Для студентов обучающихся по специальности «Производство строительных изделий и конструкций»

Минеральные вяжущие вещества

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Пуццолановые портландцемента обладают удовлетворительной воздухостойкостью. Однако бетоны на этих цементах в отличие от портландцементных бетонов в начальный период твердения следует выдерживать во влажной среде более продолжительное время. В противном случае вследствие развития усадочных деформаций в бетонах возможно появление трещин и ослабление сцепления цементного камня с заполнителями. Кроме того, преждевременное испарение воды из бетона замедляет процессы взаимодействия активной добавки с Са(ОН)2, что понижает прочность. Пониженной воздухостоикостыо характеризуются пуццолаиовые портландцемента с добавками осадочного происхождения; цементы же с вулканическими добавками в этом отношении мало отличаются от портлаидцементов.

Водостойкость. Для бетонов на пуццолановых порт-ландцементах показательна более высокая водостойкость, чем для бетонов на портландцемеитах, что объясняется более высокой их водонепроницаемостью и связыванием добавками легковыщелачиваемого гидроксида кальция

Повышенная водонепроницаемость бетонов на пуццолановых цементах обусловливается набуханием гелеобразных составляющих цементного камня и гидравлической добавки в присутствии водного раствора гидроксида кальция. Кроме того, при одинаковом по массе содержании пуццоланового портландцемента по сравнению с обычным портландцементом объем теста из него в бетоне приблизительно на 10 % больше, чем теста из портландцемента. Объясняется это пониженной истинной плотностью пуццолановых портландцементов по сравнению с плотностью рядовых портландцементов. Повышенное же содержание цементного теста в бетонной смеси способствует получению бетона более плотной структуры и пониженной водопроницаемости.

Связывание гидроксида кальция активными добавками в гидросиликаты, а также образование в пуццолановых портландцементах гидросиликатов и гидроалюминатов кальция низкой основности обеспечивают их стойкость в водной среде при более низких концентрациях СаО по сравнению с тем, что происходит в цементном камне из портландцемента. Поэтому в камне из пуццоланового портландцемента новообразования могут разлагаться на первичные оксиды при выщелачивании Са(ОН)2 лишь в мягких водах и в условиях интенсивной фильтрации через бетон.

Пуццолановый портландцемент более стоек в сульфатных водах вследствие того, что в его цементном камне почти совершенно нет гидроксида кальция и высокоосновных четырех- и трехкальцневых гидроалюминатов, на базе которых в присутствии сульфатных солей возможно образование эттриигита (ЗСаО-А12Оз-ЗСа804Х Х'31Н20), разрушающего цементный камень и, следовательно, бетон.

Повышенной сульфатостойкостью обладают пуццолановые портландцемента и с такими добавками, как обожженная глина, некоторые добавки вулканического происхождения, содержащие значительное количество активного глинозема. В процессе твердения, казалось, они могут способствовать образованию в увеличенных количествах гидроалюминатов кальция и снижать сульфатостойкость пуццоланового портландцемента. Однако исследования И. С. Канцепольского и других показали, что свойства каолинитовых и полимииеральиых глин, обожженных при повышенных температурах  (900—1000 °С), такие же, как у добавок, повышающих сульфатостой-кость портландцементов. Объясняется это переходом глинозема в соединения с пониженной химической активностью, предотвращающей образование высокоосновиых гидроалюминатов кальция, а также и эттрингита. На основе результатов этих работ в Среднеазиатских советских республиках выпускается глиеж — портландцемент, стойкий в пресных и сульфатных водах.

В кислых и, в частности, в углекислых водах пуццо-лановые портландцемента, как и портландцемента, недостаточно стойки. Это обусловлено тем, что свободные органические и минеральные кислоты интенсивно взаимодействуют не только с гидроксидом кальция, но и с гидросиликатами и гидроалюминатами кальция, полностью разрушая цементный камень.

Морозостойкость. Бетоны и растворы на пуццолановом портландцементе вследствие повышенной водопот-ребиости отличаются от бетонов на портландцементе пониженной морозостойкостью. Обычно они выдерживают 25—50 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Если испытания продолжаются, то прочность растворов и бетонов заметно падает, а после 100—150 циклов они в большинстве случаев полностью разрушаются. Поэтому бетоны на пуццолановом портландцементе не следует применять в гидротехнических сооружениях, подвергающихся многократному водонасыщению и замерзанию, например в зоне переменного уровня воды. Они рекомендуются для бетонных и железобетонных конструкций подводных и подземных частей сооружений, особенно в тех случаях, когда нулаю обеспечить повышенную их водонепроницаемость и стойкость против воздействия мягких и сульфатных вод (см. СНиП П-28-73*).

Неэффективен пуццолаиовый портландцемент в наземных конструкциях, особенно в районах с сухим климатом или в цехах с пониженной влажностью воздуха, а также в сооружениях, подвергающихся систематическому и попеременному увлажнению и высыханию, замерзанию и оттаиванию. Нельзя использовать его и для строительных работ при пониженных температурах (ниже 10°С) без искусственного обогрева (исключая массивные сооружения).