11.5. Портландцемент для дорожного строительства

Бетонное покрытие автомобильных дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов в процессе эксплуатации подвергается воздействию изгибающих нагрузок. В связи с этим оно должно обладать повышенной прочностью при изгибе и ударе, высокой деформативной способностью («мягко» воспринимать внешние нагрузки и внутренние напряжения, возникающие под действием изменений температуры или усадочных явлений без возникновения в бетоне напряжений, которые могут вызвать его разрушение). Такое покрытие должно иметь высокую плотность и морозостойкость, обладать малой усадкой и истираемостью.

Для дорожного строительства применяют портландцемент пластифицированный или гидрофобный портландцемент без минеральных добавок, изготовленный из клинкера нормированного (Н) состава, содержащего не более 8 % трехкальциевого алюмината. Начало схватывания такого цемента должно наступать не раньше 2 ч с момента его затворения. Для однослойных и двухслойных покрытий дорог и аэродромов используют цемент марок 400 и 500. В этот цемент вводят не более 15 % гранулированного доменного шлака; при этом остаток на сите № 008 должен быть меньше 12 %, а удельная поверхность — больше 280 м²/кг.

Для повышения морозостойкости и плотности бетона, снижения его водопотребности и расхода цемента в портландцемент при помоле или при изготовлении бетона с водой затворения вводят ПАВ (пластифицирующие или гидрофобизирующие, воздухововлекающие —нейтрализованная смола, мылонафт, асидол и т. д.), а также газовыделяющие пластифицирующие (ГКЖ-94). В последнее время для изготовления верхнего покрытия аэродромов и других дорог применяют напрягающий цемент, представляющий собой расширяющееся быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, получаемое в результате совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, алюминатных или сульфоалюминатных материалов и гипса.

В отдельных случаях для дорожного строительства используют белый и цветные цементы, причем для их производства приготовляют клинкер требуемого нормативного химико-минералогического состава.

11.5. Портландцемент для производства асбестоцементных изделий

В связи с особенностями применения портландцемента в производстве асбестоцементных изделий в соответствии с ГОСТ 9835—77 к нему предъявляют специальные требования.

Портландцемент изготовляют из клинкера нормированного (Н) состава без минеральных добавок. Расчетное количество C₃S в клинкере должно быть не менее 52 %, СзА в клинкере должно быть не менее 3 и не более 8 %, свободной извести (СаО)_свобдолжно быть не более 1 %, a MgO — 5 %. Повышенное количество C₃S ускоряет процесс гидратации и повышает прочность изделия. Присутствие повышенного количества С₃А ухудшает фильтрационные свойства асбестоцементной массы и снижает производительность формовочных машин. Содержание повышенного количества СаО и MgO в цементе ухудшает прочность асбестоцемента при длительном его твердении.

Для асбестоцементных изделий применяют портландцемент марок 400 и 500 с соответствующим пределом прочности при изгибе 5,5 и 6 МПа, причем в 7-суточном возрасте предел прочности при изгибе для этих марок цемента должен быть не менее 4,3 и 4,7 МПа. Тонкость помола цемента должна быть не менее 2200 и не более 3200 см²/г, что приблизительно соответствует остатку на сите № 008 от 8 (не меньше) до 12 (не более) % массы просеянной пробы. Такие ограничения необходимы, чтобы зерна цемента прочно налипали на волокна асбеста, не выпадали в осадок из-за большой массы и чтобы зерна цемента не были очень мелкими, задерживались на пространственном каркасе из асбестового волокна, образующегося на техническом сукне, а не уносились с водой, отделяемой в сетчатых цилиндрах. Слишком тонкий помол цемента повышает его водопотребность, затрудняет процесс обезвоживания и уплотнения асбестоцементного наката. Цемент должен показывать равномерность изменения объема при испытании лепешек кипячением в воде. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее, чем через 1 ч 30 мин, и не позднее, чем через 10 ч с момента затворения; SO₃должно быть не менее 1,5 и не более 3,5 %.

В ряде случаев для изготовления асбестоцементных изделий могут применять белый и цветные цементы. Для их производства приготовляют клинкер требуемого нормированного химико-минералогического состава. Иногда для получения цветных асбестоцементных изделий применяют обычный серый портландцемент и в процессе приготовления вводят в асбестоцементную суспензию до 15 % минерального красителя, получая при этом окрашенные изделия в более темные тона по сравнению с тоном, получаемым при применении цветного цемента на основе клинкера белого цвета. В этом случае необходимо следить, чтобы при введении красителя не происходило снижения прочности и других показателей качества готовой продукции.

На некоторых предприятиях применяется технология производства асбестоцементных плиток и других изделий с применением в качестве вяжущего песчанистого портландцемента с содержанием в нем до 15 % кварцевого песка. Такой цемент используется с последующей обработкой отформованных изделий в автоклавах при давлении 4 МПа и более. В результате автоклавной обработки в атмосфере насыщенного пара при повышенной температуре происходит взаимодействие выделяющейся при гидратации клинкерных минералов извести и кремнезема из песка.