Разновидности портландцемента
Особые свойства портландцементу можно придать:
регулированием минерального состава.
введением минеральных или органических добавок
регулированием тонкости помола.
Быстротвердеющие портландцементы.
Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ), характеризуется повышенной прочностью в 3-х суточном возрасте
Rcж= 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 (Rcж= 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 600.
1.3 Сверх быстротвердеющий цемент (СБТЦ),имеет высокую прочность на сжатие через 6 часов
Rcж = 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.
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 300,400 и 500.
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
не смачивается водой,
с
мачивается
водой, гидрофобное состояния
гидрофильное состояние
С17Н33
В зависимости от того, гидрофобными или гидрофильными концами ориентируется ПАВ на цементе, он придаёт ему либо гидрофильное, либо гидрофобное состояние.
Гидрофобное
свойство
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.
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ С УМЕРЕННОЙ ЭКЗОТЕРМИЕЙ.
Его изготавливают регулированием минерального состава таким образом, чтобы минералов, выделяющих большое количество тепла было меньше алита
C3S <50% и целита C3A < 8%
Этот портландцемент используют для массивных гидротехнических сооружений. Кроме того, он обладает несколько повышенной сульфатостойкостью за счёт ограничения C3A.
ТАМПОНАЖНЫЕ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ.
Их применяют для тампонирования (цементирования) нефтяных и газовых скважин для изоляции их от грунтовых вод, поскольку тампонажные растворы содержат много воды (40 – 60%), то тампонажные портландцементы для ускорения твердения содержат в большом количестве C3S.
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ ДОРОЖНЫЙ.
Получают совместным помолом ПЦ клинкера, в котором повышенное содержание С3S, но ограниченное С3А – до 8%, а также гипса – до 3,5% по SО3. Пластифицирующих добавок при помоле добавляют не более 0,3%. Присутствие гранулированного доменного шлака допускается до 15% массы цемента. Выпускается этот цемент двух марок: 400 и 500. Начало схватывания не ранее 2 ч после затворения водой. Это позволяет перевозить пластичную бетонную смесь к месту её укладки.
Дорожный ПЦ предназначен для устройства бетонных покрытий автомагистралей, придавая им повышенную морозостойкость, деформативность, прочность при изгибе и ударной нагрузке, а также низкие показатели истираемости и усадки.