41. Смешанные цементы на основе шлаков: свойства и применение в строительстве

ШПЦ изготовляют так же, как и ППЦ, но в качестве активной минеральной добавки используют доменные гранулированные шлаки, содержание которых должно быть не менее 21% и не более 80% от массы цемента.

Доменные шлаки представляют собой продукт сплавления веществ, находящихся в пустой породе руды и топлива в основном в виде глины с флюсами (плавнями), которыми обычно являются известняк и доломит.

По химическому составу доменные шлаки в основном состоят из CaO, SiO2, Аl2О3 и MgO, суммарное содержание которых достигает 90-95%. При высокой температуре в доменной печи SiO2, Аl2О3 глинистых минералов взаимодействуют с CaO. При этом образуются малоосновные силикаты и алюминаты кальция.

структура и состав соединений в шлаках зависят не только от его химического состава, но и от условий охлаждения.

Медленно охлажденный шлаковый расплав успевает закристаллизоваться, и образующийся шлак представляет собой конгломерат различных устойчивых соединений в кристаллическом виде, сцементированных шлаковым стеклом.

При быстром охлаждении расплав не успевает закристаллизовываться и шлак образуется в стекловидном состоянии. В этом случае он имеет большую химическую активность. Поэтому для изготовления вяжущих веществ используют шлаки, которые получают быстрым охлаждением расплава водой. Такие шлаки имеют вид зерен (гранул) размером до 10 мм, отсюда их название — гранулированные.

Если основные шлаки измельчить и смешать с водой, то они схватываются и затвердевают, т. е. обладают самостоятельными вяжущими свойствами особенно в присутствии активизаторов (например, извести или гипса). Такие шлаки можно вводить в шлакопортландцемент до 50- 80%. Кислые шлаки не обладают самостоятельными вяжущими свойствами.

во избежание значительного снижения морозо- стойкости и водонепронцаемости бетонов дозировка кислых шлаков должна быть умеренной - не более 40%.

Шлакопортландцемент выпускают трех марок - 300, 400, 500.

Он имеет две разновидности: быстротвердеющий шлакопортландцемент и сульфатостойкий шлакопортландцемент .

Быстротвердеющий шлакопортландцемент

изготовляют из высококачественных клинкеров и активных гранулированных шлаков, размалывая их до 4000-5000 см2/г.

В 3 суток БШПЦ должен приобрести прочность при сжатии не менее 13,6 МПа, при изгибе — не менее 3,4 МПа.

сульфатостойкий шлакопортландцемент входит в группу сульфатостойких цементов. Повышенная сульфатостойкость этого цемента обеспечивается применением клинкера и гранулированного шлака, в которых Аl2О3 не более 8%.

Другие минеральные добавки, кроме шлака, не допускаются. При таком составе вяжущего в затвердевшем камне преобладают низкоосновные гидросиликаты и гидроалюминаты кальция и практически отсутствует свободный гидроксид кальция, что и способствует повышению сульфатостойкости шлакопортландцемента по сравнению с портландцементом.

усадка и набухание ШПЦ приблизительно такие, как и у портландцемента.

водопотребность ШПЦ существенно не отличается от водопотребности обычных портландцементов, но химически связывается воды меньше, чем при гидратации портландцемента. Это приводит к снижению плотности бетона на шлакопортландцементе и, как правило, морозостойкости по сравнению с бетоном на портландцементе.

42. Пуццолановые цементы, их свойства и применение в строительстве. ППЦ изготовляют путем совместного топкого помола клинкера, содержащего не более 8% С3А, необходимого количества гипса и активной минеральной добавки 20-40%, или тщательным смешиванием тех же материалов, измельченных раздельно. Содержание активных минеральных добавок устанавливают с учетом активности минеральной добавки и минерального состава клинкера. В соответствии с ГОСТ 22266-76 он отнесен к группе сульфатостойких цементов и выпускается М300 и M400. Свойства: Стойкость пуццоланового цемента при воздействии пресных, особенно мягких и сульфатных вод выше, чем портландцементов. В кислых и углекислых водах недостаточно стоийкий. Водопотребность ППЦ выше, чем у ПЦ, так как на смачивание развитой поверхности минеральных добавок требуется значительный объем воды (нормальная густота пуццоланового ПЦ 28-35%, а обычного портландцемента 22-26%). Вследствие повышенной водопотребности и, следовательно, пористости цементного камня бетоны на пуццолановом портландцементе менее морозостойки, чем на портландцементе. Бетоны на ППЦ характеризуются значительными деформациями усадки и набухания, что связано с повышенным содержанием в цементном камне гелевидных новообразований и развитой сетью мельчайших капилляров. При твердении в воздушно-сухих условиях бетон на пуццолановом портландцементе теряет прочность, что объясняется большой усадкой и «выветриванием» воды из гидратных соединений. Воздухостойкость шлакопортландцемента выше, чем ППЦ, но уступает портландцементу.Вследствие меньшего содержания клинкерной части в ППЦ себестоимость ниже, чем портландцементов той же марки.Пуццолановый ПЦ применяют для массивных бетонных и железобетонных конструкций подводных и подземных частей сооружений. Широко используют эти цементы в производстве сборных изделий с тепловлажностной обработкой (ТВО).