8.4 Шлакопортландцемент и др. виды цементов
Разновидности цементов представлены в таблице 8.2.
Таблица 8.2. Разновидности портландцемента
| Виды портландцемента | Состав и технология получения | Свойства и область применения |
| 1 | 2 | 3 |
| Пластифицированный (гидрофильный) | Помол клинкера с добавкой 0,25% сульфитно-дрожжевой бражки в пересчете на сухое вещество | Марки 300, 400, 500. Повышенная подвижность бетонной смеси. Применяют в монолитных бетонных и железобетонных конструкциях. |
| Гидрофобный (водоотталкивающий) | При помоле клинкера вводят 0,06…0,3 мас., %, гидрофобизирующей добавки (мылонафт и др.) | Повышенная подвижность бетонной смеси и морозостойкость бетона М400. |
| Быстротвердеющий (БТЦ) | Отличается повышенным содержанием С3S и C3A (трех кальциевого силиката и трех кальциевого алюмината.) Более тонкий помол цемента с уд. поверхностью S=3500…4000см2/г | Быстрое нарастание прочности в начальный период твердения. |
| Сульфатостойкий | Изготавливают из клинкера с содержанием С3S не более 50% и С3А не более 5%, не содержит активных и инертных добавок. | М400.Повышенная сульфатостойкость, замедленное твердение в начальные сроки. |
| Шлакопортландцемент | Совместный помол клинкера, доменного шлака 30…60мас., % и природного гипса. | Марки 300, 400, 500. Плотность 2,8…3,0г/см3,ρнас=1000…1400кг/м3, нормальная густота цементного теста 25…28%. |
| Пуццолановый цемент | Совместный помол клинкера, природного гипса и 20…40 масс., % активной минеральной добавки или тщательное смешение тех же материалов измельченных раздельно. Применяют для подводных сооружений. | М 300, 400. Замедленный рост прочности, высокая водопотребность. Повышенная водонепроницаемость, водостойкость, пониженная воздухостойкость. |
| Особобыстро-твердеющий, ОБТЦ | Помол клинкера удельной поверхности до 6000см2/г, Содержит, мас., %: С3S…58; С2S…19; С3А…8; С4АF…14. | Активность до 70МПа, отличается быстрым нарастанием прочности в первые сутки и к 28 суточному твердению. |
| Белый и цветной цементы | Изготовляют совместным помолом маложелезистого клинкера, получаемого обжигом смеси мела и белых каолинитовых глин. При помоле клинкера в мельницах применяют фарфоровые шары и футеровку. При помоле вводят 5…6% белого диатомита и природного гипса. | Сорта по белизне: высший, БП-I БП-II. М300, 400, 500. При введении щелочестойких пигментов получают цветные цементы применяемые при отделочных работах. |
| Тампонажный | Изготавливают совместным помолом клинкера и двуводного гипса. Допускаемое количество активных добавок не более 15% и 10% инертных для «холодных» скважин и для «горячих» - добавки – активных минеральных или граншлака в количестве не более 15%. | Для «холодных» скважин: начало схватывания не ранее 2 час, конец не позднее 10 часов. Температура твердения 22±2оС, Rсж не ниже 2,7 МПа через двое суток твердения.Для «горячих» скважин: начало схватывания не ранее 1ч 45мин, конец схватывания не позднее 4ч 30мин.Температура твердения - 75±3оС. Rсж не ниже 6,2МПа. |
| Портландцемент для производства асбестоцементных изделий | Клинкер получают обжигом сырьевой смеси до спекания с преобладающим содержанием силикатов кальция. Допускается введение 3,0 мас, % добавок улучшающих свойства цемента | Начало схватывания не ранее через 1ч 30мин. Конец не позднее 12 часов. М400, 500. |
Глиноземистый цемент – быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения клинкера, содержащего преимущественно низкоосновные алюминаты кальция.
Однокальциевый алюминат СаО·Al2O3 определят быстрое твердение и др. свойства. В нем содержатся и другие алюминаты кальция, например, 2СаО·Al2O3. Цемент изготовляют из известняка СаСО3 и бокситов содержащих глинозем Al2O3·nH2O. Получают этот цемент путем плавки в доменной печи бокситовой руды и железного лома. При этом доменная печь одновременно выдает чугун и шлак, представляющий собой клинкер глиноземистого цемента.
Глиноземистый цемент марок 400, 500 и 600 обладают необычно быстрым твердением через трое суток и нормальными сроками схватывания. Начало схватывания не ранее 30мин. и конец схватывания не позднее 12 часов, тепловыделение при твердении в 1,5 раза больше, чем у портландцемента. В продуктах гидратации глиноземистого цемента не содержится гидроксида кальция, Са(ОН)2 и трехкальциевого шестиводного гидроалюмината (С3·А·Н6), если температура твердения не превышает 25оС, поэтому бетон на глинозёмистом цементе более стоек по сравнению с портландцементом против выщелачивания Са(ОН)2, а также в растворах сульфата кальция и магния (в морской воде). Однако затвердевший глиноземистый цемент разрушается в растворах кислот и щелочей, поэтому глиноземистый цемент нельзя смешивать с портландцементом и известью.
С учетом специфических свойств и высокой стоимостью глиноземистый цемент предназначается для получения быстротвердеющих, а также жаростойких бетонов и растворов и расширяющихся цементов.
Расширяющиеся и безусадочные цементы.
Состав цемента дает возможность регулировать количество и скорость образования кристаллов гидросульфоалюмината кальция (3СаО·Al2O3·3CaSO4·31H2O) и избежать появления больших напряжений, вызывающих растрескивание затвердевшего цементного камня.
Расширяющийся портландцемент (РПЦ) получают совместным тонким измельчением в мас., % портландцементного клинкера – 58…63, глиноземистого шлака или клинкера – 5…7, гипса – 7…10, доменного граншлака или другой активной минеральной добавки – 23…28. РПЦ отличается быстрым твердением в условиях кратковременного пропаривания, высокой плотностью и водонепроницаемостью цементного камня и способностью расширяться при постоянном увлажнении в течение первых трех суток.