Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Кропотов В.Н. Строительные материалы учеб. для [архитектур.] вузов

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
54.63 Mб
Скачать

вается пригодным, так как эти воды разрушают гидрат окиси кальция. Более целесообразными методами борьбы против действия указанных вод являются придание бетону высокой плотности, а в особо ответст­ венных случаях — гидроизоляция его.

8. ОСОБЫЕ ВИДЫ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

Выпускаемый промышленностью портландцемент не всегда удовлет­ воряет требованиям, которые предъявляют к нему в специальных обла­ стях строительства, например, гидротехническом, дорожном, аэродром­ ном и пр. Поэтому цементная промышленность выпускает ряд цемен­ тов со специальными свойствами.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) обладает более интен­ сивным, чем обычный, нарастанием прочности в начальный период твердения, что достигается путем более тонкого помола цемента и ре­ гулирования его химического и минералогического состава, а также особенностью технологического процесса.

Клинкер БТЦ содержит обычно 60% трехкальциевых силиката и алюмината с ограниченным количеством свободной окиси кальция (до 0,5%).

Повышенная прочность БТЦ в первые сроки твердения в значи­ тельной мере обусловлена не только минералогическим составом, но и тонкостью измельчения цемента до 3500—4000 см2(вместо 2800— 3000) для обычного портландцемента.

БТЦ через 1—3 суток твердения получает прочность соответст­ венно 40—50 и 60—70% от марочной. При водотепловой обработке (при 70—80°) прочность изделий через 4—6 ч возрастает до 70—80% от прочности 28-дневного хранения. Выше 80° пропаривать изделия не следует, так как прочность их понижается. БТЦ по мере поступления на завод следует быстро использовать, так как при хранении он быстро теряет активность.

Быстротвердеющий портландцемент предназначают для изготовле­ ния высокопрочных, обычных и предварительно напряженных железо­ бетонных изделий и конструкций в заводских и полигонных условиях. Это дает возможность значительно сократить потребность в металличе­ ских формах, а в отдельных случаях отказаться и от тепловой обра­ ботки изделий.

Пластифицированный портландцемент отличается от обычного способностью придавать растворным и бетонным смесям на этом цементе повышенную подвижность и удобоукладываемость, а затвер­ девшим растворам и бетонам — повышенную морозостойкость и проч­ ность бетона. Это достигается снижением водоцементного отношения при сохранении заданной подвижности бетонной смеси.

Изготовляют этот цемент путем введения в портландцемент при его помоле пластифицирующей поверхностно-активной добавки в виде концентрата сульфитно-спиртовой барды в количестве 0,15—0,25% от веса цемента в пересчете на сухое вещество.

Влияние добавок на повышение пластичности цементного теста объ-

144

ясняется тем, что сульфолигниновые соединения образуют на поверх­ ности твердеющих частиц коллоидные адсорбционные пленки гидро­ фильного характера, ослабляющие силы молекулярного взаимодей­ ствия между частицами твердой фазы и цементно-водной суспензии.

Пластифицированный портландцемент применяют для тех бетонных и железобетонных конструкций и сооружений, которые подвергаются систематическому замораживанию и оттаиванию или увлажнению и высыханию (в мягкой воде).

Этот цемент наряду с портландцементом применяют в основном для изготовления монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

Гидрофобный портландцемент отличается от портландцемента по­ ниженной гигроскопичностью при хранении в неблагоприятных усло­ виях, а также способностью придавать растворным и бетонным смесям на этом цементе повышенную подвижность и удобоукладываемость, а затвердевшим растворам и бетонам — повышенную морозостой­ кость. Получают его путем совместного измельчения обычного портландцементного клинкера с гидрофобными добавками, такими, как мылонафт, асидол, олеиновая кислота и др. Добавки вводят, в зависи­ мости от их вида, в количестве 0,06—0,30% от веса цемента.

Во время перемешивания растворной или бетонной смеси гидрофоб­ ные пленки легко ликвидируются с поверхности частиц зернами запол­ нителей, в результате чего смесь приобретает способность нормально схватываться и твердеть.

Гидрофобизующие добавки способствуют образованию цементного камня с более однородной и мелкозернистой структурой.

Растворы и бетоны на гидрофобном цементе имеют меньшую водо­ проницаемость и повышенную морозостойкость. Гидрофобный цемент выпускается четырех марок: 300, 400, 500 и 600.

Сульфатостойкий портландцемент изготовляют из портландцементного клинкера. Содержание трехкальциевого силиката в клинкере не должно превышать 50%, а трехкальциевого алюмината — 5%. Он обладает повышенной сульфатостойкостью и умеренной тепловой гидратацией.

Сульфатостойкий портландцемент предназначают для изготовления бетонных и железобетонных конструкций наружных зон гидротехни­ ческих и других сооружений, работающих в условиях сульфатной агрессии при одновременном систематически переменном увлажнении и высыхании либо замораживании и оттаивании.

Высокая стойкость этого цемента в сульфатных водах обусловлена тем, что в затвердевшем состоянии он содержит небольшое количество высокоосновных гидроалюминатов кальция, чем устраняется возмож­ ность образования гидросульфоалюмината кальция, вызывающего коррозию портландцемента, а также замедляется коррозионный про­ цесс вследствие ограниченного содержания в клинкере трехкальцие­ вого силиката.

Этот портландцемент целесообразнее всего применять в тех слу­ чаях, когда одновременно требуется высокая стойкость против воздей­ ствия сульфатных вод и переменного замораживания и оттаивания, высыхания и увлажнения.

145

В связи с умеренным содержанием в клинкере трехкальциевого силиката и малым содержанием трехкальциевого алюмината сульфатостойкий цемент отличается от обычного пониженным тепловыделением; сульфатостойкий цемент выпускают двух марок: 300 и 400.

Портландцемент с умеренной экзотермией изготовляют из клин­ кера, содержащего трехкальциевого силиката не более 50%, а трех­ кальциевого алюмината — меньше 8%.

При твердении у этого цемента тепловыделение меньшее, чем у обыч­ ного портландцемента вследствие ограниченного содержания в нем ми­ нералов, которые характеризуются наибольшей экзотермией. Это свойство очень важно для сохранности массивных сооружений, в глу­ бине которых при повышенном тепловыделении масса бетона может разогреваться до значительных температур. Охлаждение при этом наружных зон бетонных массивов может вызвать большие внутренние напряжения, сопровождающиеся появлением трещин на поверхности бетонных конструкций.

Предназначают этот портландцемент для изготовления речных бе­ тонных и железобетонных массивных сооружений, работающих в ус­ ловиях систематического переменного замораживания и оттаивания либо увлажнения и высыхания.

Марки портландцемента с умеренной экзотермией — 300 и 400.

Белый и цветные портландцементы. Впервые производство белого портландцемента было организовано в России в 1866 г. А. И. Бах­ метьевым на Теклятском заводе.

Белый портландцемент отличается от обычного тем, что содержит минимальное количество железистых и других окрашивающих соеди­ нений и имеет поэтому не зелено-серую, а белую окраску. По всем другим свойствам он почти не отличается от обычного портланд­ цемента.

Для производства белого и цветного портландцементов используют наиболее чистые разновидности карбонатного и песчано-глинистого сырья. Сюда относятся мел и известняки, содержащие не более 0,15% Fe2 03 для белого цемента и 0,25% для цветного, а соединений мар­ ганца (в пересчете на МпО) соответственно не более 0,015 и 0,03%. Глинистым компонентом служит каолин и другие материалы, содер­ жащие Fe2 03 в глинистом и кремнеземном сырье не более 1,0%, а двуокиси титана ТЮ2 — 0,8%.

Обжиг сырьевой смеси проводят во вращающихся печах на беззоль­ ном топливе (мазут или газ) при повышенной температуре — 1550— 1650°С.

Для повышения белизны и чистоты тона клинкер отбеливают путем термической диссоциации окрашивающих окислов железа и марганца. Это достигается способом закалки, т. е. быстрого охлажде­ ния раскаленного клинкера (1500°) погружением его в воду. Резкое снижение температуры клинкера вызывает почти мгновенный процесс окисления окислов. По технологической схеме клинкер после охлаж­ дения в воде высушивают.

Белый цемент получают тонким измельчением маложелезистого клинкера совместно с активной минеральной добавкой и гипсом, а

146

цветные — измельчением тех же материалов со специальными крася­ щими пигментами.

Исследования проф. П. И. Боженова и других показывают, что цветные цементы можно получить измельчением специально окра­ шенных в процессе обжига цветных клинкеров с гидравлическими до­ бавками и гипсом. В качестве пигментов используют в небольших количествах соединения кобальта, хрома, марганца и др.

Красящие пигменты для цветных цементов должны обладать большой красящей способностью, высокой стойкостью к действию щелочей [Са(ОН)2 ], солнечного света и атмосферных воздействий. Этим требованиям удовлетворяют следующие пигменты: железный сурик — красный цвет; двуокись хрома — зеленый; кобальт —го­ лубой, ультрамарин — голубой; углеродистые пигменты — черные.

Белые и цветные цементы схватываются и твердеют несколько медленнее обычных портландцементов. Такие цементы в соответствии

сГОСТ 965—56 выпускают марок 300, 400 и 500.

Взависимости от степени белизны белые цементы разделяют на три сорта: БЦ-1, БЦ-2 и БЦ-3. Устанавливают белизну по величине коэф­ фициента яркости, определяемого с помощью фотометров. Эталоном

служит сернокислый барий BaS04 , коэффициент отражения которого не менее 96,3%. Коэффициент яркости по BaS04 для БЦ-1 должен быть не менее 75%; БЦ-2—73 и БЦ-3—70%. По белизне порошок белого цемента приближается к лучшим образцам фарфора, коэффициент яркости которого составляет от 70 до 90%.

Белый и цветные цементы характеризуются повышенной усадкой при твердении и пониженной коррозийной стойкостью и морозостой­ костью.

Для получения белых и цветных растворов и бетонов применяют соответствующего цвета инертные материалы — белую и цветную мраморную, гранитную и известняковую крошку, белый кварцевый песок и т. д.

Белый и цветные цементы — ценный декоративный материал. При­ меняют их для архитектурно-отделочных работ в виде растворов, бето­ нов и побелок для получения облицовочного слоя крупных панелей и блоков, изготовления цементных красок и скульптуры, дорожных знаков и различных строительных изделий.

Белые и цветные портландцемента необходимо хранить и тран­ спортировать в специальных контейнерах или плотных бумажных мешках.

9. ПУЦЦОЛАНОВЫЕ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ

Активные минеральные добавки. Такими добавками называют тонкоизмельченные природные или искусственные материалы, содержа­ щие активный кремнезем, их вводят в известково-вяжущие и цементы для улучшения их свойств и придания им специальных качеств.

Такие добавки в смеси с воздушной известью придают ей гидравли­ ческие свойства, т. е. способность твердеть под водой после некоторой выдержки на воздухе. Это объясняется тем, что Са(ОН)2 вступает в

147

химическое взаимодействие с активным кремнеземом, содержащимся в добавке, с образованием труднорастворимого в воде гидросиликата кальция по реакции

Са(ОН).2 + SiOä + пН,0 = СаО • Si0.2 (п -\-1 ) Н , 0

Активные минеральные добавки подразделяют на естественные и искусственные. Классификация их приведена в табл. 25.

Т а б л и ц а 25

П р и р о д н ы е добавки

 

вулканического

осадочного

И с к у с с т в е н н ы е д о б а в к и

 

п р о и с х о ж д е н и я

п р о и с х о ж д е н и я

 

Вулканические пеплы

Вулканические ту­ фы, пемзы

Трассы — метамор­ фические разновидно­ сти вулканических туфов

Диатомиты

Доменные

гранулированные

 

шлаки

 

 

 

 

Трепелы

Активные

кремнеземистые от­

Опоки

ходы

при

производстве

алюминия

 

из глины, состоящие в основном

 

(80—90%)

из

кремнезема

аморф­

 

ного

строения

 

 

 

Глиежи (естествен­

Зола-унос

(отход,

остающийся

но обожженные гли­

при

сжигании некоторых

видов

нистые породы)

твердого топлива)

 

 

Активность минеральных добавок характеризуется количеством СаО в мг, поглощенным из раствора 1 г добавки в течение 30 суток.

Отдельные виды минеральных добавок имеют следующую актив­ ность: трепел и доломиты — не менее 150, трассы — 60, пемзы, туфы, пеплы 50, глиежи 30.

Пуццолановый портландцемент гидравлическое вяжущее веще­ ство, твердеющее в воде и получаемое путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, необходимого количества гипса и активной минеральной добавки (трепела, пемзы, трасса) или тщательного смешивания раздельно измельченных материалов.

В пуццолановом портландцементе минеральных добавок вулкани­

ческого

происхождения должно содержаться (в%

от

веса цемента)

не менее

25 и не более 40%, добавок осадочного

происхождения —

в пределах 20—30%; обожженной глины глиежа

или

топливной зо­

л ы — в пределах 25—40%.

 

 

Для регулирования сроков схватывания и улучшения свойств цемента добавляют двуводный гипс, но S03 в пуццолановом портланд­ цементе должно содержаться не более 3,5%.

Смешивание клинкера портландцемента с активными добавками производят при совместном помоле в шаровой мельнице, как и при помоле портландцементного клинкера. Таким образом, производство пуццоланового портландцемента отличается тем, что клинкер, выхо­ дящий из печи, размалывается в многокамерной шаровой мельнице

148

вместе с активной минеральной добавкой и гипсом. До помола добавки дробят и сушат, гипс же только дробят.

Себестоимость пуццоланового портландцемента ниже, чем у порт­ ландцемента, причем с увеличением процента вводимой добавки себе­ стоимость уменьшается.

Твердение пуццоланового портландцемента в первой стадии аналогично процес­ су твердения обычного портландцемента, так как образуются те же продукты — гидрат окиси кальция, гидросиликат, гидроалюминат и гидроферрит кальция. Затем происходят вторичные реакции взаимодействия между активным кремнеземом добав­ ки и продуктами гидролиза и гидратации клинкера. Характер этих реакций зависит от минералогического состава клинкера. При обыкновенных температурах реакции протекают медленно: вначале, вследствие разветвленной поверхности добавки, известь адсорбируется на поверхности ее и лишь затем вступает в реакцию с аморф­ ным кремнеземом.

Минеральные добавки ускоряют процессы гидролиза и гидратации портландце­ мента вследствие понижения концентрации Са(ОН)2 в твердеющем цементе. В связи с тем, что Са(ОН)2 частично связывается в пуццолановом портландцементе в гидро­ силикат кальция, а гидроалюминат кальция образуется в меньшем количестве, пуццолановый портландцемент обладает большей водо- и солестойкостью (например, в гипсовых водах), большей плотностью и малой водонепроницаемостью бетона, изго­ товленного на нем.

При твердении пуццоланового цемента выделяется меньше тепла, что позволяет использовать этот цемент для массивных бетонных сооружений.

Влияние добавок отрицательно сказывается на прочности пуццоланового це­ мента в начальные сроки твердения, так как они разбавляют цементный раствор, уменьшая в нем количество чистого портландцемента. Но к 28-дневному сроку твер­ дения прочность пуццоланового портландцемента достигает прочности портландце­ мента, а при больших сроках в условиях влажной среды становится выше ее вслед­ ствие того, что количество гидросиликата кальция в нем больше, нежели в обычном портландцементе.

Пониженная прочность пуццоланового портландцемента в начальные сроки твердения объясняется большей водопотребностью его, так как нормальная густота цементного теста пуццоланового портландцемента в результате введения таких доба­ вок, как трепел и диатомит, составляет 30—40% вместо 20—30% для обычного порт­ ландцемента. В бетоне, приготовленном на этом цементе, соответственно В/Ц тоже значительно больше.

Поскольку реакция между активным кремнеземом добавки и гидратом окити кальция в пуццолановом портландцементе может протекать в присутствии воды, можно отметить, что пуццолановый портландцемент более чувствителен к прежде­ временному высыханию.

Сохранение влажной среды (усиленная поливка водой, укрытие поверхности пленкой из полимеров) является обязательным условием для твердения растворов и бетонов на пуццолановом портландце­ менте.

Отрицательным свойством пуццоланового портландцемента яв­ ляется пониженная сопротивляемость многократному замораживанию и оттаиванию.

Пуццолановый портландцемент выпускают четырех марок: 200, 300, 400 и 500. Его применяют в строительстве для подводных и под­ земных бетонных и железобетонных сооружений и для конструкций, находящихся в условиях повышенной влажности, когда от бетонов требуется большая водонепроницаемость.

Применять пуццолановый портландцемент для конструкций, под­ вергающихся быстрому высыханию, действию сульфатных вод и си-

149

стоматическому многократному замораживанию и оттаиванию, не допускается.

Сульфатостойкий пуццолановый портландцемент приготовляют из портландцементного клинкера с содержанием трехкальциевого алю­ мината не более 8%. Этот цемент применяют для устройства подвод­ ных конструкций наряду с сульфатостойким портландцементом, отли­ чающимся от него меньшей водостойкостью и несколько большей стои­ мостью.

10. ШЛАКОВЫЕ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ

Шлакопортландцемент представляет собой гидравлическое вяжу­ щее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера портландцемента, не­ обходимого количества гипса и доменного гранулированного шлака.

Количество гранулированного шлака в шлакопортландцементе должно составлять не менее 30 и не более 60% от веса цемента. В шла­ копортландцементе, предназначаемом для массивных гидротехнических сооружений, содержание шлака устанавливают по соглашению с проектными организациями.

Доменные гранулированные шлаки образуются при выплавке чугуна в доменных печах и в результате сплавления пустой породы (минералы, не содержащие железа) с золой топлива и флюсами. При выпуске из домны шлаки быстро охлаждаются. Процесс быстрого охлаждения шлаков называют грануляцией, а сам шлак — гра­ нулированным. При этом шлаки получают мелкозернистую струк­

туру с большим количеством стекла

(аморфной массы), что

определяет

их химическую активность.

По

химическому составу

доменные

шлаки разделяются на основные, у которых отношение

 

CaO+MgO

.

 

A l 2 0 3

+ Si0 2

> 1 ,

 

и кислые с отношением

CaO+MgO

A l 2 0 3 + Si0 2 ^

Активность доменных шлаков увеличивается с повышением содер­ жания СаО и А12 03 и уменьшается с увеличением содержания SiO,.

Кроме шлакопортландцемента, промышленность выпускает также

быстротвердеющий шлакопортландцемент, отличающийся более ин­ тенсивным нарастанием прочности в начальный период (до 7 суток), но 28-суточная прочность его равна марке обыкновенного шлакопорт­ ландцемента.

Для получения быстротвердеющего шлакопортландцемента при­ меняют соответствующий клинкер, доменные шлаки высокой актив­ ности, уменьшая их предельное содержание до 50% от веса цемента.

Шлакопортландцемент характеризуется замедленным нарастанием прочности в начальные сроки твердения, но марочная и последующая прочность его примерно одинаковы. С понижением температуры при-

150

рост прочности шлакопортландцемента сильно снижается. Повышен­ ная температура при достаточной влажности среды заметно сокращают сроки твердения шлакопортландцемента.

По пределу прочности при сжатии и изгибе шлакопортландцемент разделяют на марки 200, 300, 400 и 500. Быстротвердеющий шлако­ портландцемент должен иметь в трехсуточном возрасте предел проч­ ности при сжатии не менее 200 кГІсм2 и при изгибе не менее 35 кГ/ем2.

Водостойкость бетонов на шлакопортландцементе выше, чем на портландцементе из-за отсутствия в них свободного гидрата окиси кальция. В шлакопортландцементном бетоне окись кальция связана шлаком в труднорастворимые гидроалюминаты кальция и низкооснов­ ные гидросиликаты кальция, тогда как в портландцементном бетоне гидрат окиси кальция в значительном количестве содержится в сво­ бодном виде и может вымываться, ослабляя бетон.

Шлакопортландцементный бетон обладает удовлетворительной мо­ розостойкостью и воздухостойкостью. Однако он менее стоек, чем бетон на портландцементе. Это объясняется тем, что низкоосновные гидросиликаты склонны к деформациям при изменении влажности среды и слабо сопротивляются совместному действию воды и мороза.

Применяют шлакопортландцемент для тех же целей, что и порт­ ландцемент. Но, учитывая его повышенную водостойкость, более це­ лесообразно использовать его в гидротехнических сооружениях, а также для конструкций, находящихся в условиях влажной среды. Не следует применять этот цемент в конструкциях, подвергающихся частому замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию.

Известково-шлаковый цемент является гидравлическим вяжущим веществом, которое получают совместным помолом или тщательным смешиванием в сухом со­ стоянии предварительно тонкоизмельченных извести и гранулированного домен­ ного шлака.

Извести в виде гидратной (пушонки) или негашеной (кипелки) берут 10—30%, гранулированного доменного шлака 70—90%. Для регулирования сроков схваты­

вания и повышения прочности в смесь добавляют до 5% гипса. Схватывается и твер­ деет известково-шлаковый цемент медленно. Начало схватывания наступает через 5—6 ч, конец схватывания — через 12—20 ч.

Марки этого цемента — 50, 100, 150 и 200.

Известково-шлаковый цемент имеет недостаточную воздухо- и морозостойкость, поэтому его можно применять для изготовления бетонов и растворов, используемых в сооружениях, которые постоянно находятся во влажных условиях.

Сульфатно-шлаковый цемент представляет собой гидравлическое вяжущее вещество, состоящее из смеси тонкоизмельченных гранулированного доменного шлака (80—85%), гипса или ангидрита (15—20%) и портландцементного клинкера (до 5%). Вместо портландцемента можно вводить в смесь до 2% окиси кальция.

Изготовляют этот цемент либо путем совместного помола составляющих материа­ лов, либо смешиванием их после предварительного измельчения каждого в отдельно­ сти.

Сульфатно-шлаковый цемент выпускают четырех марок: 150, 200, 250 и 300. При относительно высокой прочности сульфатно-шлаковый цемент является самым дешевым из всех видов гидравлических вяжущих веществ, так как в его состав входит

местное сырье — отходы

металлургического производства (шлаки),

гипс (ангидрит)

и в нем почти не содержится цементного клинкера.

 

 

Состав этого цемента был предложен академиком П. П. Будниковым, и его часто

называют ш л а к о в ы м

б е с к л и н к е р н ы м

ц е м е н т о м .

При производ­

стве этого цемента не требуется топлива, поскольку

в состав их не входит известь.

Получается она, как известно, обжигом при высокой температуре,

что требует зна-

151

чительного расхода топлива и усложняет производство известково-шлакового це­ мента.

Сульфатно-шлаковый цемент высокостоек против действия сульфатных вод. В связи с этим его применяют в морских гидротехнических сооружениях и для подзем­ ных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных вод.

11. СЛАНЦЕЗОЛЬНЫЙ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ

Это гидравлическое вяжущее вещество, полученное путем совмест­ ного тонкого измельчения портландцементного клинкера и мельчай­ шей фракции летучей зоны пылевидного сжигания горючего сланца

эстонских

месторождений — кукерсита. Золы в цементе должно быть

не менее

15 и не более 25%.

 

 

Технология

производства

цемента

разработана в

лаборатории

строительных

материалов Таллинского

политехнического института

В. X. Кикасом, Р. Э. Отсманом, А. А. Хайном, которые доказали, что

мельчайшая фракция золы

обладает

гидравлическими

свойствами.

Добавка

мельчайшей фракции золы повышает активность и скорость

твердения

цемента марок 400—500.

 

 

Особо

благоприятна для

твердения

цемента тепловлажностная

обработка. Сланцезольный портландцемент отличается морозостой­ костью, но несколько повышенными величинами усадки и набухания.

Цемент успешно использован для производства сборного железо­ бетона с применением пропаривания, бетонных покрытий автомобиль­ ных дорог.

Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее вещество (ГЦПВ) было предложено проф. А. В. Волженским с сотрудниками. Оно представляет собой смесь 50—75% полуводного гипса первого сорта, 15—25% портландцемента не ниже марки 300 и 10—25% гидравлической добавки (или смеси полуводного гипса и готового пуццоланового портландцемента, содержащего гидравлическую добавку). Это смешанное вяжущее вещество водостойко и быстро твердеет.

Портландцемент и гидравлические добавки можно вводить и непосредственно в варочные котлы при производстве строительного гипса. Получать водостойкие мате­ риалы можно и при замене в смешанном вяжущем портландцементе доменным шлаком.

Гинсоцементное вяжущее выпускают двух марок — 100 и 150. Основные пока­ затели его приведены в табл. 26.

Т а б л и ц а 26

М а р к и

 

Показатело к а з а т е ли Г Ц П В

150

100

Сроки схватывания, мин:

 

4

4

 

 

 

 

Тонкость

помола,

остаток в % по весу на сите 0,2, не более

20

20

15

10

Предел прочности

при сжатии, кГ/сл2 ,

у образцов, высушенных

 

 

до постоянного веса:

 

 

 

 

после

влажновоздушного хранения,

не ниже . . .

100

150

в водонасыщенном состоянии, не ниже

60

90

На ГЦПВ можно получить бетоны марок 150—200 при расходе вяжущего 300— 450 кг. Эти бетоны через 2—3 ч после изготовления набирают 30—40% марочной

прочности. Ускоряют твердение бетонов путем пропарки их при 70—80° в течение —

152

5—8 ч. Морозостойкость изделий соответствует 20—50 циклам замораживания и

оттаивания.

Панели из ГЦПВ применяют для устройства стен ванных и душевых комнат, санитарных кабин, из них монтируют блоки с вентиляционными каналами и др.

12. ГЛИНОЗЕМИСТЫЙ ЦЕМЕНТ

Глиноземистым цементом называют быстротвердеющее гидравличе­ ское вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения обож­ женной до плавления (или спекания) сырьевой смеси бокситов с изве­ стняком с преобладанием в готовом продукте низкоосноеных алюми­ натов кальция.

Глиноземистые цементы выпускают как без добавок, так и с добав­ ками до 2% различных минеральных веществ, которые улучшают не­ которые свойства цемента и снижают его стоимость.

Главной составляющей частью клинкерл является однокальциевый алюминат СаО-А12 03 . При затворении порошка глиноземистого цемента водой уплотнение пластичного теста и твердение протекают аналогично обыкновенному портландце­ менту .

Однокальциевый алюминат при взаимодействии с водой гидратирует, образуя в конечном итоге двухкальциевый восьмиводный гидроалюминат и гидрат окиси алюминия

2 (СаО- А 1 2 0 3 • 10Н2 О) + Н 2 0 = 2СаО • А 1 2 0 3 • 8 Н 2 0 + 2А1(ОН)3

В дальнейшем уплотняется гель двухкальциевого гидроалюмината и кристалли­ зуются продукты гидратации. Эти процессы проходят очень интенсивно, что обеспе­ чивает быстрое нарастание прочности цемента. Примерно через 5—6 ч прочность его

может достичь 30% и более от марочной, через сутки твердения — выше 80%, а в 3-суточном возрасте — марочной.

Глиноземистый цемент является быстротвердеющим, но не быстросхватывающимся вяжущим веществом. По ГОСТу начало схватывания его должно поступить не ранее 30 мин, а конец — не позднее 12 ч.

Глиноземистый цемент выпускают трех марок — 400, 500 и 600. Марка цемента обозначается по пределу прочности при сжатии образ­ цов, продвергнутых испытанию в возрасте 3 суш после твердения в нормальных условиях.

Более благоприятными для твердения глиноземистого цемента являются влажные условия и нормальная температура (20±5°). На­ растание прочности цемента в условиях температуры выше 25° умень­ шается, возможно даже падение достигнутой прочности и разрушение бетона в результате перекристаллизации двухкальциевого гидроалю­ мината в трехкальциевый. Это свойство называют болезнью глинозе­ мистого цемента. Поэтому пропаривать изделия на глиноземистом цементе нельзя.

При температуре ниже нормальной и близкой к нулю твердение глиноземистого цемента происходит удовлетворительно, что объяс­ няется его высокой экзотермией. В течение 1—3 суток глиноземистый цемент выделяет в 1,5—2 раза больше тепла, чем портландцемент.

Большая экзотермичность ограничивает применение глиноземи­ стого цемента в массивных конструкциях, так как разогрев бетона внутри массива и охлаждение его снаружи вызывают растягивающие напряжения в наружных слоях — образуются трещины.

153

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ