15.Роль химических добавок в цементе. Пластифицирующий и гидрофобный портландцемент

Применение химических добавок позволяет существенным об­разом влиять на цементные растворы и бетоны, повышая их каче­ство и придавая им специфические свойства. Использование до­бавок практикуется в настоящее время настолько широко, что этот вопрос заслуживает особого внимания для избежания воз­можных ошибок.

Применяемые добавки могут иметь природное происхождение или могут быть получены искусственным путем в качестве основ- ного или побочного продукта производства. По химическому со­ставу они подразделяются на минеральные и органические. Мине­ральные добавки, в свою очередь, можно подразделить на раствори­мые в воде и нерастворимые. К нерастворимым относятся актив­ные минеральные добавки (см. подразд. 8.9), а к растворимым — добавки, ускоряющие твердение бетона, и противоморозные до­бавки.

Пластифицированный портландцемент (ППЦ) получают помолом портландцементного клинкера вместе с гипсом и пластифицирующими добавками в виде концентрата сульфитно-спиртовой барды (ССБ) или кальциевой соли лигносульфоновой кислоты (ЛСТ) и других добавок в количестве 0,15...0,25 % от массы цемента. Марки этого цемента 400 и 500. Пластифицированный цемент придает растворным и бетонным смесям повышенную подвижность по сравнению с обычным портландцементом при одинаковом расходе воды. Эффект пластификации используют для уменьшения воды в бетоне и растворе, повышения их плотности, морозостойкости и водонепроницаемости. ППЦ рекомендуется для изготовления бетонов, используемых в дорожном, аэродромном и гидротехническом строительстве.

Гидрофобный портландцемент (ГПЦ) получают путем введения при измельчении клинкера 0,1...0,3  % мылонафта, асидола, синтетических жирных кислот и других гидрофобизи-рующих добавок.

Цементные зерна, покрытые с поверхности тонким слоем гидрофобного вещества, не поглощают влагу из атмосферы, и, следовательно, при хранении на воздухе не происходит гидратация зерен цемента. При длительном хранении портландцемента с гидрофобизирующей добавкой активность его снижается незначительно.

ГПЦ должен удовлетворять тем же требованиям, что и обычный портландцемент. Дополнительное требование - невпитывание капли воды, нанесенной на поверхность пробы цемента, в течение 5 мин. При перемешивании с водой гидрофобные оболочки на зернах цемента разрушаются. Однако портландцемент этого вида несколько замедленно схватывается и набирает прочность по сравнению с обычным портландцементом. Его применяют в гидротехническом, дорожном и аэродромном строительстве.

16. Особые виды цемента: глиноземистые, расширяющиеся и безусадочные, напрягающий цемент

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения клинкера, содержащего преимущественно низкоосновные алюминаны кальция.

Глиноземистый цемент обладает высокой прочностью только в том случае, если он твердеет при умеренных температурах, не свыше 25 °С. Поэтому глиноземистый цемент нельзя применять для бетонирования массивных конструкций из-за разогрева бетона, а также подвергать тепловлажностной обработке. При обычных температурах (до 25 С) в процессе твердения глиноземистого цемента образуется высокопрочное вещество — двухкальциевый гидроалюминат:

2(СаО • А1203) + 11Н20 = 2СаО • А1203 • 8Н20 + 2А1(ОН)3

воздухе он проявляет безусадочные свойства.

Расширяющийся портландцемент (РПЦ) является гидравлическим вяжущим веществом, получаемым совместным тонким измельчением следующих компонентов (в процентах по массе): портландцемент- ного клинкера — 58... 63; глиноземистого шлака или клинкера — 5... 7; гипса — 7... 10; доменного гранулированного шлака или другой активной минеральной добавки — 23...28. РПЦ отличается быстрым твердением в условиях кратковременного пропаривания, высокой плотностью и водонепроницаемостью цементного камня и способ-

ностью расширяться в водных условиях и на воздухе при постоянном увлажнении в течение первых 3 сут.

Напрягающий цемент, затворенный водой, 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, для цементно-бетонных покрытий аэродромов, в спортивных и подземных сооружениях.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) является быстросхватывающимся и быстротвердеющим гидравлическим вяжущим

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент — быстротвер- деющее гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким измельчанием высокоглиноземистых клинкера или шлака и природного двуводного гипса или тщательным смешиванием тех же материалов, измельченных раздельно. Гипсоглиноземистый цемент обладает свойством расширения при твердении в воде; при твердении на воздухе он проявляет безусадочные свойства.