133. Шпц. Теоретические предпосылки получения. Производство. Особенности твердения и свойства. Применение.

ШПЦ – вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения ПЦ клинкера, доменного гранулированного шлака и гипса или путем тщательного смешивания тех же, но раздельно измельченных компонентов. Предпочтительнее применять клинкер алитово-алюминатный.

Содержание свободной извести может быть несколько выше обычного и в этом случае не возникает опасности неравномерного изменения обьема цемента, так как шлаковый компонент химически связывает известь.

Гидравлическая активность применяемого гранулированного шлака оказывает существенное влияние на качество ШПЦ. Она тем выше, чем выше основность шлака и чем больше содержится в нем окиси алюминия.

Производственный процесс получения ШПЦ заключаетя в предварительном высушивании доменноо гранулированного шлака в сушильном барабне до влажности, не превышающей 1%, загрузке высушенного шлака, портландцементного клинкера и гипса в бункера цементных мельниц, их точном дозировании и помоле.

В настоящее время применяют только схему совместного помола компонентов ШПЦ, более простую и технологичную.

Согласно стандарту тонкость помола ШПЦ должна быть такой, чтобы при просеивании через сито №008 проходило не менее 85%навески.

Тонкоизмельченный гранулированный шлак обладает скрытой (потенциальной) гидравлической активностью. Возбуждается она гидратом окиси кальция, выделяющимся при гидролизе трхкальциевого силиката портландцементой составляющей (известковое возбуждение), и добавляемым при помоле сульфатом каьция (гипсовое возбуждение).

Схематически твердение ШПЦ можно представить как результат ряда процессов, протекающих одновременно: гидролиза и гидратации клинкрных минералов; взаимодействия гидрата окиси кальция с глиноземом и кремнеземом, находящимися в шлаковом стеклк, с образованием гидроселикатов, гидроалюминатов, а также гидросиликоалюминатов кальция; взаимодействия трехкальциевого гидроалюмината кальция клинкера с сульфатом кальция с образованием гидросульфоалюмината кальция по реакции: 3СаО*Al₂O₃*aq+3(CaSO₄*2H₂O)+aq=3СаО*Al₂O₃*3CaSO₄*31H₂O.

ШПЦ твердеет медленнее, чем ПЦ, в особенности при пониженных температурах. Это обьясняется значительным содержанием шлака. Однако при тончайшем помоле, в особенности двухступенчатом, и содержании шлака около 30-35% скорость твердения ШПЦ такая же.

ШПЦ отличается от ПЦ, приготовленного из такого же клинкера и имеющего ту же тонкость помола, есколько меньшей прочностью.

В зависимости от прочности на сжатие ШПЦ выпускают 4 марок: 300,400,500 и 600.

Вследствии меньшего содержания гидрата окиси кальция продукты гидратации ШПЦ более устойчивы, что обуславливает повышенные в сравнении с ПЦ солестойкость и водостойкость. ШПЦ имеет меньший удельный вес, чем ПЦ, и занимает в бетоне больший обьем, что придает ему высокую плотность, а также повышает его водонепроницаемость.

По морозостойкости ШПЦ уступает ПЦ в различной степени в зависимости от содержания в нем шлака и химико-минералогическоо состава исходного клинкера.

ШПЦ характеризуется пониженным или уменьшеннвм тепловыделением при твердении, а также меньшими обьемными деформациями в растворе и бетоне – усадкой и набуханием.

Строительно-технологические свойства ШПЦ обуславливают и области его практического применения – те же, что и ПЦ аналогичных марок. Его целесообразно использовать для производства монолитных и сбоныж ЖБК и деталей, в особенности с применением тепловлажностной обработки, а также для изготовления строительных растворов.

ШПЦ предназначен в основном для бетонных и жб наземных, а также подземных и подводных конструкций, подвергающихся воздействии пресных, а также минерализованных вод с учетом норм агрессивности воды – среды.

Вследстви пониженного тепловыделения при твердении и малой усадки ШПЦ его можно весьма эффективно применять для внутримассивного бетона гидротехнических сооружений.

В силу пониженной морозостойкости ШПЦ его нельзя применять для бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся систематическому попеременному замораживанию и оттаиванию или увлажнению и высыханию.