Специальные виды цементов

Специальные виды цементов отличаются от портландцемента используемым сырьем, технологией изготовления и, как следствие, наличием специфических свойств. К этому классу цементов относят глиноземистый, безусадочный, напрягающий, расширяющийся и шлакощелочной. Глиноземистый цемент получают обжигом до плавления смеси бокситов или высокоалюминатных шлаков и известняка при температуре 1500 – 1600 ⁰С. Вследствие преобладания в его составе высокоактивных алюминатов кальция, цемент в первые сутки твердения набирает до 90 % марочной прочности, а спустя трое суток марку – 400, 500, 600. Применение этого гидравлического вяжущего обусловлено высоким тепловыделением при твердении, морозо-, коррозионно- и термостойкостью (до 1400 ⁰С). В связи со спецификой свойств глиноземистый цемент используют при выполнении аварийных бетонных работ, получении долговечных конструкций, работающих в сложных условиях действия мороза и агрессивных сред, и жаростойких бетонов с температурой эксплуатации до 1200 ⁰С. Цемент нельзя использовать, из-за опасности растрескивания бетона, при бетонировании в жарком климате, термообработке и возведении массивных монолитных конструкций.

В зависимости от соотношения компонентов составы на глиноземистом цементе с добавками гипса и гидроалюминатов кальция используют для получения безусадочного, напрягающего и расширяющегося цементов. Первый используют для омоноличивания стыков в крупнопанельном домостроении, второй цемент при получении труб и изготовления емкостей для хранения жидкостей, третий – применяют при производстве преднапряженных железобетонных конструкций. Последнее связано со способностью многокомпонентного вяжущего при гидратации расширяться в свободном состоянии на 3 – 4 %. Если этот процесс происходит в замкнутом объеме, ограниченном формой, бетону передается определенное напряжение, что переводит его в сжатое –преднапряженное состояние, позволяющее повысить его прочность на изгиб и растяжение.

Шлакощелочной цемент получают путем помола доменного шлака и щелочесодержащего компонента или затворением тонкомолотого шлака концентрированным щелочным раствором. При измельчении шлака возможно введение добавок стеклобоя до 40 % или глинистых материалов до 25 % в естественном или обожженном состоянии.

Вследствие высокой щелочности составы на этом гидравлическом вяжущем могут твердеть при отрицательных и положительных температурах, в автоклавах и пропарочных камерах нормального давления. Активность (марка цемента) составляет 400 – 1000 кгс/см². Бетоны на этом цементе обладают повышенными водо-, морозо- и коррозионной стойкостью, а также способностью увеличивать прочность при эксплуатации во влажной среде, поэтому наиболее рационально его применять в дорожном и гидротехническом строительстве. Согласно стандартакачество цементовоценивают по основным и рекомендуемым показателям.

К основным относятся следующие:

• химический, вещественный и минералогический состав;

• предел прочности на сжатие и изгиб через 28 суток естественного твердения;

• нормальная густота цементного теста (НГ), представляющая водоцементное отношение, выраженное в процентах, при котором достигается нормируемая пластичность, необходимая для определения сроков схватывания и равномерности изменения объема;

• равномерность изменения объема в процессе гидратации;

• активность цемента при пропаривании для портландцементов с минеральными добавками;

• удельная эффективная активность естественных радионуклидов.

К рекомендуемым относятся показатели общего характера: сроки схватывания, тонкость помола и специального назначения: коррозионная стойкость, содержание свободной СаО, термостойкость, гидрофобность и т. д.

На основании полученных результатов, которые должны соответствовать требованиям стандарта, цементу присваивают марку (300, 400, 500, 600),численно равную среднеарифметической величине предела прочности на сжатие в кгс/см²с учетом прочности на изгиб. При гарантированном значении вводят показатель – класс цемента по прочности, который принимается равным: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5 (МПа).

Виды минеральных вяжущих представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1