8. Влияние шлаковых добавок на свойства воздушных и гидравлических минеральных вяжущих.

8. Влияние шлаковых добавок на свойства воздушных и гидравлических минеральных вяжущих.

Введением при помоле клинкера добавки гранулированного доменного шлака в количестве свыше 20 % получают шлакопортландцемент (ШПЦ) ГОСТ 10178-85, с изм. Этот вид цемента, как и пуццолановый, обладает повышенной водо- и сульфатостойкостью вследствие аналогичного действия добавки, пониженной интенсивностью твердения в первые сутки, уменьшенным тепловыделением, но специфика состава шлака предопределяет и отличительные свойства. Так, шлакопортландцемент вследствие повышенной химической активности шлака при увеличении температуры предпочтительнее применять в производстве сборного железобетона, подвергаемого термовлажностной обработке для ускорения набора прочности. Высокая термостойкость шлака позволила использовать этот вид минерального вяжущего при производстве жаростойких бетонов, эксплуатируемых при температуре до 700 °С. Выпускаемые марки 300, 400, 500. Область применения шлакопортландцемента: бетонные, железобетонные сооружения и конструкции, к которым не предъявляют повышенных требований по морозостойкости. Предпочтительное использование – подводная зона гидротехнических сооружений (дамбы, мосты, молы, плотины), сборные бетонные и железобетонные конструкции, жаростойкие бетоны.

9. Гипсовые вяжущие вещества. Влияние температуры обжига и состава на их свойства и применение.

Гипсовыми вяжущими вещ-ми называют тонкомолотые мат-лы, состоящие из полуводного гипса или ангидрита. В качестве сырья используют природный каменный материал – гипс, представл. собой осадочную породу, образ-ся примерно 100 – 200 млн. лет назад в рез-те испарения участков Мир. ок-на. Кроме этого в качестве доп-го источника дешевого сырья служат такие отходы хим. пром-ти, как фосфогипс, борогипс. Получение гипсовых вяжущих основано на способности сырья – двуводного гипса в процессе нагревания частично или полностьюотдавать кристаллизационную воду (дегидратировать). По ус. тепловой обработки, от которой в дальнейшем зависят св-ва полученных вещ-в, гипсовые вяжущие подразделяют на низкообжиговые и высокообжиговые. К низкообжиговым относятся строительный и высокопрочный гипс. Строительный гипс, полученный путем «варки» сырья при темп. 140 – 160 °С, представляет собой мелкие пластинчатые кристаллы, требующие большого кол-ва воды(В/Г от0, 5 до0, 7)для получ. пластичного теста. В связи с тем, что в хим. реакции участвует около 19 % воды, а 30 – 50 % в процессе твердения испаряется, гипсовый камень обладает высокой пористостью, легкостью, пониженной теплопроводностью и звукопоглощением. Максимальная прочность изделий не превышает 25 МПа. Низкообжиговые гипсовые вяжущие хар-ся быстрым схват-ем и твердением, что сопровождается большим выделением тепла (до 122 кДж/кг). Начало схватывания, контролируемое по загустеванию гипсового теста нормальной густоты (НГ), должно наступать, согласно требованиям ГОСТ для быстротвердеющего не ранее 2 мин (А), нормальнотверд. – 6 мин (Б) и медленнотверд. –20 мин (В). Конец схватывания – образование искусственного камня, соответственно не позднее15, 30мин после затворения гипса водой и для медленнотверд. не норм-ся. Особенностью полуводного гипса является способность гипсового теста при твердении расширяться до1%. Так как увеличение объема происходит еще в незатвердевшей массе, то она хорошо уплотняется и заполняет форму. Это обеспеч. шир. прим. гипса для отливки худ. изделий сложной конфигур. Высокое содержание крист-онной воды позволило эффективно исп-ть гипсовые изделия и штукатурные растворы на его осн. как огнезащ. ср-ва. Большое значение, особенно в жилищном строительстве, имеет также способность гипсовых изделий при повышении влажн. поглощать влагу, и наоборот, регулируя тем самым микроклимат в помещ. Гипсовые крупноразмерные материалы в виде гипсокартонных или гипсоволокн. листов широко используют в строительстве в качестве сухой штукатурки, которая крепится к стенам при помощи специальных мастик. Высокая пористость гипсовых изделий обеспечила их применение в качестве звукопоглощающих плит, регулирующих акустические свойства помещений.

10. Виды, св-ва и применение портландцементов с гидравлическими минеральными добавками.

Гидравлические минеральные добавки представляют собой тонкоизмельченные природные или искусственные материалы, участвующие в реакциях гидратации портландцемента с образованием продуктов взаимодействия, придающих определенные свойства цементному камню. К природным добавкам относятся такие осадочные породы, как опока, диатомит, трепел, содержащие от 70 до 90 % кремнезема (SiO₂), а также вулканические пеплы, туфы и пемзы, состоящие на 90 % из кремнезема (SiO₂) и глинозема (Al₂O₃). Эти добавки называются пуццолановыми.

Топливные шлаки, образующиеся при сгорании твердых видов топлива, и доменные металлургические и электротермофосфорные шлаки представляют собой слабо закристаллизованные стекловидные отходы. Они составляют основной объем искусственных минеральных добавок. Шлаки обладают значительно большей химической активностью, особенно при повышенных температурах, вследствие наличия в них кремнезема, глинозема и свободного оксида кальция.

При введении гидравлических добавок в количестве от 5 до 20 % получают рядовой портландцемент с активными минеральными добавками (ПЦ). Этот вид цемента, который имеет марки 400, 500, 550 и 600 является самым распространенным для изготовления сборных железобетонных изделий и конструкций на заводе, монолитных сооружений, возводимых на строительной площадке, а также при штукатурных и кладочных работах.

При увеличении процентного ввода пуццолановых добавок вулканического происхождения (пепел, туф) или топливных зол с 25 до 40 % и добавок осадочного происхождения (диатомит, трепел, опока) от 20 до 30 % портландцемент получает название пуццолановый (ППЦ). Вследствие частичной замены активного составляющего – клинкера на гидравлическую добавку, химическая активность которой значительно ниже, пуццолановый портландцемент обладает меньшей интенсивностью твердения, особенно в первые сутки, пониженными тепловыделением, морозостойкостью и воздухостойкостью. Наряду с отрицательными особенностями, этот вид портландцемента имеет и свои положительные свойства, главными из которых являются повышенная водостойкость при фильтрации воды и солестойкость при действии сульфатосодержащих агрессивных сред.

Связывание этого химически активного составляющего вводимой минеральной добавкой, перевод его в прочное гидратное соединение и обеспечивает повышенную стойкость цементного камня. Основные рабочие марки этого вида цемента 300 и 400. Анализ свойств гидравлического вяжущего показывает, что рациональной областью его применения является подводное и подземное бетонирование с относительно постоянным температурно-влажностным режимом эксплуатации.

Введением при помоле клинкера добавки гранулированного доменного шлака в количестве свыше 20 % получают шлакопортландцемент (ШПЦ) Этот вид цемента, как и пуццолановый, обладает повышенной водо- и сульфатостойкостью вследствие аналогичного действия добавки, пониженной интенсивностью твердения в первые сутки, уменьшенным тепловыделением, но специфика состава шлака предопределяет и отличительные свойства. Так, шлакопортландцемент вследствие повышенной химической активности шлака при увеличении температуры предпочтительнее применять в производстве сборного железобетона, подвергаемого термовлажностной обработке для ускорения набора прочности. Высокая термостойкость шлака позволила использовать этот вид минерального вяжущего при производстве жаростойких бетонов, эксплуатируемых при температуре до 700 °С. Выпускаемые марки 300, 400, 500. Область применения шлакопортландцемента: бетонные, железобетонные сооружения и конструкции, к которым не предъявляют повышенных требований по морозостойкости. Предпочтительное использование – подводная зона гидротехнических сооружений (дамбы, мосты, молы, плотины), сборные бетонные и железобетонные конструкции, жаростойкие бетоны.

С целью экономии дорогостоящего энергоемкого клинкера при производстве строительных растворов, низкомарочных бетонов (марок М 150 и ниже), к которым не предъявляют требований по морозостойкости, используют так называемые кладочные или наполненные цементы. Этот вид гидравлических вяжущих получают совместным помолом клинкера (не менее 20 %), гипса, активных минеральных добавок и наполнителей: кварцевого песка, известняка, доломита в количестве до 30 %. Активность цементов в 2 – 3 раза меньше, чем у рядового портландцемента (не ниже 200 кгс/см²), однако эти цементы не дают усадочных деформаций при твердении, что очень важно при оштукатуривании поверхности.