Строительные материалы и изделия

Цементы с минеральными добавками

К этой группе гидравлических вяжущих веществ принадле­жат цементы, получаемые совместным помолом портландцемент­ного клинкера и активной минеральной добавки или тщательным смешиванием указанных компонентов после раздельного измель­чения каждого из них. В зависимости от вида исходного вяжу­щего компонента и добавки цементы с активными минеральными добавками делят на пуццолановые и шлакопортландцементы. • Активными минеральными (гидравлическими) добавками на­зывают природные или искусственные вещества, которые при смешивании в тонкоизмельченном виде с известью-пушонкой и затворении водой придают ей гидравлические свойства, а при Смешивании с портландцементом повышают его водостойкость. Гидравлические добавки в порошкообразном состоянии, будучи смешаны с. водой, самостоятельно не затвердевают. Активные минеральные добавки подразделяют на природные и искусствен­ные (табл. 5.11).

Активные минеральные добавки содержат вещество, способ ное в обычных условиях вступать в химическое взаимодействие с гидратом оксида кальция и давать труднорастворимые про. дукты реакции. В диатомитах, трепелах и других добавках оса - дочного происхождения этим веществом является ВОДНЫЙ Крещ. незем, а в вулканических и искусственных — преимущественно алюмосиликаты.

Минеральная добавка считается активной, если она обеспе­чивает конец схватывания теста, приготовленного на основе до - бавки и извести-пушонки, не позднее 7 сут после затворения и обеспечивает водостойкость образца не позднее 3 сут после кон­ца его схватывания. Активность минеральных добавок характе­ризуется также количеством СаО, поглощенной из раствора на 1 г добавки в течение 30 сут. Отдельные виды минеральных добавок имеют активность не менее (мг/л): трепелы и диато[3] миты— 150, трассы — 60, пемзы, туфы, пеплы — 50, глиеі жи — ЗО. I

Таблица 5.11. Активные минеральные добавки |

клинкера учитывается соотношение между ними. Чем активнее шбавка, тем больше она способна связывать гидраты оксида цальдия и тем меньше потребуется ее в пуццолановом портланд­цементе, и наоборот.

Водопотребность пуццолановых портландцементов с плотны - мй и твердыми добавками (трассы, туфы) почти такая же, как и у портландцемента, а при использовании мягких пористых до­бавок (диатомитов и трепелов) значительно увеличивается. По этой причине необходимая подвижность бетонной смеси обеспе­чивается более высокой добавкой воды, что вызывает соответ­ственно увеличение расхода цемента, чтобы не снизить проч­ность бетона.

Сроки схватывания и тонкость помола пуццоланового цемен­та такие же, как и для обыкновенного портландцемента, однако пуцдолановые портландцементы характеризуются замедленным нарастанием прочности в начальный период твердения по срав­нению с портландцементом без добавок, изготовленным из того же клинкера. Пуццолановый портландцемент выпускают М200, 300, 400.

При твердении пуццоланового портландцемента происходят два процесса: 1) гидратация минералов портландцементного

клинкера и 2) взаимодействие активной минеральной добавки с гидратом оксида кальция, выделяющимся при твердении клин­кера. При этом Са(ОН)2 связывается в нерастворимый в воде гидросиликат кальция:

Ca(0H)2 + Si02+ (п— l)H20-*-CaO-SiO-/zH20

В результате пуццолановый портландцемент оказывается бо­лее водостойким, чем обыкновенный портландцемент.

При схватывании и твердении пуццоланового цемента выде­ляется меньше тепла, что позволяет использовать этот цемент для массивных бетонных конструкций. Непригоден пуццолано­вый портландцемент для изготовления элементов, предназначен­ных служить в условиях попеременного систематического увлаж­нения и замораживания или высушивания. Пуццолановые це­менты имеют меньшую водопроницаемость, чем портландцемент. Объясняется это набуханием добавки, уплотняющей бетон.

Пуццолановые цементы целесообразно применять для подвод­ных и подземных бетонных и железобетонных конструкций, осо­бенно тогда, когда от бетонов требуется большая водонепрони­цаемость и высокая водостойкость.