13. Портландцемент. Классификация цементов в соответствии с гост 30515-97. Современные пути экономии цемента.

Портландцемент представляет собой гидравлическое вяжущее, по­лучаемое тонким помолом цементного клинкера, минеральных добавок и природного гипса (1,5—3,5% в пересчете на SO3). Цементный клинкер получают путем обжига до спекания природных мергелей определенного химического состава или искусственных смесей известняка с глиной (домен­ными шлаками), подобранных в соответствии с требуемым химическим составом.

Портландцемент содержит активные минеральные добавки осадочного происхождения (до 10%) или гранулированные доменные шлаки (до 15%). Гипс добавляют для регулирования сроков схватывания цемента.

Сырьевыми материалами для производства клинкера являются из­вестняки, мел, мергели, породы с высоким содержанием СаСО3 и гли­нистые породы, содержащие SiO2, A12O3, Fe2O3.

Приготавливают 2 способами: сухой способ состоит в совместном измельчении и однородном смеши­ваний высушенных в барабанах сырьевых материалов, после чего полу­чается сырьевая мука. Процесс сушки может совмещаться с помолом в трубных (шаровых) мельницах; мокрый способ применяют в том случае, когда сырьем служат влажные и мягкие горные породы, содержащие грубые примеси. Смесь загружают в необходимом соотношении в болтушку, где она из­мельчается, перемешивается и освобождается от механических примесей.

Минералогический состав:

1. Алит в основном состоит из трехкальциевого силиката 3 CaOSiO2. При затворении водой он быстро твердеет с большим выделением тепла.

2.Белит содержит b-форму 2СаО • SiO2 с примесью ЗСаО • А12О3. При твердении он выделяет тепла почти в 2 раза меньше, чем алит.

3.Целит имеет темно-коричневый цвет, образуясь из затвердевшей жидкой фазы. Обладает разнообразным составом и чаще состоит из 4СаО • А12О3 • Fe2O3 с примесями ЗСаО • А12О3; 2СаО • SiO2 и др. Он твердеет медленнее, чем С3А, но быстрее, чем силикаты кальция с малым экзотермическим эффектом.

4.Алюминат ЗСаО • А12О3 — быстротвердеющий минерал с большим тепловыделением (1,5 раза больше, чем у алита, и в 6 раз больше, чем у белита).

Классификация цементов:

1. По назначению цементы подразделяют на: общестроительные; специальные.

2. По виду клинкера цементы подразделяют на основе:

- портландцементного клинкера;

- глиноземистого (высокоглиноземистого) клинкера;

- сульфоалюминатного (-ферритного) клинкера

3. По прочности на сжатие цементы подразделяют на классы: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5.

4. По скорости твердения общестроительные цементы подразделяют на:

- нормальнотвердеющие — с нормированием прочности в возрасте 2 (7) и 28 сут;

- быстротвердеющие — с нормированием прочности в возрасте 2 сут, повышенной по сравнению с нормальнотвердеющими, и 28 сут.

5. По срокам схватывания цементы подразделяют на:

- медленносхватывающиеся — с нормируемым сроком начала схватывания более 2 ч;

- нормальносхватывающиеся — с нормируемым сроком начала схватывания от 45 мин до 2 ч;

- быстросхватывающиеся — с нормируемым сроком начала схватывания менее 45 мин.

Специалисты считают, что можно сократить расход цемента (и при этом повысить качество и долговечность конструкций), если приготовлять бетон из чистых фракционированных заполнителей. Мощным средством экономии цемента являются химические добавки, и в первую очередь пластификаторы. Определенные резервы уменьшения расхода цемента имеются в раздельной технологии приготовления бетонной смеси. Имеются и другие пути экономии цемента - применение высококачественных форм для контрольных образцов, учет последующего нарастания прочности бетона рациональные подборы составов бетонов и растворов, применение автоматических устройств по дозированию составляющих и т.д.