Разновидности цементов (портландцемента)

Описанные в этой главе разновидности отличаются от обычного

портландцемента специальными свойствами, химическим составом,

особенностями применяемого сырья и технологии производства.

Быстротвердеющий и высокопрочный цементы. Для ряда

строительных нужд и, в частности, для изготовления сборных

железобетонных конструкций и деталей, а также для скоростного

строительства необходим быстротвердеющий цемент для которого

характерно более интенсивное, чем для обычного портландцемента,

нарастание прочности в начальный период твердения. В отдаленные

сроки нарастание прочности в нем замедляется и через длительный

период может достигнуть прочности обычного портландцемента.

Прочность при сжатии быстротвердеющего цемента марок М400 и

М500 через 3 сут должна быть, согласно ГОСТ 10178–85

соответственно не менее 25 и 28 МПа, а через 28 сут – 40 и 50 МПа,

т.е. за первые трое суток такой цемент набирает более половины

прочности от 28-суточного твердения.

На предприятиях по производству сборных железобетонных

конструкций и деталей применение быстротвердеющего цемента

значительно ускоряет производственный процесс. Использование его

для монолитного бетона сокращает сроки распалубки и снижает массу

сооружения, так как высокая прочность получаемого при этом бетона

позволяет уменьшить сечение конструкции.

Для получения предварительного напряжения бетона высоких

марок необходим высокопрочный портландцемент. Прочность при

сжатии этого цемента в 28-мисуточном возрасте (ГОСТ 10178) должна

быть не менее 60 МПа. Этот цемент не должен обладать признаками

«ложного схватывания».

И. В. Кравченко, М. Т. Власовой и Б. Э. Юдовичем был предложен

особо быстротвердеющий портландцемент, обладающий не только

быстрым нарастанием прочности в начальной стадии твердения, но и

высокой прочностью через 28 сут. Его применение позволяет

отказаться от пропаривания изделий или уменьшить длительность,

пропаривания, а также сократить расход цемента.

Содержание алита в быстротвердеющем цементе должно быть не

менее 50 %, а в высокопрочном – не менее 60 %. К

быстротвердеющему цементу можно добавлять до 10 % (от массы

цемента) активных минеральных добавок и до 15 % доменных

гранулированных шлаков. Эти добавки связывают выделяющийся при

гидролизе алита Са(ОН)2, тем самым ускоряя взаимодействие C3S с

водой. Особо быстротвердеющий цемент должен содержать не менее

55 % C3s. В высокопрочном цементе допускается ввод до 5 %

активных минеральных добавок. Тонкость помола обоих цементов

должна быть не ниже 350 м2/кг, а особо быстротвердеющего – не

менее 400 м2/кг. Положительное влияние более тонкого помола

заключается в ускорении процессов гидратации зерен цемента за счет

их более тонкой дисперсности, а следовательно, и в повышении

прочности в начальные сроки после затворения водой. При более

тонком помоле цемента необходимо вводить в его состав повышенное

количество гипса. Нужно не допускать при помоле повышенной

температуры цемента во избежание ложного схватывания.

Быстротвердеющий и высокопрочный цементы вследствие тонкого

измельчения и повышенного содержания C3S сравнительно быстро

теряют свою активность при длительном хранении и дальних

перевозках.

Скорость нарастания прочности можно повысить также путем

различных химических добавок (хлоридов кальция, магния, натрия), а

также введением кристаллических затравок из предварительно

гидратированного цемента.

Мощным средством ускорения процесса твердения изделий из

цемента является тепловлажностная обработка (пропарка), которая

осуществляется в пропарочных камерах паром при атмосферном

давлении. При этом прочность быстротвердеющего цемента при

сжатии после пропаривания через 1 сут достигает 70…90 % от

прочности цемента, твердеющего 28 сут при обычных температурах.

Портландцементы с поверхностно-активными добавками. Для

улучшения свойств портландцемента к нему добавляют органические

поверхностно-активные вещества (ПАВ). Эти добавки в малых дозах

вводят в состав вяжущих при их помоле или при затворении водой в

процессе приготовления растворных и бетонных смесей.

Портландцементы с ПАВ-добавками делят на две группы: