11

1.6.5 Разновидности портландцемента

При получении цементов с заданными специальными свойствами используют следующие основные пути:

-регулирование минерального состава и структуры цементного клинкера;

-регулирование тонкости помола и зернового состава цемента (влияют на скорость твердения, прочность, тепловыделение и др. свойства);

-введение в состав цемента минеральных и органических добавок.

Существует более 70 разновидностей портландцемента.

1.6.5.1 Быстротвердеющий портландцементы

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) отличается от обычного портландцемента (ПЦ) более интенсивным набором прочности в первые

3 суток твердения.

Предел прочности при сжатии в возрасте 3 суток: БТЦ М400 — не менее 24,5 МПа; БТЦ М500 — не менее 27,5 МПа.

В дальнейшем рост прочности замедляется и к 28 суткам прочность БТЦ такая же, как обычного портландцемента М400 и 500.

Быстрое твердение БТЦ достигается повышенным содержанием в клинкере активных минералов (содержание C3S+С3А составляет 60-65%) и более тонкого помола цемента (Sуд = 3500-4000 см2/г).

При помоле БТЦ допускается введение активных минеральных добавок осадочного происхождения (не более 10%) или доменных гранулированных шлаков (до 20 % от массы цемента).

Разновидностью БТЦ является особо быстро-

твердеющий портландцемент (ОБТЦ), который характеризуется большей скоростью твердения в начальный период и высокой маркой (М600-700).

Его изготовляют тонким измельчением клинкера, содержащего C3S=65-68% и С3А не более 8 %, совместно с добавкой гипса, до Sуд= 4000-4500 см2/г и более. Введение минеральных добавок не допускается.

Сверхбыстротвердеющий цемент (СБТЦ)

специального минерального состава, который обеспечивает интенсивное нарастание прочности в первые сутки твердения (через 6 часов — 10 МПа)

Интенсивность роста прочности бетона на быстротвердеющих цементах возрастает в условиях тепловлажностной обработки (ТВО) изделий при температуре 70-80 ° С. При этом через 4...6 ч удается получить изделия с прочностью 70-80% от марочной (28- ми суточной).

Быстротвердеющие портландцемента целесообразно применять при массовом производстве сборных железобетонных изделий, а также при зимних бетонных работах.

Их применение дает возможность сократить расход цемента, длительность ТВО или отказаться от нее, увеличив оборот форм и экономя металл.

Нельзя применять такие цементы для бетонов массивных конструкций и подвергающихся сульфоалюминатной коррозии.

1.6.5.2 Сульфатостойкий портландцемент (СПЦ)

СПЦ отличается от обычного портландцемента не только более высокой стойкостью к сульфатной коррозии, но и пониженной экзотермией при твердении и повышенной морозотойкостью. Клинкер для изготовления СПЦ должен содержать не более 50% C3S, не выше 5% С3А и не более

22% C3A+C4AF.

Сульфатостойкий портландцемент вы пускают М400.

СПЦ целесообразно применять в тех случаях, когда одновременно требуется высокая стойкость против воздействия сульфатных вод и попеременного замораживания и оттаивания, высыхания и увлажнения в пресной или слабоминерализованной воде.

1.6.5.3 Белый и цветные портландцементы

Белый и цветной портландцементы – это декоративные вяжущие материалы, позволяющие улучшить эстетический вид зданий и сооружений при меньших затратах, чем с другими отделочными материалами.

Белый портландцемент получают путем измельчения белого клинкера совместно с добавками гипса и белого диатомита (до 6%). Чтобы получить белый клинкер, необходимо для приготовления сырьевой смеси применять карбонатные породы и глины с малым содержанием оксидов железа (до

0,4-0,5 %) и марганца (до 0,005-0,15%).

Основным показателем качества белого цемента как декоративного материала является степень его белизны. По степени белизны белый портландцемент разделяют на три сорта (первый, второй и третий), а по прочности при сжатии — на марки М400 и М500.

Цветные цементы изготовляют путем совместного помола белого клинкера и свето- и щелочестойких пигментов или непосредственно из цветного цементного клинкера.

Цветные клинкеры получают вводя в сырьевые смеси небольшое количество (0,05-1%) оксидов некоторых металлов (кобальта - коричневый цвет, хрома - желто- зеленый, марганца - голубой и бархатно-черный и др.).

1.6.5.4 Портландцементы с органическими поверхностно-активными добавками

Портландцементы с добавками ПАВ получают путем совместного помола портландцементного клинкера, гипса и небольшого количества (0,1-0,3% от массы цемента) добавок поверхностно-активных веществ (ПАВ). Основное назначение добавок ПАВ сводится к повышению пластичности цементного теста, растворных и бетонных смесей при том же содержании в них воды, либо к снижению водопотребности смеси и расхода цемента при сохранении заданной подвижности и проектной прочности бетона.

Вместе с тем ПАВ оказывают положительное влияние на формирование структуры цементного камня.

Поверхностно-активные вещества в зависимости от их влияния на свойства цементов и цементного камня под разделяют на гидрофильно-пластифицирующие,

повышающие смачиваемость цементного порошка водой, и

гидрофобно-пластифицирующие, понижающие смачиваемость.

В соответствии с этим портландцемент с гидрофильными добавками называют пластифицированными, а с гидрофобными добавками - гидрофобными.

Пластифицированный портландцемент получают при помоле клинкера с добавкой гидрофильно- пластифицирующих веществ (0,15-0,25% массы цемента).

В качестве такой добавки используют лигносульфонат технический (ЛСТ). Адсорбируясь на поверхности зерен цемента, лигносульфонат кальция улучшает их смачивание водой. Образующиеся адсорбционно-гидратные слои воды обеспечивают гидродинамическую смазку зерен, уменьшая трение между ними, и одновременно препятствуют их слипанию в хлопья (флокулы), благодаря чему повышается пластичность цементного теста.

Другие свойства пластифицированного портландцемента примерно те же, что и у обычных портландцементов.