Теоретические и практические особенности производства высокопрочных и быстротвердеющих цементов из специальных клинкеров
В соответствии с областями применения в технологии бетонов представляется логичным разделение портландцемента на следующие классы: обыкновенный, повышенной прочности, высокопрочные (ВПЦ), быстротвердеющие (БТЦ), особобыстротвердеющие (ОБТЦ).
Обыкновенным называется портландцемент марки М-400. К классу цементов повышенной прочности относятся цементы марки М-500. К классу высокопрочных - цементы марок М-550 и М-600 (ГОСТ 10178-76), а к быстротвер - деющим - все цементы с пределом прочности при сжатии не менее 25,0 МПа через 3 суток твердения.
Первые в СССР опытные партии портландцемента с активностью по современной оценке около 55,0 МПа были изготовлены ВНИИЦем на цементных заводах Вольска еще в 1938 году.
Позже, в середине 50-х годов, на Белгородском цементном заводе была выпущена первая опытная партия цемента, соответствующего по активности нынешней марке М-600. При выпуске опытных партий применялись очень жесткие и труднодостижимые технологические нормативы, не позволяющие осуществлять массовый выпуск таких цементов.
Для разрешения этих технологических сложностей было предложено решение, суть которого сводилась к целому комплексу достаточно сложных мероприятий, которые, тем не менее, позволяли оптимизировать все технологические переделы, начиная с оптимизации минералогического состава специальных цементов и заканчивая особенностями их измельчения и хранения.
В результате коллективами цементных заводов совместно с узкоприкладными НИИ были выпущены опытные, а затем промышленные партии, и начато постоянное промышленное производство высокопрочного цемента - сначала с активностью 55,0 МПа (марки М-700 по ГОСТ 970-61) на заводах Брянском, «Октябрь» (Новороссийской группы), Здолбуновском. Впоследствии было освоено также производство цементов с активностью 60,0 МПа на заводах Здолбуновском, «Большевик» (Вольской группы), Белгородском, Брянском, Амвросиевском, Теплоозерском.
Первые опытные партии быстротвердеющего цемента были выпущены в СССР в 30-х годах под руководством В. Н. Юнга и С. М. Рояка. Его промышленный выпуск начался в 1955 г. для удовлетворения потребностей только что созданной промышленности сборного железобетона, причем первоначальные нормативы по прочности были ниже современных - примерно 10,0-12,0 МПа через 1 сутки нормального твердения и 20,0 МПа через 3 суток твердения при нынешних методах испытаний.
Эффективность применения высокопрочных и быстротвердеющих цементов (ВПЦ и БТЦ) в строительной индустрии обусловлена возможностью повышения марки бетона, уменьшением материалоемкости железобетонных изделий и конструкций, сокращением технологического цикла их изготовления, монтажа, установки под рабочую нагрузку, повышением несущей способности и надежности конструкций, здании и сооружений. Эти преимущества резко возрастают с повышением активности ВПЦ до 70,0-80,0 МПа.
Кроме того, целые направления производства строительных материалов всецело зависят именно от поставок специальных цементов. Так, например, производство пенобетона становится экономически обоснованным и высокорентабельным только при использовании быстротвердеющих цементов марок М-500 и М-600.
