Вся бібліотека >>>

Будівельна справа >>>

 

Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

Основи будівельної справи


Будівництво та ремонт

 

Мінеральні в'яжучі речовини

 

 

§ 4.1. Класифікація мінеральних в'яжучих речовин. Вапно будівельна

Мінеральними в'яжучими називаються порошкоподібні речовини, які при змішуванні (заутворі) з водою дають пластичне тісто, здатне з плином часу під впливом фізико-хімічних процесів тверднути і переходити в камневидное стан. При здатність тверднути мінеральні в'яжучі речовини класифікують на повітряні і гідравлічні.

Повітряні в'яжучі. Вони можуть тверднути й тривалий зберігати міцність лише на повітрі. До них відносяться: повітряна вапно, гіпсові і магнезіальні в'яжучі, а також рідке скло.

Гідравлічні в'яжучі. Вони твердіють і зберігають свою міцність як на повітрі, так і у воді. Проте початковий період твердіння (процес схоплювання), як правило, повинен протікати на повітрі або в середовищі, ізольованою від води. До гідравлічним в'яжучим відносяться всі види цементів, гідравлічна вапно, гилсоцементно-пуцоланові в'яжучі та ін. Крім зазначених повітряних і гідравлічних в'яжучих речовин існують кислотостійкі в'яжучі речовини, а також в'яжучі автоклавного твердіння, тверднуть при температурі 170...200 °С і тиску 0,9... 1,2 МН/м , виготовлені на основі вапна.

Повітряна вапно як в'яжучий була відома людству за кілька тисяч років до нашої ери. Її отримують помірним випалюванням вапняків, крейди, доломитизированных вапняків і доломітів, що містять не більше 6 % глини. Технологія отримання повітряної вапна складається з видобутку вапняків у кар'єрах, їх дроблення, сортування і випалу. Випал здійснюють, як правило, в шахтних печах при максимальній температурі зоні випалу 1000...1200 °С. Після випалу шматки вапна мають пористу структуру внаслідок видалення СОг з вапняків. Така вапно називається негашеного комового. Отримана після випалу комове вапно або підлягає помолу для отримання порошкоподібної вапна-кипілки (СаО), або гаситься водою для отримання гашеного вапна Са(ОНг). Повітряна вапно по виду міститься в ній основного оксиду поділяється на кальцієву, магнезіальну і доломітове.

Будівельна повітряне негашене вапно поділяється на три сорти: 1, 2 і 3-й. Негашене комове або мелене вапно повинна відповідати вимогам, зазначеним у табл. 4.1.

При дії води на комовую вапно відбувається гідратація оксиду кальцію:

СаО + Ндо - Са(ВІН)2 + 65,50 кДж

Процес гасіння вапна надзвичайно экзотермичен, тому здійснюється в спеціальних известигасильных установках і машинах. При гасінні великою кількість води, в 3...4 рази перевищує масу вапна-кипілки, вапно гаситься в вапняне тісто, обмеженим кількістю води (60...70 % від маси вапна-кипілки) вапно-пушонку. Гашене вапно у вигляді тесту має середню щільність до 1400 кг/м3.

Вапняне тісто являє собою сметаноподібну масу білого кольору.

І з в е с т ь-п ушонка, або р ід ратна вапно, являє собою білий тонкодисперсний порошок. Середня густота її в пухкому стані доходить до 450 кг/м , в ущільненому - до 700 кг/м . Гідратне вапно транспортують затареної в мішках або навалом, навантаження і розвантаження здійснюють в мішках автонавантажувачами, навалом - за допомогою різного роду пнів-моприспособлений. В табл. 4.2 наведені вимоги, пред'являються до гідратного вапна.

Комове вапно транспортується навалом, мелена вапно-кипелка аналогічно гідратної - навалом або в мішках. При транспортуванні, навантаженні і розвантаженні порошкоподібної і комового вапна потрібно дотримуватися велику обережність: вапно, особливо негашене, дратівливо діє на мокру шкіру, слизові оболонки носа, очей і дихальних шляхів. Мелене вапно при зберіганні гаситься, забираючи вологу з повітря, при цьому частково карбонізіруется і втрачає свої властивості. Повітряна вапно широко застосовується для приготування вапняно-піщаних і змішаних розчинів, використовуються при штукатурних і кам'яних роботах, а також в якості сполучного при виробництві малярних робіт. Повітряну вапно не можна застосовувати у вологих приміщеннях. Умови її застосування обмежені не тільки незначною вологостійкістю, але і тривалістю твердіння в природних умовах. Процес твердіння обумовлюється, головним чином, карбонізацією по реакції

Са(ВІН)2 + СОг =- СаСОз + НгО

Застосовується вапно також у виробництві силікатної цегли та виробів з силікатних бетонів. Заводи-виробники повинні вапна гарантувати властивості вапна і супроводжувати кожну партію відповідним паспортом.

Гідравлічна вапно - продукт помірного випалу мергелистих вапняків, що містять 6...20 % глинистих домішок. При випаленні (Т = 900...1000 °С) після розкладання вуглекислого кальцію (СаСОз) частину утворюється оксиду кальцію (СаО) з'єднується з оксидами SiO2, AI2O3 і БегОз, що містяться у мінералах глини, утворюючи силікати, алюмінати і ферити кальцію по реакціях

Ці сполуки кальцію надають здатність гідравлічної вапна тверднути як на повітрі, так і у воді.

Гідравлічна вапно внаслідок великого вмісту в її складі вільного оксиду кальцію при дії на нього води піддається гасінню. Чим більше в гідравлічного вапна вільних оксиду кальцію і магнію, тим менша її здатність до гідравлічного твердінню. Залежно від вмісту активних СаО і MgO в перерахунку на суху речовину гідравлічна вапно поділяється на слабогидравлическую (зміст вільних СаО + MgO не менше 40 % і не більше 65 %) і сильногидравлическую (вміст вільних СаО + MgO не менше 5 % і не більше 40 %). Процес отримання гідравлічної вапна складається з видобутку сировини, його випалу і помелу або гасіння.

До гідравлічного вапна пред'являються наступні вимоги: по тонкості помелу - на ситі № 008 не повинно залишатися більше 10 %, по міцності контрольних зразків на стиск-для сильногидравлической через 28 діб - не менше 5,0 МПа, для слабогидравлической - не менше 1,7 МПа.

Використовують гідравлічну вапно при приготуванні расгворов для кам'яної кладки і штукатурки, а також при приготуванні низкомарочных бетонів. Розчини та бетони, виготовлені на гідравлічному вапна, деякий час повинні тверднути на повітрі.

§ 4.2. Гіпсові в'яжучі речовини

Гіпсові в'яжучі речовини так само, як і вапно, застосовувалися ще в глибоку давнину.

Гіпсові в'яжучі отримують термічною обробкою природного двоводяного гіпсу (CaSO4.2H2O), природного ангідриту (CaSO4) або відходів промисловості, що складаються з сірчанокислого кальцію. В залежності від температури обробки виходять быстротверде-ющие в'яжучі (120..Л90 С), нормальнотвердеющие і медленнот-вердеющие (600...1000 °С).

Гіпсові в'яжучі широко застосовуються в будівельній індустрії. Їх додають в вапняно-піщані розчини для прискорення схоплювання і збільшення міцності. На основі гіпсових в'яжучих виготовляють листи гіпсокартонні (ГОСТ 6266-81), штучний мармур та інші будівельні гіпсові вироби.

Велике поширення в будівництві отримав полимергипс. Його отримують шляхом замішування гіпсових в'яжучих водними розчинами полімерів або дисперсіями полімерів. Полимергипс володіє більшою щільністю, ніж звичайне гіпсове в'яжуче, високою міцністю при стиску (до 30 МПа), малою водопроникністю і підвищеним опором стиранню.

Гіпсові в'яжучі при транспортуванні та зберіганні повинні бути захищені від зволоження та забруднення.

Ангидритовый цемент. Це повільно твердне в'яжучий речовина марок 60, 100, 150, 200. Отримують його з природного ангідриту (CaSO4) спільним помелом з каталізаторами. Застосовують для пристрою безшовних підлог, підстав під рулонні матеріали, приготування легких і важких бетонів низьких марок і штучного мармуру. Вироби з ангидритового цементу неводостойки, тому застосовуються тільки в сухих приміщеннях.

§ 4.3. Магнезіальні в'яжучі речовини, розчинне скло і кислототривкий цемент

Магнезіальні в'яжучі речовини. До них відносяться каустичний магнезит (MgO) і каустичний доломіт (Mgo • СаСОз). Це порошкоподібні матеріали, одержувані випаленням при 650...850 °С дроблених природних магнезитів і доломітів. Каустичний магнезит і каустичний доломіт при зртворении водою твердіють повільно і мають невелику міцність, внаслідок чого їх зачиняють розчинами хлористого або сірчанокислого магнію. В цьому

випадку процес твердіння протікає значно швидше, а отриманий штучний камінь характеризується більшою міцністю. Каустичний магнезит має марки 400, 500, 600, а каустичний доломіт - 100, 150, 200 і 300. Магнезіальні в'яжучі використовують при влаштуванні ксилолітових підлог (магнезіальні в'яжучі в суміші з тирсою), виготовленні магнезиального фіброліту, арболіту і цементно-стружкових плит. Транспортують і зберігають I в'яжучі в мішках або ємностях, що оберігають їх від зволоження.

Рідке скло. Рідким склом називають розчинні солі кремнієвої кислоти - Na2O • пЪЮг і КгО • nSiO2. Величина п вказує відношення числа молекул кремнезему до числа молекул оксиду і лужного називається силікатним модулем скла. Значення його коливаються від 2,31 до 3,5. У практиці найчастіше використовують силікат натрію. Отримують його в розплавленням скловарних печах при температурі 1350...1400 °С ретельно перемішаної суміші розмелених кварцового піску, кальцинованої соди або поташу, або сульфату натрію з утворенням силікат-брили, яку згодом піддають помолу. Тонкомолоті порошки, одержувані помелом силікат-брили, можуть повільно розчинятися у воді. Однак найчастіше рідке скло як в'яжучий отримують обробкою дробленої силікат-брили пором в автоклавах при тиску 0,5...0,6 МПа. При твердінні під дією вуглекислого газу силікати розкладаються по реакції

Na2O

СОг + тЩО = Na2CO3

Однак на повітрі ЦЕЙ процес протікає повільно. Для прискорення твердіння вводять добавки кремнефтористого натрію (na 2 sif 6). Він вступає в хімічну реакцію з рідким склом, швидко утворюючи гель кремнієвої кислоти:

Na 2 sif 6 + Na2SiO3 + 6ЩО -* 6NaF +' 3Si(OH)4

Кремнефтористий натрій одночасно підвищує водо - і кисло-тостойкость затверділого рідкого скла. Розчинне скло застосовують для одержання силікатних вогнезахисних фарб, для запобігання природних кам'яних матеріалів від вивітрювання, для отримання кислотоупорного і жаростійкого цементів, а також для ущільнення (силикатизации) грунтів.

Кислототривкий цемент. Його отримують спільним помелом кварцового піску і кремнефтористого натрію. В'язкою речовиною в таких цементах є водний розчин рідкого скла. Розчини та бетони, приготовані на кислототривкої цементі, мають

високою стійкістю проти дії багатьох мінеральних і органічних кислот, але руйнуються під дією лугів.

Кислототривкий цемент застосовують для футеровки хімічної апаратури, зведення резервуарів та інших споруд хімічної промисловості.

 


§ 4.4. Портландцемент

Портландцемент і його різновиди є основним в'яжучим матеріалом у сучасному будівництві. Портландцемент представляє собою порошкоподібний гідравлічна в'яжуча речовина, що твердне у воді і на повітрі, що складається головним чином з силікатів кальцію. Отримують портландцемент тонким подрібненням клінкеру з гіпсом (3...7 %), допускається введення в суміш активних мінеральних добавок (10...15 %). Клінкер - продукт випалу (до повного спікання) штучної сировинної суміші, що складається приблизно з 75 % карбонату кальцію (зазвичай вапняку) і 25 % глини. Основні властивості портландцементу обумовлюються складом клінкеру.

Хімічний склад портландцементу. Портландцемент характеризується досить постійним хімічним складом. Зміст основних складових оксидів в ньому коливається в порівняно невеликих межах, %: CaO (64...67), SiO2 (19...24), AI2O3 <4..,7), Fe2O3 (2...6), MgO (не більше 5), SO3 (не менше 1,5 і не більше 3,5).

Мінералогічний склад портландцементу. У процесі випалу сировинної суміші перераховані оксиди вступають у хімічну взаємодію.

Після розпаду каолініту AI2O3 • SiO2 • 2ЩО -> AI2O3 + 2S1O2 + + 2ЩО і термічної дисоціації СаСОз по реакції СаСОз -* -* СаО + СОг в процесі випалу відбувається хімічне зв'язування СаО в твердому стані за таких реакцій:

2СаО + S1O2 = 2СаО • SiO2 -- двухкальціевий силікат (Сг8);

ЗСаО + AI2O3 = ЗСаО • AI2O3 - трехкальциевого алюмінат (СзА);

4СаО + АЬОз + РегОз = 4СаО • АкОз • РегОз - чотирьохкальцієвого алюмоферріт (C4AF);

2СаО • SiO + СаО = ЗСаО • SiO2 - трехкальциевого силікат (C3S).

Відносний вміст мінералів у портландцементом клінкері коливається в наступних межах, %: ЗСаО • SiO2 - 42...65; 2СаО • SiO2 - 15...50; ЗСаО • А12Оз - 2... 15; 4СаО • AI2O3 х х Fe2O3 - 10...25.

Сировина для отримання портландцементу. В якості сировини іноді використовують природні гірські породи - мергелі. В них містяться необхідні для виробництва портландцементів кількості каро-натных (75...78%) і глинистих порід (25...22 %). В більшості випадків необхідне поєднання порід виходить штучним

шляхом. В цьому випадку в якості карбонатних порід використовуються вапняки, крейда, вапняні черепашники; як глинистих

- глини, глинисті сланці, леси, доменні шлаки; крім того,

до складу сировинної суміші вводяться різні коригувальні

добавки, наприклад гіпс.

Гіпс необхідний для регулювання термінів схоплювання. З збільшенням кількості гапса збільшуються (сповільнюються) терміни схоплювання. Однак максимальна кількість введеного гіпсу регламентується хімічним складом портландцементу.

Виробництво портландцементу. Виробництво портландцементу складається з наступних процесів: видобутку сировини і доставки його на завод; підготовки сировини і суміші; випалу суміші - отримання клінкеру; подрібнення клінкеру з добавками - отримання цементу.

За характером підготовки сировини та приготування суміші розрізняють мокрий та сухий способи виготовлення цементу. При мокрому способі сировину подрібнюють і розмелюють без попереднього підсушування. Досить часто помел здійснюють з додаванням води, глину розмішують в спеціальних ємностях - болтушках. Суміш готують ретельним перемішуванням рідких сумішей в мелених шламбассейнах. У цьому випадку підготовлена суміш - цементний шлам - містить до 40 % і більше води.

При сухому способі тонке подрібнення вихідної сировини - помел

- здійснюють в сухому стані. Ретельне змішування

виробляють у спеціальних змішувачах. В будівництві найбільш

поширений мокрий спосіб, при якому вдається досягти хорошою

гомогенності сировинної суміші, що в кінцевому підсумку обумовлює

отримання цементу з більш високими і стабільними якостями. В

даний час в зв'язку з створенням обладнання, забезпечує

хорошу гомогенізацію в суміші тонкомолотых порошків, сухий

спосіб більш економічний (не потребує теплоти на випаровування

води) і, отже, перспективний знаходить все більше

застосування. У нашій країні діє кілька великих цементних

заводів, що працюють за сухим способом.

Випалення суміші проводиться у обертових печах, представляють собою металеві циліндри, обкладені всередині вогнетривкою футеровкою. Піч укладають на спеціальні катки з невеликим ухилом до поверхні землі, за рахунок чого по мірі обертання сировинна суміш просувається за печі від піднесеного до кінця проводу, опущеного. Довжина печі досягає 180 м, а іноді доходить до 250 м, діаметр - до 6 м.

По мірі просування суміш підсушується, скочується в кульки і під дією високої температури (1450... 1500 °С) спікається в гранули розміром 5...20 мм і більше'. Потім гранули охолоджуються спочатку в печі, в зоні охолодження, згодом - у спеціальних пристроях - холодильниках.

За останні роки розроблено новий спосіб випалу клінкеру. У печі силікатний розплав замінений розплавом на основі хлористого кальцію. Істотно знижується температура випалу (1100...1150 °С), в 3...4 рази полегшується помел, але в цементі з'являється мінерал - алинит, що містить алюмохлоридсиликат кальцію. Цей цемент швидше твердне в початкові терміни.

Остиглий клінкер піддають розмелу найчастіше в кульових млинах, що представляють собою металеві циліндри діаметром до 3,5 і довжиною до 15...20 м, які викладені зсередини броньовими плитами. Млини мають 2...3 камери, відокремлені один від одного металевими перегородками з отворами для проходження размалываемого матеріалу.

Помел клінкеру і поступове просування размалываемого матеріалу забезпечуються при обертанні за рахунок нахилу млини. По виході з кульового млина портландцемент подають на склад у силоси, де він охолоджується і витримується певний час, достатній для стабілізації. Необхідність витяги обумовлюється тим, що при помелі, особливо якщо здійснюється помел ще не зовсім остиглого клінкеру (максимальна температура клінкеру, подається в кульовий млин, не повинна перевищувати 50 °С), відбувається дегідратація вводиться гіпсу, одержуваний при цьому цемент володітиме нестандартними термінами схоплювання (помилкове схоплювання).

Властивості портландцементу. До основним технічним властивостям портландцементу відносяться: істинна густина, середня щільність, тонкість помелу, терміни схоплювання, нормальна густота (водопот-ребность цементу), рівномірність зміни об'єму цементного тіста, міцність затверділого цементного розчину. Істинна щільність цементу знаходиться в межах 3000...3200 кг/м , щільність в рихлому стані - 900..Л300 кг/м3, ущільненому (слежавшемся) - 1200... 1300 кг/м . Тонкість помелу характеризується залишком на ситі № 08 або питомою поверхнею, що перевіряється на спеціальному приладі ПСХ. Згідно ГОСТу через сито № 08 має проходити не менше 85 % маси проби, питома поверхня при цьому (поверхня зерен цементу загальною масою 1 г) повинна бути 2500...3000 см2/р.

Нормальна густота цементного тіста (кількість води в % від маси цементу) визначається зануренням маточки, укрепляемого на штанзі приладу Віка, і коливається в межах 21...28 %. Вона залежить від мінералогічного складу цементу і тонкості помелу. Вивчення процесу твердіння цементу показало, що в залежності від виду цементу, строків та умов твердіння він приєднує води 15...25 % від своєї маси. При використання цементу в розчинах і бетонах кількість води витрачається значно більше (40... 70 %), воно, зокрема, залежить і від нормальної густоти цементного тіста. Надлишки води з часом випаровуються, залишаючи пори, що

погіршує якість цементного каменю, а отже, розчину і бетону.

Терміни схоплювання перевіряють приладом Віка на цементному тесті нормальної густоти. Відповідно до вимог Госту початок схоплювання повинно бути не раніше 45 хв, кінець - не пізніше 10 год (нормально - 2...3 год), однак за погодженням із споживачами ці терміни можуть істотно відрізнятися. Про рівномірності зміни об'єму цементного тіста в процесі твердіння судять за характером тріщин на зразках-коржиках, виготовлених за методикою, викладеної в Гості.

Якщо в цементі в результаті порушень технологічного процесу при виготовленні виявиться багато вільних опадів кальцію і магнію, процес їх гасіння при заутворі цементу водою буде протікати уповільнено (температура випалу клінкеру значно вище температури випалу при отримання вапна-кипілки, процес гасіння якої протікає досить швидко). Це явище може призвести до руйнування вже затверділого цементного каменю. Для запобігання подібних явищ при оцінці якості цементу і проводять випробування на рівномірність зміни обсягу.

Одним з основних властивостей цементу є міцність, яка визначається в належні терміни випробуванням зразків-балочок розміром 40x40x160 мм спочатку на вигин, а потім половинок - на стиск. Балочки готують з розчину складу 1:3 (1 ч. по масі цементу, 3 ч. - нормального Вольського піску) при водоцементном відношенні (щодо кількості води до кількості цементу), дорівнює 0,4. Водоцементне відношення в свою чергу перевіряється, а при необхідності коригується з розплаву конуса на встряхивающем столику. Розплив конуса з розчинової суміші, виготовленого у формі висотою 60 мм і підставами верхнім з внутрішнім діаметром 70 мм і нижнім -100 мм, після 30 струшувань повинен бути в межах 106...115 мм. При відсутності встряхивающего столика испытанна проводять на стандартній лабораторній вібромайданчику. В цьому випадку' після 20 з вібрування розплив повинен бути (170 ± 5) км.

Твердіння цементу. Твердіння портландцементу - складний фізико-хімічний процес При заутворі цементу водою основні мінерали, розчиняючись, гідратуючи за рівняннями:

ЗСаО • S1O2 + 5Н2О = 2СаО • SiO2 • 4ЩО + Са(ОН)2;

2СаО • SiO2 + 4Н2О - 2СаО • SiO2 • 4Н2О;

ЗСаО • А12Оз + 6ЩО = ЗСаО • AI2O3 • 6н 2 о;

4СаО • А12Оз • Fe2O3 + Н2О = 4СаО • А12О3 • Fe2O3 • Н2О

Утворюються новоутворення відрізняються від первинних меншою розчинністю і, випадаючи в осад, викристалізовуються, що призводить до втрати пластичності (схоплювання) і подальшого твердіння. Добавка гіпсу на самому початку процесу при розчиненні взаємодіє з трьохкальцієвим алюмінатом, утворюючи гидросульфоалюминаты, які, обволікаючи цементні зерна, уповільнюють процес розчинення і гідратації. Однак в надалі ці оболонки руйнуються (чим менше гіпсу, тим уповільнення коротше по часу) і процес прискорюється твердіння. Але самі выкристаллизовывающиеся новоутворення починають перешкоджати гідратації, тому значна частина зерен цементу може гидратироваться при наявності водного середовища досить тривалий термін, вимірюваний навіть роками.

Цемент твердіє тим швидше, чим більше в ньому аліта (алитовые цементи) і трьохкальцієвого алюмінату. З плином часу процес твердіння різко сповільнюється. Цементи, що містять багато беліта (белитовые цементи), в ранньому віці твердіють повільно; наростання міцності триває довго і рівномірно. Процеси твердіння і особливо схоплювання супроводжуються виділенням теплоти, яка тим інтенсивніше, ніж швидше протікає процес схоплювання. Тому в масивних конструкціях, як правило, застосовують белитовые цементи. Використання в таких конструкціях алитовых цементів може призвести до інтенсивності тепловиділення, розігріву до високої температури (70...80 °С), появі тріщин і навіть втрати води, що підсумку призведе до втрати цементним каменем своїх якостей. В той же час застосування алитовых цементів дозволяє швидше отримати мінімальну міцність, а інтенсивне тепловиділення забезпечує в деяких випадках необхідну для твердіння температуру в зимових умовах.

При твердінні цементу на повітрі відбувається невелика усадка, а у воді - набухання.

§ 4.5. Різновиди цементів

Цементні заводи виробляють різноманітні цементи, розрізняються за складом, призначенням і властивостями.

Види портландцементу, шлакопортландцементи. Найбільш поширеними і широко вживаними є портландцементи і шлакопортландцементи, до числа яких відносяться бездобавочний портландцемент, портландцемент з мінеральними добавками, в тому числі швидкотвердіючий портландцемент, відрізняється міцністю через 3 діб тверднення; шлакопортландцемент та швидкотвердіючий шлакопортландцемент, відрізняється підвищеною міцністю через 3 діб тверднення.

Швидкотвердіючий портландцемент і шлакопортландцемент, як вказувалося, відрізняються підвищеною міцністю в ранні терміни. Це досягається отриманням цементу певного мінералогічного складу (з великим змістом аліта) і істотно більшою тонкістю помелу.

Крім відмінності за складом цементи класифікуються за міцністними властивостями - маркам. Марка цементу характеризується межею міцності при стисненні половинок балочок в 28-денному віці стандартного зберігання.

Гідрофобні, пластицифированные цементи. Якщо при помелі додаються пластифікуючі або гідрофобні добавки в кількості не більше 0,3 % від маси цементу, то отримують пластифіковані або гідрофобні цементи. В якості пластифікаторів застосовують сульфітно-спиртову барду (ССБ), сульфітно-дріжджову бражку (СДБ) та ін. Застосування такого роду речовин при заутворі водою сприяє більш повного змочування зерен цементу, зменшує зчеплення зерен між собою, підвищує пластичність суміші (розчинної, бетонною). За рахунок цього можна зменшити водоцементне ставлення, зниження якого обумовлює підвищення міцності цементного каменю (розчину, бетону), або (при збереженні міцності) зменшення витрат цементу на 8... 10 %. Слід пам'ятати, що твердіння пластифікованих цементів, особливо в ранні терміни, відбувається повільніше.

Для отримання гідрофобного цементу при помелі додають асидол, асидол-мылонафт, мылонафт, олеїнову кислоту або окислений петролатум. Ці матеріали утворюють на поверхні цементних зерен водовідштовхувальні (гідрофобні) плівки, які перешкоджають поверхні зерен цементу водою. Такі цементи можуть довгостроково зберігатися в несприятливих умовах, не втрачаючи своїх властивостей. У процесі перемішування гідрофобні плівки здираються і проявляють при цьому пластифікуючі властивості, залучаючи в суміш велика кількість дрібних бульбашок повітря. Аналогічно пластифицированному процес твердіння цементу, особливо в ранні терміни, уповільнений. Розчини і бетони на ввігнутих і гідрофобних цементах мають меншу водопроникність, велику морозостійкість, а отже, і довговічність.

Пластифікований і гідрофобний цемент випускаються наступних марок: пластифікований - 300, 400, 500; гідрофобний - 300, 400.

Білий і кольоровий цементи. Білий і кольоровий цементи можна також віднести до різновидів портландцементу. Їх застосовують в архітектурно-оздоблювальних роботах.

Для виробництва білого цементу використовуються чисті вапняки, каолінові глини і клінкер, вибілений різким охолодженням після випалу. Помел виробляють порцеляновими кулями спеціально футерованих млинах, що виключають попадання на цемент оксидів заліза. Можливо застосування мінеральних пластифікуючих і гідрофобних добавок, не знижують білизну цементу. По білості цементи поділяються на три сорти, вищий, БЦ-I і БЦ-В.

Кольоровий цемент може бути жовтим, рожевим, червоним, коричневим, синім, зеленим, чорним. Його отримують або спільним

помелом клінкеру для білого цементу з світло - і лугостійкими добавками (суриком, ультрамарином і ін), або за спеціальною технології, за якої отримання необхідного кольору досягається підбором вихідної сировини. Останній спосіб дозволяє отримати цементи рідкісних квітів (сині, зелені, бірюзові) і більш стійкі.

оклые і кольорові цементи випускаються трьох марок - 300, 400, 500.

Пуцолановий цемент - гідравлічна в'яжуча речовина, одержуване спільним помелом клінкеру, гіпсу та активної мінеральної добавки. Активні мінеральні добавки - це природні або штучні речовини, які при змішуванні в тонкомолотом вигляді з вапном надають їй властивості гідравлічного в'яжучого. Вони бувають вулканічного (пеплы, туфи, витрофиры, траси) і осадового (діатоміти, трепели, опоки, глиежи)зороисхож-дення. В якості штучних використовуються доменні гранульовані та паливні шлаки, нефеліновий шлам, зола-винесення.

Зміст пуццолановом портландцементі активних добавок вулканічного походження або паливної золи становить 25... 40 %, а добавок осадового походження - 20...30 %.

Введена добавка збільшує витрата цементу, що призводить до погіршення морозостійкості і збільшення витрати цементу. Процес твердіння сповільнюється, особливо в початковий період. З іншого боку, добавка, пов'язуючи вільний гідрат оксиду кальцію, надає цементному каменю більшу корозійну стійкість, особливо водо - і сульфатостойкость. Тому пуццолановые цементи вельми ефективно використовувати при зведенні підводних і підземних споруд. Гарна ефективність досягається при використанні таких цементів в заводських умовах, де вироби піддаються водотепловой обробці. Цемент випускається двох марок -300 і 400.

Глиноземистий цемент - швидкотверднучі гідравлічне в'яжучу, що утворюється при помелі клінкеру, одержаного в результаті випалу до плавлення (рідше до спікання) суміші, що складається з бокситів і вапняків. Боксити - гірська порода, що містить до 80 % глинозему. Глиноземистий цемент складають різні алюмінати кальцію, основним з яких є однокальціевий.

Початок схоплювання повинен наступати не раніше 45 хв, кінець - не пізніше 12 год. Міцність наростає швидко - через 5...6 год і становить 30 % марочної. Марка цементу (марки 400, 500, 600) визначається у віці 3 діб твердіння в нормальних умовах і характеризується показниками межі міцності при стиску, МПа: через 1 добу -23, 28, 33; через 2 доби--40, 50, 60.

Процес твердіння глиноземистых цементів протікає швидко, з виділенням теплоти, особливо в перші години твердіння. Однак

не можна допускати твердіння глиноземистого цементу при температурах вище 25...30 °С, так як можуть утворюватися різні неміцні гидроалюминаты. В процесі твердіння глиноземистого цементу не утворюється вільного гідрату оксиду кальцію, тому цементний камінь добре протистоїть корозії минерализоваными водами, проте руйнується кислими і сильнощелочными. Обробка виробів на глиноземистом цементі в камерах пропарювання або автоклавах виключена.

Володіючи рядом переваг (швидке твердіння, здатність витримувати в затверділому стані високі температури твердіння з виділенням теплоти, що робить його застосування ефективним в зимовий час), глиноземистий цемент застосовується в обмеженій кількості. Це пояснюється в першу чергу його відносною дорожнечею (в 3...4 рази дорожче портладцемента), а також особливостями технології, так як для отримання цементу клінкер, що володіє високою твердістю, піддається двухкратному дроблення і лише потім помолу.

Застосовується цемент при аварійних роботах, для підвищення сульфатостойкости бетону конструкцій, при необхідності швидкого введення споруди в експлуатацію, для отримання жаростійкого бетону.

Розширюються безусадочні і напружують цементи. Основним достоїнством, зумовив створення і застосування розширюються цементов, є відсутність усадки в процесі твердіння. Всі в'яжучі речовини, за винятком гіпсового, при твердінні зменшуються в об'ємі, це нерідко призводить до появи тріщин, до зменшення водонепроникності довговічності. У розширюються цементах на основі поєднання гіпсу і алюмінатний складової при заутворі водою створюються передумови для освіти в допустимих межах трехкальциевых гидросульфоа-люминатов, утворення яких супроводжується збільшенням обсягу. Це збільшення компенсує усадку інших складових цементу (безусадочні цементи) або навіть домінують над ними (розширюються цементи). Розширюються цементи використовуються в ремонтних роботах для закладення тріщин, щілин, бетонування, для закарбування швів, пристрої гадроизоляционных штукатурок, розширюються і безусадочних бетонів і розчинів.

Використовуючи здатність цементів з великим вмістом алюмінатний складової до збільшення об'єму при твердінні, радянські вчені створили напружує цемент. У процесі розширення цей цемент створює в арматурі попереднє напруження. В залежності від зусиль, що виникають в бетоні при використання таких цементів (розроблена спеціальна методика),

розрізняють три різновиди напружуючого цементу НЦ-2, НЦ~4, НЦ-6. Початок схоплювання цих цементів не раніше 30 хв, кінець-не пізніше 4 ч. Міцність через добу - не менше 15 МПа через 28 діб - 50 МПа. Використовуються в спорудах, де потрібна підвищена газо-, паро-, водонепроникність.

Гипсоцементно-пуццолановые в'яжучі речовини (ГЦПВ) мають гідравлічними властивостями і здатністю швидко тверднути. Так, бетони на ГЦПВ, приготовлені з використанням високоміцного гіпсу, досягають межі міцності при стиску після 2...3 год тверднення 9,4...14,7 МПа, а через 7...15 діб нормального твердіння - 30...40 МПа. ГЦПВ широко застосовують для виготовлення різних будівельних конструкцій (панелей, стін ванних кімнат, душових кабін) і в будівництві малоповерхових будівель, особливо в сільській місцевості.

Нефеліновий цемент - гідравлічна в'яжуча речовина, одержуване спільним подрібненням нефелінового шламу (побічний продукт глиноземного виробництва), портландцементного клінкеру і гіпсу. При цьому зміст нефелінового шламу повинно бути не менше 20 % і не більше 80 %. Цемент випускається марок 300, 400, 500. Нефеліновий цемент має зниженим водовідділенням, низьке тепловиділення при твердінні, уповільненою швидкістю твердіння. Області застосування такі ж, як і обычногоскортлан-дцемента. Особливо ефективний при автоклавної обробці.

Вапняно-шлакове в'яжуче (виготовляють марок 50, 100, 150, 200) - гідравлічна терпка речовина, що отримується при сумісному помелі або (що гірше) ретельному змішуванні в сухому вигляді гранульованого тонкомолотых доменного шлаку і вапна. Для регулювання термінів схоплювання допускається добавка гіпсу до 5 %. Вапняно-шлакове в'яжуче - повільно і схватывающееся повільно твердне в'яжуча речовина. Використовують у розчинах і бетонах при будівництві невідповідальних споруд, не піддаються суворим кліматичних впливів;

Сульфатно-шлаковий цемент - гідравлічний в'яжучий речовина, що отримується спільним помелом або ретельним змішуванням, тонкомолотых гранульованого доменного шлаку (80...85 %), гіпсу або ангідриту (15...20 %), портландцементного клінкеру (до 5 %) або вапна (до 2 %). Цей цемент випускають марок 150, 200, 250, 300. Застосовують у невідповідальних спорудах для приготування розчинів і бетонів низьких марок.

Розчини та бетони, приготовані на сульфатно-шлаковому цементі, володіють підвищеною стійкістю при впливі на них вуглекислих і сульфатних вод. Зазначене в'яжучий є одним з найбільш дешевих місцевих в'яжучих речовин.

 

 "Основи будівельної справи" Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

Будівельні матеріали Будівельні матеріали (Домокеев) Довідник домашнього майстра Будинок своїми руками Будівництво будинку Домашньому майстрові Гідроізоляція Лаки і фарби в вашому будинку

 

Будівництво будинку від фундаменту до даху

Будівельні матеріали та вироби

Євроремонт від А до Я

Покрівлі. Покрівельні матеріали

Довідник будівельника-обробника

Дерев'яний будинок. Каркасні роботи від фундаменту до даху

Будівництво дачного будиночка

Поради по ремонту квартири

Поради по дрібному квартирного ремонту

Ремонт і дизайн квартири та дому

Ремонт квартири в сучасних умовах

Ремонт квартири. Енциклопедія ремонту

Ремонт та оздоблення сучасної квартири

Поточний ремонт квартири, будинку

Гіпсокартон. Перегородки і стелі з гіпсокартону

Гіпсокартон. Робота з гіпсокартоном

Будівництво будинку

ОПАЛУБКА. Технологія монолітного бетону і залізобетону

Гідроізоляція, гідроізоляційні матеріали

Гідроізоляція в будівництві

Оздоблення. Оздоблювальні та облицювальні матеріали

Будівельні матеріали