67. Состав, свойства и способ получения шлако-песчаных цементов.

Доменные шлаки содержат в основном те же оксиды, что и портландцементный клинкер. Но в них содержится значительно меньше оксида кальция и больше оксидов кремния и алюми­ния. При охлаждении шлака низкое содержание оксида кальция обусловливает кристаллизацию соединений с низкой по срав­нению с клинкерными минералами основностью. К этим соеди­нениям относятся β- и Y-2CaO'SiOs, твердый раствор геленита 2СаО· А12О3· SiO2 с окерманитом 2СаО -MgO -2SiO2 (мелли-литы), магнезиальная шпинель MgO · А12О3 и другие соедине­ния, которые в гидратационном отношении менее активны, чем минералы портландцементного клинкера. При комнатной темпе­ратуре способностью к медленному твердению обладает лишь |3-2СаО · SiO2.

Если шлак быстро охладить, что достигается при грануля­ции, то он застывает в стекловидном состоянии. Гидратационная активность его при этом значительно повышается. Грану­лированные доменные шлаки при затворении на воде и введе­нии небольшого количества химических возбудителей (оксида кальция, портландцемента, сульфатов) способны медленно за­твердевать.

Гидратационная активность шлаков увеличивается при по­вышении температуры. В этом случае проявляют способность к твердению и закристаллизованные (отвальные) шлаки.

При исследовании свойств шлаковых растворов выяснилось, что в условиях повышенных температур (выше 100 °С) они об­разуют к двум суткам твердения более прочный цементный ка­мень, чем портландцементные растворы. Однако при длитель­ном гидротермальном воздействии цемент в виде молотого шлака, а также облегченный шлако-бентонитовый цемент термостойки только до 120—160°С. При более высоких темпе­ратурах термостойким является только шлако-песчаный цемент, который даже при высокой тонкости помола компонентов обра­зует растворы с пониженной седиментационной устойчивостью, поэтому его приходится затворять при В/Ц<0,5 или вводить стабилизирующие добавки (бентонит, диатомит).

68. Состав, свойства и способ получения известково-кремнеземистых цементов.

При реакции гидроксида кальция (суспензия готовится, как правило, на основе гашеной извести — пушенки) с оксидом кремния образуются гидросиликаты кальция:

η Са (ОН)2 + SiO2 + m H2O = η СаО · SiO2 · m H2O.

Вид и состав гидросиликата зависят от степени основности (СО) исходной смеси Са(ОН)г и SiO2 и температуры

В температурном интервале 40—80 °С следует применять смеси гашеной извести-пушенки с диатомитом, трепелом или пылевидной золой каменных углей. При этом получаются седи-ментационноустойчивые суспензии с высоким водосодержанием, быстротвердеющие, особенно при добавках фторидов натрия, кальция, алюминия, но нуждающиеся в замедлении схватыва­ния. Эффективными замедлителями являются соли винной, фос­форной и борной кислот.

Суспензии извести и кристаллического кремнезема доста­точно быстро затвердевают при температурах выше 120 °С, при этом без добавки замедлителя схватывания время сохранения прокачиваемости их незначительное.

При температурах выше 120 °С прочность цементного камня и известково-кремнеземистых тампонажных растворов посте­пенно снижается и повышается проницаемость вследствие пере­кристаллизации первоначально образовавшихся метастабиль-ных гидросиликатов кальция в термодинамически устойчивые гиллебрандит, ксонотлит, тоберморит или гиролит в зависимо­сти от степени основности исходной смеси. Поэтому наиболее благоприятная область применения этих материалов — от 40 до 120 °С в составе тампонажных растворов пониженной плот­ности.