порівняно з портландцемен­том, є швидке нарощування міцності. Так, цемент марки М400 через 24 год ха­рактеризується міцністю не менше 23 МПа, через 3 доби - 40 МПа.

Міцність глиноземистого цементу характеризується спадами і підйомами в різні періоди твердіння внаслідок протікання процесів конверсії, що пов'язані з перекристалізацією гідроалюмінатних фаз.

Не можна використовувати глиноземистий цемент за умов, коли темпера­тура бетону під час твердіння перевищує 25...30°С. При твердінні цементу протя­гом перших діб виділяється 70...80% загальної кількості теплоти, що є позитив­ним при бетонуванні взимку. За звичайних умов це призводить до зниження міц­ності.

Алюмінатні цементи можна використовувати як жаростійкі (разом з відпо­відними заповнювачами). Білі алюмінатні цементи (з обмеженим вмістом заліза) можуть бути використані для виробництва вогнетривких виробів з максимальною темпе­ратурою експлуатації до 2000°С.

Порівняно з іншими цементами глиноземистий цемент має підвищену стій­кість проти дії м'якої, морської та мінералізованих вод.

Глиноземистий цемент є цінним матеріалом при проведенні аварійних ре­монтів гребель, доріг, мостів, при терміновому спорудженні фундаментів й обо­ронних об'єктів. Обмежене застосування цього цементу пов'язане з його високою вартістю, що перевищує вартість звичайного портландцементу в 4...5 разів.

Цементи, здатні до розширення

Більшість бетонів та розчинів на основі гідравлічних в'яжучих речовин під час твердіння на повітрі дають усадку. Усадоч­ні деформації викликають такі небажані явища, як тріщиноутворення, підвище­ну проникність води, а також зниження морозо- та корозійної стійкості цемен­тного каменю. Для запобігання виникненню цих недоліків використовують бага­токомпонентні в'яжучі речовини спеціального призначення, що здатні до розши­рення. Вони складаються з основного в'яжучого матеріалу і розширної добавки, до складу якої може входити кілька компонентів.

Як основна в'яжуча речовина в таких композиціях використовується глино­земистий цемент або портландцемент.

За здатністю до розширення цементи поділяють на безусадочні, розширні та напружувальні.

Безусадочні цементи мають невелике розширення (до 0,1%), що компенсує їхню усадку під час висихання. Вони запобігають тріщиноутворенню при виник­ненні деформацій усадки. Ці цементи використовують у будівництві таких об'єк­тів, як багатоповерхові стоянки автомобілів або резервуари для води, де має бу­ти виключене її просочування.

Розширні цементи характеризуються збільшенням об'єму (понад 0,1%), що не компенсується усадкою. Такі цементи застосовують для омонолічування збір­них залізобетонних конструкцій, зачеканення швів тюбінгів, спорудження доріг та аеродромів, виготовлення залізобетонних труб.

Напружувальні цементи мають велику енергію розширення і використову­ються при виготовленні залізобетонних виробів з арматурою, напружувальна енергія якої розвивається при розширенні цементу в процесі його гідратації та твердіння.

Максимальне напруження, що може бути досягнуто у таких цементах, ста­новить 3,5...8 МПа. Під час розширення напружувального цементу відбувається самонапруження арматури в бетоні, що поліпшує його якість.

Ефект розширення цементу досягається за рахунок збільшення об'єму твер­дої фази або направленого росту кристалів. За природою добавки, що викликає розширення, розрізняють цементи на основі гідроксидів кальцію або магнію та сульфоалюмінатів.

Водонепроникний розширний цемент (ВРЦ) - гідравлічна в'яжуча речовина, яка здатна до швидкого тужавіння та твердіння, може бути виготовлена помелом або змішуванням у кульовому млині тонкоподрібнених глиноземистого цементу (70...76%), напівводного гіпсу (20...22%) та високоосновного гідроалюмінату каль­цію

Водонепроникний розширний цемент марки М500 через 6 год після виго­товлення стандартних зразків має міцність при стиску 7,5 МПа, а через 3 доби -30 МПа. Після 24 год твердіння зразки мають бути абсолютно водонепроникни­ми при тиску 0,6 МПа, а їхнє лінійне розширення знаходиться в межах 0,2... 1,0%.

Слід враховувати, що водонепроникний розширний цемент має знижену морозостійкість, і тому його можна застосовувати тільки при температурах, які вище 0°С для відновлення зруйнованих бетонних та залізобетонних конструкцій, для гідроізоляції тунелів, стовбурів шахт, у підземному та підводному будівниц­тві, при створенні водонепроникних швів. Як недоліки цього цементу слід від­значити високу вартість, короткі строки тужавлення, низьку морозостійкість.

Гіпсоглиноземистий розширний цемент (ГГРЦ) — це цемент, що має перева­ги над вищенаведеним цементом, є дешевшим та відрізняється тривалішими строками тужавлення.

Такий цемент отримують спільним помелом або змішуванням попередньо подрібнених високоглиноземистого клінкеру чи шлаку (70%), в складі якого пе­реважає однокальцієвий алюмінат, та природного двоводного гіпсу (30%).

Марки цементу М300, М400, М500; початок тужавлення не раніше як через 20 хв, кінець - не пізніше як через 4 год. Через добу цемент має бути водонеп­роникним при тиску 1 МПа. Лінійне розширення цементу через 3 доби твердін­ня - 0,1...0,7%, а через 28 діб - не більше як 1%. Границя міцності при стиску через 3 доби - не менше 28 МПа. Темпи нарощування міцності ГГРЦ такі самі, як і у глиноземистого цементу, але спад міцності у віці до 28 діб не спостеріга­ється. Розширення ГГРЦ пов'язане з утворенням етрингіту і виявляється лише при твердінні у воді, при витримуванні на повітрі цемент є безусадочним.

Гіпсоглиноземистий цемент застосовують для виготовлення безусадочних та розширних водонепроникних розчинів і бетонів, для омонолічування стиків, гід­роізоляції шахт, підвалів, тампонування нафтових свердловин.

Розширний портландцемент одержують спільним помелом 60...65% портлан-дцементного алітового клінкеру, 5...7% глиноземистого клінкеру або високогли­ноземистого шлаку, 7... 10% двоводного гіпсу і 20...25% активної мінеральної до­бавки (трепелу, опоки, діатоміту, доменного гранульованого шлаку). Портландце­мент повинен містити не менше 7% алюмінатів кальцію та 55% аліту.

Механізм розширення зумовлений утворенням кристалічного етрингіту, який збільшує об'єм гідратних новоутворень. Активна добавка сприяє синтезу цієї сполуки до тужавіння цементу, що забезпечує розширення бетонних сумішей у пластичному стані без виникнення напружень у кристалічній структурі. Гідро Найбільшого поширення набув цемент К, який передбачає використання клінкеру, шо містить від 8 до 50% С₄Аз$. Такий клінкер випалюють при Т=\300°С. Серед трьох видів розширних цементів тільки цемент типу К є суль­фатостійким.

Лужні цементи

Це новий клас в'яжучих речовин, що складаються принай­мні з двох компонентів: лужного та алюмосилікатного (або кальційалюмінатного). Ідея створення лужних цементів гідратаційного твердіння базується на ана­лізі процесів мінерало- та породоутворення, які відбуваються в земній корі та на її поверхні при наявності сполук лужних металів.

Помел шлаку для отримання лужних в'яжучих здійснюється на помольних установках, що використовуються у цементній промисловості. Дозволяється та­кож спільний помел шлаку з малогігроскопічним лужним компонентом (содою кальцинованою, що вводиться у кількості 5...7,5% від маси шлаку) та коригуючи­ми добавками.

Виробництво та застосування лужних цементів порівняно із портландцементами (з урахуванням як технічних, так і екологічних аспектів) має наступні переваги:

- сировиною для їхнього виробництва є розповсюджені мінеральні ресурси та відходи і вторинні продукти: металургійні шлаки, золи, шлами та ін.;

- у процесі виробництва не видаляються шкідливі речовини в атмосферу і навколишнє середовище та зберігається енегрія в порівнян­ні зі звичайним портландцементом.

Крім того, лужні цементи переважають звичайні за фізико-механічними властивостями.

Технічні характеристики. Істинна густина шлаку для шлаколужного цемен­ту становить 2,6...3,2 г/см³, тонкість помелу - не менше 300 м²/кг. Густина роз­чину лужного компонента вибирається залежно від потрібної активності в'яжучої речовини і може бути межах 1100...1300 кг/м³.

Водопотреба й нормальна густота. При питомій поверхні шлаку 300...350 м²/кг водопотреба шлаколужної в'яжучої речовини становить 25...30%. Наявність луж­ного компонента позитивно впливає на пластичність цементного тіста, забезпе­чуючи при меншому водов'яжучому відношенні його більшу рухомість.

Строки тужавлення. Для в'яжучих речовин на силікатах натрію і доменних шлаках початок тужавлення має наставати не раніш як через 20 хв, на основі шлаків кольорової металургії - не раніш як через 45 хв, а для решти видів луж­них компонентів - не раніш як через 30 хв. Кінець тужавлення - не пізніше ніж через 12 год.

Строки тужавлення можна регулювати за рахунок введення добавок та зас­тосуванням спеціальних технологічних прийомів. Так доцільно застосовувати спосіб, який грунтується на двостадійному замішуванні бетонної суміші спочат­ку розчином рідинного скла густиною 1100...1150 кг/м³ , а далі після 2...З хв перемішування — рідинним склом, що залишилося.

Пористість характеризує структуру отриманого шлаколужного каменю. - особливості пористої структури (низька замкнута пористість, у складі якої переважають гелеві пори, що кольматовані лужними алюмосилікатними новоут­вореннями), обумовлюють можливість отримання штучного каменю підвищеної щільності, водонепроникності (\У10...Ш0) та морозостійкості (300... 1000 циклів).

Особливості хіміко-мінералогічного складу новоутворень та можливість їх­ньої модифікації за рахунок введення добавок різної функціональної дії дозволи­ли отримати широку гаму шлаколужних цементів спеціального призначення.

Швидкотверднучі цементи характеризуються високою міцністю, особливо в початкові терміни твердіння, яка становить після твердіння протягом 1, 2, 3 та 28 діб відповідно (20...45); (40...65); (50...80) та (70... 120) МПа. Регулювання кінети­ки набору міцності досягається за рахунок введення високоосновних добавок у кількості 1...8%.

Швидкотверднучі шлаколужні цементи можна розглядати як цементи полі-функціональної дії, що відрізняються високою морозостійкістю (Р400...Р1000), корозійною стійкістю в різних мінеральних та органічних агресивних середови­щах, водонепроникністю \У10...\У30, здатністю тверднути при від'ємних темпера­турах; довговічністю; їх можна використовувати для приготування високоміцних бетонів на некондиційних заповнювачах (дрібних пісках, супісках, нефракціоно-ваних щебенях тощо). Ці цементи застосовують поряд з високоміцними, сульфа­тостійкими портландцементами та глиноземистим цементом для виготовлення звичайних бетонів класів В20...В30 і високоміцних бетонів класів В50...В110.

Жаростійкі цементи призначені для виготовлення збірних жаростійких кон­струкцій або для монолітного футерування теплових агрегатів з температурою ек­сплуатації 300... 1600°С.

До складу цих цементів, крім гранульованого шлаку (50...90)%, сполук луж­них металів (5...20)% необхідним є введення коригуючих добавок у кількості (5...40)%. Для виробництва жаростійких цементів при температурах експлуатації до 1200°С застосовують гранульовані шлаки ортосилікатної, мелілітової, воласто-нітової та анортитової структур (масова частка склоподібної фази — 70...90%), а для виготовлення цементів з температурою експлуатації до 1600°С - шлаки алю-мотермічного виробництва, що містять не менш як 75% алюмінатів кальцію.

Процеси гідратації та дегідратації цементу регулюють за рахунок введення коригуючих добавок, що представлені відходами різних виробництв, і за хімічним складом належать до кальційалюмінатних (шлаки алюмотермічного виробництва, синтетичні шлаки електросталеплавильного виробництва), алюмозалізистих (чер­воний шлам, піритні недогарки) та магнійсилікатних (дегідратовані серпентино- ві та дунітові породи) речовин.

Технічна характеристика жаростійких бетонів, отриманих на основі таких цементів: міцність при стиску становить ЗО...ПО МПа; залишкова міцність після випалювання - 50... 140%; термостійкість - понад 20 теплозмін; вогнева усадка -0,4... 1,0%.

Використання жаростійких шлаколужних цементів дозволяє скоротити строк витримування об'єкта перед введенням в експлуатацію у 1,5...2 рази, збіль­шити тривалість його служби в 2...З рази, порівняно із тривалістю служби об'єк­тів, при зведенні яких застосовували портландцемент.

Безусадочні цементи виготовляють на основі шлаків кольорової металургії, сполук лужних металів та добавок. При цьому використовують шлаки від виплав­лення свинцю, нікелю, міді, а як добавки — портландцементний клінкер та суль­фат натрію або відходи промисловості, що містять не менше як 70% сульфату натрію.

Шлаколужні безусадочні цементи при твердінні в повітряних умовах мають помірну усадку: після 3 діб - 0,014...0,09%, після 28 - 0,011...0,16%. При твердін­ні цементу в нормальних умовах і у воді спостерігається ефект розширення, що на 28 добу становить 0,2%.

Ці цементи призначені для виготовлення збірних та монолітних бетонних і залізобетонних конструкцій та виробів, у тому числі з попередньо напруженою арматурою, що можуть бути застосовані у шляховому, підземному будівництві та при тампонажних роботах.

Сульфатостійкі цементи можуть бути отримані на основі доменних та елек-тротермофосфорних шлаків. Підвищена стійкість цих цементів у агресивних се­редовищах визначається високою щільністю і міцністю каменю, низькою розчин­ністю й хімічною стійкістю гідратних новоутворень, відсутністю умов для виник­нення гідросульфоалюмінатів типу етрингіту. Найагресивнішими щодо шлако­лужних цементів є сульфати полівалентних металів (алюмінію, магнію тощо), а також амонію.

Сульфатостійкі шлаколужні цементи доцільно застосовувати в гідротехніч­ному, промисловому, сільськогосподарському та шляховому будівництві.

Охорона праці і навколишнього середовища під час роботи з мінеральними в'яжучими.

Виішення питання охорони праці багато в чому залежить від діяльності підприємств будівельної індустрії і правильної організації будівельного виробництва.

Пилуваті частки, що утворяться при виробництві мінеральних в’жучих, особливо при виробництві цементу, викидаються в атмосферу з димовими газами з обертових печей разом із з'єднаннями, що міститься в паливі. По санітарних нормах дозволяється «викидати» при випалі клінкера в атмосферу гази з запиленістю не більше 0,5 - 1 %. Виділення пилу відбувається в процесі здрібнювання клінкера і мінеральних добавок, що вводяться в цемент, при вантажно-розвантажувальних операціях на цементних заводах, заводах товарної бетонної суміші і заводах залізобетонних конструкцій, при транспортуванні порошкоподібних мінеральних в'яжучих матеріалів. Особливу шкоду на ростинноті роблять пилуваті частки цементу, вапна, гіпсу, тому що, осідаючи на листах, вони порушують необхідний для життя рослин процес обміну. Потрапляючи через ґрунт у ґрунтові води під час дощів, розтавання снігу, промислові викиди впливають на харчування коренів рослин.

Цемент, вапно, гіпс, азбест і ряд інших речовин, що знаходяться в пилоподібному стані викликають захворювання органів подиху людини. Частки пилу в багато разів прискорюють знос частин різних механізмів.

Усунення запиленості навколишнього середовища підприємствами будівельної індустрії і при роботі з мінеральними в'яжучими матеріалами здійснюється шляхом герметизації устаткування й уловлювання пилу за допомогою спеціальних пристроїв.

Для захисту навколишнього середовища від пилу пилоприйники необхідно встановлювати безпосередньо в місцях утворення промислового пилу.

Одним зі шляхів, що зменшують шкідливий вплив підприємств будівельної індустрії на навколишнє середовище, є озеленення територій пилозасними деревами і рослинними газонами.

У виробничих приміщеннях з підвищеним пиловиділенням обмежується припустима концентрація пилу в залежності від вмісту вільного кремнезему в повітрі робочої зони (1-6 мг/м³). Вміст вапняного пилу не повинний перевищувати 3 мг/м³. Склади порошкоподібних в'язких матеріалів оснащується циклонами, що уловлюють 70-90 % пилу.

Робітники та службовці в цехах повинні користатися спецодягом і індивідуальними засобами захисту.

Транспортування і зберігання цементів.

Готовий портландцемент — дуже тонкий порошок темно-сірий або зеленувато-сірий кольори; по виходу із млина він має високу температуру (80—120°С) і направляється пневматичним транспортом для зберігання в силосі, які звичайно виконуються у вигляді залізобетонних банок діаметром 8—15 м і висотою 25— 30 м. Більші силоси вміщають 4000-10 000 т цементу.

Цемент у силосах витримують до його охолодження й гасіння залишків вільного окису кальцію, що відбувається під дією вологи повітря. Із силосові цемент поринає в автоцементовозі, у вагони-цементовози або криті залізничні вагони. Частина цементу надходить на що відважують і впаковують машини й поставляється в мішках (по 50 кг цементу).

Правила приймання цементові установлені ДЕРЖСТАНДАРТ 22236-76. Цемент відвантажують і приймають партіями. Розмір партії встановлюють у межах від 300 до 4000 т залежно від річної потужності цементного заводу. Завод робить паспортизацію цементу й призначає його марку на підставі даних поточного контролю виробництва. У паспорті вказується: повна назва цементу, його гарантована марка, вид і кількість добавки, нормальна густота цементного тесту, середня активність цементу при пропарюванні. Для перевірки якості відвантажується продукція, що, постачальник робить фізичні й механічні випробування цементу, визначаючи його міцність у віці 3 і 28 діб. На вимогу споживача постачальник повідомляє споживачеві результати фізікомеханічних і хімічних випробувань цементу в 10-денний строк після їхнього закінчення.

Цемент відвантажують навалом або в паперових п"ятислойних або шестислойних клапанних мішках; масу мішка вказують на впакуванні.

При транспортуванні й зберіганні цемент повинен захищатися від впливу вологи й забруднення. Цементи зберігають роздільно по видах і маркам, змішування різних цементів не допускається.

Контрольні запитання

1. Класифікація мінеральних в’яжучих речовин.

2. Повітряні в’яжучі речовини: властивості, застосування у будівництві.

3. Види повітряного вапна. Де в будівництві його використовують

4. Властивості та сфери застосування будівельного гіпсу.

5. Гідравлічні в’яжучі: властивості, застосування.

6. Як визначити марку портландцементу

7. Які ви знаєте спеціальні види портландцементу. Особливості їх використання.