55. Основные типы добавок, используемых для регулирования свойств портландцемента.

Добавки осадочного происхождения:

диатомиты – горные породы, состоящие преимущественно из скопления микроскопических панцирей диатомовых водорослей и содержащие в основном оксид кремния в аморфном состоянии;

трепелы – горные породы, состоящие из микроскопических преимущественно округлых зерен и содержащие главным образом оксид кремния в аморфном состоянии;

опоки – уплотненные диатомиты и трепелы;

глиежи – породы, образующиеся в результате природного обжига глины при подземных пожарах в угольных пластах; со­держат в основном оксиды кремния, алюминия и железа.

Добавки вулканического происхождения:

пеплы – породы, содержащие алюмосиликаты и находящиеся в природе в виде рыхлых, частично уплотненных отложений;

туфы – уплотненные и сцементированные вулканические породы;

пемзы – камневидные породы, характеризующиеся пористым губчатым строением (вспученное вулканическое стекло);

трассы – метаморфизованные разновидности вулканиче­ских туфов.

Добавки вулканического происхождения содержат 45-70 % SiO₂, 10-20 % А1₂О₃, до 10 % СаО.

III группа добавок

кремнеземистые отходы – отходы, богатые оксидом кремния, получаются главным образом после извлечения оксида алюминия из глины;

обожженные глины (глиниты) – продукты искусствен­ного обжига глинистых пород и самовозгорающихся в отвалах пустых шахтных пород (глинистые и углистые сланцы);

топливные золы и шлаки – побочный твердый продукт, образующийся при сжигании при определенном температурном режиме некоторых видов топлива, в составе минеральной части которых преобладают кислотные оксиды, за исключением зол от сжигания сланцев, в которых массовая доля СаО составляет от 10 до 40%;

доменные гранулированные шлаки (кислые и основные) – силикатные расплавы, получаемые при выплавке чугуна и обращаемые в мелкозернистые путем грануляции, сопровождающейся быстрым охлаждением.

Чаще других вводят доменные гранулированные шлаки и опоки. Активные минеральные добавки осадочного происхожде­ния, если массовая доля их в портландцементе более 5%, ухудшают подвижность раствора и повышают седиментационную устойчивость его. Цементы с этими добавками хуже сохра­няют свои свойства при длительном хранении. Металлургиче­ские шлаки улучшают подвижность, но снижают седиментационную устойчивость, когда массовая доля их составляет более 10%. Все активные минеральные добавки повышают коррози­онную стойкость портландцементного камня в сульфатных во­дах, а добавка шлака повышает стойкость к магнезиальной кор­розии. Чем больше содержится минеральных добавок в порт­ландцементе, тем меньше выделение тепла в начальной стадии твердения раствора.

Пластифицирующие добавки, вводимые на стадии помола, – это поверхностно активные вещества (ПАВ): лигносульфонаты кальция, аммония, натрия, сульфит-спиртовая барда (ССБ); сульфит-дрожжевая бражка (СДБ) и др. Массовая доля пластифицирующих добавок – менее 1% в массе порт­ландцемента. Их вводят для улучшения подвижности цемент­ных растворов и бетонов, они могут вызывать вспенивание це­ментного раствора при приготовлении.

Гидрофобизирующие добавки вводят для улучше­ния сохранности цемента при длительном хранении. В качестве гидрофобизирующих добавок применяют асидол (0,1 %), мыло­нафт (0,2 %), олеиновую кислоту (0,1 %).

Ускорители твердения вводят при помоле портланд­цемента для ускорения твердения раствора (например, кренты – обожженные алуниты и каолины, сульфоалюминатно-и сульфоферритосиликатные продукты). Массовая доля их не превышает 5%. Указанные добавки действуют чаще как за­травки и подложки для кристаллизации минералов цементного камня.

Разновидности портландцемента

Портландцементы, применяемые в строительстве, имеют не­сколько разновидностей, большинство из которых может быть использовано в качестве тампонажных материалов Качество портландцемента строительных разновидностей характеризу­ется обычно маркой, которая определяется по величине пре­дела прочности при сжатии обломков образцов - призм (балочек) размером 4х4х16 см, предварительно испытанных на изгиб.

В соответствии со стандартом призмы готовят из смеси испытываемого портландцемента со стандартизированным (нор­мальным) однофракционным Вольским песком при отношении массы цемента и песка 1 : 3. Вода для затворения берется в ко­личестве, обеспечивающем стандартную пластичность теста (обычно соответствует отношению масс воды и цемента в преде­лах 0,35-0,42). До испытания призмы твердеют в воде 28 сут при температуре около 20 °С.