Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

Будівельні матеріали


Книги з будівництва та ремонту

 

НЕОРГАНІЧНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ

Різновиди портландцемента

 

 

Для більш повного задоволення специфічних вимог окремих видів будівництва промисловість випускає особливі види портландцементу.

При отриманні портландцементів з заданими спеціальними властивостями використовують наступні основні шляхи: 1) регулювання мінерального складу та структури цементного клінкеру, що надають вирішальне вплив на будівельно-технічні властивості цементу; 2) регулювання тонкості помелу і зернового складу цементу, що впливають на швидкість твердіння, міцність, тепловиділення та інші найважливіші властивості в'яжучого; 3) зміна речовинного складу портландцементу введенням в нього активних мінеральних і органічних добавок, що дозволяють направлено змінювати властивості в'яжучого, економити клінкер і витрата цементу в бетоні.

 Швидкотвердіючий портландцемент (БТЦ) відрізняється від звичайного більш інтенсивним набором міцності в перші 3 діб. В відповідно до вимог ГОСТ 10178-85 БТЦ М400 повинен мати через 3 доби твердіння в нормальних умовах межа міцності при стисненні не менше 24,5 МПа, а БТЦ М500 - не менше 27,5 МПа. Надалі зростання міцності сповільнюється і до 28 діб міцність БТЦ така ж, як звичайного портландцементу М400 і 500.

Швидке тверднення БТЦ досягається підвищеним вмістом у клінкері активних мінералів (зміст C3S+C3A становить 60...65%) і більше тонкого помелу цементу (питома поверхня 3500...4000 см2/г).

При помелі БТЦ допускається введення активних мінеральних добавок осадового походження (не більше 10 %) або доменних гранульованих шлаків (до 20 % від маси цементу).

Різновидом цементу цементу є особливо швидкотвердіючий портландцемент (ОБТЦ), який характеризується не тільки великою швидкістю тверднення в початковий період, але і високою маркою (М600...700). Його виготовляють тонким подрібненням клінкеру, що містить C3S 65...68% і СзА не більше 8 %, спільно з добавкою гіпсу, до питомої поверхні 4000...4500 см2/г і більше. Введення мінеральних добавок не допускається.

Розроблено також сверхбыстротвердеющий цемент (СБТЦ) спеціального мінерального складу, який забезпечує інтенсивне наростання міцності вже в першу добу його твердіння (через 6 год - 10 МПа).

Інтенсивність росту міцності бетону на швидкотверднучих цементах зростає в умовах тепловлажностной обробки виробів при температурі 70...80°С. При цьому через 4...6 год вдається отримати вироби з міцністю, відповідної 70...80 % 28-добової.

 

 

Швидкотверднучі портландцементи доцільно застосовувати при масовому виробництві збірних залізобетонних виробів, а також при зимових бетонних роботах. Їх застосування дає можливість скоротити витрати цементу, тривалість тепловологісної обробки або навіть відмовитися від неї, тим самим збільшити оборот форм та зекономити метал. Не можна застосовувати такі цементи для бетонів масивних конструкцій і піддаються сульфоалюминатной корозії.

 Сульфатостійкий портландцемент (СПЦ) відрізняється від звичайного портландцементу не тільки більш високою стійкістю до сульфатної корозії, але і зниженою екзотермії при твердінні і підвищеної морозостійкістю. Клінкер для виготовлення СПЦ повинен містити не більше 50 % QS, не вище 5 % С3А і не більше 22 % C3A+C4AF. Сульфатостійкий портландцемент випускають М400. Його доцільно застосовувати в тих випадках, коли одночасно потрібна висока стійкість проти впливу сульфатних вод і поперемінного заморожування і відтавання, висихання і зволоження в прісної або слабомінералізованій воді.

 Білий і кольорові портландцементи - це декоративні в'яжучі матеріали, використання яких в будівництві дозволяє поліпшити естетичний вигляд будівель і споруд при менших витратах, ніж з іншими оздоблювальними матеріалами.

Білий портландцемент отримують шляхом подрібнення білого клінкеру спільно з добавками гіпсу і білого діатоміту (до 6 %). Щоб отримати білий клінкер, необхідно для приготування сировинної суміші застосовувати карбонатні породи і глини з мізерно малим вмістом оксидів заліза (до 0,4...0,5 %) і марганцю (до 0,005...0,15 %). Для підвищення білизни клінкеру його піддають відбілювання, сутність якого полягає у відновленні присутнього в клінкері Fe2C>3 до fe 3 o 4, що володіє малою фарбувальної здатністю.

Основним показником якості білого цементу як декоративного матеріалу є ступінь його білизни. По білості білий портландцемент поділяють на три сорти (перший, другий і третій), а за міцності при стисненні - на М400 і 500.

Кольорові цементи виготовляють шляхом спільного помелу білого клінкеру і світло - і лугостійких пігментів або безпосередньо з кольорового цементного клінкеру. Кольорові клінкери, за пропозицією П. І. Боже-нова, отримують, вводячи в сировинні суміші невелику кількість (0,05... 1 %) оксидів деяких металів (кобальту - коричневий колір, хрому - жовто-зелений, марганцю - блакитний і оксамитово-чорний та ін).

 Портландцементи з органічними поверхнево-активними добавками отримують шляхом сумісного помелу портландцементного клінкеру, гіпсу і невеликої кількості (0,1...0,3 % від маси цементу) добавок поверхнево-активних речовин (ПАР). У відповідності з ГОСТ 10178-85 допускається за узгодженням з споживачем випускати не тільки портландцемент, але всі цементи з поверхнево-активними добавками, не виділяючи їх в особливий клас. Основне призначення добавок ПАР (див. гл. б) зводиться до підвищення пластичності цементного тіста, розчинних і бетонних сумішей при тому ж вмісті в них води, або до зниження водопотребно-сті суміші і витрати цементу при збереженні заданої рухливості та проектної міцності бетону. Разом з тим ПАР надають позитивний вплив на формування структури цементного каменю і сприяють підвищенню морозостійкості, водонепроникності та інших властивостей бетону, а також підвищують продуктивність млинів (на 10...15 %) при одночасному зниженні витрати електроенергії.

Поверхнево-активні речовини в залежності від їх впливу на властивості цементів і цементного каменю підрозділяють на гідрофільно-пластифікуючі, що підвищують змочуваність цементного порошку . водою, та гідрофобно-пластифікуючі, що знижують змочуваність. В відповідно з цим портландцементу з гідрофільними добавками називають пластифікованими, а з гідрофобними добавками - гідрофобними.

 Пластифікований портландцемент отримують при помелі клінкеру з добавкою гідрофільно-пластифікуючих речовин (0,15...0,25 % маси цементу). В якості такої добавки використовують лигносульфонат технічний (ЛСТ), який отримують, як відхід під час варіння сульфітної целюлози. ЛСТ складається в основному з лігносульфонатів кальцію.

Адсорбуючись на поверхні зерен цементу, лигносульфонат кальцію покращує їх змочування водою. Утворюються адсорбційно-гідратні шари води забезпечують гідродинамічну мастило зерен, зменшуючи тертя між ними, і одночасно перешкоджає їх злипанню в пластівці (флокули), завдяки чого підвищується пластичність цементного тесту, а отже, і бетонної суміші і їх стійкість до розшарування. Інші властивості пластифікованого портландцементу (терміни схоплювання, швидкість твердіння, міцність) приблизно ті ж, що і у звичайних портландцементів. Застосування пластифікованого портландцементу дає можливість знизити трудомісткість укладання бетонної суміші, зменшити витрату цементу або (при тій же витраті цементу і рівною рухливості суміші) знизити водоцементне відношення і тим самим збільшити щільність, міцність, морозостійкість і водонепроникність бетону. Цей цемент широко використовують в дорожньому, аеродромному і гідротехнічному будівництві.

 Гідрофобний портландцемент, запропонований М. І. Хигеровичем і Б. Р. Скрамтаевьш, отримують, вводячи при помелі клінкеру 0,1,..0,3 % милонафта, асидолу, окисленого петролатуму, синтетичних жирних кислот, їх кубових залишків та інших гідрофобізуючих поверхнево-активних добавок.

Молекули гідрофобізуючих речовин мають асиметрично-полярне будову і складаються з полярної групи (наприклад, СООН або COONa) і неполярної (вуглеводневого радикала). Ці молекули в процесі помелу адсорбуються на поверхні цементних зерен, орієнтуючись полярної групою до поверхні цементного зерна, а вуглеводневим радикалом назовні, надаючи цементу гідрофобні (водовідштовхувальні) властивості. Тому гідрофобний цемент, на відміну від звичайного портландцементу при тривалому зберіганні навіть у дуже вологих умовах не комкується і зберігає активність. Адсорбовані на поверхні цементних зерен дуже тонкі (практично в одну молекулу) гідрофобні плівки в процесі перемішування сумішей легко знімаються і не перешкоджають нормальному перебігу процесів твердіння цементу. Залишаючись в суміші, гндрофобизиру-ющие речовини адсорбуються на поверхні новоутворень, надаючи змазує дію і зменшуючи тертя між частинками суміші, внаслідок чого підвищується її пластичність та однорідність. В затверділому цементному камені ці речовини розташовуються на поверхні пор і капілярів каменю і сприяють зменшенню водопоглинання і капілярного підсосу. Завдяки зазначеним властивостям бетони та розчини на гідрофобному цементі мають більш високу водо - і морозостійкість та водонепроникність, чим бетони на звичайному цементі.

Гідрофобний цемент доцільно використовувати при виготовленні бетонів для гідротехнічного, шляхового, аеродромного будівництва, а також у випадках, коли цемент необхідно довгостроково зберігати і перевозити на далекі відстані.

 

Зміст книги: «Будматеріали»

 

Дивіться також:

 

 Будівельні матеріали

 

В'яжучі речовини - основа сучасного будівництва

Короткі відомості про розвиток виробництва мінеральних в'яжучих речовин

Класифікація і номенклатура в'яжучих речовин, вихідні матеріали для їх виробництва, добавки

Добавки

 

ЧАСТИНА 1. В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ ПОВІТРЯНОГО ТВЕРДІННЯ

ГІПСОВІ ТА АНГІДРИДНІ, В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ ТА СИРОВИНА ДЛЯ ЇХ ВИРОБНИЦТВА

Модифікації водного і безводного сульфату кальцію

Технологія гіпсових в'яжучих а - і Р-модифікацій напівгідрату сульфату кальцію з природної сировини

Випал гіпсу у варильних котлах

Гипсоварочный котел

Гіпсове в'яжуче

Отримання високоміцного гіпсу варінням в окидких середовищах

Охорона праці та автоматизація виробництва на гіпсових заводах

Схоплювання і твердіння напівводяного гіпсу

Властивості гіпсових в'яжучих та області їх застосування

Ангідридні в'яжучі

Ангидритовый цемент

Высокообжиговое ангидритовое в'яжучий (эстрихигіпс)

Гіпсові та ангідридні в'яжучі з побічних матеріалів хімічної промисловості

 

ГЛАВА 2. ВАПНО БУДІВЕЛЬНА ПОВІТРЯНОГО ТВЕРДІННЯ

Вихідні матеріали

Негашене вапно (технічна)

Вапняно-випалювальні печі

Гідратне вапно (пушонка) і вапняне тісто

Гидраторы

Вапняне тісто

Мелене негашене вапно

Охорона праці на вапняних заводах

Твердіння повітряної вапна

Властивості повітряної вапна і області її застосування

  

РОЗДІЛ 3. МАГНЕЗІАЛЬНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ. Каустичний магнезит

Затворители для каустичної магнезиту

Магнезіальний цемент

Каустичний доломіт

 

ЧАСТИНА 2. ГІДРАВЛІЧНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ

 

ГЛАВА 4. ГІДРАВЛІЧНА ВАПНО І РОМАНЦЕМЕНТ. Гідравлічна вапно

Властивості гідравлічного вапна

Романцемент

Властивості романцемент

 

ГЛАВА 5. ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ

Клінкер, його хімічний і мінеральний склад

Аліт

Білить

Алюмоферрітная і алюмінатних фаза проміжної речовини в клінкері

Характеристика клінкеру

Класифікація клінкерів і номенклатура портландцементів

 

ГЛАВА 6. ТЕХНОЛОГІЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ. Сировинні матеріали і паливо

Мергелі. Глини. Коригуючі добавки

Випал

Виробництво портландцементу

Мокрий спосіб виробництва клінкеру

Коректування складу шламу

Випал сировинної суміші

Способи підвищення ефективності виготовлення клінкеру мокрим способом

Сухий спосіб виробництва клінкеру

Підготовка сировини та її випалювання в обертових печах з теплообмінниками, декарбонизаторами і кальцинаторами

Випал в шахтних печах

Помел клінкеру

Помольні установки і процеси подрібнення

Зберігання, упакування і відправлення цементу

Контроль виробництва цементу

Охорона праці на цементних заводах

Підвищення ефективності виробництва і якості продукції

 

ГЛАВА 7. ТВЕРДІННЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ ТА ЙОГО ВЛАСТИВОСТІ

Теорія твердіння портландцементу при його взаємодії з водою

 

ГЛАВА 8. СТРУКТУРА І ВЛАСТИВОСТІ ЦЕМЕНТНОГО ТІСТА І ЗАТВЕРДІЛОГО ЦЕМЕНТНОГО КАМЕНЮ

Седиментаційні явища в тесті

Тепловиділення при взаємодії цементу з водою

Набухання цементного тіста

Зміни у змісті твердої фази цементного тіста і каменю при твердінні. Контракція і пористість

Структура цементного тіста і каменю

Форми зв'язку води в цементному тесті та камені

Лужність рідкої фази цементного каменю і її значення для захисту сталі від корозії

 

ГЛАВА 9. ФІЗИЧНІ І МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЦЕМЕНТІВ

Колір і нормальна густота тіста

Схоплювання тесту

Рівномірність зміни об'єму

Активність і міцність портландцементів

Залежність міцності цементів від їх мінерального складу, тривалості твердіння і дисперсності

Вплив температури й домішок на швидкість твердіння портландцементів

Усадка і набухання цементного каменю при зміні його вологості

Стійкість цементного каменю при змінному зволоженні і висушуванні

Тріщиностійкість

Повзучість цементного каменю

 

ГЛАВА 10. СТІЙКІСТЬ ЦЕМЕНТІВ І БЕТОНІВ ПРОТИ ДІЇ ХІМІЧНИХ І ФІЗИЧНИХ ПОДРАЗНИКІВ. Хімічна корозія цементного каменю

Агресивна дія на цемент деяких органічних речовин і захист бетону

Фізична корозія цементного каменю

Морозостійкість

Жаростійкість і вогнетривкість цементів

 

ГЛАВА 11. РІЗНОВИДИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТІВ

Швидкотверднучі портландцементи

Портландцементи з пластифицирующими і гідрофобізуючими добавками

Сульфатостойкие портландцементи

Білий і кольорові портландцементи

Портландцементи для бетону дорожніх і аеродромних покриттів

Портландцемент для виробництва азбестоцементних виробів

Портландцементи для будівельних розчинів і бетонів автоклавного твердіння

 

ГЛАВА 12. АКТИВНІ МІНЕРАЛЬНІ ДОБАВКИ І ПУЦЦОЛАНОВЫЕ ЦЕМЕНТИ. Активні мінеральні добавки

Природні мінеральні добавки

Штучні кислі активні мінеральні добавки

Пуццолановые цементи. Пуцолановий портландцемент

Властивості пуццоланового портландцементу

Рівномірність зміни обсягу пуццоланового портландцементу

Усадка і набухання пуццоланового портландцементу

Міцність пуццоланового портландцементу

Воздухостойкость. Морозостійкість пуццоланового портландцементу

Известесодержащие в'яжучі речовини

 

ГЛАВА 13. ШЛАКИ І ШЛАКОВІ ЦЕМЕНТИ

Доменні шлаки

Хімічний склад доменних шлаків

Мінеральний склад і структура доменних шлаків

Гідравлічні властивості доменних шлаків

Передельные шлаки чорної металургії

Электротермофосфорные гранульовані шлаки

Шлакові цементи. Шлакопортландцемент

Області застосування шлакопортландцементу

Сульфатно-шлаковий цемент

Вапняно-шлакове в'яжучий

Шлакові в'яжучі речовини для бетонів автоклавного твердіння

Шлаколужні в'яжучі

Вапняно-белитовое (нефелиновое) в'яжучий

 

ГЛАВА 14. ГЛИНОЗЕМИСТИЙ ЦЕМЕНТ ТА ЙОГО РІЗНОВИДИ. Склад глиноземистого цементу

Виробництво глиноземистого цементу

Твердіння глиноземистого цементу

Властивості та області застосування глиноземистого цементу

 

ГЛАВА 15. ЗМІШАНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ З СПЕЦІАЛЬНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ

Гипсоцементно-пуццолановые в'яжучі речовини - ГЦПВ

 

ГЛАВА 16. НЕОРГАНІЧНІ В'ЯЖУЧІ З ДОБАВКАМИ ПОЛІМЕРНИХ РЕЧОВИН

 

ГЛАВА 17. КИСЛОТОТРИВКИЙ ЦЕМЕНТ І КВАРЦОВИЙ РІДКЕ СКЛО

ффф