3.3.2. Алюминатные цементы

Алюминатные цементы состоят в основном из алюминатов кальция. К ним относится глиноземистый цемент и его разновидности.

Глиноземистый цемент. Глиноземистый цемент – продукт тонкого измельчения глиноземистого клинкера, получаемого обжигом сырьевой смеси из известняков и бокситов при температуре 1300…1400^о.

Химический и минеральный состав. Химический состав: Аl₂O₃, СаО, SiO₂, Fe₂O₃ . Минеральный состав: однокальциевые алюминаты СаО·Аl₂O₃ и СаО·2Аl₂O₃.

Глиноземистый цемент представляет собой быстротвердеющее, но нормально схватывающееся вяжущее. Твердение глиноземистого цемента протекает только при комнатной температуре не выше 25^о по следующей реакции

2(СаО·Al₂O₃) + 11Н₂О = СаО·Al₂O₃·8Н₂О + 2Al(ОН)₃

При твердении выделяется в 1,5 раза больше тепла, чем при твердении портландцемента.

Марки его назначаются в 3-суточном возрасте, при этом они почти такие же, что и у портландцемента. Глиноземистый цемент выпускают марок М400, М500, М600. Сроки схватывания у него такие же, как и у портландцемента.

Это вяжущее обладает рядом особых свойств – повышенной коррозионной и жаростойкостью, высокой прочностью и морозостойкостью. По стоимости глиноземистый цемент в 3-4 раза дороже портландцемента.

Глиноземистый цемент применяют для жаростойких бетонов и растворов, при ремонтных работах, а также в производстве безусадочных и расширяющихся цементов, широко используемых для ремонта и реставрации бетонных сооружений.

Безусадочные и расширяющиеся цементы. У силикатных цементов (портландцемента и его разновидностей) есть один недостаток. Все они при твердении дают усадку, т.е. уменьшаются в размерах и объеме. В ряде случаев это может привести к растрескиванию изделий. Для того, чтобы избежать деформаций усадки, создали безусадочные и расширяющиеся цементы, которые в своей основе содержат глиноземистый цемент. Они обладают контролируемым расширением. Эти цементы используют в основном при ремонтно-восстановительных работах, для гидроизоляции и др.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ). Его получают из глиноземистого цемента, гипса и гидроалюмината кальция. Марка по прочности М 500. Расширение происходит в первые трое суток твердения. При твердении на воздухе оно составляет через сутки 0,05%, в воде от 0,2 до 1%.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ). Его получают из глиноземистого клинкера и двуводного гипса. Марка по прочности М 500. Он расширяется при твердении в воде на 0,6% за 3 суток твердения, при твердении на воздухе проявляет безусадочные свойства.

Расширяющийся портландцемент (РПЦ). Его получают из портландцементного и глиноземистого клинкера, гипса и активной минеральной добавки (шлака). Марка по прочности М 500. Он расширяется при твердении в воде за 30 суток до 2,5%, при твердении на воздухе способен расширяться на 0,3% только в первые 3 суток при постоянном увлажнении.

Напрягающий цемент (НЦ). Он состоит из 65-75% портландцемента, 13-20% глиноземистого цемента и 6-10% гипса. В процессе расширения в определенных условиях твердения этот цемент создает в арматуре предварительное напряжение. Затворенный водой, он сначала твердеет и набирает прочность, затем расширяется как твердое тело и напрягает железобетон. Напрягающий цемент показывает значительное расширение после затвердевания и приобретения прочности порядка 10-20 МПа, что позволяет применять его для изготовления железобетонных конструкций, в которых арматура получает предварительное напряжение вследствие напряжения бетона, например, железобетонных напорных труб, резервуаров и т.д.