Файл: Слободяник И.Я. Строительные материалы и изделия учебник.pdf

За нормативный срок приобретения цементом расчетной проч­ ности принято считать 28 суток. В трехдневном возрасте цемент при обычном твердении приобретает 40—50% и в семидневном 60—75% от 28-суточной прочности. В дальнейшем прочность вяжущего про­ должает медленно нарастать, достигая к 2 —З-летиему возрасту в отдельных случаях 200—250% расчетной прочности. На скорость схватывания цементов большое влияние оказывает температура среды твердения и тепловлажностная обработка. При термовлаж­ ностной обработке цементных изделий в течение 12—18 ч при тем­ пературе 70—90° С прочность цементного камня достигает 75—90%' от 28-суточной прочности нормального твердения, а при автоклав­ ной обработке в течение 6 — 8 ч выше 1 0 0 %.

Ускорения схватывания и твердения цементов можно добиться, добавляя к ним 1—3% (по весу) хлористого кальция или эквива­ лентное количество соляной кислоты.

Гидравлические вяжущие под влиянием влаги и влажного воз­ духа гидратируются и теряют активность. Поэтому их следует хра­ нить в сухом месте, не допуская воздействия на них влаги. Актив­ ность затвердевшего цемента можно частично восстановить, пере­ молов его.

Цементы транспортируют навалом, в закрытых вагонах, в бу­ мажных мешках, в железных контейнерах и автоцементовозами.

Портландцемент пластифицированный получают совместным тонким измельчением портландцементного клинкера и пластифици­ рующих добавок.

В качестве пластифицирующих добавок применяют концентраты сульфитно-дрожжевой бражки (отходы при производстве гидролиз­ ного спирта или дрожжей) в количестве 0,15—0,25% от веса сухого цемента.

Сульфитно-дрожжевая бражка, являясь поверхностно-активным веществом, препятствует коагуляции цемента в водной среде, бла­ годаря чему смачивающая способность цементных частиц повышае­ тся. Этим объясняется повышенная пластичность пластифициро­ ванного цемента.

Пластифицированный цемент целесообразно применять для по­ вышения удобоукладываемости растворов и бетонов, увеличения их морозостойкости, повышения пластичности растворов.

Пластифицированные цементы выпускают марок: 300, 400, 500. Преимущество пластифицированных цементов состоит в том, что они придают повышенную пластичность раствору или бетону при

меньшем количестве воды.

Портландцемент гидрофобный получают помолом цементного клинкера совместно с добавкой небольшого количества (0 ,1—0 ,2 %) специальных поверхностно-активных гидрофобных веществ. В ка­ честве гидрофобизирующих добавок могут быть применены мыло­ нафт, окисленные минеральные масла, асидол, канифольные мыла, олеиновая кислота и др.

Действие гидрофобных веществ на цемент заключается в том, что на поверхности цементных зерен образуются водоотталкиваю­

щие пленки, а также микропена. Благодаря этому количество воды для затворения уменьшается, подвижность раствора повышается, расслаиваемость уменьшается. При этом добавка гидрофобных ве­ ществ к клинкеру ускоряет также время помола цемента.

Гидрофобный цемент долго сохраняет свои качества, не понижая активность, повышает пластичность раствора при меньшей водопот­ ребности, что экономит вяжущее. Бетоны и растворы на гидрофоб­ ном цементе отличаются пониженным капиллярным подсосом, ма­ лой водопроницаемостью и повышенной морозостойкостью. На штукатурках и изделиях, изготовленных на гидрофобном цементе, не выступают соли, как это бывает со штукатурками на обычных цементах.

Марки гидрофобных цементов: 300, 400.

Технология гидрофобных цементов разработана М. И. Хигеровнчем и Б. Г. Скрамтаевым.

Портландцемент быстротвердеющий — вяжущее, набирающее требуемую прочность через 1— 2 суток твердения в естест­ венных условиях, что позволяет полностью или частично отка­ заться от термовлажностной обработки изделий. Для получения быстротвердеющего цемента целесообразно применять клинкеры с высоким содержанием трехкальциевого силиката (50—53%), трех­ кальциевого алюмината (8 —1 0 %), размолотые с повышенной до­ бавкой полуводного гипса (до 4,5%).

Допускается введение активных минеральных добавок до 10 и активного гранулированного шлака до 15%• Оптимальной дозиров­ кой будет такое количество гипса, которое в течение 24 ч тверде­ ния может быть связано портландцементом.

Быстротвердеющие цементы в растворе состава 1 :3 в 3-суточ- иом возрасте должны иметь предел прочности при сжатии не менее

Большое значение для ускорения твердения цемента имеет тон­ кость помола, однако эффективность его ограничивается удельной поверхностью 4000—5000 см2/г.

Портландцемент сульфатостойкий с умеренной экзотермией из­ готовляют из клинкера, в котором содержится не более 50% трех­ кальциевого силиката и не более 8 % трехкальциевого алюмината. Портландцемент не должен содержать активных и инертных мине­ ральных добавок. Его применяют для изготовления бетонных и железобетонных конструкций наружных зон массивных гидротехни­ ческих сооружений, работающих в условиях многократного замора­ живания и оттаивания в пресной или слабоминерализованной воде.

По сравнению с обычным портландцементом той же марки он обладает пониженной экзотермией при пониженной интенсивности твердения в первоначальные сроки.

Марка сульфатостойкого портландцемента 400.

Портландцемент белый получают из светлого цементного клин­ кера. При помоле вводят белые гидравлические добавки. Для изго­ товления белого цементного клинкера применяют сырье, содержащее

не более 0,5% окиси железа. Обжиг сырья ведут по специаль­ ному режиму, при котором устраняется окрашивающее влияние железа.

По способу ВНИИЦемента белизна клинкера достигается от­ беливанием его в восстановительной газовой среде при температу­ ре '800—1000°С.

По способу КИСИ в сырьевую смесь вводят хлористые соли для удаления хлорного железа и, кроме того, клинкер резко охлажда­ ют холодной водой.

Марки белого портландцемента: 300, 400, 500.

В зависимости от степени белизны белый портландцемент под­ разделяют на сорта БЦ-1, БЦ-2, БЦ-3.

Белизна цемента различных сортов соответствует показателям коэффициента яркости по ВаБСЦ, (%), не менее:

Вы с ш и й .......................... 80

БЦ -1 ...................................76

БЦ -2 ...................................72

Путем совместного тонкого помола белого портландцемента со щелочеустойчивыми пигментами получают цветные цементы.

Цветной портландцементный клинкер получают в результате об­ жига до спекания (или плавления) подготовленной сырьевой смеси, основными компонентами которой являются известняк, каолин, пе­ сок и пигмент.

В настоящее время промышленность выпускает цветные цемен­ ты (желтый, оранжевый, розовый, красный, коричневый, зеленый, голубой, черный), при использовании которых с относительно небольшим набором заполнителей из каменных пород (гранита, известняка и мрамора) можно получить декоративные бетонные фактуры широкой цветовой гаммы.

Белые и цветные цементы применяют для отделки зданий и из­ готовления штучных изделий (облицовочные плиты, лестничные сту­ пени, подоконные доски, искусственный мрамор), а также для окраски по штукатурке, бетону, кирпичу.

Портландцемент расширяющийся. В Харьковском институте ин­ женеров железнодорожного транспорта профессорами О. П. Мчед- ловым-Петросяном и Л. Г. Филатовым разработан метод получения расширяющегося быстротвердеющего водонепроницаемого вяжуще­ го из портландцемента с добавкой алюминиевого порошка, хлори­ стого кальция, сернокислого глинозема с добавкой какого-либо замедлителя (сульфитно-дрожжевой бражки и др.).

Расширяющийся цемент на основе портландцемента является быстротвердеющим. Он накапливает за трое суток около 60% ма­ рочной прочности исходного цемента. Расширяющийся цемент во­ донепроницаем, обладает повышенной прочностью и более морозостоек, чем обычный.

Портландцемент для дорожных и аэродромных покрытий явля­ ется одним из видов обыкновенного, пластифицированного или гид­ рофобного портландцемента с содержанием в клинкере СзА не бо­ лее 1 0 %.

При помоле допускается введение в состав цемента гранулиро­ ванного доменного шлака не более 15% от веса цемента.

Начало схватывания цемента должно наступать не ранее чем че­ рез 2 ч. Марка цемента 300—400.

Шлакопортландцемент получают совместным тонким измельче­ нием портландцементного клинкера и доменного гранулированного шлака или тщательным смешением этих материалов, раздельно из­ мельченных. Содержание доменного гранулированного шлака в шлакопортландцементе должно оставлять не менее 30 и не более 60% от веса цемента. Допускается замена части шлака в количест­ ве не более 15% от веса готового продукта активной минеральной добавкой и введение специальных добавок (не более 1 % от веса цемента), облегчающих процесс помола.

Доменные гранулированные шлаки, применяемые для изготов­ ления цементов, должны удовлетворять условиям, приведенным в табл. 13.

Т а б л и ц а 13

Характеристика доменных гранулированных шлаков

лом прочности через 3 суток твердения 200-ІО5 н/м2и через 28 суток 400-105 н/м2. Содержится в нем шлака не более 50%.

Начало схватывания его не ранее 45 мин, конец — не позднее 12 ч от начала затворения. Тонкость помола выше, чем у портланд­ цемента.

Портландцемент пуццолановый — вяжущее вещество, получае­ мое совместным тонким измельчением клинкера, гипса, активной минеральной добавки (трепела, диатомита, пемзы, туфа, траса, искусственного активного кремнезема) или тщательным смешением раздельно измельченных тех же материалов.

Содержание активных минеральных добавок в пуццолановом портландцементе должно составлять: вулканического происхождения