- •Кафедра «Производство строительных изделий и конструкций»
- •1. Введение
- •1.1. Общие сведения о вяжущих веществах, их значение для народного хозяйства
- •1.2. Краткие сведения о развитии производства вяжущих веществ
- •1.3. Классификация и номенклатура минеральных вяжущих материалов
- •2. Гипсовые и ангидритовые вяжущие
- •2.1. Сырье для производства гипсовых вяжущих
- •2.2. Дегидратация двуводного гипса и модификации водного и безводного СаSо4
- •2.3. Технология производства гипсовых вяжущих
- •2.4. Твердение гипсовых вяжущих
- •2.5. Свойства гипсовых вяжущих и их применение
- •2.6. Ангидритовые вяжущие вещества
- •3. Воздушная строительная известь
- •3.1. Разновидности строительной извести, ее состав
- •3.2. Сырьевые материалы для производства строительной воздушной извести
- •3.3. Технология производства строительной извести
- •3.4. Виды твердения воздушной строительной извести
- •3.5. Свойства строительной извести и ее применение
- •4. Магнезиальные вяжущие вещества
- •4.1. Сырье для производства магнезиальных вяжущих веществ
- •4.2. Производство каустического магнезита и каустического доломита
- •4.3. Твердение магнезиальных вяжущих веществ
- •4.4. Свойства магнезиальных вяжущих веществ
- •4.5. Применение магнезиальных вяжущих веществ
- •5. Гидравлическая известь
- •6. Портландцемент
- •6.1. Общая характеристика и вещественный состав портландцемента
- •6.2. Химический и минеральный состав клинкера
- •6.3. Сырьевые материалы для производства портландцемента
- •7. Технология производства портландцемента
- •7.1. Способы производства портландцемента
- •7.2. Добыча и транспортирование сырьевых материалов
- •7.3. Складирование сырья, добавок, топлива
- •7.4. Измельчение материалов и приготовление сырьевой смеси
- •7.5. Обжиг сырьевой смеси и получение клинкера
- •7.6. Помол клинкера и добавок и получение портландцемента
- •8. Физико-химические основы схватывания и твердения портландцемента. Структура цементного теста и камня
- •8.1. Взаимодействие цемента с водой и химический состав новообразований
- •8.2. Теория твердения портландцемента
- •8.3. Формирование структуры и свойств цементного теста
- •8.3. Структура цементного камня
- •10. Стойкость портландцемента к химической коррозии
- •11. Разновидностипортландцемента
- •11.1 Быстротвердеющий и высокопрочный портландцементы
- •11.2. Портландцемент с поверхностно-активными добавками
- •11.3. Сульфатостойкий портландцемент
- •11.4. Портландцемент с умеренной экзотермией
- •11.5. Портландцемент для дорожного строительства
- •11.5. Портландцемент для производства асбестоцементных изделий
- •11.6. Белый и цветные портландцементы
- •12. Многокомпонентные цементы с природными минеральными добавками
- •12.1. Активные минеральные добавки
- •12.2. Пуццолановый портландцемент
- •12.3. Известково-пуццолановое вяжущее вещество
- •12.4. Цементы с микронаполнителями
- •12.5. Композиционные гипсовые вяжущие
- •13. Шлаковые цементы
- •13.1. Шлаки и их свойства
- •13.2. Шлакопортландцемент
- •13.3. Извсстково-шлаковое вяжущее
- •13.4. Известково-зольное вяжущее
- •13.5. Сульфатно-шлаковые вяжущие
- •14. Цементы из специальных клинкеров
- •14.1. Глиноземистый цемент
- •14.2. Расширяющиеся и напрягающие цементы
- •14.3. Сверхбыстротвердеющие цементы
- •15. Органические вяжущие вещества
- •15.1. Полимерные вяжущие
- •15.2. Битумные и дегтевые вяжущие
- •15.3. Неорганические вяжущие с добавками полимерных веществ
11.3. Сульфатостойкий портландцемент
Возведение сложных гидротехнических и других промышленных сооружений, работающих в условиях воздействия коррозии различного вида, частых теплосмен, замораживания и оттаивания в зоне переменного уровня, повышенного давления, ударных и других видов нагрузок, требует применения специальных цементов, обладающих высокой плотностью, прочностью, морозостойкостью, коррозионной устойчивостью, водонепроницаемостью и т. д.
С целью удовлетворения потребности в цементах, обладающих перечисленными выше качествами, цементная промышленность на основе портландцементного клинкера нормированного минералогического состава выпускает по ГОСТ 22266 четыре разновидности сульфатостойкого цемента: сульфатостойкий портландцемент (ССПЦ); сульфатостойкий портландцемент (ССПЦ) с минеральными добавками; сульфатостойкий шлакопортландцемент (ССШПЦ); пуццолановый портландцемент (ППЦ).
Сульфатостойкий портландцемент (ССПЦ) отличается повышенной стойкостью к сульфатной коррозии. Этот цемент получают на основе клинкера нормированного минерального состава, содержащего не более 50 % C3S, 5 % С3А и 22 % (С3А + С4АF). ССПЦ медленно твердеет и имеет марки по прочности 300 и 400. По срокам схватывания и тонкости помола к сульфатостойким цементам предъявляют те же требования, что и к обычным портландцементам. СодержаниеSОз в цементе не должно быть больше 3,5 %. По согласованию с потребителем при помоле сульфатостойких цементов в их состав может быть введена пластифицирующая или гидрофобизирующая поверхностно-активная добавка в количестве до 0,3 % массы цемента (в пересчете на сухое вещество).
Для изготовления ССПЦ с минеральными добавками и ССШПЦ разрешается применять шлаки гранулированные доменные и электротермофосфорные с содержанием оксида алюминия (А12Оз) не более 8 %.
На повышение сульфатостойкости цемента положительно влияет быстрое охлаждение клинкера благодаря снижению количества кристаллического C3S в системе и фиксированию его в стекловидной фазе. Термовлажностная обработка изделий способствует образованию кристаллических гидросиликатов повышенной основности, имеющих высокую стойкость к сульфатной агрессии, снижению содержания кристаллической Са(ОН)2в системе, получению большей плотности бетона, что также повышает сульфатостойкость изделий.
ССПЦ и ССПЦ с минеральными добавками предназначены в основном для изготовления конструкций из сульфатостойкого и морозостойкого бегона. Их применение допускается при производстве крупных монолитных сооружений из низкотермичного бетона. ССШПЦ и ППЦ предназначены в основном для изготовления сульфатостойких бетонов, однако допускаются и для низкотермичного бетона. Последние не разрешается применять в условиях одновременного попеременного замораживания и оттаивания или увлажнения и высыхания.
11.4. Портландцемент с умеренной экзотермией
Цементы, обладающие пониженным тепловыделением в начальные сроки твердения, классифицируют на низкотермичные с тепловыделением в 3-суточном возрасте не более 230 Дж/г (~55 кал/г) и в 7-суточном возрасте не более 270 Дж/г (65 кал/г) и умереннотермичные с тепловыделением в 7-суточном возрасте не более 315 Дж/г (~ 75 кал/г) при их испытании термосным методом по ГОСТ 310.5—80.
Портландцементы с умеренной экзотермией изготовляют из портландцементного клинкера с содержанием наиболее гидратационно-активных минералов: C3S не больше 50 % и С3А не больше 8 %. Как видно по содержанию СзА, клинкер для получения этих цементов аналогичен клинкеру, применяемому для производства сульфатостойкого шлакопортландцемента и пуццоланового цемента, но в отличие от них в цементы с умеренной экзотермией не вводят никаких минеральных добавок. Их выпускают марок 300 и 400.
Исходя из минералогического состава клинкера видно, что эти цементы обладают повышенной коррозионной стойкостью и морозостойкостью, а также повышенной трещиностойкостью, но имеют понижающую скорость гидратации и твердения в начальные сроки после изготовления изделий. Через один год и позднее такие цементы набирают достаточно высокую прочность.
Применять такие цементы необходимо для изготовления соответственно низкотермичных и умеренно термичных бетонов в бетонных и железобетонных конструкциях наружных зон массивных гидротехнических сооружений, работающих в условиях воздействия пресной или слабоминерализованной воды при возможном многократном ее замораживании и оттаивании.