Специальные портландцементы

Специальные портландцементы. При некотором изменении в технологии производства, химико-минералогическом составе, а иногда при введении добавок портландцементы приобретают улучшенные свойства.

Быстротвердеющий и высокопрочный портландцемент употребляется для уменьшения сроков тепловлажностной обработки цементных бетонов на заводах железобетонных изделий (ЖБИ), ускорения темпов строительства, зимнего бетонирования. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) марок 400 и 500 через 3 сут твердения должен иметь пределы прочности при сжатии не менее соответственно 25 и 28 МПа, а через 28 сут — не менее 40 и 50 МПа. Предел прочности при изгибе у БТЦ этих марок через 3 сут должен быть не менее 4 и 4,5 МПа.

Получен также так называемый особо быстротвердеющий портландцемент ОБТЦ, применение которого в бетонах позволяет либо полностью отказаться от пропаривания железобетонных изделий, либо свести его к незначительным срокам, а также сократить расход цемента. ОБТЦ обладает не только быстрым нарастанием прочности в начальные сроки твердения, но и высокой марочной прочностью.

Для быстротвердеющих и высокопрочных цементов особо тщательно подбирают сырьевые материалы с минимальным количеством нежелательных примесей; предпочтительнее аморфная или мелкокристаллическая структура сырьевых материалов, которые легче вступают во взаимодействие.

В настоящее время в небольшом объеме изготовляют сверхбыстротвердеющиеся цементы, некоторые разновидности которых уже через 2 ч твердения имеют предел прочности при сжатии 15 ... 25 МПа по стандартной методике испытания. Определенную роль в ускорении процесса твердения помимо измнения состава играет повышение тонкости помола.

Алинитовый цемент — одна из новых разновидностей быстротвердеющих портландцементов. В качестве сырьевых материалов для его производства применяют смесь известняка, глинистого компонента и добавки раствора хлористого кальция. Важным преимуществом алинитового цемента по сравнению с портландцементом является более низкий (на 15 ... 20%) расход топлива при обжиге сырьевой смеси. Но имеется и недостаток: бетоны, приготовленные на алинитовом цементе, имеют пониженную морозостойкость, а стальная арматура в железобетоне с таким цементом корроднрует под влиянием ионов хлора. Однако различными мероприятиями отрицательные явления в значительной мере устраняются.

Сульфатостойкий портландцемент и его разновидности имеют строго установленный химический состав. Сульфатостойкий портландцемент не должен содержать минеральных добавок, снижающих морозостойкость бетонов на основе этих вяжущих веществ. Из других разновидностей — сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками, сульфатостойкие шлаколортландцемент и пуццолановый портландцемент. Марки сульфатостойких цементов: 300, 400 и 500.

Портландцемент сульфатостойкий применяют для изготовления бетонов, работающих в условиях сульфатной среды, например в морской воде, а также для бетонов повышенной морозостойкости.

Портландцементы с поверхностно-активными добавками. К ним относятся пластифицированный и гидрофобный. Пластифицированный портландцемент — продукт тонкого измельчения портландцементного клинкера с двуводным гипсом (3 ... 5%) и с добавлением при помоле около 0,25% сульфидно-дрожжевой бражки (СДБ) или другой пластифицирующей добавки. Эти добавки, адсорбируясь на поверхности частиц цемента, повышают смачиваемость цемента водой, не препятствуя их взаимодействию. Добавки уменьшают трение между зернами цемента, а в бетонных смесях и между зернами заполнителя, вследствие чего повышают их подвижность, позволяют уменьшить расход цемента в бетоне на 5 ... 10%. Гидрофобный портландцемент — продукт тонкого измельчения портландцементного клинкера с двуводным гипсом (3 ... 5%) и с добавлением при помоле 0,1 ... 0,2% гидрофобизирующих добавок — мылонафта, синтетических жирных кислот, асидола и др. Эти частицы, адсорбируясь на поверхности зерен цемента, образуют тончайшие водоотталкивающие пленки, уменьшающие смачиваемость цемента водой. В результате гидрофобные цементы могут длительное время пребывать На воздухе с повышенной влажностью без потери своей активности.

При перемешивании бетонной смеси целостность гидрофобной пленки нарушается, после чего цемент беспрепятственно взаимодействует с водой. Остающиеся добавки в теле бетона улучшают его качество, например, повышая морозостойкость, сопротивляемость агрессивной среде. Пластифицированный и гидрофобный портландцементы применяют наравне с обычным портландцементом для бетонных и железобетонных наземных, подземных и подводных конструкций, в том числе работающих в условиях циклического замораживания или увлажнения.

Белый и цветные портландцементы. Сырьем для заводского производства белого портландцемента служат чистые известняки и белые глины. Сырьевую смесь обжигают на беззольном (газовом) топливе. Для повышения белизны клинкер обжигают в восстановительной среде и отбеливают путем быстрого охлаждения водой. При помоле особенно тщательно предохраняют цемент от попадания в него частиц железа или оксидов железа, которые нарушают его белизну.

Цветные цементы получают путем совместного помола клинкера белого портландцемента со щелочестойкими и светостойкими пигментами. Пигментов добавляется не выше 15% минеральных и не выше 0,3% органических. Цветные цементы получают желтого, розового, крарного, коричневого, зеленого, голубого и черного цветов. Белый и цветные портландцементы имеют марки 400 и 500. Их применяют для архитектурно-отделочных работ, облицовочного слоя крупных панелей и блоков, скульптурных работ.