6.3.4. Расширяющиеся цементы
Расширяющиеся цементы относятся к числу смешанных, иногда многокомпонентных цементов. Известно много видов расширяющихся, водонепроницаемых и напрягающих цементов. Основа расширения чаще всего – образование гидросульфоалюмината кальция 3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O, соединения связывающего химически большое количество воды и за счет этого увеличивающего объем всей твердеющей массы. Расширяющиеся цементы состоят из глиноземистого цемента или портландцемента и компонентов, обеспечивающих образование гидросульфоалюмината кальция в количестве, достаточном для получения требуемого эффекта расширения.
Разновидности: водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) – быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее, получаемое тщательным смешиванием глиноземистого цемента (70%), гипса (20%) и молотого специально изготовленного высокоосновного гидроалюмината кальция.
Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент получают совместным измельчением высокоглиноземистого клинкера (70%) и природного гипса (30%). Этот цемент обладает свойством расширения при твердении воде; при твердении на воздухе он является безусадочным.
Расширяющийся портландцемент (РПЦ) получают совместным помолом портландцементного клинкера (60-65%), высокоглиноземистого доменного шлака или глиноземистого клинкера, гипса и активной минеральной добавки.
Напрягающий цемент состоит из портландцемента (65-75%), глиноземистого цемента (13-20%) и гипса. При затворении водой он сначала твердеет и набирает прочность, затем расширяется как твердое тело и напрягает железобетон. Самонапряженный железобетон применяется в напорных трубах, в монолитных и сборных резервуарах для воды, в спортивных и подземных сооружениях.
Перспективная область применения бетонов и растворов на расширяющихся и безусадочных цементах – бесшовные тонкослойные стяжки или лицевые покрытия полов большой площади, получаемых из сухих смесей.
Вопросы для самоконтроля к главе 6
1. Что собой представляют неорганические вяжущие вещества? Какие они бывают?
2. Что значит – «вяжущие автоклавного твердения»?
3. Какие существуют разновидности гипсовых вяжущих веществ?
4. Как получают строительный гипс? Как он твердеет и какими свойствами обладает?
5. Как получают воздушную известь?
6. В чем заключается процесс гашения извести?
7. Каким образом происходит твердение воздушной извести? Почему воздушная известь не делится на марки по прочности?
8. Чем обусловлены гидравлические свойства вяжущих веществ?
9. Что собой представляет портландцемент? Какое сырье используется для его производства?
10. Что такое клинкер? Какими способами осуществляется его производство?
11. Назовите и охарактеризуйте основные минералы портландцементного клинкера.
12. Каковы основные свойства портландцемента? Как определяется марка портландцемента?
13. Какие существуют специальные виды портландцемента?
14. Сравните по составу и свойствам глиноземистый цемент с портландцементом.
Таблица 6.6
Специальные виды портландцемента
Вид цемента |
Особенности состава |
Характерные свойства |
Примечание |
1 |
2 |
3 |
4 |
Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ)
|
С3S
+С3А
Sуд.= 3500-4000 см2/г,
|
Марки 400 и 500; Rсж в возрасте 3 сут. 25-28 МПа; повышенное тепловыделение; теряет активность при длительном хранении |
Для сборного железобетона; при зимнем бетонировании; в монолитных немассивных железобетонных конструкциях
|
Особобыстротвердеющий высокопрочный портландцемент (ОБТЦ)
|
С3S - 65-68%, С3А 8%, Sуд
|
Марка 600 Rcж в возрасте 1 сут.= 20-25 МПа Rcж в возрасте 3 сут.= 40 МПа
|
Для сборного железобетона; при зимнем бетонировании; в высокопрочных бетонах М500-М600; для изделий специального назначения |
Сульфатостойкий портландцемент
|
С3S 50%, С3А 5%, (С3А+ С4АF) 22%
|
Стойкость к сульфатной коррозии; низкое тепловыделение; марки 400, 500; повышенная морозостойкость |
Для бетонов, подверженных сульфатной агрессии; для бетонной повышенной морозостойкости. |
Пластифицированный портландцемент
|
Вводимая при помоле клинкера добавка ПАВ (поверхностно активных веществ, например ЛСТ) 0,15 - 0,25% от массы цемента
|
Пластифицирует растворные и бетонные смеси: 1) уменьшается водоцементное отношение В/Ц, повышается плотность, морозостойкость, водонепроницаемость; 2) снижается расход цемента. |
При изготовлении монолитного бетона; для гидротехнических сооружений; дорожных и аэродромных покрытий
|
Гидрофобный портландцемент
|
Вводимая при помоле клинкера гидрофобная добавка ПАВ (мылонафт, асидол) 0,1 - 0,2 % от массы цемента
|
Пониженная гигроскопичность при хранении; пластифицирует бетонные и растворные смеси; повышает морозостойкость и водонепроницаемость бетона |
При длительном хранении и дальних перевозках; для наружной штукатурки зданий; в дорожном и аэродромном строительстве |
Белый портландцемент
|
Сырье: чистый известняк , белые глины; Топливо; беззольное (газовое); практическое отсутствие C4AF |
Марки 400 и 500; Белый цвет (три сорта в зависимости от степени белизны) |
Для цветных декоративных портландцементов; для архитектурно-отделочных и декоративных работ |
Пуццолановый портландцемент
|
Вводимые при помоле клинкера активные минеральные добавки (вулканические туфы, пеплы, пемзы, диатомит, опока, золы ТЭС и др.)- 20-40%
|
Стоек против коррозии I вида и в сульфатных водах; пониженное тепловыделение; высокая водостойкость; твердеет медленно; пониженные морозостойкость и воздухостойкость |
Для подземных и подводных частей сооружений; внутренних частей массивных сооружений (плотин, шлюзов и т.д.), строительства туннелей
|
Шлакопортландцемент (ШПЦ)
|
Вводимые при помоле клинкера добавки доменного (или электротермофосфорного) гранулированного шлака 21-80% |
Стоек в мягких и сульфатных водах; низкое тепловыделение, умеренная водопотребность, более высокая воздухостойкость и морозостойкость чем у пуццоланового цемента |
В гидротехническом строительстве, для жаростойких бетонов, для сборных бетонных и железобетонных конструкций с тепловлажностной обработкой |
60-65 %,
4000-5000
см2/г,