Особые виды портландцемента

Особые свойства портландцементу можно придать:

1. регулированием минерального состава.

2. введением минеральных или органических добавок

3. регулированием тонкости помола.

1. Быстротвердеющие портландцементы.

   1. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ), характеризуется повышенной прочностью в 3-х суточном возрасте

R_cж= 25 –28 МПа

Это достигается во первых регулированием минерального состава

C₃S+C₃A= 60-65%, т.е. увеличением содержания быстротвердеющих минералов алита и трехкальциевого алюмината и во вторых, увеличением тонкости помола. Удельная поверхность БТЦ равна 3500-4000 см²/г.

Выпускают БТЦ двух марок: М400 и М500.

1.2 Особо быстротвердеющий цемент (ОБТЦ), имеет прочность через одни сутки твердения порядка 20 МПа (R_cж= 20 – 25 МПа). Это достигается еще большим содержанием быстротвердеющих минералов:

C₃S– 65%

C₃A– 8% и ещё более тонким помолом от 4000 до 6000 см²/г. Выпускают ОБТЦ марки М600.

1.3 Сверх быстротвердеющий цемент (СБТЦ),имеет высокую прочность на сжатие через 6 часов

R_cж = 10 –15 МПа

По химическому составу и тонкости помола такой же как ОБТЦ, но дополнительно содержит ускорители твердения хлориды CaCl₂ и фторидыCaF₂

Применение.

Эти цементы применяют для бетонов сборных конструкций с повышенной отпускной прочностью, в основном в зимних работах и для ремонта. Коррозионная стойкость у этих цементов пониженная.

2. Сульфатостойкий портландцемент.

Этот цемент способный противостоять сульфоалюминатной коррозии (коррозии 3-его вида). Он характеризуется пониженным содержанием 3-х кальциевого алюмината С₃А<5%. Кроме того, характеризуется пониженным тепловыделением и более замедленным твердением, но более высокой морозостойкостью. Выпускают марок М300, М400 и М500.

3. Портладцементы с поверхностно-активными веществами (пав).

ПАВ – это вещества понижающие поверхностное натяжение на границе раздела фаз и состоящие в основном из длительных углеводородных молекул и полярных круг. ( Рассмотрим на примере олеиновой кислоты С₁₇Н₃₃СООН. Если нарисуем схематично эту молекулу, то она будет представлена в следующем виде

соон

не смачивается водой,

смачивается водой, гидрофобное гидрофильное состояние С₁₇Н ₃₃ состояния

В зависимости от того, гидрофобными или гидрофильными концами ориентируется ПАВ на цементе, он придаёт ему либо гидрофильное, либо гидрофобное состояние.

Це

мент

Гидрофобное свойство

цемент

Гидрофильное свойство

3.1 Пластифицированный портландцемент.

Его получают совместным помолом ПЦ клинкера с гипсом и пластифицирующей добавкой.

В качестве пластифицирующей добавки применяют ЛСТ – лигносульфанат технический.

Эта добавка адсорбируется на цементных зёрнах гидрофильными концами наружу и притягивает к себе молекулы Н₂О, образуя вокруг твёрдых частиц адсорбционно водные прослойки, которые снижают силы трения между частицами, повышая пластичность цементного теста.

Введение от 0,15 до 0,25% этой добавки позволяют уменьшить расход воды на 10-15% при сохранении заданной подвижности, повысить прочность и морозостойкость бетонов и растворов.

Применение.

Применяется в основном в дорожном строительстве и аэродромном.

3.2 Гидрофобный портландцемент.

Он представляет собой продукт совместного помола портландцементного клинкера с гипсом и гидрофобной добавкой.

В качестве гидрофобной добавки применяют олеиновую кислоту, мылонафт и асидол (продукт переработки нефти).

Они ориентируются на цементе гидрофобными концами наружу и отталкивают воду, замедляя протекание реакции гидратации. Эти добавки необходимы при длительной транспортировки и хранении цемента.

При перемешивании гидрофобного цемента с водой и заполнителями ПАВ сдирается с цементных зерён и переходит в состав бетона или раствора. Поэтому бетонные и растворные смеси на гидрофобном цементе отличаются повышенной пластичностью, а после затвердевания – повышенной морозостойкостью и водонепроницаемостью.