Разновидности цемента

Быстротвердеющие и сверхпрочные цементы. (БТЦ) Для быстротвердеющего портландцемента дополнительным требованием является достижение через 2 сут твердения прочности на сжатие не менее 15…25 МПа в зависимости от марки. Клинкер быстротвердеющего цемента содержит повышенное количество (60…65 %) наиболее активных минералов – C₃S и С₃А. Тонкость помола его выше, удельная поверхность достигает 3500 см²/г.

В последнее время разработан ряд новых способов ускорения твердения и повышения активности цементов. К ним относятся модифицирование структуры клинкерных минералов либо их легирование путем введения в цемент кристаллизационных затравок, так называемых крентов. Кренты получают из каолина и серной кислоты или сернокислого железа, а также из обжигового анулита. При введении в цемент 45…60 кг/т крентов прочность его возрастает на одну марку.

Разработано технологию сверхбыстротвердеющего портландцемента, содержащего фтор. Цемент, модифицированный фтором, достигает через 6 час нормального твердения прочности на сжатие 5…8 МПа. При применении ТВО необходимая прочность достигается уже через 1 час.

Перспективным направлением получения быстротвердеющих вяжущих является производство сульфоалюминатных клинкеров путем введения сульфатов в сырьевые смеси в количестве более 5 %. Источником сульфатов для производства сульфоалюминатного клинкера могут быть фосфогипс и др. гипсовые отходы. Представителем подобного вяжущего является бессалит. Его получают помолом сульфоалюминатнобелитового клинкера и гипса. Через 6 час после затворения бессалит при температуре 20 ^оС приобретает прочность 7…15 МПа и более. Конец схватывания бессалита не позднее 1 часа.

Вяжущие низкой водопотребности (ВНВ). Технология ВНВ базируется на тонком измельчении портландцемента с дополнительным введением минеральных добавок или без них и повышенных дозах сухого суперпластификатора. Это вяжущее имеет низкую нормальную густоту цементного теста (в среднем 18 %) и в зависимости от содержания минеральной добавки на ВНВ-100, ВНВ-50, ВНВ-30. Использование ВНВ-100 позволяет получить бетоны прочностью 100 МПа и выше, а ВНВ-50 сэкономить значительное количество (до 45 %).

Шлакопортландцемент (ШПЦ) – это гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого помола клинкера, необходимого количества гипса и гранулированного шлака. В шлакопортландцементе может содержаться 36…80 % гранулированного доменного шлака.

Шлакопортландцемент, в сравнении с портландцементом, имеет выше стойкость в мягких и минеральных водах, повышенную жаростойкость. Марки ШПЦ М300, М400 и М500.

Наряду с обычным изготавливают также быстротвердеющий и сульфатостойкий шлакопортландцемент. Для последнего используют клинкер, содержащий не более 8 % С₃А, и шлак, содержащий не более 8 % А₂O₃.

Сульфатостойкие цементы. В эту группу цементов входят сульфатостойкий портландцемент и портландцемент с минеральными добавками, пуццолановый портландцемент и сульфатостойкий шлакопортландцемент.

Сульфатостойкий портландцемент (СПЦ) отличается от обычного повышенной стойкостью в отношении к сульфатной агрессии в условиях систематического попеременного замораживания и оттаивания или увлажнения и высушивания. Эта главная особенность СПЦ обеспечивается применением клинкера нормированного минералогического состава с низким содержание трехкальциевого алюмината С₃А (не более 5 %).

Наряду с сульфатостойким портландцементом, в который не разрешается вводить добавки, выпускают сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками – гранулированные доменные и электротермофосфорные шлаки (10…20 %) осадочные породы кроме глиежей – природных обожженных глинистых пород (5…10 %).

Пониженное содержание C₃S и С₃А вызывает сравнительно невысокую скорость роста прочности портландцемента. Для него характерн обычно марка М400. Цемент с минеральными добавами может быть марок М400 и М500.

Пуццолановый портландцемент (ППЦ) – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным помолом клинкера, кислой активной минеральной (гидравлической) добавки и гипса.

Значительное количество активных минеральных добавок в ППЦ повышает водо- и сульфатостойкость.

Пуццолановый портландцемент при обычных и особенно низких температурах твердеет медленно. Рост прочности этого цемента особенно замедляется при твердении его на воздухе. При введении в цемент некоторых минеральных добавок (диатомит, трепел) увеличивается водопотребность. Бетоны на ППЦ неморозостойкие. Их недостатком также является большая усадка, низкая стойкость к попеременному увлажнению и высушиванию.

Наиболее рационально использовать ППЦ для подземных и подводных конструкций повышенной водонепроницаемости и стойкости в мягких и минерализованных водах.

Промежуточное положение между ШПЦ и ППЦ занимают композиционные цементы, в которые вводят композицию минеральных добавок: доменный шлак и пуццоланы.

Цементы с добавками ПАВ. В портландцементы разных видов и марок при измельчении разрешатся вводить поверхностно-активные вещества (ПАВ) в количестве 0,3 % по массе. В процессе измельчения цемента ПАВ адсорбируются а его зернах и придают ему ряд свойств. Различают гидрофилизирующие и гидрофобизирующие ПАВ.

Гидрофилизирующие ПАВ поглощаются на поверхности зерен цемента и образовывают гидрофильные пленки, способствующие лучшей смачиваемости частиц водой и повышению пластичности цементного теста. Из гидрофилизирующих ПАВ шире всего используют технические лигносульфаты (ЛСТ). При введении этих и других пластификаторов в процессе измельчения получают пластифицированный портландцемент. Использование пластифицированного портландцемента позволяет без увеличения затрат воды получать бетонные смеси большей подвижности или при неизменной подвижности и В/Ц снизить на 8…12 % затраты цемента.

Гидрофобизированный (гидрофобный) портландцемент. В отличие от пластифицированного, его получают при введении в состав цемента при измельчении гидрофобизирующих добавок (мылонафт, асидол, синтетические жирные кислоты). Гидрофобизирующие добавки образуют на поверхности зерен цемента тончайшие адсорбционные слои – не смачивающие водой оболочки. Гидрофобность цемента обуславливает его главное преимущество – способность к длительному хранению. Гидрофобные цементы не снижают активность на протяжении 1…2 лет, в то время как обычные цементы уже через 3…6 месяцев теряют 30 % и более начальной прочности. При перемешивании с водой этих цементов гидрофобные оболочки разрушаются, что обеспечивает нормальное протекание процессов гидратации и твердения.

Гидрофобизованные и пластифицированные цементы выпускают таких самых марок, как и обычные; добавки ПАВ могут несколько замедлять рост прочности в первые сроки твердения.

Расширяющиеся и напрягающие цементы. Для нормальных цементов при твердении на воздухе характерна усадка, вызывающая растягивающие напряжения в бетоне вплоть до образования трещин. Специальные цементы, увеличивающие при твердении свой объем, называют расширяющимися. Такие цементы, как правило, являются смешанными и состоят в основном из вяжущего вещества и расширяющей добавки. Расширение цементного камня осуществляется за счет химического взаимодействия добавки и образования гидросульфоалюминатов кальция, а также Са(ОН)₂ и Мg(ОН)₂.

Рас ширяющийся портландцемент поучают совместным полом 58…65 % портландцементного клинкера, 5…7 % высокоглиноземистого шлака, 7…10 % двуводного гипса и 23…28 % активной минеральной добавки. Его выпускают марок М400, М500, М600. Линейное расширение образцов цементного камня через сутки твердения должно быть не менее 0,15 %, а через 28 сут – не менее 0,2 % и не более 2 %.

Напрягающие цементы являются разновидностью расширяющихся цементов. Они обладают энергией расширения достаточной для натяжения арматуры в железобетонных конструкциях. Их разделяют на цементы с малой НЦ-10 (до 1 МПа), НЦ-20 (до 2 МПа), средней НЦ-40 (4 МПа) и высокой НЦ-60 (до 6 МПа) энергией расширения. Использование этих цементов позволяет получать эффективные двух- и даже трехосные преднапряженные конструкции. Их использование позволяет до 30…50 % снизить затраты арматуры, в ряде случаев отказаться от специальных гидроизолирующих покрытий.

Относительное линейное расширение составляет 3…4 %. Начало схватывания наблюдается через 2…8 минут, конец – через 6…15 минут после затворения. Прочность образцов, твердеющих в воде, в возрасте 1 сут достигает 20…30 МПа. Затвердевшие образцы водонепроницаемы под давлением воды до 2,1 МПа.

Белый портландцемент получаю путем совместного помола белого маложелезистого клинкера, минеральных добавок и гипса. Цветные портландцементы получают дополнительным введением пигментов.

Глиноземистый цемент – это быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом клинкер, в котором преобладают низкоосновные алюминаты кальция. В качестве сырья глиноземистого цемента используют высокоглиноземистое сырье – бокситы и известняки. Измельчают глиноземистый цемент до прохождения сквозь сито № 008 не менее 90 % массы пробы. Водопотребность глиноземистого цемента такая же как и у портландцемента (23…28 %), начало схватывания наступает не ранее 30 мин. Через 5…6 час твердения прочность глиноземистого цемента достигает 30 %, а в суточном возрасте – 80…90 % марочной. В отличие от портландцемента и его разновидностей марочная прочность глиноземистого цемента определяется не в 28-мисуточном возрасте, а через 3 суток с момента изготовления образцов. Марки его М400, М500, М600.

Глиноземистый цемент твердеет сравнительно быстро не только при нормальных, но при пониженных температурах. Этому способствует высокое тепловыделение при гидратации. Бетоны на глиноземистом цементе имеют высокую водо-, сульфато-, морозо- и жаростойкость. Глиноземистый цемент значительно дороже портландцемента, поэтому его используют при аварийных работах. На основе глиноземистого цемента выпускают основные виды расширяющихся цементов.

Транспортирование и хранение вяжущих материалов.Вяжущие материалы отгружают в клапанных бумажных мешках или навалом в специальных транспортных средствах. Цементы должны храниться отдельно по видам и маркам в стационарных или передвижных автоматизированных складах (силосах), или в специальных контейнерах или бункерах. В паспорте на цемент, который выдает завод-изготовитель, указывается номер партии, полное наименование цемента и его гарантированная марка, вид и количество добавок, нормальная густота цементного теста, средняя активность цемента при пропаривании и др. данные.

Дата добавления: 2014-03-21; просмотров: 559; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!