СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ

1. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) по­лучают путем совместного тонкого измельчения порт — ландцементного клинкера и гипса. При помоле быстро — твердеющего портландцемента допускается введение активных минеральных добавок (ГОСТ 6269—63) в ко­личестве не более 10% массы цемента и доменных гра­нулированных шлаков не более 15% массы цемента.

Повышенная прочность быстротвердеющего порт­ландцемента в первые сроки твердения достигается ми­нералогическим составом клинкера, ограничением ввода добавок и повышением тонкости помола цемента.

Применяемые при производстве быстротвердею­щего портландцемента сырьевые материалы должны со­держать как можно меньше вредных примесей (MgO, S03, R20) И отличаться возможно большей однород­ностью по химическому составу и другим физическим качествам. При обжиге клинкера для быстротвердею­щего портландцемента применяют по возможности беззольное топливо (газ, мазут).

Быстротвердеющий портландцемент размалывают до удельной поверхности 3500 смг/г (вместо 2800— 3000см2/г для обычного цемента). Помол цемента лучше осуществлять в мельницах, работающих по замкнутому циклу, так как при помоле в открытом цикле произво­дительность мельниц значительно снижается.

Быстротвердеющий портландцемент отличается ин­тенсивным твердением в начальный период (до 3 сут). Нарастание прочности его в отдаленные сроки тверде­ния (до 28 сут) замедляется, а через более длительный период прочностные показатели быстротвердеющего портландцемента могут быть такими же, как и у обыч­ного портландцемента.

Пропаривание ускоряет процесс гидратации быстро­твердеющего портландцемента, в результате чего проч­ность его после пропаривания в возрасте 1 сут при сжа­тии достигает 70—90% прочности цемента, твердевшего 28 сут в нормальных условиях.

Прочность быстротвердеющего цемента — по ГОСТ 10178 — 62* составляет через 3 сут при сжатии не менее 250 кгс/см2 (25 МПа) и при изгибе не менее 40 кгс/см2 (4 МПа).

2. Пластифицированный портландцемент яв­ляется разновидностью портландцемента. Пластифи­цированный портландцемент изготовляют путем совме­стного помола портландцементного клинкера, гипса и пластифицирующей поверхностно-активпой добавки, придающей растворам и бетонам на этих цементах по­вышенную подвижность, удобоукладываемость и моро­зостойкость.

Пластифицирующей поверхностно-активной до­бавкой обычно служат концентраты сульфитно-спирто — вой барды ССБ или сульфитно-дрожжевой бражки СДБ, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8518 — 57 и ТУ 81-01-32-70.

Количество вводимой в состав цемента пластифи­цирующей добавки находится в пределах 0,15—0,25% массы цемента в пересчете на сухое вещество. Опти­мальное количество добавки устанавливают в завод­ской лаборатории опытным путем в зависимости от хи- ынко-минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента, его вещественного состава и состава добавки. Введение избыточного количества добавки вызывает ухудшение качества цемента. Стандарт раз­решает вводить в пластифицированный портландце­мент активные минеральные добавки, такие же и в тех же количествах, что и в портландцемент.

Бетон на пластифицированном цементе" при одина­ковом расходе цемента отличается повышенной проч­ностью, более высокой морозостойкостью и водонепро­ницаемостью, а также повышенной сопротивляемостью коррозионным воздействиям по сравнению с бетоном ня портландцементе. При равной прочности бетона при­менение пластифицированного цемента позволяет сни­зить расход цемента на 1 м3 бетона на 10—15%. Требо­вания к прочности цемента были приведены в табл. 1-4.

3. Гидрофобный портландцемент. Гидрофобный порт­ландцемент отличается от обыкновенного тем, что в его состав входит специальная гидрофобная добавка. Из­готовляют его совместным помолом портландцемент­ного клинкера, гипса, активной и гидрофобной доба­вок.

Гидрофобный портландцемент характеризуется по­ниженными гигроскопичностью и капиллярным под­сосом, вследствие чего даже при длительном хранении воУвлажных условиях остается сыпучим и сохраняет активность. Он придает растворам и бетонам повышен­ную пластичность и удобообрабатываемость, снижает водопоглощеиие и водопроницаемость, увеличивает морозостойкость бетонов и растворов.

В качестве гидрофобной добавки могут приме­няться:

А> асидолы (по ГОСТ 13302- 67) в количестве 0,08— 0,12% массы цемента;

Б) асидол-мылонафт (по ГОСТ 13302—67) в ко­личестве 0,08—0,12% массы цемента;

В) мылонафт (по ГОСТ 13302—67) в количестве 0,1—0,25% массы цемента;

Г) олеиновая кислота или окисленный петролатум в количестве 0,06—0,1% массы цемента;

Д) окисленный петролатум в количестве до 0,3% массы цемента.

Портландцемент становится гидрофобным, одно­временно сохраняя все остальные присущие ему свой­ства, если в его состав введено оптимальное количество гидрофобной добавки, зависящее от химико-минерало — гического состава клинкера, свойств и количества ак­тивных минеральных добавок, тонкости помола цемента и вида гидрофобной добавки.

Следует иметь в виду, что при недостаточном коли­честве гидрофобной добавки цемент не будет обладать гидрофобностью, при введении же излишнего количе­ства гидрофобной добавки растворы будут характери­зоваться повышенной пористостью и пониженной проч­ностью.

С повышением температуры в мельнице гидрофоб­ные добавки могут выгорать, поэтому температура в мельнице не должна превышать 150е С. В гидрофоб­ный цемент разрешается вводить активные гидрав­лические добавки в тех же количествах, что и в обыч­ный портландцемент. Требования к прочности этого цемента приведены в табл. 1-4.

4. Сульфатостойкий портландцемент. Сульфатсстой — кий портландцемент является разновидностью порт­ландцемента и получается путем совместного помола клинкера нормированного состава и гипса.

В сульфатостойкий цемент не вводят активных ми­неральных добавок. Сопротивляемость сульфатостой — кого цемента действию сульфатной агрессии повышает­ся при введении в его состав поверхностно-активной добавки. В этом случае ему присваивают название пла­стифицированного или гидрофобного сульфатостойкого портландцемента.

По прочностным показателям этот цемент соответ­ствует портландцементу марки 400 (см. табл. 1-4). В связи с умеренным содержанием в клинкере С3А я C3S сульфатостойкий цемент имеет пониженное тепло­выделение.

5. Цемент для производства асбестоцементных из­делий. Для изготовления асбестоцементных изделий применяют высококачественный портландцемент с по­вышенными показателями прочности в ранние сроки твердения. Этот цемент не содержит активных минераль­ных добавок, и получают его путем совместного помола клинкера нормированного состава и необходимого ко­личества гипса (см. табл. I-2)\

Начало схватывания цемента должно наступать не ранее I ч 30 мнн, а конец должен наступать не позднее 12 ч после его затворения. Содержание S03 в цементе должно быть не менее 1,5 н не более 3,5%. Тонкость помола цемента должна "соответствовать остатку на сите № 008 не более 12% и не менее 7%. По показателям прочности этот цемент делят на марки 400 и 500.

Цемент для производства асбестоцементных изде­лий характеризуется такими же строительно-техни­ческими свойствами, как и обычный портландцемент, и отличается от него более интенсивным нарастанием прочности в первые сроки твердения.

Еще более высокими свойствами характеризуется цемент для асбестоцементных изделий, имеющий знак качества.

6. Портландцемент для бетонных покрытий авто­мобильных дорог. Цемент, применяемый для изготов­ления дорожного бетона, является разновидностью портландцемента (ГОСТ 10178—62*).

В состав цемента при его помоле можно вводить активные минеральные добавки только в виде гранули­рованного доменного шлака в количестве не более 15%. Весьма полезно вводить в состав дорожного цемента или бетонной смесн, изготовленпой на этом цементе, пластифицирующие либо воздухововлекающне до­бавки.

7. Белый и цветные портландцементы являются разновидностями обычного портландцемента и отли­чаются от него цветом. Белый портландцемент (ГОСТ 965—66) получают из маложелезистого клинкера с весьма малым содержанием окиси железа и других красящих окислов, а цветные портландцементы (ГОСТ 15825—70) в зависимости от их цвета—из белого клинкера или клинкеров светлых оттенков, путем их измельчения вместе с добавкой белого диатомита, кра­сящего пигмента и гипса. Цветной портландцемент получают также из специально окрашенного в процессе обжига клинкера. Содержание клинкера не менее 80%, белого диатомита (ГОСТ 6269—63) не более 6%, мине­рального пигмента не более 15%, а органического— 0,3%.

По химическому составу белый цемент отличается от обычного портландцемента повышенным содержанием SiOa (23,4—25,5%), Л1203 (5,5—7%) и незначительным количеством (около 0,4—0,5%) окислов железа. От содержания последних преимущественно зависит цвет портландцементного клинкера, в том числе белого (см. табл. 1-2, 1-8).

ТАБЛИЦА 1-8. Химический и минералогический состав белых цементов, выпускаемых в СССР (расчетный)

Цементы

Содержание окислов.

% по массе

SiO*

A1ЈOs

О о 1ь

СаО

MgO

SO,

11.П.11.

Таузского

Завода………………………

25,2

6,45

(1,4 Ї

66,52

<1,4

0.33

0,83

Щуровскою

Завода……………………..

23,23

6,42

(1,51)

68,19

1,58

Продолжение табл. 1-8

Цементы

KI1

Модули

Содержание минералов, % по массе

СМ

ГМ

CsS

C2s

СгА

C, AF

Таузского

Завода……………………..

0.7S

3,65

13,72

36

46

16

1

Щуровского

Завода……………………..

0,86

3,38

13,36

51

28

16

1,4

Существенно влияет на цвет белого цемента даже небольшое количество окиси марганца.

В зависимости от физических особенностей сырья белый, а также цветные цементы можно получить как но мокрому, так и по сухому способу производства. Кроме того, белый и цветные цементы могут быть по­лучены методом восстановительной электр о плавки.

Сырьем для производства белого портландцемента служат известняки, глины и пески с минимальным со­держанием красящих окислов железа, марганца, ти­тана. Глинистым компонентом обычно являются пер­вичные каолины, запесоченные глинистые материа­лы — отход при добыче огнеупорных глин, каолин, шликер—отход, получаемый при обогащении каолинов.

В особых случаях для производства белого и цвет­ных цементов можно использовать шлаки (доменные, феррохромового производства и др.) с малым содер­жанием в них красящих окислов.

Сырьевую смесь для обжига ее по сухому или мок­рому способам подготавливают так же, как и при про­изводстве портландцемента, но все дробящие и мелю­щие аппараты должны иметь специальную трудно исти­раемую стальную футеровку или футеровку из крем­нистых материалов. Из таких же материалов должны изготавливать мелющие тела; в настоящее время для — этой цели применяют искусственный материал «ура­лит».

Сырьевую смесь обжигают на беззольном топливе (мазут, газ). Расход топлива по сравнению с обжигом клинкера обыкновенного портландцемента увеличи­вается, стойкость футеровки и производительность печи снижаются.

Для облегчения обжига в сырьевую смесь белого це­мента целесообразно вводить минерализатор—плави­ковый шпат или кремнефтористын натрий (до I % массы сырьевой смеси).

При обжиге присущий обычному клинкеру зелено­ватый оттенок частично сохраняется. Для полного его устранения клинкер отбеливают путем быстрого ох­лаждения в воде, в восстановительной атмосфере или растворе солей. Размалывают белый портландцемент в трубных мельницах, отфутерованных, как и сырьевые мельницы, причем применяют такие же мелющие тела.

Как и в производстве портландцемента, при помоле клинкера белого цемента добавляют гипс. Кроме того, разрешается вводить активные минеральные добавки и количестве: белого диатомита (ГОСТ 6269—63) не более 6%, белой инертной минеральной добавки не бо­лее 10%, а также не более 0,5% гидрофобной добавки.

При изготовлении белого портландцемента должен быть обеспечен постоянный контроль за содержанием окислов железа в сырье, полуфабрикатах и готовой продукции. Во избежание загрязнения цемента в про­цессе производства особое внимание обращают на чи­стоту складов, цехов и отдельных производственных агрегатов. Степень белизны и коэффициент яркости про­веряют не только у клинкера, но и у белых добавок, которые вводят при помоле.

Эталоном белизны являются молочные стекла типа МС-14, коэффициент отражения которых не менее 96,3%. В табл. 1-9 приведены сорта белого цемента, определяемые по степени белизны с помощью фотометра типа ФМ-58.

ТАБЛИЦА 1-9. Степень белизны различных сортов белого цемента

Сорт

Коэффициент яркости по эталону белизны, %, не менее

Высший………………………….

80

БЦ — 1………………………………..

76

БЦ-2…………………………………

72

Топкость помола и сроки схватывания белого це­мента такие же, как и обычного портландцемента.

Прочность. По прочности белый портландцемент делят на три марки: 300, 400 и 500.

Клинкеры для производства цветных портлапд — цементов должны после измельчения в фарфоровой мель­нице иметь коэффициент яркости: для получения цвет­ных цементов светлой гаммы — не ниже 70%, цементов насыщенных тонов и темной гаммы — не ниже 40%.

Пигменты для цветных цементов должны обладать высокой стойкостью против действия щелочей [Са(ОН)2 и др.] и выцветания и отличаться способностью тонко измельчаться, соответствующим химическим составом, при котором краситель не взаимодействует с компонен­тами цемента. Кроме того, в пигментах не должно быть растворимых солей.

Этим требованиям удовлетворяют следующие пиг­менты.

Черный, коричневый зеленый голубой

»

Черный

Окислы железа (охра, железный сурик, гема­тит, боксит) …. красный, желтый,

Коричневый, черный

Двуокись марганца (пи­ролюзит)

Окись хрома. . . . Кобальт голубой. . . Ультрамарин голубой. Углеродистые пигменты

Пигменты, содержащие значительные количества гипса, применять нельзя, так как при этом может быть превышен допустимый стандартом предел по содержа­нию S03. Растворимых примесей пигменты должны содержать не более 1 %. В черной саже содержание водорастворимых веществ не должно превышать 1%.

Кроме пигментов в цветные цементы вводят также небольшие количества гидравлической добавки белого цвета, для того чтобы предотвратить появление пятен и выцветов.

При изготовлении цветных цементов необходимо определять:

1) степень белизны применяемого клинкера;

2) соответствие свойств красящих добавок требо­ваниям ГОСТ 8135 -62, 2912—66 и 8019—71 на эти добавки;

3) коэффициент яркости гидравлической добавки;

4) содержание добавок в цементе;

5) соответствие цвета, чистоты тона и насыщенности циета цемента эталону цветной шкалы.

По цвету цементы бракуют в том случае, когда пробы неравномерно окрашены. Такие цементы исполь­зуют как обычные соответствующих марок.

Физические и механические испытания белого и Цветных цементов производят но ГОСТ 310—60. Рав­номерность окраски цветного цемента устанавливают на глаз, сравнивая цвет цементов, насыпанных рядом на гладкой поверхности и придавленных стеклом или бумагой; при одинаковой окраске на границе стыка двух или нескольких проб цемента не должно быть раз­ницы в цвете.

Белый и цветные цементы твердеют несколько мед­леннее обычных портландцементов, имеют сравнитель­но большую усадку, меньшую коррозиеустойчивость и морозостойкость.

8. Пуццолановый портландцемент. Пуццолановый портландцемент является разновидностью портланд­цемента. Изготавливают его из клинкера нормирован­ного состава путем совместного помола нортландце — ментного клинкера, гипса и активных минеральных добавок, которые вводят в этот цемент в количестве: не менее 20 и не более 30% добавок осадочного проис­хождения, не менее 25 и не более 40% добавок вулка­нического происхождения, обожженной глины, глиежа или топливной золы.

Активные минеральные добавки должны удовлет­ворять требованиям ГОСТ 6269—63, минералогический состав клинкера указан в табл. 1-2.

Нормальная густота цементного тсста пуццола — пового портландцемента значительно выше, чем порт­ландцемента, и составляет 28—43%. Прочность должна удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 1-4.

Процессы гидратации пуццоланового цемента про­текают несколько иначе, чем у обычного портланд­цемента, что определяется присутствием в его составе значительных количеств гидравлических активных до­бавок. Последние вначале адсорбируют на своей по­верхности известь, выделяющуюся" в процессе гидро­лиза C3S при взаимодействии его с водой, а затем всту­пают с нею в химическое взаимодействие, образуя низ­коосновные гидросиликаты кальция. Вследствие этого структура цементного камня пуццоланового портланд­цемента более плотная.

В затвердевшем нуццолановом портландцементе почти нет Са(ОН)2, но зато присутствуют низкоосновные гидросиликаты кальция. Образование их значительно ускоряется при повышении температуры, поэтому на пуццолановый портландцемент термовлажностная об­работка действует значительно лучше, чем на портланд­цемент.

При обычной температуре пуццолановый портланд­цемент лучше твердеет в воде и во влажных условиях. При твердении его на воздухе прочность нарастает мед­леннее или рост ее практически прекращается.

Усадка и набухание нуццолановых портландце­ментов с активной гидравлической добавкой типа тре­пела и диатомита в 1,5 раза выше, чем у портландце­мента; при использовании низкоактивных добавок усад­ка и набухание пуццоляновых цементов примерно та­кие же, как и обычного портландцемента.

Пуцнолановый портландцемент при твердении выделяет меньше тепла, чем портландцемент, поэтому его успешно применяют для бетонирования массивных сооружений. Однако он менее пригоден для зимних бетонных работ, так как с понижением температуры окружающей среды схватывание и твердение бетона на этом цементе замедляется сильнее, чем па портланд­цементе.

Бетоны, изготовленные на пуццолановом цементе, отличаются более высокой водостойкостью, чем бетоны на портландцементе. Они характеризуются также повышенной плотностью и водонепроницаемостью.

Морозостойкость и воздухостойкость бетонов на пуццоланояых цементах ниже, чем бетонов на портланд­цементе. Преждевременное высыхание отрицательно сказывается на твердении пуццоланового портланд­цемента и вызывает значительные усадочные дефор­мации. Поэтому его следует защищать от высыхания и по возможности длительное время выдерживать во влажном состоянии.

В районах с сухим и жарким климатом необходи­мо в течение первых 20—30 сут твердения принимать особые меры, чтобы защитить бетон на пуццолановом портландцементе от высыхания, после чего нужно соз­дать ему требуемые-условия твердения под водой либо во влажной среде.

9. Тампонажные цементы. Тампонажний цемент является разновидностью портландцемента и предна­значен для изоляции нефтяных и газовых скважин от проникания грунтовых вод. Тампонажный цемент выпу­скается двух видов: для «холодных» и для «горячих» скважин.

При помоле цемента допускается введение мине­ральных добавок: для холодных скважин — активных минеральных добавок но ГОСТ 6269— 63 не более 15%, инертных добавок не более 10%; для горячих скважин — активных добавок только осадочного происхождения или гранулированного шлака не более 15%, кварцево­го леска не более 10%.

Процессы твердения и гидратации тампонажного цемента ускоряются с повышением температуры в сква­жине. Одновременно прочность цемента повышается, а время начала схватывания сокращается.

Тампонажний цемент, затворенный 50% воды, способен давать подвижную массу (пульпу), которую можно накачивать в скважины насосами. Необходимо, чтобы затвердевший цементный камень из такой раз­бавленной пульпы обладал высокой начальной проч­ностью.

Для регулирования сроков схватывания к цемен­ту добавляют гипс, оптимальную дозировку которого на заводах подбирают в зависимости от минералогиче­ского состава клинкера и тонкости помола цемента. Добавка гннса в расчете на SOs не должна быть бо­лее 3,5%.

Сроки схватывания цементного шлама с 50% воды должны быть следующими:

Для холодных скважин—начало схватывания не ранее 2 ч, а конец — не позднее 10 ч после затворения;

Для горячих скважин — начало схватывания не ранее 1 ч 45 мин, а конец — не позднее 4 ч 30 мин пос­ле затворения.

Предел прочности при изгибе образцов в возрасте 2 сут должен составлять:

Для холодных скважин при температуре затверде­вания 22 ± 2° С не менее 27 кгс/см2 (2,7 МПа);

Для горячих скважин при температуре затверде­вания 75 ± 3° С не менее 62 кгс/см2 (6,2 МПа).

Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании через сито № 008 проходило не менее 85% массы пробы. Степень тонкости помола устанавливают на заводах в зависимости от получае­мых показателен растекаемости пульпы, сроков схва­тывания и прочности на изгиб в двухсуточном воз­расте (что определяется по ГОСТ 1581—63). Растека — емость цементного раствора с 50% воды должна быть не менее 180 см по стандартному конусу. В зависимости от глубины скважин меняются температурные условия, при которых ведется тампонирование.

В неглубоких, так называемых холодных, скважи­нах температура не превышает 40°С. В глубоких (до 2500 ы), или горячих, скважинах тампонировать приходится при более высокой температуре 90° С, а в сверхглубоких (до 4000 м и более) — при темпера­туре Ю0°С и выше. Столь различные условия тампо­нирования обусловливают необходимость применения различных цементов.

При необходимости выпускаются специальные виды тампонажних цементов, изготовленные с учетом спе­цифических условий бурения, обусловленных глубиной скважин и геологическими особенностями месторож­дения.

К ним относятся:

1. Белитокрем лезем истый тампо­нажний цемент — смесь тонкоизмельченного белитового промышленного отхода и кварцевого песка, используемая для цементирования сверхглубоких неф­тяных скважин с температурой на забое до 300°С при давлении до 700 ат (70 МГІа).

2. Волокнистый тампонажный це — м е її т. Этот цемент отличается от обычного тампонаж­ного портландцемента тем, что в его составе содержится 2—3% волокнистых добавок (асбест, отходы текстиль­ной промышленности, отходы производства хлопкового масла и др.). Цемент предназначен для тампонирования нефтяных и газовых скважин, проходящих через тре­щиноватые породы. Его применяют также при капиталь­ном ремонте скважин.

3. Г е л ь ц е м е н т. Его получают путем помола клинкера с 5—15% бентонита — высококоллоидаль­ной глины, содержащей минерал монтмориллонит, главным свойством которого является способность по­глощать большое количество воды, придавая цемент­ной пульпе повышенную пластичность.

Гельцемент можно получить также, смешивая стан­дартный тампонажный цемент с тонкомолотой бенто­нитовой глиной. Применяют гельцемент преимущест­венно при бурении трещиноватых пород.

10. Шлакопортландцемент — вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем сов­местного тонкого измельчения портландцементного клинкера, доменного гранулированного шлака и гипса. Предпочтительнее применять клинкер с высоким коэффи­циентом насыщения и с увеличенным количеством трех- кальциевого алюмината (ем. табл. 1-2).

Содержание свободной извести может быть несколь­ко выше обычного, и в этом случае не возникает опас­ности неравномерного изменения объема цемента, так как шлаковый компонент химически связывает из­весть.

Согласно ГОСТ І0І78—62, количество доменного гранулированного шлака в шлакопортландцементе должно составлять не менее 30 и не более 60% массы цемента. Часть шлака (не более 15% массы цемента) может Сыть заменена активной минеральной добавкой, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 6269—63.

Доменный гранулированный шлак, применяемый для производства шлакопортландцементе в качестве гид­равлического компонента, по своему химическому соста­ву должен удовлетворять требованиям ГОСТ 3476—60.

Гидравлическая активность применяемого грану­лированного шлака существенно влияет на качество шлакопортландцементе. Она тем выше, чем выше ос­новность шлака и чем больше содержится в нем окиси алюминия.

Производственный процесс получения шлакопорт­ландцементе заключается в предварительном высу­шивании доменного гранулированного шлака в сушиль­ном барабане до влажности, не превышающей 1%, загрузке высушенного шлака, портландцементного клинкера и гипса в бункера цементных мельниц, их точном дозировании и помоле.

Тонкость помола шлакопортландцемента должна быть такой, чтобы при просеивании через сито № 008 проходило не менее 85% навески.

Требования к прочности были приведены в табл. 1-4.

Шлакопортландцемент твердеет медленнее, чем пор­тландцемент, в особенности при пониженных положи­тельных температурах. Это объясняется значитель­ным содержанием шлака. Однако при тонком помоле и содержании около 30—35% шлака (быстротвердею — щий шлакопортландцемент) скорость твердения его такая же, как у портландцемента.

Вследствие меньшего содержания гидрата окиси кальция продукты гидратации шлакопортландцемента более устойчивы, что обусловливает их повышенную по сравнению с портландцементом солестойкоеть и водо­стойкость. Шлакопортландцемент имеет меньшую плот­ность, чем портландцемент, и занимает в бетоне боль­ший объем, что повышает его водонепроницаемость.

По морозостойкости шлакопортландцемент усту­пает портландцементу в различной степени в зависи­мости от содержания в нем шлака н химико-минерало­гического состава исходного клинкера.

Шлакопортландцемент характеризуется понижен­ным или умеренным тепловыделением при твердении, а также меньшими объемными деформациями в растворе п бетоне — усадкой (на воздухе) и набуханием (в воде).

11. Быстротвердеющий шлакопортландцемент Я Р"

Лястся разновидностью шлакопортландцементе и от­личается более интенсивным нарастанием прочносїи в начальный период твердения.

К особенностям его технологии относятся: приме­нение активного алитово-алюминатного клинкер^» пониженное против обычного количество вводимого в цементную шихту шлака (согласно ГОСТ 10178—р2 доменного гранулированного шлака в быстротверде* 101 це. м шлакопортландцементе должно содержаться ііе менее 30 и не более 50%); повышенная тонкость п» мола (удельная поверхность 3500 — 4000 см2/г про­тив примерно 3000 см2/г у обычного шлаконортланД — цемента).

По содержанию серного ангидрита, срокам схва­тывания и содержанию окиси магния в клинкере быстро­твердеющий шлакопортландцемент должен удовлет­ворять требованиям, предъявляемым к шлакопортланд­цементу.

12. Кислотоупорный цемент (кварцевый, кремне’ фтористый) представляет собой порошкообразный маїе" рнал, изготовляемый путем совместного помола ш1И тщательного смешения раздельно измельченных кваР" девого песка и кремнефтористого натрия (ГОСТ 87—6Р)- Затворяют его водным раствором силиката натрия (ра_ «•вортпатл еттаиилй). Тюслс затворшмя масса wa возду*ь превращается в прочное камневидное тело, способі!06 противостоять действию большинства минеральных и некоторых органических кислот.

Свойства цемента приведены в табл. 1-10.

Кварцевый лесок, применяемый для изготовления кислотоупорного цемента, перед размолом просушивают в сушильном барабане до полного удаления воды и про­сеивают через сито № 008. В таком виде он являеїся полуфабрикатом для кислотоупорного цемента. Содер­жание SiOa в песке должно быть не менее 95%i.

Кремнефтористый натрий представляет собой нат­риевую соль кремиефтористоводородиой киелсты H^SiFfi. Получают его из отходов суперфосфатні1"0 производства. Содержание примесей в нем не долило превышать: для 1-го сорта 5%, для 2-го сорта 7%.

Кремнефтористый натрий применяют в качееГве ускорителя твердения — катализатора, так как растР°- римос стекло твердеет очень медленно.

Растворимое стекло — щелочной натриевый или Лніміьій силикат переменного cocci UVU^ырf!(М0г9

ТАБЛИЦА 1-Ю. Свойства кислотоупорного цемента

Тип цемента

Состав цемента, %

Срокн схватывания

Тонкость помола, % остатка на ентах

Прочность, кгс/см5 (МПа), на растяже­ние в образцах — восьмерках с кипя­ченном в серной кислоте

Адсорб­ционная способ­ность по яеросидо — поглоще­нию

Раствори­мое стекло

Киарцекый песок

О H ■е-

Й! в!5 А

И и н в. в « Х as

Начало

Конец

№ 008

№ 0056

Через 28 сут

Через* 7 сут

1

20-30 от массы кварцево­го песка

06

4 ±0,5

Не ранее 40 мян

Не позд­нее 8 ч

Не бат ее 10

30

20(2)

15(1 ,5)

Не более

17%

II

То же

02

8±0,5

Не ранее 20 мин

То же

То же

30

20(2)

15(1,5)

То же

* Факультативное определенно.

Щей формулой R20-n Si02, где RaO обозначает і\’а20 или К20, а величина п (модуль растворимого стекла) показывает отношение числа молекул кремне­зема к числу молекул щелочи. Модуль растворимого стекла должен находиться в пределах 2,65—3. Предпоч­тительнее применять растворимое стекло с повышенным значением модуля. Наибольшее распространение полу­чило более дешевое натриевое стекло, хотя свойства калиевого лучше.

Применяемая для изготовления водного раствора силиката натрия силикат-глыба должна удовлетво­рять требованиям ГОСТ 13079—67. При обычных тем­пературах силикат-глыба растворяется очень медлен­но, поэтому ее растворяют в автоклавах при повы­шенных температурах и давлении (5—6 ат или 0,5—0,6 МГІа).

Растворимое стекло в жидком виде является вя­жущим веществом, твердеющим на воздухе, и поэтому его следует хранить в закрытой таре и непродолжитель­ное время. Транспортировать целесообразнее в твер­дом виде (силикат-глыба), а растворять его следует на местах потребления в стационарных или передвижных установках.

Для получения теста нормальной густоты приме­няют растворимое стекло с модулем не ниже 2,65—3 и плотностью не ниже 1,36 ± 0,01 г/см3 для силиката натрия; для силиката калия — с модулем 2,8—3 и плотностью 1,38 ±0,02 г/см3; на 1 кг цемента рас­ходуется 225—250 см3 жидкого стекла.

Согласно ГОСТ 5050—69, содержание окиси крем­ния (SiOz) в кислотоупорном цементе должно быть не менее 95%.

При испытании кислотоустойчивости цемента в ле­пешках не должно обнаруживаться вздутия, отслаи­вания и других видимых повреждений.

Добавить комментарий

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