РАСШИРЯЮЩИЕСЯ ЦЕМЕНТЫ

Отличительным свойством расширяющихся цемен­тов является их способность к расширению в процессе схватывания и твердения. Расширение происходит в ре­зультате образования быстрорастущих кристаллов гидросульфоалюминатов кальция (табл. 1-18), на определенной стадии развития кристаллизационной структуры твердеющего цементного камня.

ТАБЛИЦА 1-18. Основные физико-химические характеристики гидросульфоалюминатов кальция

Ха рактернстика

Высокосульфатная форма ЗСаО • А1 гО, — 3 CaSO, • -31НгО

Ннзкосульфатная

Форма 3 СаО • А12Оа • CaS04 ■ • 12HsO

Мнкр оструктура

Длинные, тонкие и широкие иглы, часто в форме сферолнтов

Гексагональные пластинки в виде звездообразных скоплений

Микроскопиче­ские показатели: оптический

Знак погасание удлинение показатели светопрелом­ления

Одноосный от

Прям Отрицательное Ng — 1, 464±0,002 Np — 1. 458±0,02

Оицатсльный юе

Положительное JVg= 1,505±0,02 JVp= 1,488±0,002

Характерные межплоскостные расстояния, А

9,8; 5.6: 3.85; 3,42; 2,77; 2,55: 2,19

8,9; 4.5; 3,99; 2,78; 2,42; 2,18; 2,06

Плотность, г/смв

1,48

1,95

В промышленном масштабе в СССР выпускается только гипсоглиноземистый расширяющийся цемент.

1. Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГОСТ 11052-—64)— бысгротвердеющее в воде и на возду­хе вяжущее вещество, получаемое в результате совме­стного помола высокоглиноземистых доменных шлаков и природного двуводного гипса в соотношении 7 : 3 по массе.

Применяемое для изготовления этого цемента сырье должно удовлетворять следующим требованиям. В высокоглиноземистых шлаках должно быть не более 11% SiOz и от 38 до 41% СаО. По минералогическому составу шлаки должны быть моноалюминатного типа и по возможности не содержать высокоосновных алю­минатов кальция.

Двуводныи гипс должен не менее чем на 95% со­стоять из CaSO.,- 12Н20. В нем не должно быть большого количества мелочи. Размер кусков—в пределах от 150 до 200 мм, влажность — не более 1 %. Степень точности дозирования гипса ±2% массы смеси.

Вследствие затруднении с измельчением шлака в Первой камере мельницы (из-за наличия в смеси мяг­кого гипса) размер кусков шлака, поступающего в мель­ницу, должен быть не более 20 мм. Температура цемен­та, выходящего из мельницы, не должна превышать 80°С.

Начало схватывания — не ранее 20 мин, конец — не позднее 4 ч после затворения водой. По соглашению между поставщиками и потребителями допускаются и другие сроки схватывания. Замедлители схватывания этого цемента: бура, ССВ, виннокаменная и уксусная кислоты.

Тонкость помола: при просеивании через сито № 008 должно проходить не менее 90% массы пробы. С увели­чением тонкости помола прочность цемента увеличи­вается, а величина линейного расширения уменьшается, и наоборот (рис. Т-8).

Линейное расширение должно быть в пределах, указанных в табл. 1-19.

ТАБЛИЦА 1-19. Линейное расширение цементного теста гипсоглиноземистого расширяющегося цемента

Условия твердеиня

Величина расширения, %, через

1 сут

28 сут

Комбинированное водно-

Lie менее 0 ,1

Воздушное…………………………….. • .

Не менее

0,15

Погружение в воду через

I ч после конца схватыва­

Ния………………………………………………

То же

Не менее 0 ,3 н

Не более 1

Водонепроницаемость: образцы из чистого цемент­ного теста через 1 сут после изготовления должны оста­ваться водонепроницаемыми при рабочем давлении 10 ат (1 МПа). Образцы из цементно-песчаного раствора состава 1 : 2 при том же рабочем давлении должны оста­ваться водонепроницаемыми через 3 сут после изготов­ления.

По прочности гипсоглиноземистый расширяющийся цемент, как и обычный глиноземистый, делится на две марки: 400 и 500. Пределы прочности при сжатии и рас — стяжении, установленные для цементов этих марок, такие же, как и для глиноземистого цемента (испыта­ния проводятся согласно ГОСТ 969—66).

При гидратации гипсоглиноземистого цемента об­разуются гидроалюминаты и гидросульфоалюминаты кальция.

Увеличение прочности гипсоглиноземистого це­мента происходит в основном в течение первых 3 сут твердения, в последующем прочность цемента повы­шается незначительно.

Прочность гипсоглиноземистого цемента при твер­дении в замкнутом пространстве в результате эффекта самоуплотнения цементного камня оказывается выше, чем при твердении в обычных условиях, когда цемент имеет возможность свободно расширяться (рис. 1-9). Зависимость прочности бетона на гипсоглиноземистом цементе от В/Ц такая же, как и у портландцемента.

Прочность сцепления с арматурой составляет 40— 65 кгс/см2 (4—6,5 МПа); прочность сцепления нового бетона со старым в 20—25 раз выше, чем для бетона на портландцементе.

В отличие от глиноземистого цемента гипсоглино­земистый цемент в растворе и бетоне хорошо твердеет при повышенной температуре до 80° С. Гипсоглинозе­мистый цемент хорошо воспринимает пропаривание; длительность пропаривания изделий на этом цементе составляет 2—4 ч, причем быстрый подъем температуры в пропарочной камере не влияет отрицательно на проч­ность изделий. Линейное расширение показано на рис. 1-10.

Морозостойкость раствора на гипсоглиноземистом цементе состава 1 : 2^составляет около 200 циклов по­переменного замораживания и оттаивания в пресной воде; морозостойкость бетона при расходе цемента 450— 500 кг/м3 и В/Ц— 0,4 [200—250 циклов. Коррозиеустой­Чивость гипсоглиноземистого цемента в растворах Сульфатов очень высокая, а в растворах хлористых со-

Рис. 1-8. Изменение ли­нейного расширения це­мента в зависимости от тонкости его помола

I 1

4J J

■з

I ° 2000 2B00 3500 ^ Удельная поверхность, смг/г


Рис. 1-9. Прочность рас­ширяющегося цемента при твердении

РАСШИРЯЮЩИЕСЯ ЦЕМЕНТЫ

Чш

150) (40) 130),

Ъм

\№>т

«а

/ — в замкнутом объеме; 2 -лрн свободном рас­ширении

2 7 26 SO Время, сут-


1

^5с7с Не 21с 2SC

2 БОС

Время, сут

3

Її®

Ii (

Рис. 1-10. Линейные деформации твердеющего гипсоглиноземи — стого цемента в зависимости от условий твердения / — в воде; 2 — чомбнннрованный режим твердения: 3 — на воздухе

Лей ниже, чем коррозиеустойчивость глиноземистого цемента. Растворы и бетоны на гипсоглиноземистом цементе отличаются высокой плотностью и водонепро­ницаемостью. Области применения всех рассмотренных Цементов приведены в табл. 1-20.

ТАБЛИЦА 1-20. Область применения цементов

№ п. п.

Цемент

Широкое применение

Допустимое применение

Не допускается

1

Портландцемент марок 300 и 400

Для бетонных н железобетонных монолитных конструкций; для изго­товления сборного железобетона

Для приготовления жароупорных раство­ров н бетонов (с жа­ростойкими заполни­телями); для строи­тельных растворов

Для конструкций, подвергающихся дей­ствию агрессивных сред со степенью аг­рессивности, превы­шающей установлен­ные нормы

Портландцемент марки 500 и 600

Для изготовления высокопрочных сборных, обычных н предварнтель — но-напряженпых железобетонных конструкций; для гидротехнических сооружений (в пресной воде); для наружных частей монолитного бето­на массивных сооружений; для тон­костенных монолитных сооружений; для плит-оболочек в зоне перемен­ного уровня воды; для аэродромного строительства; при производстве бетонных работ с быстрой распалуб­кой; для зимнего бетонирования по способу «термоса» и с применением обогрева; для производства асбе — стоцементных изделий; для дорож­ного строительства

В случаях, когда нет необходимости; в быстром твердении и высокой прочности; в подводных частях гидротехнических со­оружений, подверга­ющихся воздействию минерализованных вод без специальных мер защиты

2

Пыстротве рдею­щий портландце­мент

Для изготовления железобетон­ных конструкций и деталей

То же, что н для портландцемента

Пластифициро­ванный портланд­цемент

Для ‘ изготовления наружных ча­стей гидротехнических сооружений и других конструкций, которые подвергаются многократному замо­раживанию и оттаиванию; во всех обычных конструкциях

Для высокомодуль­ных конструкций, возводимых в зимнее время без обогрева; в агрессивных средах (то же, что и для портландце мента)


Гидрофобный портландцемент

Там же, где и пластифицирован­ный портландцемент; для обли­цовки и штукатурки зданий; для дорожного, аэродромного н гидро­технического строительства (при нормированном составе клинкера); в случаях, когда цемент долго хра­нится до применения

То же, что для пластифицированного портландцемента


Сульфатостой­кий портландце­мент

Для строительства наружных зон гидротехнических сооружений; для конструкций, работающих в усло­виях сульфатной агрессии при ув­лажнении и высыхании, заморажи­вании и оттаивании

Для обычных соо­ружений


Цемент для производства ас — бестоцементиых изделий

Для производства асбестоцемент — ных изделий; для промышленного и гражданского строительства — как портландцемент соответствующих марок


Продолжение табл. 1-20

Mi п. п.

Цемент

Широкое применение

Допустимое применение

Н< депускается

7

Дорожный портландцемент

Для однослойных и двухслойных дорожных покрытий (марка 400); для оснований капитальных покры­тий (марка 300)

8 9

Белый портланд­цемент

Цветной порт­ландцемент

Для изготовления отделочного бетона, архитектурно-отделочных, скульптурных и покрасочных работ, цветных Штукатурок, растворов; офактурнвания крупных стеновых панелей, блоков; для изготовления деталей зданий: ступеней, илнт, плиток; для имитации естественно­го камня

10

Пуццолановый портландцемент

В подземных, подводных конст­рукциях, предназначенных для службы в пресных и минерализован­ных водах; для водопроводных со­оружений; строительства туннелей, проходки шахт, кладки фундаментов И Т. П.

Для наземных соо­ружений в условиях воздушного тверде­ния

Для сооружений в условиях поперемен­ного увлажнения, за­мораживания и отта­ивания, в конструк­циях, не защищенных от воздействия раст­воров хлоридов, кис­лот, щелочей, сахара

11

Тампонажные цементы

Для цементирования нефтяных и газовых скважин: как обычный портландцемент

12

Шлакопортланд­цемент

Там же, где обычный портландце­мент соответствующих марок; для Пнугримасснвіюго бетона гидротехни­ческих сооружений; для производ­ства монолитных и. сборных железо­бетонных конструкций, изготовляе­мых с пропариванием; для строи­тельных растворов и др.

Для бетонных и железобетонных со­оружений, подверга­ющихся попеременно­му высыханию и ув­лажнению, заморажи­ванию и оттаиванию

‘ 13

Быстротвер­деющий Шлако­портландцемент

Для производства монолитных, а также сборных бетонных н желе­зобетонных конструкций и деталей с повышенной начальной прочно­стью; для сборных конструкций, изготовляемых с пропариванием; для изготовления бетонных н желе­зобетонных, подземных н подводных конструкций, подвергающихся воз­действию минерализованных вод

14

Кислотоупорный цемент

Для защиты корпусов химичес­кой аппаратуры, оборудования, строительных деталей, для изготов­ления кислотоупорных растворов н бетонов

В переменных сре­дах: сначала в кис­лотной, затем в вод­ной; ограниченно— в пищевой промыш­ленности

В конструкциях, подвергающихся по­стоянному воздейст­вию воды, щелочной среды, фтористоводо­родной н кремнефго — рнстоводородной кислот

Продолжение табл. 1-20

№ п. п.

Цемент

Широкое применение

Допустимое применение

Не допускается

15

Глиноземистый цемент

Для строительства бетонных и железобетонных конструкций, кото­рые необходимо быстро ввести в эксплуатацию (ликвидация аварий, ремонт и т. д.); для оборонитель­ных и военно-транспортных соору­жений; для бетонных и железобе­тонных работ в условиях низких температур; для сооружений в ми­нерализованных водах или подвер­гающихся действию серных газов; для изготовления огнеупорных ра­створов и бетонов

В условиях повы­шенных температур во влажной среде

Расширяющийся гипсоглиноземис — Тый цемент

Для изготовления безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых растворов и бетонов, гидроизоля­ционных Штукатурок; для заделки стыков сборных бетонных и железо­бетонных конструкций, их омоноли — чнвания и усиления, подливки фун­даментов, зачекаики швов и растру­бов, водопроводных линий при ра­бочем давлении 10 ат (1МПа) не ранее чем через 24 ч после заче­каний; для тампонирования нефтя­ных н газовых скважин

Для производства конструкций, рабо­тающих при темпера­туре выше 80е С

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *