Цементы с поверхностно-активными добавками.

Поверхностно-активными веществами (ПАВ) называются вещества, снижающие поверхностное натяжение на границе фаз и состоящие из длинных углеводородных цепей и полярных групп типа -OH, -COOH.

Олеиновая кислота .

В зависимости от того, каким концом ПАВ адсорбируется на зернах цемента, оно может придать цементу гидрофильные или гидрофобные свойства.

а) Пластифицированный портланд-цемент.

Его получают совместным помолом портланд-цементного клинкера с гипсом и пластифицирующими добавками в количестве 0,15-0,25 % от массы цемента.

Пластифицирующая добавка адсорбируется на цементе полярными группами наружу. Которая подобно смазке и цементное тесто приобретает повышенную подвижность.

Например, используют добавку ЛСТ (лигносульфанат технический) — побочный продукт производства целлюлозы. Используют пластифицированный портланд-цемент при устройстве наливных полов, дорог и аэродромов.

б) Гидрофобный портланд-цемент.

Его получают совместным помолом портланд-цементного клинкера с гипсом и гидрофобной добавкой в количестве 0,06-0,3 % от массы цемента.

Эта добавка адсорбируется на цементе гидрофобными концами наружу и препятствует прониканию воды к цементному зерну. Гидрофобную добавку вводят при длительном хранении цемента или его транспортировке на большие расстояния, чтобы предотвратить потерю его активности при взаимодействии с влажным воздухом. После, в процессе перемешивания цемента, оболочки разрушаются и цемент вступает в реакции гидратации с водой. В качестве гидрофобных добавок используют органические вещества (асидол, мылонафт и другие).

Активные минеральные добавки.

АМД — активная минеральная добавка — вещество, способное при смешивании с известью и водой образовывать пластичное тесто, набирающее прочность не только на воздухе, но и в воде. Активные минеральные добавки содержат в своем составе оксид кремния в аморфном состоянии (SiO_2аморф). Аморфное состояние, будучи химически активным, позволяет АМД вступать в химические реакции. В цементе АМД связывает Ca(OH)₂ в нерастворимый гидросиликат кальция по следующей реакции:

АМД:

1. Природные.

1. Вулканического происхождения (Вулканические пемзы, туфы и т.д.)

2. Осадочного происхождения (диатомиты, трепелы, опоки и т.д.)

2. Искусственные.
Молотые доменные шлаки и золы.

Портландцемент с активными минеральными добавками, пуццолановый и шлакопортландцемент.

Выпускаются следующие цементы с АМД:

1. Портланд-цемент с АМД. АМД в количестве от 10 до 20 %, имеет те же марки и практически те же свойства, что и обычный портланд-цемент.

2. Пуццолановый портланд-цемент. Это цемент с природной АМД, причем добавок либо осадочного происхождения должно содержаться 20-30%, либо добавок вулканического происхождения — 25-40%.
Свойства: Он обладает повышенной коррозионной стойкостью против коррозии 1 и 2 вида, а также высокой плотностью цементного камня. Тепловыделение при твердении меньше, чем у обычного портланд-цемента. К недостаткам относятся: низкая морозостойкость, большая усадка при твердении на воздухе, что приводит к растрескиванию изделий, замедленное твердение.
Применение: для массивных подводных и подземных конструкций.

Шлакопортландцемент. Его получают совместным помолом портландцементного клинкера с гипсом и молотым доменным шлаком в количестве от 21 до 80 процентов.
Свойства: Высокая коррозионная стойкость против коррозии 1 и 2 вида, а также высокая плотность цементного камня. Морозостойкость гораздо выше, чем у пуццоланового портланд-цемента. При твердении на воздухе не дает такой большой усадки, как пуццолановый портланд-цемент. По стоимости на 20-30% дешевле обычного портланд-цемента. При твердении выделяет в 2-2,5 раза меньше тепла, чем обычный портланд-цемент. Недостаток — общий для всех цементов этой группы — замедленное твердение. Выпускается марок 300 и 400. Применение: для массивных подводных, подземных и надземных конструкций.

 

Глиноземистый цемент.

Это гидравлическое вяжущее вещество- продукт тонкого помола измельченного глиноземистого клинкера, получаемого обжигом обжигом при температуре 1300-1400 сырьевой смеси из известняков и бокстиов.

Минеральный состав:

CaOAl2O3- однокальциевый алюминат.

 

Твердение.

Твердение протекает только при комнатных температурах не выше 25. При этом протекает реакция:

2(CaOAl2O3)+11H2O=2CaOAl2O3*8H2O+2Al(OH)3

 

Прочность набирает за 3 суток.

М 400, 500, 600

Сроки схватывания те же, что и у портландцемента.

 

Свойства.

Обладает высокой коррозионной стойкостью против коррозии 1 и 2 типа.

В затвердевшем состоянии выдерживает температуры до 1500, поэтому его используют для изготовления жаростойких бетонов и растворов.

На основе глиноземистого цемента изготавливают расширяющиеся и безусадочные цементы, которые при твердении не дают усадки, в отличие от портландцемента, или незначительно расширяются (максимум на 3 %)

Их используют для ремонта и реставрации бетонных сооружений.

Недостатки - высокая стоимость (в 3-4 раза выше, чем у портландцемента), связанная с более дорогим сырьем(бокситами) и более энергоемким получением.