Добавки. Обеспечивающие гидрофобность могут иметь различную природу: гидрофильные, гидрофобные.

Гидрофобные: Парафины, стеариновая кислота, кальциевые соли нафтеновых кислот, олеиновая кислота, мылонафт

Прим. Натриевые и калиевые мыла жирных, нефтяных и смоляных кислот являются гидрофильными, но взаимодействуют с Са(ОН)2 и в результате обменных реакций превращаются в кальциевые мыла, которые являются водонерастворимыми и гидрофобными

Эффект добавок проявляется в том, что капиллярные поры покрываются гидрофобным веществом. Возникает противокапиллярное давление. Материал остается пористым, воздухопроницаемым, но не смачивается водой.

Величина давления при котором вода начинает подниматься по порам зависит от радиуса пор. Например при радиусе 5 мкм и давлении воды до 1/3 атмосферы, высота столба жидкости может достигнуть 3 метров.

В качестве гидрофобизаторов применяют: алкилхлорсиланы; метилсилоксан; кремний органические жидкости ГКЖ 10, ГКЖ 11, ГКЖ 9, ГКЖ 94; отходы нефте-химического синтеза, целлюлозно-бумажной промышленности; окисленный петралатум; кубовые остатки синтетических жирных кислот; соапстоки растительного масла. Нафтеновые кислоты содержатся в нефти (чем больше кислот, тем хуже качество нефти) ≈ 0.1-1.2%. Все соединения имеют гидрофильную «головку» и полярную группу – ОН, - СООН, SO₃H, OSO₃H, NH₂

Гидрофобные добавки могут изменить некоторые показатели: увеличить сроки схватывания, в начальные сроки твердения снизить скорость набора прочности твердеющей системы. Применение ряда добавок может осложнить технологию производства, а именно, необходимо предварительно получить раствор добавки, т.к. добавки в основном нерастворимы в воде применяют специальные растворители, на пример парафин растворим в дихлорэтане или четыреххлористом углероде.

Вяжущие низкой водопортебности.

Вяжущее низкой водопотребности (ВНВ I 72,5) представляет собой высокопрочное гидравлическое вяжущее, получаемое при совместном помоле портландцементного клинкера, гипсового камня и водопонижающей добавки (суперпластификатора). В результате механохимического взаимодействия минералов цементного клинкера с суперпластификатором в процессе тонкого измельчения материал приобретает уникальные, специфичные свойства, отличающие его от обычного портландцемента.

Изготовленные с применением ВНВ I 72,5 бетоны (растворы) обладают значительными преимуществами по сравнению с аналогами на портландцементе:

• обеспечение класса прочности бетона от В60 до В100;
• пониженная на 25-30% водопотребность растворных и бетонных смесей при равной подвижности;
• высокая сульфатостойкость (коэффициент сульфатостойкости не ниже, чем у сульфатостойкого цемента);
• пониженное тепловыделение при твердении;
• повышенная в 2-3 раза морозостойкость по сравнению с бетонами на портландцементе вследствие мелкопористой структуры бетона;
• высокая интенсивность набора прочности бетонов на основе ВНВ позволяет отказаться от тепловлажностной обработки и получить необходимую для распалубки прочность в течение 18-24 часов.

ПРИМЕНЕНИЕ

ВНВ относится к классу цементов общестроительного назначения. Бетоны на основе ВНВ находят широкое применение для изготовления монолитного и сборного железобетона широкой номенклатуры.

ВНВ может быть использовано вместо портландцемента в составе некоторых типов сухих строительных смесей для получения быстротвердеющих и высокопрочных бетонов и растворов.

Маркировка ПЦ.

По вещественному составу, цементы подразделяют на пять типов:

- ЦЕМ I – портландцемент (вспомогательные компоненты 5%);

- ЦЕМ II - портландцемент с минеральными добавкам:

шлак от 6 до 20(под тип А), от 20 до 35% (под тип В);

пуццолановая добавка от 6 до 20%;

микрокремнезем до 10%;

известняк до 20%

- ЦЕМ III – шлакопортландцемент (шлак от 36 до 65%);

- ЦЕМ IV - пуццолановый цемент (от 21 до 35%);

- ЦЕМ V - композиционный цемент.

Прим. - Цемент типа ЦЕМ I не содержит минеральных добавок в качестве основного компонента.

По содержанию портландцементного клинкера и добавок цементы типов ЦЕМ II - ЦЕМ V подразделяют на подтипы А и В.

65. Рациональные области применения цементов по СНиП.

Вид и марка цемента	Основное назначение	Допустимое	Не допустимое
ПЦ М600, М550	Для бетонов класса В40 и выше, в т.ч. для жаростойкого бетона	Для аварийно-восстановительных работ, для усиления ЖБИ при реконструкции зданий	Для конструкций прочности В10-В20
ПЦ М500 Д0. ПЦ500 Д20	Для бетонов класса В25-В35	-«-«-«	Для ЖБК, подвергаемых действию вод с высокой степенью минерализации
ПЦ М400	Для бетонов класса В15-В25; для жаростойкого бетона	Для бетонов со специальными свой-ствами при условии дополнительной проверки или при применении специа-льных добавок	Для ЖБК, подвергаемых действию сред с высокой степенью минерализа-ции) Бетонов класса В30 и более
ШПЦ	Для ЖБИ, подвергаемых пропарке; монолитных массив-ных конструкций надземных, подземных и подводных при действии пресных и минеральных вод	Для бетонов со специальными свой-ствами при условии дополнительной проверки или при применении специа-льных добавок	Для морозостойких бетонов Мрз>200; для ЖБИ, твердеющих при ниже -10º при отсутствии обогрева, для конструкций подвергаемых попере-менному замерзанию-оттаиванию
ППЦ	Для подземных и подводных конструкций, эксплуатируемых в условиях действия мягких пресных вод и сульфат содержащих средах		Для морозостойких бетонов, при твердении бетона при отрицательных температурах, сухом жарком климате, в условиях попеременного увлажнения-высушивания
БПЦ (быстро-твердеющий)	Для ЖБК с повышенной отпускной прочностью и моно-литных конструкций		Для строительных растворов
ОБПЦ	Для аварийно-восстановитель-ных работ; для бетонов, к которым предъявляются высо-кие требования по темпам начального твердения в нормальных условиях	Для ЖБИ с применением кратковременного пропаривания	Для ЖБИ с традиционным режимом пропаривания
СПЦ	Для ЖБК эксплуатируемых в условиях действия мягких пресных вод и сульфатных средах	Для низкотермичного бетона	Для бетонов, где не предъявляются требования по сульфато-стойкости
Медленносхватываю-щиеся ПЦ	Для бетонов и растворов с длительным циклом транспор-тирования, укладки и формования		Для технологий с нормальным циклом
Гипсоглиноземистый цемент	Для безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых бетонов, гидроизоляционных штукатурок	Для зачеканки швов и раструбов при давлении до 10 атм (создается в течении 24 часов с момента укладки)	Для строительных работ при Т<0ºС без обогрева. Для конструкций эксплуатируемых при температуре более +80
Глиноземистый	Для быстротвердеющих бетонов, при аварийных работах. Для жаростойких бетонов, для работы в условиях сернистой агрессии		В массивных конструкциях, твердеющих при температуре выше +25º
Высокоглиноземистый	Для жаростойких бетонов
Безусадочные	Для бетонов, предназначенных для омоноличивания стыков		Для обычных бетонов
Расширяющиеся	Самоуплотняющихся бетонов, водонепроницаемых конструкций	Работы по усилению и ремонту ЖБК
Напрягающие	Для самонапряженных конструкций	Для бетонов. Предназначенных для омоноличивания стыков
Низкотермичные	Для низкотермичных бетонов
Белые и цветные	Для растворов и бетонов, предназначенных для архитектурно-отделочных работ, цементных красок

Классификация цементов.

1) По назначению:

1.1. Общестроительные

1.2. Специальные

2) По виду клинкера:

2.1. На основе ПЦ клинкера

2.2. На основе кремнеземистого клинкера

2.3. На основе сульфафиритного клинкера (или сульфатногоалюминатного

 

3) По вещетсвенному составу:

3.1. Бездобавочный

3.2. С активными минеральными добавками

3.3. Шлакопортландцемент

3.4. Пуццолановый ПЦ

3.5. Расширяющийся ПЦ

4) По прочности:

- 22,5 – рядовой

32,5 – рядовой Ц

42,5 – высокопрочный

52,5 особопрочный

Доп класс по прочности 62,5 (М700)

5)По скорости твердения:

– Нормальнотвердеющий – это Ц, у которых нормируется прочность в 28 суточном возрасте

Быстротвердеющие – прочность при сжатии 2 и 28 суток

- Особобыстротвердеющие – прочность через несколько часов, через сутки, через 28 суток

6) По срокам схватывания:

6.1. Нормальносхватывающиеся – начало не ранее 45 мин, не позднее 2 часов

6.2. Медленносхватывающиеся – начало не более 2 часов

6.3. Быстросхватывающиеся – нормируемый срок начала не менее 45 минут

7) Нормирование спец св-в:

7.1. Цементы к которым не предъявляют особых требований

7.2. ПЦ нормируемого минерального состава, пуццолановый ПЦ

7.3. По величине объемной деформации при твердении

- Безусадочный с величиной расширения в 3-х суточном возрасте не более 0,1 %

- Расширяющиеся (0,1-0,7)

_Самонапрягаемые Ц (деформация до 2,5%)

7.4 По величине тепловыделения:

1) Низкотермичные (тепловыделение 3-суточная не более 230 ДЖ/ч, 7-суточная не более 270 Дж/ч)

2) Умеренно экзотермичные (тепловыделение за 7 суток не более 315 ДЖ/ч)

7.5. По декоративным свойствам:

1) Белый Ц (степень белизны 68%)

2) Цветной ПЦ (С3S C2S C3A C4AF)

67. Глиноземистый цемент, сырьевые материалы, требования к хим.составу сырья.

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, образующееся при помоле клинкера, полученного в результате обжига до плавления (реже до спекания) смеси, состоящей из бокситов и известняков. Бокситы — горная порода, содержащая до 80 % глинозема, основное сырье для производства цемента, имеет красно-бурый цвет с большим интервалом по твердости.

Сырьевые материалы. Важнейшим глиноземосодержащим сырьевым компонентом в производстве глино­земистого цемента являются сравнительно мало распро­страненные бокситы. Это дефицитное сырье, используе­мое, главным образом, для получения металлического алюминия. Боксит содержит гидраты глинозема в виде бемита, гидраргиллита и редко диаспора с примесями кремнезема, оксидов железа, магния, титана и др. Известковым компонентом слу­жат известняки и в отдельных случаях обожженная известь.

Глиноземистый цемент составляют различные алюминаты кальция, основным из которых является однокальциевый (СаО*Al2O3), так же 5-ти кальцевый алюминат (5СаО*Al2O3) и 2-х кальцевый фирит (2СаОSiO2).

Начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин, конец — не позднее 12 ч. Прочность нарастает быстро — через 5...6 ч и составляет 30 % марочной. Марка цемента (марки 400, 500, 600) определяется в возрасте 3 сут твердения в нормальных условиях и характеризуется показателями предела прочности при сжатии, МПа: через 1 сут —23, 28, 33; через 2 сут-—40, 50, 60.

Вредные примеси: SiO2, TiO, MgO, Fe2O3(до 20%)

- Наличие оксидов железа в высокоглиноземистом цементе нежелательно: в их присутствии снижается огнеупорность цемента, а также ухудшаются технические свойства цементного камня в процессе его службы в составе жаростойкого бетона.

- Большое кол-во примесей приведет к растяжению (растягивающее напряжение) и ухудшению физико-механических свойств

- Присутствует небольшое количество оксида магния,в виде магнезиальной шпинели MgO-Al203 и периклаза MgO или окерманита 2Ca0-Mg0-2SiQ2. При образовании шпинели качество цемента ухудшается, так как оксид алюминия связывается в неактивное соединение. Нежелательно также присутствие щелочных и сернистых соединений, ухудшающих свойства цемента.

- Часто содержится небольшое количество p-C2S, характеризующегося, медленным твердением, а также геленит 2СаО*Al203-Si02, практически не взаимодействующий с водой при обычных температурах. Эти компоненты ухудшают вяжущие свойства глиноземистого цемента, и особенности геленит, который связывая глинозем в инертное вещество, уменьшает содержание активных алюминатов кальция в вяжущем, поэтому содержание SiО2 в сырье должно ограничиваться минимальными пределами (до 4—5 %).