шпоры итоговый экзамен / 19 вопрос
.docxНаряду с обыкновенным портландцементом выпускают большое количество его разновидностей: быстротвердеющий, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий, белый и цветной. Эти цементы более дорогие и рекомендуются только в тех случаях, когда их специальные свойства могут быть использованы с максимальной эффективностью.
Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характеризуется более интенсивным нарастанием прочности в первые трое суток твердения. Более быстрое твердение цемента достигается за счет содержания в клинкере активных минералов (C3S + С3А = 60...65%), а также за счет повышения тонкости помола клинкера до удельной поверхности 3500...4000 см2/г. При помоле БТЦ допускается введение активных минеральных добавок (не более 15% по массе цемента) или доменных гранулированных шлаков (до 20%).
Пластифицированный портландцемент (ППЦ) получают помолом портландцементного клинкера вместе с гипсом и пластифицирующими добавками в виде концентрата сульфитно-спиртовой барды (ССБ) кальциевой или лигносульфоновой кислоты (ЛСТ) и других добавок в количестве 0,15...0,25% по массе цемента. Марки этого цемента — 400 и 500. Пластифицированный портландцемент придает растворным и бетонным смесям повышенную подвижность по сравнению с обычным портландцементом при одинаковом расходе воды.
Гидрофобный портландцемент (ГПЦ) получают путем введения при измельчении клинкера 0,1...0,3% мылонафта, асидола, синтетических жирных кислот и других гидрофобизирующих добавок. Осаждаясь на частицах цемента, эти вещества создают водонесмачиваемость оболочки, чем снижают его гигроскопичность. Поэтому гидрофобный цемент при длительном хранении даже во влажных условиях не портится, не комкуется, сохраняет свою активность.
Сульфатостойкий портландцемент (СПЦ) получают тонким помолом клинкера следующего минералогического состава: C3S — не более 50%, С3А — не более 5, С3А + C4AF — не более 22, MgO — 5%. Введение в цемент инертных и активных минеральных добавок не допускается. При таком составе цемента уменьшается возможность образования в цементном камне (бетоне) под действием сульфатных вод гидросульфо-алюмината кальция — цементной бациллы. Выпускают СПЦ марки 400.
Белый портландцемент (БПЦ) — твердеющее на воздухе и в воде вяжущее вещество, получаемое измельчением белого маложелезистого клинкера, минеральных добавок и гипса. Выпускают БПЦ марок 400 и 500. По степени белизны белый портландцемент подразделяют на три сорта с коэффициентом отражения не менее 80, 75 и 68 % соответственно.
Цветной портландцемент (ЦПЦ) — твердеющее на воздухе и в воде вяжущее вещество, получаемое путем совместного тонкого измельчения белого или цветного клинкера (не менее 80%), минеральных (не более 15%) и органических красителей, гипса и активной минеральной добавки (не более 6%). Органические пигменты вводят в количестве не более 0,5% от массы цемента. Выпускают ЦПЦ марок 300, 400, 500 желтого, розового, красного, коричневого, зеленого, голубого и черного цвета.
Портландцемент с минеральными добавками близок по свойствам к обычному, поскольку количество добавок в нем невелико. Он имеет те же марки и область применения, что и портландцемент, но благодаря добавкам несколько дешевле.
Пуццолановый портландцемент изготовляют путем совместного помола клинкера, активной минеральной добавки и необходимого количества гипса. Благодаря связыванию Са (ОН) 2 в нерастворимые гидросиликаты кальция такой портландцемент обладает повышенной стойкостью к химической коррозии и поэтому входит в группу суль-фатостойких цементов. Наиболее целесообразная область его применения — подводные и подземные части сооружений. Зачастую используют пуццолановый портландцемент в бетонах внутренних частей массивных сооружений, поскольку у него сравнительно небольшое тепловыделение.
Однако бетоны на пуццолановом портландцементе обладают низкой морозостойкостью и не пригодны для возведения сооружений, подвергающихся частому замораживанию и оттаиванию.
От заполнителей минеральные добавки отличает меньший размер (менее 0,16 мм), а от химических модификаторов - их нерастворимость в воде. Минеральные добавки вместе с цементом располагаются в пустотах наполнителя, уменьшая при этом расход цемента и уплотняя структуру бетона. По влиянию на структуру бетона различают минеральые добавки разбавители и уплотнители цемента.
Природные минеральные добавки получают с помощью тонкого измельчения различных горных пород. Они могут быть осадочного (диатомит, трепел, опока) или вулканического (туфы, пеплы, трассы) происхождения. Существуют и добавки. Получаемые из техногенного сырья. Это может быть зола, микрокремнезем, молотые шлаки и т.д.). Они имеют разную дисперсность и минералогический состав.
Минеральные добавки
играют важную роль при твердении портландцемента. При его изготовлении используют такие минеральные вещества как алит, белит, алюминат и цель-том. По своему химическому составу эти вещества напоминают трехкальциевый алюминат, двухкальциевый алюминат и четырехкальциевый алюмоферрит. Химический процесс при твердении портландцемента для минералов С3А и С3S состоит в присоединении воды; для QAF и C3S он представляет собой разложение химического соединения и присоединения к нему воды.
Портландцемент с минеральными добавками
Благодаря содержанию минеральных добавок портлндцемент можно использовать при создании долговечных конструкций. При любых условиях работы портландцемент с добавками обладает высокой прочностью, морозостойкостью, водонепроницаемостью и быстрым затвердением. Минеральные добавки делают этот цемент безусадочным. Это положительно влияет на его использование впроизводстве, требующем высокую прочность: в аэродромном и гидротехническом и в дорожном строительстве.
Минеральные добавки также бывают инертные и активные. В присутствии воды активные добавки взаимодействуют с диоксидом кальция. При введении в бетон происходит их взаимодействие с CA(OH)2, который выделяется при гидратации портландцемента. При добавке извести, некоторые минеральные добавки могут твердеть самостоятельно. Большое влияние на добавки оказывает зерновой состав. Он определяет удельную поверхность реакционную способность уплотнения структуры бетона. Инертные добавки зачастую не вступают в реакции с компонентами цемента, но при определенных условиях они проявляют реакционную способность.
Активные минеральные добавки
представляют собой составную часть смешанных вяжущих материалов. В качестве добавок-наполнителей их можно использовать в растворных и бетонных смесях. Таким образом они помогают уменьшить расходы портландцемента и получать более плотный раствор. Важно помнить,что введение тонкомолотой добавки снижает прочность раствора. Поэтому, выбирая минеральную добавку, отдавайте предпочтение материалам, котрые обладают малой водопотребностью и высокой активностью. Строго соблюдайте рецептуру пртготовления.
Введение минеральных добавок может оказать благоприятное влияние на многие свойства бетона. Это связано либо с физическим эффектом, который проявляется в том, что мелкие частицы обычно имеют более тонкий гранулометрический состав, чем портландцемент, либо с реакциями активных гидравлических составляющих. Минеральные добавки могут оказывать влияние на состав бетонной смеси, реологические свойства пластичного бетона, степень гидратации портландцемента, прочность и проницаемость затвердевшего бетона, сопротивление трещинообразованию при тепловой обработке, уменьшение воздействия различных щелочей на кремнезем, а также на сопротивление при сульфатной агрессии.