10. Высококачественные конгломиратные материалы и основы их получения

Для получения на основе смешанных вяжущих веществ конгломератных материалов требуются дополнительные компоненты, которые в отмеренных количествах способны образовать смесь, а после отвердевания — и монолит, в котором заполняющая часть сцементирована непрерывной пространственной сеткой цементного камня при минимальной толщине его пленочного распределения. Такой выбор структурных параметров обеспечивает сформировавшемуся конгломерату оптимальную структуру с комплексом экстремальных показателей свойств. Эта закономерная взаимосвязь оптимальной структуры с наиболее благоприятными показателями (экстремальными) качества отражает, как известно, закон створа.

Особый интерес представляют гипсоцементно-пуццолановые вяжущие вещества (ГЦПВ), поскольку в них содержится до 75% (по массе) строительного полуводного гипса, а смешанное вяжущее, тем не менее, становится гидравлическим. В отличие от гипса имеет повышенную прочность, улучшенные деформативные характеристики, увеличенную водо- и морозостойкость. В сравнении с портландцементом ГЦПВ более сульфатостойкое и менее чувствительное к воздействию некоторых органических кислот.

Наиболее распространенной продукцией, изготовляемой на основе смешанных вяжущих веществ, по-прежнему остаются бетоны.

При формировании ГЦП-камня и конгломератов существенную роль играет разновидность портландцемента как компонента ГЦПВ, его химико-минералогический состав. При взаимодействии с водой портландцемент выделяет свободный гидрат оксида кальция. Он вступает в химический контакт с кислой активной минеральной добавкой типа природного пуццоланизирующего вещества. Образуются гидросиликаты кальция, а с алюминатной частью вяжущего — гидросульфоалюминаты кальция. Поэтому для ГЦПВ из цементных вяжущих предпочтительнее использовать некоторые пуццолановые и шлаковые портландцементы, а также низко-алюминатные цементы. Из активных минеральных добавок предпочтение отдают веществам осадочного происхождения(высокоактивным трепелам,кислым шлакам, керамзитовой пыли).

Если в качестве минеральных добавок приняты гидравлические доменные шлаки, то целесообразно изготовлять и применять в бетонах гипсошлакоцементное вяжущее вещество (ГШЦВ) с содержанием примерно 65—40% полуводного гипса или ангидрита, 30—50% кислого доменного шлака и 5—8% портландцемента.

ГЦПВ обладает коротким сроком схватывания (4—7 мин), что связано с необходимостью введения замедлителей процессов структурообразования. Сильнодействующими замедлителями схватывания являются коллоидные растворы органических веществ (казеина, кератина и др.), которые, адсорбируясь на кристаллах гипса, препятствуют их контакту с водой. Замедлители оказывают также пластифицирующее действие, что позволяет снижать водо-потребность ГЦП—вяжущего вещества. Эти малые добавки, адсорбируясь на гранях растущих кристаллов, способствуют формированию мелкокристаллической структуры, что также обусловливает увеличение прочности камня.

Бетоны на основе ГЦПВ изготовляют тяжелые(обычные),мелкозернистые,легкие и др.