Гидравлические известесодержащие, шлакопуццолановое
И шлакощелочное вяжущие вещества
К известесодержащим относят известково-шлаковые и известково-пуццолановые вяжущие. Их получают совместным измельчением негашёной кальциевой или гидравлической извести с искусственными и природными добавками и гипсом. В качестве добавок применяют доменные гранулированные шлаки, топливные шлаки, золы, пеплы, туфы, пемзу, трассы, диатомиты, трепелы и др. Содержание извести – 10–40, гипса – 3–5 %, остальное – добавки.
В известково-шлаковых вяжущих известь взаимодействует с алюминатами и силикатами шлаков, образуя низкоосновные гидроалюминаты и гидросиликаты кальция.
При твердении известково-пуццолановых вяжущих образуются низкоосновные гидросиликаты кальция.
Известесодержащие вяжущие медленно схватываются и твердеют. Ускоряет твердение пропаривание при атмосферном давлении и особенно автоклавная обработка. Эти вяжущие невысокой прочности марок 50, 100, 150 и 200. Их недостаток – пониженная воздухостойкость, которую повышают добавкой гипса. Морозостойкость их также небольшая.
Применяют известесодержащие вяжущие для низкомарочных растворов и бетонов, эксплуатируемых во влажной среде, для автоклавных изделий.
Шлакопуццолановое вяжущее изготавливают из электросталеплавильного шлака Белорусского металлургического завода, трепела, боя керамических изделий, гипсового камня или фосфогипса и активаторов твердения NaCl, CaCl2. Выпускают его марок 75 и 100. Применяют для изготовления неармированного бетона класса В12,5 и ниже и строительного раствора.
Шлакощелочным называется гидравлическое вяжущее вещество, получаемое из молотого гранулированного шлака, затворённого водными растворами соединений металлов натрия или калия. В качестве добавки может вводиться от 2 до 6 % портландцементного клинкера.
Основными компонентами шлакощелочного вяжущего являются гранулированный доменный шлак с ОМ ≥ 0,6 или электротермофосфорный, измельчённые до удельной поверхности не менее 3000 см2/г. Щелочным компонентом является сода, поташ, щелочные силикаты, едкий натр и кали содощелочной плав, метасиликат натрия и др. Натриевого щелочного компонента в вяжущем в пересчёте на Na2O должно быть от 2,5 до 6,5 %, калиевого компонента в пересчёте на K2O – от 3,5 до 10 %.
Начало схватывания должно наступать не ранее 30 мин и не позднее 12 ч, за исключением вяжущего на силикате натрия, которое должно иметь начало схватывания не ранее 20 мин.
По прочности в возрасте 28 суток шлакощелочные вяжущие подразделяются на марки 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200. Наивысшая прочность получается при затворении шлака метасиликатом натрия.
Шлакощелочные вяжущие применяются для изготовления бетонов, эксплуатируемых в тех же условиях, что и бетоны на портландцементе. Достоинством этого вяжущего является способность твердеть при отрицательной температуре.
Цементы
Классификация цементов
К цементам относятся порошкообразные гидравлические вяжущие вещества, в состав которых входят высокоосновные силикаты и (или) высоко - или низкоосновные алюминаты кальция. Их получают спеканием или плавлением исходных материалов. Полученную после высокотемпературной обработки смесь называют клинкером, который является основной составной частью цементов.
По ГОСТ 30575–97цементы классифицируются: по назначению, виду клинкера, вещественному составу, прочности при сжатии, скорости твердения, срокам схватывания, специальным свойствам. Все приведенные ниже определения взяты из этого ГОСТа.
По назначению цементы подразделяются на общестроительные и специальные. Общестроительные цементы – это цементы основным требованиям к которым является обеспечение прочности и долговечности бетонов и растворов. Специальные – это цементы к которым предъявляются требования не только по прочности и долговечности но и специальные требования .
По виду клинкера цементы подразделяются на основе портландцементного; глиноземистого (высокоглиноземистого); сульфоалюминатного и сульфоферритного клинкеров.
Портландцементный клинкер состоит в основном из высокоосновных силикатов, алюминатов и алюмоферритов кальция.
Глиноземистый (высокоглиноземистый) клинкер состоит преимущественно из низкоосновных алюминатов кальция.
Сульфоалюминатный и сульфоферритный клинкера состоят преимущественно из сульфоалюминатов и сульфоферритов кальция.
Вещественный состав цементов характеризуется содержанием основных компонентов в цементе в процентах от его массы.
Основными компонентами является клинкер, гипс или его производные и минеральные добавки.
По вещественному составу цементы подразделяются на типы, характеризующиеся видом и количеством введенных в них добавок.
Классы по прочности цемента – условное обозначение одного из значений математического ряда по прочности в максимальные сроки, установленные нормативным документом.
По прочности на сжатие цементы подразделяются на классы 22,5; 32,5; 42,5; 52,5. На конкретные виды цементов могут устанавливаться дополнительные классы. Цементы, выпускаемые по ранее утвержденным нормативным документам до их пересмотра или отмены, подразделяются на марки.
Твердение цементного теста – процесс формирования прочной структуры цементного камня – материала, образующегося в результате гидратации и твердения цемента.
По скорости твердения общестроительные цементы подразделяются на нормальнотвердеющие с нормированием прочности в возрасте 2(7) и 28 суток; быстротвердеющие – с нормированием прочности в возрасте 2 суток, повышенной по сравнению с нормальнотвердеющим в возрасти 28 суток. Для цементов, выпускаемых по ГОСТ 10178–78, скорость твердения нормируется в возрасте 28 суток, а для быстротвердеющих еще и в возрасте 3 суток.
Схватывание цемента – необратимая потеря подвижности цементного теста в результате гидратации. Она характеризуется сроками схватывания – временем начала и конца схватывания цементного теста.
По срокам схватывания цементы подразделяются на медленносхватывающиеся с началом схватывания более 2 часов, нормальносхватывающиеся – от 45 минут до 2 часов и быстросхватывающиеся с началом схватывания менее 45 минут.
Цементы классифицируются также по специальным свойствам. По сульфатостойкости они подразделяются на сульфатостойкие, сульфатостойкие с минеральными добавками, сульфатостойкие шлакопортландцементы и пуццолановые; по объемной деформации – на безусадочные с величиной расширения в 3-суточном возрасте 0,1 %, расширяющиеся – более 0,1 % и напрягающиеся с нормированием самонапряжения; по тепловыделению на низкотермичные с тепловыделением в 3-суточном возрасте не более 230 и в 7-суточном не более 270 Дж/г, умеренно-термичные с тепловыделением в 7-суточном возрасте не более 315 Дж/г; по декоративным свойствам – на цветные и белые.