Разновидности портландцемента

портландцементПортландцемент это гидравлическое  вяжущее вещество способное твердеть и приобретать прочность на воздухе и в воде.  Все разновидности портландцемента получают на основе помола цементного клинкера с добавлением различных добавок.

Клинкер это главный компонент из которого получают портландцемент.Портландцемент получают путем тонкого помола цементного клинкера, с добавлением различных добавок, которые повышают его полезные качества. Клинкер получают из сырьевой смеси известняка и особых пород глины, которые содержат высокий процент водных алюмосиликатов.

Виды цементов и область их использования.Приготовленную смесь из пород известняка и глины помещают в специальных плавильных печах и под большой температуры смесь превращается в спекшийся клинкер. От качества получившегося клинкера зависит качества цемента.Такие важные строительные свойства как прочность способность противостоять различных  эксплуатационных условиях и так далее.

Портландцемент могут выпускать с активными добавками, которые могут содержаться в количестве до 15% от всей массы или без добавок. Если кратко описать технологию производства портландцемента,то можно сказать что технология сводится к таким операциям:

1.Приготовление сырьевой смеси из глины и известняка.

2.Помещение приготовленной смеси в печах и обжиг до получения клинкера.

3.Помол цементного клинкера и добавление добавок.

Многолетний опыт в производстве клинкера показал что для того чтобы получить высококачественный портландцемент, в его составе должны быть следующие составы оксидов:

1. До 68 процентов CaO;

2.От 18 до 26 процентов SiO2;

3.От 4-9 процентов Al2O3

4.От 0.3 до 6 процентов Fe2O3.

Следовательно, для производства портландцемента используются породы, которые содержат в своем составе значительный процент оксида кальция и алюмосиликатов. Эти химические элементы содержаться в значительном количестве в такие породы как глина и известняк.При смешивании глины и известняка,в соотношении (1:3) по массе, получают химический состав цементного клинкера.

Читать далее технология производства цемента
Для получения портландцемента с заданными специальными свойствами используют следующие основные пути:

1) регулирование минерального состава и структуры цементного клинкера, оказывающее решающее влияние на все строительно-технические свойства цемента;
2) введение минеральных и органических добавок, позволяющих направленно изменять свойства вяжущего, экономить клинкер, уменьшать расход цемента в бетоне;
3) регулирование тонкости помола и зернового состава цемента, влияющих на скорость твердения, активность, тепловыделение и другие свойства цемента.

〈Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) — портландцемент с минеральными добавками, отличающийся повышенной прочностью через 3 сут твердения. Количество трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината в клинкере — обычно не менее 60 — 65%. Помол БТЦ производится более тонко до удельной поверхности 3500 — 4000 см2/г (вместо 2800 — 3000 см2/г для обычного портландцемента). Это ускоряет твердение цемента. БТЦ выпускают М400 и 500 с нормативными показателями прочности, указанными в табл.-2.

Таблица-2.Требования к маркам портландцемента и его разновидностей ( ГОСТ 10178-76)

Требования к маркам портландцемента и его разновидностей ( ГОСТ 10178-76)

БТЦ применяется в производстве сборных железобетонных конструкций, а также при зимних бетонных работах. Следует иметь в виду повышенное тепловыделение БТЦ, которое исключает его применение для массивных конструкций. БТЦ с повышенным содержанием трехкальциевого алюмината непригоден для бетона, подвергающегося сульфоалюминатной коррозии.

〈Сульфатостойкий портландцемент

Сульфатостойкие цементы изготовляют на основе клинкера нормированного минерального состава и применяют для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, обладающих коррозионной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию в них сульфатов.

ГОСТ 22266 — 76 подразделяет эти цементы по вещественному составу на следующие виды: сульфатостоикий портландцемент М400, сульфатостоикий портландцемент с минеральными добавками М400 и М500, сульфатостоикий шлакопортландцемент М300 и М400, пуццолановый портландцемент М300 и М400.

Таблица-3.Минеральный состав клинкера, % по массе, не более

Таблица минерального состава клинкера, % по массе, не более

Клинкер, применяемый для получения цементов, по расчетному минеральному составу должен соответствовать требованиям, указанным в табл. 3. Содержание добавок в цементах в зависимости от их вида нормируется требованиями табл-4. Сульфатостойкий портландцемент предназначается не только для изготовления бетонов, подвергающихся действию сульфатной коррозии, но и для бетонов повышенной морозостокости.

Таблица-4. Вещественный состав сульфатостойких цементов

Таблица вещественного состава сульфатостойких цементов

Сульфатостойкость и морозостойкость обеспечиваются прежде всего пониженным содержанием трехкальциевого алюмината в клинкере (не более 5 %). Кроме того, при помоле никаких минеральных добавок, кроме гипса не вводится однако возможно введение пластифицирующих или гидрофобизующих веществ, повышающих морозостойкость.

Портландцементы с органическими добавками

В современной технологии бетона широко применяют поверхностно-активные вещества, (ПАВ) вводимые в малых дозах (0,05 — 0,3 от массы цемента) в бетонные и растворные смеси при их изготовлении и добавляемые в цемент при помоле клинкера.

Поверхностно-активные добавки пластифицируют бетонные и растворные смеси, что позволяет улучшать их удобоукладываемость, либо снижают количество воды затворения (сохраняя удобоукладываемость) и расход цемента на 10 — 20%. Оставляя же количество цемента неизменным, достигают снижения пористости бетона, повышения его морозостойкости и водонепроницаемости.

Читать далее хранение цемента

Типичные поверхностно-активные добавки можно разделить на четыре группы: гидрофилизующие, гидрофобизующие, воздухововлекающие и комплексные.

К гидрофилизующие добавкам относится сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ), получаемая из сульфитных щелоков, образующихся при сульфитной варке целлюлозы. Поэтому СДБ представляет собой в основном кальциевую соль лигносульфоновой кислоты — лигносульфонат кальция. При адсорбции цементом лигносульфонат кальция гидрофилизирует частицы цемента, т. е. улучшает их смачивание водой. Одновременно ослабляются силы взаимного сцепления между частицами вяжущего. В результате этого добавка СДБ повышает пластичность цементного теста и подвижность бетонных смесей.

К гидрофобизующим добавкам относят мылонафт, асидол, асидол-мылонафт, синтетические жирные кислоты и их соли и кремнийорганические жидкости (ГКЖ-Ю, ГКЖ-П, ГКЖ-94). Мылонафт представляет собой натриевое мыло нафтеновых кислот. Общая формула нафтеновых кислот, CnH2(n-1)COOH где n изменяется от 8 до 13.

Источником получения нафтеновых кислот служат щелочные отходы, образующиеся при очистке продуктов перегонки нефти (бензина и др.) щелочью. Из них получают технические нафтеновые кислоты, известные под названием асидол и асидол-мылонафт. Синтетические жирные кислоты изготовляют путем окисления парафина. Можно применять в качестве добавки как синтетические жирные кислоты, так и кубовые остатки, полученные при производстве этих кислот.

Молекулы нафтеновых кислот и их солей состоят из полярной группы (СООН или COONa) и углеводородного радикала. Эти молекулы адсорбируются на частицах цемента так, что их углеводородные радикалы обращены наружу. Они не смачиваются водой и придают цементу гидрофобные свойства. Своеобразным «смазочным» действием тонких ориентированных пленок М. И. Хигерович объясняет увеличение подвижности бетонных смесей.

Жидкости ГКЖ-10 и ГКЖ-11  представляют собой водно-спиртовые растворы метил- и этилсиликоната натрия, способные смешиваться с водой в любых соотношениях. Кремнийорганическая жидкость ГКЖ-94 — продукт гидролиза этилдихлорсилана; ГКЖ-94 обычно применяют в виде водной эмульсии.

Из добавок микропенообразователей наиболее известны абиетат натрия и омыленный древесный пек. Абиетат натрия получают путем омыления канифоли едким натром (поэтому его называют смолой нейтрализованной, воздухововлекающей — сокращенно СНВ). Омыленный древесный пек представляет нейтрализованные щелочью смоляные кислоты древесного пека хвойных пород. Микропенообразователи образуют при перемешивании бетонной смеси пену, вовлекая воздух, т. е. действуют как воздухововлекающие добавки.

Комплексные добавки, получившие широкое распространение, обычно состоят из гидрофилизующих и гидрофобизующих поверхностно-активных веществ. Они сочетают высокий пластифицирующий эффект с гидрофобизующим действием на цементы и бетоны.

Пластифицированный портландцемент изготовляют путем введения при помоле клинкера около 0,25% СДБ (считая на сухое вещество). Он отличается от обычного портландцемента способностью придавать растворным и бетонным смесям повышенную подвижность. Пластифицирующий эффект используется для уменьшения водоцементного отношения и повышения плотности, морозостойкости и водонепроницаемости бетона. Если же сохранить В/Ц, то можно снизить расход цемента (примерно на 10 — 15%) без ухудшения качества бетона.

Гидрофобный портландцемент получают, вводя при помоле клинкера 0,1 — 0,2% мылонафта, асидола, синтетических жирных кислот, их кубовых остатков и других гидрофобизующих веществ. Он обладает пониженной (по сравнению с обычным цементом) гигроскопичностью, лучше сохраняет свою активность при хранении и перевозках. Гидрофобный портландцемент пластифицирует бетонные и растворные смеси, повышает морозостойкость и водонепроницаемость бетона.

Портландцементы с минеральными добавками

Активными минеральными добавками называют природные или искусственные вещества, которые при смешении в тонкоизмельченном виде с воздушной известью и затворении водой образуют тесто, способное после твердения на воздухе продолжать твердеть и под водой. Активные минеральные добавки (называемые иначе гидравлическими добавками) содержат двуокись кремния в аморфном, а следовательно, в химически активном состоянии и способны поэтому взаимодействовать с гидратом окиси кальция, образуя гидросиликаты кальция.

Активные минеральные добавки могут быть природными (естественными) и искусственными. В качестве природных активных добавок широко используют горные породы (диатомит, трепел, опоку, горелые глинистые породы — глиежи), а также породы вулканического происхождения (вулканический пепел, туф, пемзу, витрофир, трасс).

Искусственные активные минеральные добавки представляют собой побочные продукты и отходы промышленности: быстроохлажденные (гранулированные) доменные шлаки; белитовый (нефелиновый) шлам — отход глиноземного производства, содержащий в своем составе до 80% минерала белита (двукальциевого силиката); зола-унос — отход, получившийся при сжигании твердого топлива в пылевидном состоянии и улавливаемый электрофильтрами и другими устройствами. Использование отходов промышленности, в частности, для выпуска вяжущих веществ имеет большое народнохозяйственное значение.

Активная минеральная добавка химически связывает растворимый в воде гидрат окиси кальция, выделяющийся при твердении портландцемента, при этом повышается плотность цементного камня, возрастает его сопротивление коррозии. Поэтому активные минеральные добавки применяют для повышения плотности, водостойкости и солестойкости бетонов и растворов. Некоторые из них используются для приготовления жароупорных бетонов и растворов на портландцементе.

Портландцемент с минеральной добавкой содержит активную минеральную добавку в количестве 10 — 20% (от массы цемента), имеет те же марки, что и портландцемент (табл. 2), и близок к нему по другим свойствам.

Пуццолановый портландцемент изготовляют путем совместного помола клинкера и активной минеральной добавки с необходимым количеством гипса. Добавок осадочного происхождения (диатомита, трепела, опоки) должно быть не менее 20 и не более 30%, а вулканических добавок (пемзы, туфа), а также глиежа или топливной золы — не менее 25 и не более 40%. Активная минеральная добавка вначале адсорбирует, а затем химически связывает гидрат окиси кальция, образующийся при взаимодействии алита с водой:

mCa(OH)2+SiO2(акт)+nH2O→(0,8-1,5)CaO·SiO2·ρH2O

В результате этого процесса, происходящего во влажных условиях и при положительной температуре, растворимый гидрат окиси кальция связывается в практически нерастворимый гидросиликат кальция. Вследствие этого значительно возрастает стойкость бетона в отношении выщелачивания Са(ОН)2. Пуццолановый портландцемент следует применять для бетонов, постоянно находящихся во влажных условиях (подводные и подземные части сооружений).

На воздухе бетон на пуццолановом портландцементе дает большую усадку и в сухих условиях частично теряет прочность, что объясняется «выветриванием» воды из гидратных соединений. Кроме того, бетоны на ‘этом цементе имеют низкую морозостойкость и не годятся для сооружений, подвергающихся замораживанию и оттаиванию. Пуццолановый портландцемент твердеет в нормальных условиях медленнее, чем портландцемент. Поэтому его не следует применять при зимних бетонных работах.

Пуццолановый портландцемент обладает сравнительно небольшим тепловыделением и часто применяется для бетонов внутренних частей массивных сооружений (плотин, шлюзов и т. п.).

Шлакопортландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе. Он получается путем совместного тонкого помола клинкера и гранулированного доменного (или электротермофосфорного) шлака с необходимым количеством гипса. Допускается раздельный помол компонентов и их последующее смешение. Количество доменного шлака в шлакопортландцементе должно быть не менее 21 и не более 60% (от массы цемента). Допускается замена до 10% шлака трепелом или другой активной минеральной добавкой.

Доменные шлаки по своему химическому составу напоминают цементный клинкер. В них преобладают окислы: 30 — 50% СаО; 28 — 30% SiO2; 8 — 24% Аl2O3; 1 — 3% МnО; 1 — 18% MgO, общее содержание которых достигает 90 — 95%. Гидравлическая активность шлаков характеризуется модулями основности (М0) и активности (Ма). Модуль активности представляет отношение содержащихся в шлаке основных окислов (в %) к сумме кислотных окислов:

M0=(%CaO+%MgO)/(%SiO2+%Al2O3)

В зависимости от модуля основности различают основные шлаки, у которых Mo≥ 1, и кислые, имеющие М0<1. Более активные-основные шлаки. Гидравлическая активность шлаков возрастает при увеличении модуля активности, определяемого по формуле:

Ma=Al2O3/SiO2

Шлак, применяемый в качестве добавки к цементу, обязательно подвергается быстрому охлаждению водой или паром. Эта операция называется грануляцией, так как в процессе быстрого охлаждения шлаковый расплав распадается на отдельные зерна (гранулы). Быстрое охлаждение препятствует кристаллизации шлака, и он получается в стеклообразном и тонкозернистом химически активном состоянии.

Поэтому гранулированный шлак является активным компонентом шлакопортландцемента, он взаимодействует с гидратом окиси кальция с образованием низкоосновных гидросиликата (CaO·Si02·2,5H2O) и гидроалюмината (2СаО·Аl2Oз· 8Н2O) кальция. Процесс твердения шлакопортландцемента значительно ускоряется при тепловлажностной обработке, поэтому его эффективно применять в сборных изделиях, изготовляемых с пропариванием.

Незначительное содержание в цементном камне Са(ОН)2 повышает стойкость шлакопортландцемента в мягких и сульфатных водах по сравнению с портландцементом. Тепловыделение при твердении шлакопортландцемента в 2 — 2,5 меньше, чем у портландцемента, поэтому он является самым подходящим цементом для бетона массивных конструкций.

Шлакопортландцемент выгодно отличается от пуццоланового портландцемента умеренной водопотребностью, более высокой воздухостойкостью и морозостойкостью. Он успешно применяется как для надземных, так и подземных и подводных частей сооружений. Стоимость его на 15 — 20% ниже стоимости портландцемента.

Жаростойкость шлакопортландцемента значительно выше, чем у портландцемента, поэтому он широко используется для изготовления жаростойких бетонов. Однако шлакопортландцементу присущ тот же недостаток, что и пуццолановому портландцементу — он медленно набирает прочность в первое время твердения, в особенности при пониженных температурах. Этот недостаток устраняется в быстротвердеющем шлакопортландцементе, который обладает более интенсивным нарастанием прочности, чем обычный шлакопортландцемент. Обычный шлакопортландцемент имеет марки: М300, М400 и М500.

Быстротвердеющий шлакопортландцемент М400 за 3 сут твердения должен приобрести прочность при сжатии не менее 200 кгс/см² (20 МПа), при изгибе — не менее 35 кгс/см² (3,5 МПа). Этот вид цемента эффективно применять в производстве бетонных и железобетонных изделий, изготовляемых с применением тепловлажностной обработки.

Белый и цветные портландцементы
Клинкер белого цемента изготовляют из чистых известняков и белых глин, почти не содержащих окислов железа и марганца, которые придают обычному портландцементу зеленовато-серый цвет. Обжигают сырьевую смесь на беззольном (газовом) топливе. При помоле клинкера предохраняют цемент от попадания в него частиц железа.

В качестве эталона для определения степени белизны применяют молочное матовое стекло типа МС-14 с коэффициентом отражения не менее 95%. Согласно ГОСТ 965 — 78 степень белизны, определяемая коэффициентом отражения (в %) абсолютной шкалы, должна быть для белого портландцемента 1-го сорта — не ниже 80%, 2-го сорта — 75%, 3-го сорта — 68%; цемент выпускают М400 и М500.

Цветные декоративные портландцементы получают, примешивая к белому цементу щелочестойкие пигменты (охру и др.).

Тампонажный портландцемент

Тампонажный портландцемент изготовляют измельчением клинкера, гипса и добавок. Он предназначен для цементирования нефтяных и газовых скважин. Цемент для холодных скважин испытывают при температуре 22± 2°С, для горячих скважин — при 75 ± 3°С. Основная прочностная характеристика цемента — предел прочности при изгибе образцов-балочек размером 4 X 4 X 16 см, изготовленных из цементного теста с В/Ц=0,5. ГОСТ 1581 — 78 предусматривает выпуск специальных разновидностей тампонажного портландцемента: утяжеленного, песчанистого, солестойкого, низкогигроскопичного.

Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения клинкера, содержащего преимущественно низкоосновные алюминаны кальция. Однокальциевый алюминат СаО·Аl2Оз определяет быстрое твердение и другие свойства глиноземистого цемента. В сравнительно небольших количествах в нем также содержатся другие алюминаты кальция, например СаО·2Аl2Оз. Влияние на качество цемента оказывает алюмосиликат кальция — геленит 2CaO·Al2O3·SiO2. Силикаты кальция представлены небольшим количеством белита.

Для получения клинкера глиноземистого цемента в качестве главных компонентов сырьевой смеси берут известняк СаСОз и породы, содержащие глинозем(Al2O3·nH2O), например бокситы. Сырьевую смесь подвергают спеканию (при температуре около 1300°С) или плавлению (при 1400°С), при этом в результате химических реакций, проходящих между составными частями сырьевой смеси, получают глиноземистый клинкер. Этот клинкер размалывается труднее, чем клинкер портландцемента: на операцию помола затрачивается больше электроэнергии, мелющих тел и т. д.

Кроме того, сами бокситы представляют ценное сырье, используемое для производства алюминия. Эти и другие обстоятельства повышают стоимость глиноземистого цемента, ограничивают его выпуск. Сырьевая база для выпуска глиноземистого цемента может быть расширена путем использования некоторых отходов промышленности, содержащих в своем составе глинозем. В СССР был разработан способ производства глиноземистого цемента путем плавки в доменной печи бокситовой железной руды с добавкой известняка и железного лома. При этом доменная печь одновременно выдает чугун и шлак, представляющий клинкер глиноземистого цемента.

Глиноземистый цемент обладает высокой прочностью только в том случае, если он твердеет при умеренных температурах, не свыше 25°С. Поэтому глиноземистый цемент нельзя применять для бетонирования массивных конструкций из-за разогрева бетона, а также подвергать тепловлажностной обработке.

При обычных температурах (до 25°С) в процессе твердения глиноземистого цемента образуется высокопрочное вещество — двухкальциевый гидроалюминат

2 (СаО • Аl2O3) + 11Н2O = 2СаО • Аl2O3 • 8Н2O + 2Аl(ОН)3

Двухкальциевый гидроалюминат выделяется в виде пластинчатых гексагональных кристаллов, а гидроокись алюминия представляет гелевидную массу.

Если же температура бетона превысит 25 — 30°С, то наблюдается переход двухкальциевого гидроалюмината в кубический трехкальциевый гидроалюминат, который сопровождается возникновением внутренних напряжений в цементном камне и понижением прочности бетона почти в два раза.

Замечательным свойством глиноземистого цемента является его необычно быстрое твердение. Марки глиноземистого цемента, определяемые по результатам испытания образцов 3-суточного возраста М400, М500 и М600. Как известно, портландцемент приобретает такую прочность только через 28 сут нормального твердения.

Таблица -5.Показатели прочности глиноземистого цемента

Таблица показателей прочности глиноземистого цемента

Из табл. 5 видно, что уже через 1 сут глиноземистый цемент приобретает высокую прочность.

При столь быстром твердении глиноземистый цемент обладает нормальными сроками схватывания, почти такими же, как и портландцемент. Начало схватывания глиноземистого цемента должно наступать не ранее 30 мин (у портландцемента не ранее 45 мин), а конец — не позднее 12 ч от начала затворения.

Тепловыделение глиноземистого цемента при твердении примерно в 1,5 раза больше, чем у портландцемента.

В продуктах гидратации глиноземистого цемента не содержится гидрата окиси кальция и трехкальциевого шестиводного гидроалюмината (если температура твердения не превышает 25°С), поэтому бетон на глиноземистом цементе более стоек по сравнению с портландцементом против выщелачивания Са(ОН)2, а также в растворах сульфата кальция и магния (в частности, в морской воде). Однако затвердевший глиноземистый цемент разрушается в растворах кислот и щелочей, поэтому глиноземистый цемент нельзя смешивать с портландцементом и известью.

С учетом специфических свойств и высокой стоимости глиноземистый цемент предназначается для получения быстротвердеющих, а также жаростойких бетонов и растворов. Кроме того, глиноземистый цемент используется для получения расширяющихся цементов.

Расширяющийся цемент

 

Расширяющиеся цементы относятся к числу смешанных, иногда многокомпонентных цементов. Изучались различные расширяющиеся компоненты, однако наиболее эффективным оказался трехсульфатный гидросульфоалюминат кальция 3CaO·Al2O3·3CaSO4· 31H2O. Состав цемента дает возможность регулировать количество и скорость образования кристаллов гидросульфоалюмината кальция и избежать появления вредных напряжений, вызывающих растрескивание затвердевшего цементного камня.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) является быстросхватывающимся и быстротвердеющим гидравлическим вяжущим. Он получается путем тщательного смешивания глиноземистого цемента (∼70%), гипса (∼20%) и молотого специально изготовленного высокоосновного гидроалюмината кальция (10%).

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент — быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким измельчанием высокоглиноземистых клинкера или шлака и природ- ‘ ного двуводного гипса или тщательным смешиванием тех же материалов, измельченных раздельно. Гипсоглиноземистый цемент обладает свойством расширения при твердении в воде; при твердении на воздухе он проявляет безусадочные свойства.

Расширяющийся портландцемент (РПЦ) является гидравлическим вяжущим веществом, получаемым совместным тонким измельчением следующих компонентов (в % по массе): портландцементного клинкера — 58 — 63, глиноземистого шлака или клинкера — 5 — 7, гипса — 7 — 10, доменного гранулированного шлака или другой активной минеральной добавки — 23 — 28. РПЦ отличается быстрым твердением в условиях кратковременного пропаривания, высокой плотностью и водонепроницаемостью цементного камня и способностью расширяться в водных условиях и на воздухе при постоянном увлажнении в течение первых 3 сут.

Напрягающий цемент (разработан В. В. Михайловым), затворенный водой, сначала твердеет и набирает прочность, затем расширяется как твердое тело и напрягает железобетон. Он состоит из 65…75% портландцемента, 13…20%
глиноземистого цемента и 6… 10% гипса; его удельная поверх ность не менее 3500 см2/г, начало схватывания не ранее 30 мин
иконец — не позднее чем через 4 ч после затвердения. НЦ быст ро твердеет, прочность при сжатии через 1 сут должна быть не менее 15 МПа, через 28 сут твердения — 50 МПа. Применяют самонапрягающий цемент для изготовления напорных труб, резервуаров для воды, хранения бензина, спортивных соору жений.

Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

Исследования проф. А.В. Волженского и других в области придания гидравличности гипсовым вяжущим привели к созданию гипсоцементно-пуццоланового вяжущего. Это вяжущее получают тщательным смешиванием 50…70% полуводного гипса с 15…25 % портландцемента и 10…25 % активной минеральной добавки, содержащей кремнезем в активной форме ( диатомит, опока, трепел, активные вулканические породы , глины, обожженные при 600…700°С и другие).Получаемые вяжущие вещества относятся к гидравлическим.

Если бы активная минеральная добавка не входила в состав ГЦПВ, то при твердении получился бы неустойчивый материал, который через несколько месяцев мог бы разрушиться.Такое поведение твердеющей смеси гипса с цементом объясняется образованием высокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция, кристаллизующегося с 31…32 молекулам воды.

Однако если в твердеющей композиции, состоящей из гипса и портландцемента, создать условия при которых концентрация оксида кальция в жидкой фазе резко снизится то произойдет разложение высокоосновных гидроалюминатов кальция на низкоосновные. При этом Ca(OH)2 и SiO2 дают гидросиликаты CSH(B). По мнению исследователей, в этом случае должны возникнуть моносульфатная форма гидросульфоалюмината кальция 3СaO x Al2O3·CaSO4·12H2O, гидрогранаты 3CaO·Al2O3·nSiO2(6-2n) x H2O, гидросиликоалюминат 3CaO·Al2O3·СaSiO3·12H2O, гипс CaSO4·2H2O и их твердые растворы, при которых не появляются опасные напряжения.

Переход эттрингита в односульфатную форму сопровождается уменьшением абсолютного объема твердой фазы исходного вещества и образованием воды в жидком виде, чем обеспечивается снижение опасных напряжений, которые могли возникнуть в начале твердой системы. По данным проф.Г.И. Книгиной, путем смешения двуводного гипса, доменного шлака и горных пород богатых содержанием активных кремнезема и глинозема, можно получить ГЦПВ.

Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие выпускают М100 и 150 с началом схватывания не ранее 4 мин и концом не позднее 20 мин.Тонкость помола характеризуется остатком на сите № 02 для М100 не более 15 %, а для М150 не более -10%.Бетоны на ГЦПВ, полученном на основе гипса и портландцемента М300, имеют М150, 200 при расходе вяжущего 300…450 кг/м³.

Бетоны на ГЦПВ с использованием высокопрочного гипса через 2…3 часа достигают прочности 10…15 МПа, а через 7…15 суток нормального твердения 30…40 МПа. Бетоны га ГЦПВ через 2-3 часа набирают 30…40 % марочной прочности. Ускорить твердение изделий можно пропариванием их при температуре 70…80°С. Морозостойкость изделий на ГЦПВ равна 20…50 циклам замораживания и оттаивания  и зависит от состава вяжущих, их вида, удельного расхода, плотности бетона и других факторов.

Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие применяют для приготовления оснований полов, панелей для внутренних стен, для изготовления санитарно-технических кабин и других изделий. Производство панелей оснований пола из бетона на ГЦПВ может быть организовано на технологическом оборудовании существующих заводов по производству крупнопанельных перегородок, что не требует создания новых производственных мощностей.

Прокатные панели основания пола изготовляют из бетона на ГЦПВ с плотностью 1300 кг/м³ и пределом прочности при сжатии не менее 7 МПа. Панели армируют деревянным каркасом. Эти панели относят к категории «теплых».Читай продолжение статьи виды цемента

 

*****
РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!
*****

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Беларуская моваEnglishFrançaisDeutschКыргызчаLatviešu valodaLietuvių kalbaLëtzebuergeschRomânăРусскийУкраїнська
Optimized with PageSpeed Ninja