Строительство. Стройматериалы

Строительные материалы и изделия

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Наряду с обычным портландцементом выпускают большое количество его разновидностей: быстротвердеющий, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий, белый и цветной. Эти цементы более дорогие и рекомендуются только в тех случаях, когда их специальные свойства могут быть использованы с максимальной эффективностью.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характеризуется более быстрым нарастанием прочности в первые 3 сут. твердения. Более быстрое твердение цемента достигается за счет содержания в клинкере активных минералов (C3S + С3А = = 60...65 %), а также за счет повышения тонкости помола клинкера до удельной поверхности 3500...4000 см2/г. При помоле БТЦ допускается введение активных минеральных добавок (не более 15 %) или доменных гранулированных шлаков (до 20 % по массе цемента).

Быстротвердеющие портландцемент марок 400 и 500 целесообразно применять при изготовлении сборных высокопрочных обычных и предварительно напряженных железобетонных изделий и конструкций. Применение быстротвердеющего портландцемента при возведении сооружений из монолитного бетона позволяет значительно сократить сроки выдержки конструкций в опалубке. При хранении в течение 1...2 месяца БТЦ утрачивает свойство быстро твердеть и набирает прочность, как обычный портландцемент. Следовательно, хранить БТЦ длительное время нецелесообразно.

В ряде случаев применять БТЦ нельзя. Из-за высокого содержания в клинкере C3S и С3А при гидратации образуется большое количество Са(ОН)2 и гидроалюминатов кальция, что делает цементный камень не стойким к химической коррозии. Поэтому БТЦ применяют лишь для конструкций, работающих в неагрессивной среде.

Из бетона, изготовленного на БТЦ, не выполняют массивные конструкции. Чрезмерное тепловыделение вызывает сильный разогрев ядра таких конструкций, в то время как внешние поверхности охлаждаются. Из-за большого перепада температур в теле бетона могут возникнуть термические напряжения, что приводит к растрескиванию конструкции.

Для ускорения твердения бетона применяют также цементы с добавками - крентами. Они содержат безводный трехкальцие-вый сульфоалюминат, сульфоферрит, смесь сернокислого алюминия и сернокислого железа. При помоле клинкера обычного портландцемента вводят 2...5 % добавок. Они не только ускоряют твердение, но и повышают прочность цемента на 5... ...10 МПа, т. е. на целую ступень. Применение таких цементов на заводах и стройках позволит отказаться от пропаривания изделий и тем самым сократить затраты топлива и электроэнергии.

Пластифицированный портландцемент (ППЦ) получают помолом портландцементного клинкера вместе с гипсом и пластифицирующими добавками в виде концентрата сульфитно-спиртовой барды (ССБ) или кальциевой соли лигносульфоновой кислоты (ЛСТ) и других добавок в количестве 0,15...0,25 % от массы цемента. Марки этого цемента 400 и 500. Пластифицированный цемент придает растворным и бетонным смесям повышенную подвижность по сравнению с обычным портландцементом при одинаковом расходе воды. Эффект пластификации используют для уменьшения воды в бетоне и растворе, повышения их плотности, морозостойкости и водонепроницаемости. ППЦ рекомендуется для изготовления бетонов, используемых в дорожном, аэродромном и гидротехническом строительстве.

Гидрофобный портландцемент (ГПЦ) получают путем введения при измельчении клинкера 0,1...0,3  % мылонафта, асидола, синтетических жирных кислот и других гидрофобизи-рующих добавок.

Цементные зерна, покрытые с поверхности тонким слоем гидрофобного вещества, не поглощают влагу из атмосферы, и, следовательно, при хранении на воздухе не происходит гидратация зерен цемента. При длительном хранении портландцемента с гидрофобизирующей добавкой активность его снижается незначительно.

ГПЦ должен удовлетворять тем же требованиям, что и обычный портландцемент. Дополнительное требование - невпитывание капли воды, нанесенной на поверхность пробы цемента, в течение 5 мин. При перемешивании с водой гидрофобные оболочки на зернах цемента разрушаются. Однако портландцемент этого вида несколько замедленно схватывается и набирает прочность по сравнению с обычным портландцементом. Его применяют в гидротехническом, дорожном и аэродромном строительстве.

Сульфатостойкий портландцемент (СПЦ) изготовляют тонким помолом из клинкера следующего минералогического состава: C3S - не более 50 %; С3А - не более 5; С3А + C4AF - не более 22; MgO - 5 %. Введение в цемент инертных и активных минеральных добавок не допускается. При таком минералогическом составе уменьшается возможность образования в цементном камне (бетоне) под действием сульфатных вод гидросуль-фоалюмината кальция - «цементной бациллы». Его выпускают марки 400. СПЦ применяют при изготовлении конструкций, подверженных действию сульфатных вод, а также морозостойкого бетона.

Белый портландцемент - вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде, получаемое измельчением белого маложелезистого клинкера, белых минеральных добавок и гипса. Выпускают марок 400 и 500. По степени белизны белый портландцемент подразделяют на три сорта с коэффициентом отражения соответственно не менее 80, 75 и 68 %. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее чем через 45 мин, конец - не позднее чем через 12 ч после затворения водой. Тонкость помола: через сито с сеткой № 008 должно проходить не менее 88 % массы просеиваемой пробы цемента.

Применяют белый портландцемент для архитектурно-отделочных работ, а также в качестве вяжущего при приготовлении окрасочных составов. На его основе при тщательном смешивании или совместном помоле со щелочестойкими пигментами получают цветные портландцементы.

Цветной портландцемент - вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде, получаемое путем совместного помола белого или цветного клинкера (не менее 80 %), минеральных (не более 15 %) и органических красителей, гипса и активной минеральной добавки (не более 6 %). Органические пигменты вводят ~в количестве не более 0,5 % от массы цемента. Красящие добавки должны быть свето- и щелочестойкими. Введение пигментов и красителей снижает активность портландцемента.

Цветной портландцемент выпускают марок 300, 400 и 500 желтого, розового, красного, коричневого, зеленого, голубого и черного цветов. Красный, желтый, коричневый цементы получают с использованием оксидов железа (охры, железного сурика, гематита), черный - диоксида марганца, углеродистых пигментов, зеленый - оксида хрома, фталоцианового пигмента, голубой - ультрамарина.

Цветной портландцемент применяют для архитектурно-отделочных работ, а также в качестве вяжущего при приготовлении окрасочных составов, для индустриальной отделки стеновых панелей, подоконников, лестничных ступеней, в дорожных работах.