Разновидности портландцемента.

При получении портландцементов с заданными специальными свойствами используют следующие основные пути: 1) регулирование минерального состава и структуры цементного клинкера 2) регулирование тонкости помола и зернового состава цемента,; 3) изменение вещественного состава портландцемента введением в него активных минеральных и органических добавок. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) отличается от обычного более интенсивным набором прочности в первые 3 сут. В соответствии с требованиями и к 28 сут прочность БТЦ такая же, как обычного портландцемента М400 и 500.Быстрое твердение БТЦ достигается повышенным содержанием в клинкере активных минералов (содержание C3S+C3A составляет 60...65%) и более тонкого помола цемента (удельная поверхность 3500...4000 см2/г).При помоле БТЦ допускается введение активных минеральных добавок осадочного происхождения (не более 10)Разновидностью быстротвердеющего цемента является особо быстротвердеющий портландцемент (ОБТЦ), который характеризуется не только большой скоростью твердения в начальный период, но и высокой маркой (М600...700). Его изготовляют тонким измельчением клинкера, содержащего C3S 65...68% и СзА не более 8 %, совместно с добавкой гипса, до удельной поверхности 4000...4500 см2/г и более. Введение минеральных добавок не допускается. Разработан также сверхбыстротвердеющий цемент (СБТЦ) специального минерального состава, который обеспечивает интенсивное нарастание прочности уже в первые сутки его твердения (через 6 ч — 10 Мпа. Сульфатостойкий портландцемент (СПЦ) отличается от обычного портландцемента не только более высокой стойкостью к сульфатной коррозии, но и пониженной экзотермией при твердении и повышенной морозостойкостью. Клинкер для изготовления СПЦ должен содержать не более 50 % QS, не выше 5 % С3А и не более 22 % C3A+C4AF. Сульфатостойкий портландцемент выпускают М400. Его целесообразно применять в тех случаях, когда одновременно требуется высокая стойкость против воздействия сульфатных вод и попеременного замораживания и оттаивания, высыхания и увлажнения в пресной или слабоминерализованной воде. Белый и цветные портландцементы — это декоративные вяжущие материалы, использование которых в строительстве позволяет улучшить эстетический вид зданий и сооружений при меньших затратах, чем с другими отделочными материалами.Белый портландцемент получают путем измельчения белого клинкера совместно с добавками гипса и белого диатомита (до 6 %). Чтобы получить белый клинкер, необходимо для приготовления сырьевой смеси применять карбонатные породы и глины с ничтожно малым содержанием оксидов железа (до 0,4...0,5 %) и марганца (до 0,005...0,15 %). Для повышения белизны клинкера его подвергают отбеливанию, сущность которого заключается в восстановлении присутствующего в клинкере Fe2C>3 до Fe3O4, обладающей малой красящей способностью.Основным показателем качества белого цемента как декоративного материала является степень его белизны. Цветные цементы изготовляют путем совместного помола белого клинкера и свето- и щелочестойких пигментов или непосредственно из цветного цементного. Пластифицированный портландцемент получают при помоле клинкера с добавкой гидрофильно-пластифицирующих веществ (0,15...0,25 % массы цемента). Этот цемент широко используют в дорожном, аэродромном и гидротехническом строительстве. Гидрофобный портландцемент получают, вводя при помоле клинкера 0,1,..0,3 % мылонафта, асидола, окисленного петролатума, синтетических жирных кислот, их кубовых остатков и других гидрофобизирующих поверхностно-активных добавок. Гидрофобный цемент в отличие от обычного портландцемента при длительном хранении даже в очень влажных условиях не комкуется и сохраняет активность. Гидрофобный цемент целесообразно использовать при изготовлении бетонов для гидротехнического, дорожного, аэродромного строительства, а также в случаях, когда цемент необходимо длительно хранить и перевозить на дальние расстояния.

45. Специальные цементы………

Бетоны. Классификация бетонов.

Бетон — искусственный камень, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной смеси вяжущего вещества, воды и заполнителей (песка и щебня или гравия). Смесь этих материалов до затвердения называют бетонной смесью. Бетоны классифицируют по следующим ведущим признакам: по основному назначению, виду вяжущего вещества и заполнителя и по структуре. По назначению бетоны бывают следующих видов: конструктивные — для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (фундаменты, колонны, балки, плиты, панели перекрытий и др.);специальные — жаростойкие, химически стойкие, декоративные, радиационно-защитные, теплоизоляционные и др. По виду вяжущего вещества бетоны бывают: цементные, изготовленные на гидравлических вяжущих веществах — портланд-цементах и его разновидностях; силикатные — на известковых вяжущих в сочетании с силикатными или алюминатными ком-понетами; гипсовые — с применением гипсоангидритовых вяжущих и бетоны на шлаковых и специальных вяжущих материалах. Классификация бетонов по плотности - основные виды На значение плотности прежде всего влияют характеристики крупного заполнителя (диабаз, гранит, гравий, доломит, известняк, керамзит и т.д). Плотность - это один из главнейших факторов, отвечающих за устойчивость бетонного элемента к сжатию, его морозостойкость, водонепроницаемость и т.д. По плотностным параметрам отличают следующие виды бетона: Тяжелые (от 1800 до 2500 кг/м3). Такие смеси получают на заполнителях из горных пород, таких как известняк, диабаз, гранит.Особо тяжелые (свыше 2500 кг/м3). Их создают на стальных опилках либо стружках, барите или железной руде.Легкие или облегченные (от 500 до 1800 кг/м3). Такие составы готовят на керамзите, пемзе, туфе и иных пористых заполнителях. К этому классу принадлежат ячеистые бетоны (в частности пенобетон, газобетон и т.п. пористые материалы), готовящиеся путем вспучивания вяжущего компонента, воды и тонкомолотой добавки, а также бетон крупнопористый на легких заполнителях.

Материалы для получения тяжелого бетона.

К материалам для тяжелого бетона относят вяжущие, воду затворения, заполнители — мелкий (песок) и крупный (гравий или щебень). Все материалы можно применять только после проверки соответствия их качества требованиям ГОСТов. Вяжущие. В качестве вяжущих применяют все виды цементов, выпускаемых нашей промышленностью. В проекте конструкции должен быть указан вид цемента и его марка. Обычно цемент выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к бетону по прочности, морозостойкости, усадке и другим свойствам. Важно правильно назначить марку цемента. Бетон с наилучшими свойствами и наиболее экономичный можно получить, если марка цемента будет примерно в 1,5—2,5 раза выше требуемой марки бетона. Если марка имеющегося цемента выше, рекомендуется ввести в его состав минеральную добавку; это приведет к экономии цемента. Вода. Применяемая для затворения бетона вода не должна содержать вредных примесей, которые препятствуют его схватыванию и твердению. Без проверки применяют питьевую воду. Не-пригодная для питья вода должна отвечать следующим требованиям: она должна быть не кислой — водородный показатель (рН) — не менее 4; содержание сульфатов (в пересчете на S04) — не более 2700 мг/л, а всех солей — не более 5000 мг/л. Щебень лучше, чем гравий, сцепляется с цементным камнем и дает более прочный бетон. Но бетонная смесь на щебне при равных условиях имеет меньшую подвижность, чем на гравии. В бетонах невысоких марок целесообразнее применять местный гравий, чем привозной щебень. Для бетонов марок 400 и выше применяют только щебень.

Свойства бетонной смеси

Бетонная смесь должна обладать двумя свойствами: связностью, т. е. до укладки она не должна расслаиваться, и удобоукладываемостью, т. е. она должна иметь такую подвижность (или жесткость), при которой смесь наиболее плотно можно уложить в формы. Связность смеси обеспечивают путем правильного выбора зернового состава заполнителей и соотношения между песком и щебнем. Осадки. Подвижность бетонной смеси определяют стандартным методом — по осадке конуса. Для этого металлическую форму стандартного конуса заполняют бетонной смесью в три слоя, штыкуя каждый слой 25 раз. Поверхность бетона выравнивают и, сняв металлический конус, определяют осадку бетонной смеси в сантиметрах. Чем подвижнее бетонная смесь, тем большей будет осадка бетонного конуса. По подвижности бетонные смеси делят на жесткие с осадкой конуса, равной 0, подвижные — с осадкой конуса до 1 —15 см и литые — с осадкой конуса более 15 см. В настоящее время для укладки бетонной смеси чаще всего применяют вибраторы, которые передают бетонной смеси колебания движения малой амплитуды и большой частоты (1500— 12 000 колебаний в 1 мин с амплитудой 0,2—2,5 мм).

Основные свойства бетонов.

Прочность - самое важное свойство бетона - способность сопротивляться внешним силам, не разрушаясь. Прочность бетона зависит от прочности каменного заполнителя (известковый или гранитный щебень) и от качества растворенного в воде цемента: бетон будет тем прочнее, чем прочнее каменные заполнители и чем лучше они будут скреплены цементным клеем. Пористость - свойство, обратное средней плотности бетона - отношение объема пор к общему объему материала, т.е. пористость "дополняет" среднюю плотность бетона до 100%. Как бы плотен ни был бетон, в нем всегда есть поры. Водостойкость - это свойство бетона противостоять действию воды не разрушаясь.Теплопроводность - способность бетона передавать через свою толщину тепловой поток, возникающий из-за разности температур на поверхностях бетона. Сравнительно невысокая теплопроводность обеспечивает бетону довольно высокую огнестойкость - способность материала выдерживать действие высоких температур. Бетон может выдержать в течение длительного времени температуру выше 1000°С. Морозостойкость - способность выдерживать сезонные колебания температуры (F25-F300.)