Шлакопортландцемент. Производство, свойства, применение

ШПЦ – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным помолом ПЦ клинкера, гипса и доменных гранулированных шлаков от 20 до 80%. Шлак, применяемый в качестве добавки, обязательно подвергается быстрому охлаждению водой или паром. Этот процесс называется грануляцией. Быстрое охлаждение препятствует кристаллизации шлака, он получается в тонкозернистом химически активном состоянии. Доменные шлаки представляют собой вторичный продукт (отход), получаемый при выплавке чугуна и руд. По хим. составу доменные шлаки приближаются к ПЦ.

Разновидности: Быстротвердеющий ШПЦ в отличие от ШПЦ характеризуется более интенсивным нарастанием прочности в начальный период. Для получения быстротвердеющего ШПЦ применяют клинкер быстротвердеющего цемента и доменные шлаки высокой активности. СШПЦ – Сульфатостойкий, М300, 400.

Твердение ШПЦ может быть разделено на два процесса: первичный – гидратация и твердение клинкерной части цемента и вторичный – химическое воздействие продуктов гидратации клинкерной части с доменными гранулированными шлаками.

По сравнению с ПЦ ШПЦ характеризуется замедленным нарастанием прочности в начальные сроки твердения, но марочная и последующие прочности его примерно одинаковы. С понижением температуры рост прочности ШПЦ сильно снижается. Марки ШПЦ: М300, 400, 500. Водостойкость бетонов на ШПЦ выше, чем на ПЦ, из-за отсутствия свободного гидрата окиси кальция. Шлакоптландцементный бетон обладает удовлетворительной морозостойкостью и воздухостойкостью. Однако он все же менее стоек, чем бетон на портландцементе.

Применение: ШПЦ применяют в гидротехнических сооружениях, а так же в конструкциях, находящихся во влажной среде. Не следует использовать его в конструкциях, подвергающихся частому замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию. Быстротвердеющий ШПЦ применяют в производства железобетонных изделий, подвергающихся тепловлажной обработке.

36) БТЦ и ОБТЦ. Составы, свойства, применение.

БТЦ (быстротвердеющий портландцемент) – это портландцемент с минеральными добавками, отличающийся от обычного ПЦ более интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения. Это достигается более тонким помолом цемента, а также содержанием С₃А=50-55% и С₃S=8-10%. Удельная площадь поверхности: 4000-5000см²/г. Допускается введение активных минеральных доба­вок до 15%5 или доменных гранулированных шлаков до 20%. В тонкомолотом состоянии природные каменные материалы могут быть АМД. Марки БТЦ: М400,500.

В остальном свойства его не отличаются от свойств ПЦ.

ОБТЦ (особо быстро твердеющий портландцемент) – явл. разновидностью БТЦ. Характеризуется не только большой скоростью твердения в начальный период, но и высокой маркой: М600, 700. Состав: С₃А=60-65% и С₃S= до 8%. Введение минеральных добавок не допускается.

Применение: в производстве железобетонных конструкций, а так же при зимних бетонных работах. Ввиду повышенного тепловыделения его не следует использовать в массивных конструкциях.

37)Белый и цветной портландцемент. Особенности производства, применение. Белый ПЦ получают из сырьевых материалов, имеющих минимальное содержание окрашивающих оксидов (железа, марганца, хрома). В качестве сырьевых материалов исп. «чистые» известняки или мраморы и белые каолиновые глины, а в качестве топлива – газ, или мазу, не загрязняющие клинкер золой. Помол цемента производят более тонкий: остаток на сите №008 должен быть не более 12%. Основным свойством белого цемента, определяющим его качества как декоративного материала, явл. степень белизны. По прочности белый цемент выпускают: М400 и 500. Начало схватывания белого цемента должно наступать не ранее 45мин, конец – не позднее 12ч. Транспортировка и хранение белого цемента производятся только в закрытой таре. Стоимость белого ПЦ выше обычного ПЦ.

Цветные ПЦ получают путем совместного помола клинкера белого цемента со свето- и щелочестойкими минеральными красителями: охрой, железным суриком, ультрамарином, окисью хрома, сажей. Эффективное окрашивание дают оксиды хрома (желто-зеленый), марганца (голубой или черный), кобальта (коричневый).

Применение: белые и цветные цементы применяют для отделочных работ, при приготовлении облицовочных плиток, лестничных ступеней, подоконных плит, фактурного слоя панелей, искусственного мрамора.

38) Гидрофобный и пластифицированный портландцемент. Производство, свойства, применение. Гидрофобный ПЦ отличается от обыкновенного содержанием поверхностно-активной гидрофобизирующей добавки (мылонафта, олеиновой кислоты и др.). Гидрофобный ПЦ даже при длительном хранении в очень влажных условиях не портится (не комкуется). Гидрофобизирующие добавки образуют на зернах цемента тонкие пленки, уменьшающие способность цемента смачиваться водой. Бетоны и растворы на гидрофобном цементе имеют более высокую морозостойкость и водонепроницаемость, чем на обычном ПЦ. Выпускается тех же марок, что и ПЦ: М 300, 400, 500. Используется для гидротехнического, дорожного и аэродромного строительства.

Пластифицированный ПЦ отличается от обыкновенного содержанием поверхностно-активной пластифицирующей добавки. Эта добавка повышает подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси и придает затвердевшим бетонам высокую морозостойкость. Добавляют гидрофильно - пластифицирующую добавку 0,15-0,25% при помоле клинкера. СДБ – сульфитно-дрожжевая бражка (получают при варке целлюлозы). Увеличение пластичности такого теста позволяет уменьшить водоцементное отношение, что позволяет повысить прочность бетонов и растворов, а так же повышается морозостойкость и водонепроницаемость. (Для обычного ПЦ водонепроницаемость=0,52, для пластифицированного ПЦ водонепроницаемость=0,55). Марки такие же как и у ПЦ. Широко применяется дорожном строительстве.

39) Глиноземистый цемент. Состав, свойства, применение.

Глиноземистый цемент - быстротвердеющее (но нормально схватывающееся) гидравлическое вяжущее вещество, получаемое обжигом до спекания во вращаю­щихся печах, или плавлением в электропечах и доменных печах.

Сырьем для ГЦ служат: известняк СаСО₃ и бокситы (горные породы с высоким содержанием оксида алюминия Al₂О₃). Можно использовать отходы алюминиевой промышленности. Температура обжига 1350⁰С.

Состав: Получают клинкер высокой твердости, поэтому на его помол расходуется энергии больше, чем для ПЦ клинкера. Основное соединение в ГЦ - однокальциевый алюминат СаO*Al₂О₃ - он придает цементу способность приобретать в короткие сроки высокую прочность. ГЦ отличается исключительно быстрым твердением. Значительная роль в этом принадлежит гидроксиду алюминия Al(ОН)₃, который создает прочные коллоидно-кристаллизационные системы. При его твердении выделяется большое количество тепла.

Свойства: Марка определяется через трое суток. Марки ГЦ: М400, 500, 600. Цементный камень ГЦ отличается высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью, вследствие малой пористости. ГЦ – химически стойкое вяжущее вещество, в условиях воздействия на бетон различных вод (пресных, минерализованных и др.). Тонкость помола характеризуется остатком на сите №008, которого должно быть не более 10% массы пробы.

На основе ГЦ выпускают разновидности: 1) Высокоглиноземистый цемент ВГЦ – обладает высокой огнеупорностью, применяется для изготовления жаростойких бетонов; 2) Водонепроницаемый расширяющийся цемент ВРЦ - быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее. ВРЦ применяют для создания гидроизоляционных оболочек подземных сооружений. Состав ВРЦ: 70%-ГЦ, 20% - гипс, 10% - четырехкальциевый гидроалюминат; 3) Гипсо-глиноземистый расширяющийся цемент ГГРЦ - обладает свойством расширяться при твердении в воде. Применяют ГГРЦ для изготовления безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых бетонов и растворов для заделки швов и зачеканки раструбов.

Применение: Применяют ГЦ для аварийных, специальных работ. Не применяют в смеси с другими цементами. Применяют для футеровки шахтных колодцев и тоннелей, на травильных и красильных предприятиях и др.