Шлакопортландцемент

Шлакопортландцемент является разновидностью цементов с активными минеральными добавками, в которых в качестве добавки используют доменный гранулированный шлак, являющийся побочным продуктом при выплавке чугуна из руд. Для гранулирования (превращения в мелкие зерна-гранулы очень пористой структуры), огненно-жидкие шлаки подвергают резкому охлаждению на специальных установках, работающих на принципах мокрой, полусухой или сухой грануляции. По химическому составу доменные шлаки приближаются к портландцементу, однако при тонком измельчении самостоятельно твердеют крайне медленно и обладают очень низкими гидравлическими свойствами. Для получения шлаковых цементов необходимо применять специальные активизаторы типа портландцементного клинкера, извести и др.

Шлакопортландцемент получают совместным помолом клинкера, гипсового камня (до 3,5%) и доменного гранулированного шлака (20 – 80% от массы готового продукта). Разновидностью шлаковых цементов является также быстротвердеющий шлакопортландцемент, получаемый с использованием клинкера быстротвердеющего портландцемента с добавлением до 50% шлаков высокой активности.

Шлакопортландцемент выпускается марок М300…М500. По сравнению с обычным, шлакопортландцемент характеризуется медленным нарастанием прочности в начальные сроки. Повышенная температура при достаточной влажности ускоряет его твердение в большей мере, чем портландцемента.

Водостойкость бетонов на шлакопортландцементе выше, чем на обычном портландцементе, приближаясь к пуццолановому. Морозостойкость шлакопортландцемента и стойкость при увлажнении и высушивании выше, чем пуццоланового, однако меньше, чем обычного портландцемента.

Применяют шлакопортландцемент для тех же целей, что и портландцемент, однако с учетом его повышенной водостойкости, пониженного тепловыделения и более низкой морозостойкости.

4.3 Алюминатные цементы

Алюминатные цементы могут быть глиноземистыми и высокоалюминатными.

Глиноземистый цемент

Этот цемент представляет собой быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, получаемое высокотемпературным обжигом сырьевой смеси боксита (Al₂O₃∙nH₂O) и известняка (СаСО₃). Полученный клинкер полностью отличается от портландцементного и состоит, главным образом, из алюминатов кальция - СА, С₅А₃ и СА₂. Глиноземистый цемент, получаемый тонким измельчением клинкера, является быстротвердеющим вяжущим: через 5-6 часов прочность глиноземистого цемента может достичь 30% марочной, через одни сутки твердения – порядка 90%, а через трое суток – марочной прочности. Выпускают глиноземистый цемент трех марок: 40, 50 и 60, что соответствует маркам портландцемента М400, М500 и М600, определяемым в возрасте 28 суток.

Твердение глиноземистого цемента сопровождается выделением большого количества тепла (250 – 370 кДж/кг). Это полезно при зимнем бетонировании, но в массивных сооружениях могут возникать местные перегревы и неравномерные деформации. Изделия на глиноземистом цементе при твердении нельзя нагревать (например, пропаривать), т.к. с повышением температуры его прочность снижается в 2-3 раза (болезнь глиноземистого цемента). После затвердевания глиноземистый цемент выдерживает высокие температуры (1200 – 1400 С⁰), что дает возможность получать на его основе жаростойкие бетоны.

Цементный камень глиноземистого цемента отличается высокой плотностью – пористость его в 1,5 раза выше, чем у портландцемента. Поэтому глиноземистый цемент характеризуется высокой водостойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, коррозийной стойкостью в сульфатных и морских водах.

Недостатками глиноземистого цемента являются его высокая стоимость и низкая щелочестойкость.

Алюминатные цементы целесообразно использовать при всех срочных строительных работах, в том числе, аварийных ремонтно-восстановительных, для получения жаростойких расширяющихся и напрягающих цементов.