Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Содержание

Сульфатостойкий портландцемент: ГОСТ, состав, применение

Некоторые полагают, что железобетонные и бетонные конструкции являются самыми надежными. Но это убеждение ошибочно. Такие конструкции подвергаются разрушениям и повреждениям при воздействии определенных факторов. На это могут повлиять морозы, грунтовые воды, деформация грунта, дожди и химические вещества. Спасением в этой ситуации выступает сульфатостойкий цемент. Он популярен в тех странах, где погода диктует свои законы строителям.

Приготовление

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Эта разновидность цемента получается из дробленого клинкера, который смешивается с кальциевым и силикатным алюминатом. Особое внимание в этом вопросе уделяется дозировке. Алюминат, например, не должен содержаться в объеме больше 5 %, что касается силиката, то его объем составляет 50 %. Такое соотношение не является случайным. В природе есть множество сульфатов, которые при контакте с трехкальциевым гидроалюминатом становятся причиной сульфатной коррозии. Исходное сырье при этом содержит минимальное количество железа.

Применение

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Сульфатостойкий цемент используется при бетонировании подземных и подводных массивов. Он обладает уникальными свойствами, поэтому проявляет устойчивость к внешним химическим и природным факторам. Этот цемент обладает иммунитетом к агрессивным химическим веществам, которые незаменимы в строительстве.

В тех условиях, где обычные строительные материалы не способны создать крепкого сооружения, помогает описываемый цемент. Он обладает малой степенью затвердевания, что и отличает его от обычного цемента. Плотность является основным фактором, который определяет стойкость выполненной работы.

Государственные стандарты. Разновидности. Состав

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Сульфатостойкий портландцемент может иметь разный состав и бывает:

  • шлакопортландцементом;
  • с минеральными добавками;
  • пуццолановым портландцементом.

Этот строительный материал проявляет устойчивость к факторам химического и природного происхождения. В составе имеются компоненты, которые позволяют получить постройку, не подвергающуюся разрушениям из-за переменчивой температуры и влаги.

При выборе сульфатостойкого портландцемента нужно ознакомиться с составом, ведь для определенной почвы необходим определенный материал. Описываемый создается на основе клинкера, силиката и кальциевого алюмината. Широко используют его при строительстве гидротехнических сооружений. Такие цементы изготавливаются по ГОСТ 22266-2013.

Характеристики ССПЦ 400-Д0

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Сульфатостойкий цемент ССПЦ 400 ДО представляет собой разновидность портландцемента. Он отличается устойчивостью к сульфатным водам. Даже обычные подземные воды имеют в составе большое количество сульфатов. Они способствуют разрушению бетона. Для защиты конструкций из бетона от сульфатной агрессии применяется ССПЦ.

Цемент нашел широкое распространение при строительстве фундаментов, опор мостов при высоком уровне подземных вод. Наряду с определенными преимуществами, этот вид портландцемента обладает всеми основными характеристиками ПЦ 400-Д0. Марка по прочности при сжатии упомянута в маркировке и составляют 400 на 28-е сутки. Скорость твердения - нормально твердеющий. Изготавливается этот материал по ГОСТ 22266-94. Прочность на сжатие на третьи сутки не нормируется. В возрасте 28 суток прочность на сжатие составляет 39,2 МПа. Предел прочности при изгибе на 28-е сутки составляет 5,4 МПа. Начало схватывание происходит на 45-ой минуте, не ранее. Минеральных добавок в этом цементе нет.

Добавки для цемента

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Описываемый продукт получается методом измельчения клинкера нормированного минералогического состава и гипса. В продаже можно встретить портландцемент с минеральными добавками в виде электротермофосфатного шлака и гранулированного доменного шлака. Эти вещества добавляют в объеме 20 % от общей массы. Активные добавки могут содержаться в пределах от 5 до 10 %. Такой цемент, ГОСТ которого был упомянут выше, имеет сравнительно невысокий глиноземный модуль, а также коэффициент насыщения.

Для изготовления используется клинкер, в котором не больше 5 % СзА и не больше 50 % C3S. Общая сумма C3A и C4AF не должна оказаться больше 22 %. Добавками для цемента выступают С3А и C3S. В связи с этим, материал имеет пониженное тепловыделение, так как упомянутые вещества содержатся в умеренном количестве. В продаже можно встретить сульфатостойкую разновидность с маркировкой 400. Если имеются минеральные добавки, то марка может быть 500. Предел прочности при сжатии на 28-е сутки составляет 40 МПа, если же имеются минеральные добавки, то этот показатель повышается до 50 МПа.

Используется этот материал для создания бетонных конструкций, гидротехнических сооружений, подверженных воздействию сульфатосодержащих вод.

Расшифровка маркировки

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Строительные цементы обладают своей маркировкой, утвержденной и описанной в СНиЛС и ГОСТах. Изготавливаться материал может и по другим нормативным документам. Если среди первых буквенных обозначений вы увидели ПЦ, то перед вами портландцемент. Шлакопортландцемент обозначается аббревиатурой ШПЦ . Понять, что перед вами сульфатостойкий портландцемент, вы сможете по буквам СПЦ или ССПЦ.

Когда присутствуют в материале минеральные добавки, к аббревиатуре добавляется буква Д, тогда маркировка выглядит следующим образом: СПЦД. Сульфатостойкий шлакопортландцемент обозначается маркировкой ССШПЦ. Если перед вами пуццолановый и напрягающий цементы, вы увидите следующие буквы: ППЦ и НЦ соответственно. Белый портландцемент и водонепроницаемый расширяющийся цементы обозначаются буквами ПЦБ и ВРЦ.

Маркировка цемента и расшифровка важна для потребителя. Так он сможет приобрести необходимый ему товар. После первых букв будут указаны цифры, которые в маркировке выглядят следующим образом: ПЦ-500. Это говорит о том, что перед вами цемент марки 500. За маркировкой могут идти другие цифры и буквы. Например, если в цементе имеется максимальное содержание добавок, то вы увидите: Д0, Д5, Д20. Это соответствует процентному соотношению 0,5 или 20 %.

Быстротвердеющий цемент обозначается буквой Б. Пластифицирующий цемент - это ПЛ, гидрофобизированный цемент - ГФ. Материал с нормированным составом клинкера - Н. В конце маркировки указывается нормативный документ. Это могут быть технические условия или государственные стандарты, на основании которых изготавливается материал.

Пластифицированный и гидрофобный портландцемент

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Пластифицированный портландцемент отличается от обычного способностью придавать бетонам и растворам повышенную подвижность. Этого эффекта удается достичь за счет введения клинкера в объеме 0,25 %. Гидрофобизирующей добавкой выступает сульфидно-дрожжевая бражка. Она и повышает пластичность цементного теста. Бетонные конструкции с добавлением такого цемента получают пластифицирующий эффект, который позволяет уменьшить водоцементное отношение и повысить плотность, а также водонепроницаемость конструкции.

Гидрофобный портландцемент изготавливается при введении клинкера в объеме 0,1 %, асидола, а также синтетических жирных кислот. В составе могут быть еще и гидрофобизирующие добавки. Эти вещества способны понизить гигроскопичность, поэтому цемент отличается от обычного тем, что при хранении во влажных условиях не портится. Он не комкуется и сохраняет свою активность. В связи с этим сульфатостойкий портландцемент гидрофобного типа рекомендуется использовать в областях с высокой влажностью. Главное вещество там сохраняется в отвердевших материалах и повышает их водонепроницаемость, увеличивая сопротивляемость к внешним агрессивным условиям.

Сульфатостойкий бетон

На сегодняшний день такой бетон можно получить двумя способами. Первый заключается в добавлении цемента со специальными модифицирующими веществами. 2-ая технология выражена в приготовлении раствора с использованием сульфатостойкого цемента. Данная методика более предпочтительна и надежна. Ведь описываемый выше цемент, ГОСТ которого был упомянут в статье, способен защитить материал на всех стадиях жизни конструкции.

Бетон, изготовленный по первой технологии, тоже будет защищен от негативных факторов, но подобную защиту можно сравнить с обработкой обуви водоотталкивающим составом. Что касается сульфатостойкого раствора, то он является аналогом резиновых сапог. Разница здесь существенна. Помимо прочего, существует еще градация по прочности сжатия на 28-е сутки.

В заключение

Сульфатостойкий портландцемент - это разновидность обычного портландцемента. Он отличается устойчивостью к сульфатным водам. Ведь даже обычные грунтовые воды имеют в составе огромное количество сульфатов. Они в конечном итоге и способствуют разрушению бетона.

Для того чтобы эффективно защитить бетонные конструкции от таких воздействий, используется цемент специального назначения. Сегодня он нашел свое широкое распространение при строительстве фундаментов и опор мостов, которые эксплуатируются при высоком уровне грунтовых вод.

Одним из его дополнительных преимуществ можно считать то, что его хранение допустимо в более сложных условиях. Это касается, например, повышенной влажности, при которой не происходит комкования и слеживания со временем.

fb.ru

Сульфатостойкий цемент (портландцемент) - что это такое

Бетонные и железобетонные сооружения отличаются прочностью и долговечностью, однако под влиянием атмосферных факторов они начинают разрушаться. Причинами снижения прочности становятся перепады температуры, повышенная влажность, солнечные лучи и т.п. Добавление в состав бетона сульфатостойкого цемента помогает увеличить срок службы конструкции.

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Цемент этого вида помогает увеличить срок службы.

Что это такое

Сульфатостойкий бетон, называемый иначе портландцементом, — это материал, содержащий клинкер, алюминат кальция, силикат. Такие строительные смеси используют при сооружении гидротехнических построек. Материал противостоит негативному влияют дождевых вод, содержащих сульфаты.

Основной состав

Основные компоненты сульфатостойкого бетона те же, что у стандартного бетона: в роли основы выступают песок и цемент, смешивающиеся в соотношении 1:3.

Вводятся минеральные добавки, улучшающие технические характеристики. В состав сульфатостойкого бетона вводят клинкер, гипсовый камень или иное сырье, содержащее сульфат кальция.

Разновидности

Строительные смеси, устойчивые к воздействию агрессивных факторов, делятся на такие типы:

  • усиленный минеральными присадками цемент;
  • пуццолановый вяжущий гидравлический состав;
  • сульфатостойкий портландцемент;
  • шлакопортландцемент.

Портландцемент увеличивает устойчивость бетонных смесей к перепадам температур, снижает агрессивность сульфатов, если эти вещества содержатся в материале в большом количестве.

Способы получения

Бетон, имеющий нужные характеристики, получают 2 способами:

  1. Изготовление строительного раствора с последующим введением минеральных присадок.
    Если объем добавляемых веществ превышает норму, прочность бетонной конструкции снижается. Повышенная хрупкость становится причиной обрушения сооружения. При изготовлении таких растворов нельзя отклоняться от рекомендаций, содержащихся в нормативных актах.
  2. Добавление сульфатостойкого портландцемента.
    Введение этого компонента повышает прочность, защищая конструкцию в течение всего срока эксплуатации. Сульфатостойкий раствор приобретает нужные качества через 28 дней. Портландцемент содержит 20% шлака. При изготовлении шлакопортландцемента этот компонент можно заменять золой, количество которой в объеме раствора не должно превышать 10%.

Виды цементов

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

При изготовлении сульфатостойкого бетона используют такие виды цемента:

  1. Простой портландцемент.
    Введение балластных и минеральных добавок в такой материал запрещено. Цемент универсален, морозоустойчив и нечувствителен к повышенной влажности.
  2. Портландцемент, содержащий минеральные присадки.
    В качестве последних применяют шлак, микрокремнезем или пуццолан. Смесь должна содержать не более 10% минерального компонента.
    Материал выдерживает большое количество циклов замораживания, не разрушается под воздействием влаги
  3. Шлакопортландцемент. Основой состава является прессованный доменный шлак, который смешивается с клинкером в соотношении 1:1. Этот компонент составляет 40-60% от общего количества бетона. Шлак должен содержать соответствующее норме количество оксида алюминия. Недостатком этого строительного материала является чувствительность к перепадам температур.
  4. Пуццолановый цемент.
    В состав входят пуццоланы и печной шлак. Первые представляют собой минеральные вещества, выбрасываемые вулканами. В отличие от предыдущих типов, этот материал более устойчив к воздействию сульфатов, однако чувствителен к резким изменениями температуры и влажности.

Свойства

К основным свойствам сульфатостойких строительных смесей относятся:

  1. Быстрое затвердевание.
    Раствор схватывается за 1-10 часов.
  2. Водопотребление.
    Этот показатель помогает правильно разводить сухую смесь водой для получения раствора нужной вязкости. У устойчивого к сульфатам цемента этот параметр составляет 22-28%.
  3. Размер фракции.
    Объем остающихся про просеивании через сито с ячейками 80 мкм частиц не должен превышать 15%.
Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Портландцемент М500 Д0.

Цветной и белый портландцемент

Вместе с защищенностью от воздействия агрессивных факторов цемент должен обладать хорошими эстетическими качествами.

Существует 2 вида смесей:

  1. Белый портландцемент.
    Изготавливается по той же технологии, что и простой цемент. Отличием является содержание белого клинкера. Важный показатель — тип используемой глины. Она должна содержать небольшое количество оксидов металлов, придающих желтизну. Белизны добиваются путем превращения карбида железа в окись.
  2. Цветной.
    Изготавливается на основе белого цемента путем добавления красителей. В роли последних выступают гематитовая руда, фталоцианиновые пигменты, окись железа, сажа.

Область применения

Сфера использования обуславливается преимуществами цемента.

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Еще одна марка сульфатостойкого цемента.

Смеси применяются для строительства объектов, подвергающихся негативным факторам окружающей среды:

  • морозы или резкое повышение температуры;
  • регулярные атмосферные осадки, повышение влажности, приливные и подземные воды;
  • вспучивание или усадка грунта;
  • воздействие агрессивных веществ, содержащихся в сточных водах;
  • землетрясения.

Сульфатостойкий бетон используют для строительства фундаментов, гидротехнических сооружений, мостовых свай, железобетонных обсадных конструкций колодцев, речных и морских молов.

Маркировки

При покупке устойчивого к сульфатам портландцемента обращают внимание на марку, указанную на упаковке. Этот параметр отражает прочность материала при сдавливании. Шлакопортландцемент обозначается как М300, 400, 500. Маркировки М400 и М500 можно обнаружить на упаковке строительной смеси с минеральными присадками. Цемент без добавок имеет марку М400, пуццолановый — М300, 400.

При долгом хранении наблюдается потеря прочности — за полгода этот показатель может уменьшиться на 10%.

1beton.info

область применения, нормы расхода, приготовление

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Существует одно заблуждение, что бетонные и железобетонные конструкции самые надёжные. Но, это не так. Они подвергаются повреждениям и разрушениям при определённых условиях эксплуатации.

На это влияют грунтовые воды, дожди, морозы, деформация грунта, воздействие химических веществ. Спасением в подобных ситуациях является сульфатостойкий цемент.

Этот стройматериал обрел популярность в странах, где погода диктует свои законы строителям. Сульфатостойкий цемент, что это такое?

Приготовление сульфатостойкого цемента

Этот вид цемента получают из дробленого клинкера, к которому добавляют смесь трехкальциевых алюмината и силиката. Особое внимание уделяют дозировке. Так, алюминат не должен превышать 5%, а силикат 50 %. Такое соотношение составляющих не случайно. В природе много сульфатов, которые при взаимодействии с трёхкальцевым гидроалюминатом, приводят к сульфатной коррозии. Поэтому исходное сырье содержит минимальное количество железа.

Название цементаМинералогический состав клинкера, %
C2SC2SC2AC4AF
Сульфатостойкий портландцемент5827415

Рекомендуем ознакомится с информацией о марках цемента М800 и цемента М900.

Область применения сульфатостойкого цемента

Этот вид цемента используют при бетонировании подводных и подземных массивов. Благодаря своим свойствам, этот материал более устойчив к внешним природным и химическим факторам.

Технические характеристики цемента, марки М600 и марки М550 узнайте, перейдя по ссылкам.

Особенности сульфатостойкого портландцемента

Бетонирование под водой.

Цемент, который имеет «иммунитет» к химически агрессивным веществам, незаменим в строительстве. Там, где обычные строительные материалы не создадут крепкое сооружение, поможет этот цемент.

Он имеет малую степень затвердевания, что отличает этот стройматериал от обычного цемента.

Плотность этого вида портландцемента является основным фактором, который определяет стойкость выполненной работы.

Виды сульфатостойкого портландцемента

В зависимости от состава, этот портландцемент распределяют на:

  • сульфатостойкий портландцемент;
  • сульфатостойкий шлакопортландцемент;
  • сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками;
  • пуццолановый портландцемент.
Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

Сульфатостойкий портландцемент.

Важно! Из этого следует, что этот строительный материал устойчив к факторам природного и химического происхождения. Благодаря компонентам, которые входят в его состав, постройка не подвергается разрушению из-за переменчивой влаги и температуры.

Стоит помнить, что при выборе нужно в первую очередь ознакомиться с составом, так как для определенной почвы нужен отдельный вид портландцемента. Характеристики цемента марки М250 читайте в этой статье.

Сульфатостойкий цемент (портландцемент) – это строительный материал на основе клинкера, трехкальциевых алюмината и силиката. Широко используется в постройке гидротехнических сооружений. Распределяется на несколько видов, каждый из которых, с учетом многих факторов, применяется на определенной территории.

betonzone.com

1.3 Цементы сульфатостойкие

Цементы сульфатостойкие (ГОСТ 22266-94), предназначены для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, обладающих коррозионной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию в них сульфатов, т.е. работающих в минерализованных и пресных водах.

По вещественному составу сульфатостойкие цементы подразделяют на виды:

  • сульфатостойкий портландцемент;

  • сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками;

  • сульфатостойкий шлакопортландцемент;

  • пуццолановый портландцемент.

Требования к цементам сульфатостойким по техническим свойствам такие же, как и к портландцементу.

Сульфатостойкий портландцемент получают из клинкера нормированного минералогического состава. Содержание С3S не более 50 %, С3А не более 5 % и сумма С3А и С4AF не более 22%.Введение инертных и активных минеральных добавок не допускается. Этот цемент по существу является белитовым, обладает замедленным твердением в начальные сроки и низки тепловыделением. Марка сульфатостойкого портландцемента М400.

В сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками вводят в качестве добавки 10-20 % от массы цемента гранулированный доменный шлак или 5-10 % активных минеральных добавок осадочного происхождения. В клинкере содержание С3Sне нормируется, содержание должно быть С3А не более 5 % и сумма С3А и С4AFне более 22%, в шлаке содержание оксида алюминия (Al2O3) не более 8%. Выпускают сульфатостойкий цемент с минеральными добавками марок М400 и М500.

Сульфатостойкий шлакопортландцемент. Клинкер, применяемый для при производстве сульфатостойкого шлакопортландцемента по расчетному минералогическому составу должен соответствовать следующим требованиям, % по массе:

С3S- не нормируется;

С3А - 8;

Сумма С3А и С4АF- не нормируется.

Получают совместным помолом клинкера и гранулированного доменного шлака в количестве 40…60% и небольшого количества гипса. В шлаке, применяемом для производства сульфатостойкого шлакопортландцемента ограничивается содержание оксида алюминия (Al2O3) - до 12 %.. Выпускают марок М300 и М400.

1.4 Портландцементы белые и цветные

Белые портландцементыобщестроительного назначения – портландцементы на основе белого портландцементного клинкера с добавкой гипса при помоле и при необходимости добавок.

Белый портландцементный клинкер – клинкер, состоящий преимущественно из силикатов и алюминатов кальция, получаемый обжигом до спекания маложелезистой сырьевой смеси и имеющий в измельченном состоянии белизну не менее 70% по абсолютной шкале. Содержание в белом портландцементном клинкере оксида магния (MgO) не должно быть более 4%, закиси железа (FeO) - более 0,5%. В качестве сырьевых материалов используют "чистые" известняки или мраморы и белые каолиновые глины, в качестве топлива – газ не загрязняющий клинкер золой.

По вещественному составу белые портландцементы подразделяют на виды:

  • портландцемент белый (без минеральных добавок и добавок-наполнителей), условное обозначения - Д0;

  • портландцемент белый с добавками (с активными минеральными добавками и добавками-наполнителями не более 20%), условное обозначение - Д20.

Белизна - свойство белых портландцементов, характеризуемое коэффициентом отражения света поверхностью образца.

По белизне белые портландцементы подразделяют на три сорта. Коэффициент отражения света в процентах абсолютной шкалы должен быть не менее:

  • первого сорта (1-го) – 80;

  • второго сорта (2-го) – 75;

  • третьего сорта (3-го) – 70.

Коэффициент отражения определяют при помощи фотометра (или аналогичных приборов), оснащенного фотоэлектрической регистрацией показателей. В качестве эталона для определения коэффициента отражения применяют молочное матовое стекло с коэффициентом отражения не менее 95%, на которое должно иметься свидетельство, выданное в установленном порядке.

По прочности при сжатии в 28-суточном возрасте белые портландцементы подразделяют на марки: 400 и 500.

Начало схватывания белых портландцементов должно наступать не ранее 45 мин, а конец - не позднее 10 ч от начала затворения.

Портландцементы цветные (ГОСТ 15825-80) изготавливают совместным тонким измельчением белого и цветного портландцементного клинкера, минеральных и органических красителей, гипса и активной минеральной добавки. Цветной портландцемент должен содержать не менее 80% клинкера, не более 6% активной минеральной добавки, не более 15% минерального, искусственного или природного пигмента или не более 0,5% органического пигмента от массы цемента.

По цвету портландцемент подразделяют на: красный, желтый, зеленый, голубой, розовый, коричневый и черный. В качестве минеральных и органических красителей применяется:

  • для цементов красного и розового цвета - руда железная красковая гематитовая;

  • для цементов голубого цвета - голубой фталоцианиновый пигмент;

  • для цементов желтого цвета - желтый железоокисный пигмент;

  • для цементов зеленого цвета - зеленый фталоцианиновый пигмент;

  • для цементов коричневого цвета - смесь руды железной красковой гематитовой и пероксида;

  • для черного – сажа.

Красящие пигменты должны обладать щелоче- и светостойкостью, не должны содержать примесей, оказывающих вредное влияние на морозостойкость и прочность цементного камня, и соответствовать нормативно-технической документации на пигменты и красители.

По механической прочности портландцемент подразделяют на марки: 300, 400 и 500. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец - не позднее 12 ч от начала затворения. Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании проход сквозь сито с сеткой № 008, составлял не менее 90% массы просеиваемой пробы.

Портландцемент должен быть однородным по цвету в пределах отгружаемой партии и сохранять свой цвет при тепловлажностной обработке и воздействии ультрафиолетовых лучей.

studfiles.net

Сульфатостойкие портландцементы

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЦЕМЕНТЫ

Технологическая схема производства сульфатостой - ких портландцементов не отличается от технологии по­лучения портландцемента, однако при их выпуске осу­ществляется особо строгий производственный контроль. При подборе химико-минералогического состава суль - фатостойкого портландцемента учитывали результаты исследований коррозиеустойчивости цементов различно­го состава при твердении в агрессивных средах.

Для повышения стойкости цемента при действии сульфатных растворов большое значение имеет минера­логический состав исходного клинкера. Исследования С. Д. Окорокова показали, что сульфатостойкость порт­ландцемента достигается при пониженном содержании С3А и умеренном количестве C3S. Исследовалась корро- зиеустойчивость синтетических клинкерных минералов в растворах сульфатов натрия, кальция и магния; по­казателем явилось _время, необходимое для получения опасного расширения]!до 0,5% особо тощих цементных растворов состава 1:Г0 при 21°С (табл. 15) .

Таблица 15. Сульфатостойкость клинкерных минералов, оцениваемая по их расширению при твердении в сульфатных растворах (по Торвальдсону)

Время, необходимое для расширения

Образцов на 0,5%

Состав образцов

1,8%-ный

Насыщенный

2,1 %-ный

Раствор CaSOi

Раствор

Na2S04

Раствор

Mgso,

C2S

Незначительное расшире­ние через 18 лет

28 сут

C3S

0,22% через 9 лет

0,5% через 12 лет с признаками разрушения

35 »

80% C2S + 20%C3A

10 сут

4 сут

6 »

80% C3S + 20% СзА

11 »

7 »

4 »

80% C3S + 20% C4AF

0,15% через 3 года

400 »

16 »

40% C3S + 40% C2S +

Около 0,07%

Через 3 года

+20% C4AF 50% CjS + 50% C2S

0,19% через

С,04% через 12 лет затем

43 »

18 лет

Более быст­рое расшире­ние

65 »

Данные, приведенные в таблице, показывают, что C3S и C2S корродируются в растворе MgS04, но устой­чивы в других сульфатных растворах, причем C2S ока­зывается более стойким, чем C3S. Добавка к каждому из этих силикатов кальция 20% С3А, хотя это и больше обычного его содержания в портландцементе, значи­тельно ускоряет деформацию расширения; в меньшей
степени это проявляется при добавке C4AF. Хотя для исследования применялись весьма тощие смеси (1:10), что резко ускоряет коррозию, но результаты показыва­ют, что стойкость более жирных смесей при В/Ц не вы­ше 0,4—0,44 ненамного больше.

Роль химических факторов при сульфатной коррозии портландцемента видна из следующих данных (табл. 16).

Содержание в клинкере, %

Содержа­ние трепе­ла в це­менте, %

2— ^

Концентрация SO 4 в растворах сернокислого натрия, мг/л

C3S | С3А

2000 | 3000

4000 | 5000

6000

Таблица 16. Влияние химических факторов на коррозию портландцемента (показатели стойкости КС через 6 мес) (по данным В. В. Кинда)

Хотя выбранная концентрация ионов SOf - условна и не соответствует всей гамме анионов, например, в хи­мическом составе морской воды, все же результаты этих исследований отчетливо показали, что существует взаимосвязь между содержанием C3S и С3А. Установ­лено также, что положительное влияние на сульфато - стойкость оказывает добавка 10% трепела. Можно ви­деть, однако, что одно лишь понижение содержания С3А в исходном клинкере не обеспечивает сульфатостой - кость портландцемента. Это объясняется тем, что при низком содержании СзА в цементе возможна не только гидросульфоалюминатная, но и гипсовая коррозия, пос­кольку гидратация C3S приводит к образованию значи­тельного количества гидроксида кальция, создающего благоприятные условия для кристаллизации гипса. Так, например, цемент, содержащий 41% C3S и 5% С3А (без добавки трепела) обнаруживает при твердении в раст­
воре сульфата натрия с концентрацией до 4000 мг/л большую коррозиеустойчивость, чем цемент с 3% С3А и 52% C3S, а также с 4% С3А и 48% C3S. Поэтому для снижения химической агрессии важно также по возмож­ности уменьшать содержание C3S.

Известное значение имеет количество C4AF. Если его много, то цемент оказывается чувствительным к дейст­вию сульфатов, но он, несомненно, более устойчив, чем кристаллический С3А. При нормировании состава суль- фатостойкого портландцемента необходимо также учи­тывать и то, что он должен обладать повышенной моро­зостойкостью и пониженной экзотермией. При оценке сопротивляемости цементов попеременному действию за­мораживания и оттаивания при наличии сульфатной аг­рессии следует учитывать, что при испытаниях оттаива­ние образцов в агрессивной среде резко снижает пока­затели моростойкости. Так, например, наши исследова­ния показали, что образец портландцементпого раство­ра 1:3 при оттаивании в пресной воде выдерживает более 200 циклов, а при оттаивании в морской — только 30 циклов.

В теплом климате, где морозостойкость не играет заметной роли, в зонах бетона, находящихся в перемен­ном уровне воды, происходит попеременное насыщение агрессивной водой бетона и последующее его высушива­ние. При этом проявляется также совокупное действие физических и химических факторов агрессии. Основная причина разрушения в данном случае кроется в дейст­вии преимущественно физических факторов, которые вызывают оседание солей агрессивной среды в порах цементного камня и их кристаллизацию, сопровождаю­щуюся значительными объемными деформациями [51].

Повышение сульфатостойкости цементов, которое наблюдается при замене С3А на C4AF, увеличении коли­чества стекловидного С3А за счет кристаллического С3А, введении активных минеральных добавок и пропарива - нии объясняется образованием гидрогранатов, устойчи­вых к действию сульфатов. Установлено, что с повыше­нием температуры (<283 К) возможны более сильные разрушения. По данным Ф. М. Иванова с ссылкой на Наду [57], технология обжига и особенно режимы ох­лаждения в значительной степени влияют на сульфато - стойкость.

Пропаривание несколько улучшает, а запаривание в
автоклаве значительно повышает сульфатостойкость. Проводились исследования, в которых устанавливалось время, необходимое для того, чтобы наступало расшире­ние при твердении в сульфатных растворах цементных образцов состава 1:10, предварительно твердевших в те­чение 24 ч в воде, а также при обработке насыщенным паром при атмосферном и повышенном давлении. В табл. 17 приведены полученные при этом результаты.

Таблица 17. Время, сут, необходимое для расширения образцов 1:10 при твердении в сульфатных растворах

О

Я. а

QJ -

О 0)

Температура образцов. К, твердевших до воздействия сульфатных растворов в тече­ние 24 ч

Раствор

Запаренных

При

1 s

Я

0) О) Я & 55 Я

Ч 3

294

Пропарен­ных при

373

398

423

448

2,1 % Na2S04 Насыщенный CaS04 l,8%MgSOt 1,8% MgS04

0,02 0,02

0,1 0,2

3 7

5

6

10 18

13 32

75

1 ГОД

То же

25 65 133 | 1 г

Эти данные свидетельствуют о благоприятном влия­нии тепловлажностной обработки на сульфатостойкость, так как при автоклавной обработке гидроксид кальция цемента реагирует с кремнеземом, содержащимся в за­полнителях бетона; при карбонатном заполнителе тепло - влажностная обработка не повышает сульфатостой­кость. Автоклавная обработка способствует также крис­таллизации более стойких гидросиликатов кальция по­вышенной основности, а также образованию в результа­те гидратации клинкерного стекла гидрогранатов, об­щая формула которых ЗСаО(А, F)203-xSi02 (6—2х)Н20, отличающихся высокой сульфатостойкостью. При этом следует учитывать, однако, что тепловлажностная обра­ботка обычно не способствует повышению морозостой­кости цементного камня.

В. И. Бабушкин [5] полагает, что разрушение бето­на при действии сульфатов вызвано осмотическими си­лами. А. Е. Шейкин и Н. И. Олейникова [160] считают, что решающее влияние на сульфатостойкость оказыва­ет относительный объем, занимаемый в цементном кам­не макропорами. Относительно низкую сульфатостой-

5 Зак. 531
кость можно повысить введением золы-уноса. Сульфа - тостойкие цементы обладают по сравнению с обычным повышенной сульфатостойкостью и пониженной экзотер - мией при замедленной интенсивности твердения в началь­ные сроки.

Исследования Ф. М. Иванова и Г. С. Рояка явились основанием для разработки сульфатостойкого портланд­цемента с минеральными добавками [53]. Цементная промышленность выпускает сульфатостойкие цементы, которые по вещественному составу подразделяются на сульфатостойкий портландцемент, сульфатостойкий порт­ландцемент с минеральными добавками, сульфатостой­кий шлакопортландцемент. Чтобы определить пригод­ность активных минеральных добавок для получения сульфатостойких портландцементов, измеряют расши­рение образцов цемента с исследуемой добавк

msd.com.ua

Сульфатостойкие портландцементы. Особенности состава и свойств. Сульфатостойкий портландцемент нормарованного состава, пуццолановый портландцемент.

По ГОСТ 22266—76 к группе сульфатостойких цементов

относятся:

сульфатостойкий портландцемент;

сульфатостойкий портландцемент с минеральными до­бавками;

сульфатостойкий шлакопортландцемент;

пуццолановый портландцемент.

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента Все эти цементы получают измельчением портландцементного клинкера нормированного минералогического со­става без добавок и с добавками. Содержание в клинкере трехкальцневого силиката C3S, трехкальциевого алюмината С3А, четырехкальциевого алюмоферрита 4Са0 •А1203 •Fe203 и сумму щелочных окислов рассчитывают по следующим формулам, исходя из данных его химического анализа

Сульфатостойкий портландцемент – что это такое, бетон и сваи из цинк сульфатного строительного материала, состав клинкера для цемента

 

Сульфатостойкий портландцемент

Сульфатостойкий портландцемент (СПЦ) может производиться несколькими способами:

1. Из клинкера нормированного минерального состава

2. Путем введения активных минеральных добавок, такие цементы называют пуццолановыми.

Нормированный минеральный состав: C3S не более 50%. С3А не более5%, сумма С3А + С4АF не более22%, количество добавок- до 15%доменного гранулированного шлака или 5-10 активной минеральной добавки. В ряде СПЦ добавки не допускаются.

Сульфатостойкие цементы характеризуются замедленным схватыванием, скорость набора прочности ниже чем у портландцемента. Их сульфатостойкость обеспечивается уменьшением количества образующегося при гидратации Са(ОН)2. Регламентированное содержание трехкальциевого алюмината связано с его способностью образовывать вторичный эттрингит, чем меньше в системе С3А, тем ниже вероятность сульфатной коррозии.

 

 

Пуццолановый портландцемент

Относится к разновидности сульфатостойкого.

Содержание активных минеральных добавок (АМД диатомит, трепел, опока) от 20 до 40%.

Плотность 2700-2900 кг/м3, легко отличается от ПЦ по цвету – более светлый.

Пуццолановый ПЦ имеет принципиальные отличия от портландцемента:

1. Высокая сульфатостойкость

2. Стойкость в минерализованных и пресных водах

3. Высокая седиментационная устойчивость

4. Низкая себестоимость

5. Высокая водопотребность, НГ составляет 32-40%

6. Высокая пористость камня, обуславливает низкую морозостойкость. Не может применяться для бетонирования конструкций, работающих в зоне попеременного уровня воды (опоры мостов)

7. Замедленные темпы твердения, при температурах +5 не твердеет. Твердение можно ускорить увеличением расхода гипса

8. Прочность отвечает марке 300-400

9. Обладает низкой воздухостойкостью

10. Имеет усадку даже в воде

11. Не применяется в жарком климате, т.к. условия не отвечают длительному сохранению воды в твердеющем камне



12. Не приводит к высолообразованию.

Эффективен при декоративной отделке (белый мрамор, керамическая плитка с прозрачной глазурью)

Пуццолановый цемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным помолом цементного клинкера, гипса и активной минеральной добавки. Активные минеральные добавки — это природные или искусственные вещества, которые при смешивании в тонкомолотом виде с известью придают ей свойства гидравлического вяжущего. Они бывают вулканического (пеплы, туфы, витрофиры, трассы) и осадочного (диатомиты, трепелы, опоки, глиежи)зороисхож-дения. В качестве искусственных используются доменные гранулированные и топливные шлаки, нефелиновый шлам, зола-унос.

Содержание в пуццолановом портландцементе активных добавок вулканического происхождения или топливной золы составляет 25... 40 %, а добавок осадочного происхождения — 20...30 %.

Введенная добавка увеличивает водопотребность цемента, что приводит к ухудшению морозостойкости и увеличению расхода цемента. Процесс твердения замедляется, особенно в начальный период. С другой стороны, добавка, связывая свободный гидрат оксида кальция, придает цементному камню большую коррозионную стойкость, особенно водо- и сульфатостойкость. Поэтому пуццолановые цементы весьма эффективно использовать при возведении подводных и подземных сооружений. Хорошая эффективность достигается при использовании таких цементов в заводских условиях, где изделия подвергаются водотепловой обработке. Цемент выпускается двух марок —300 и 400.

Пуццолановый портландцемент изготовляют обычно на цементных заводах с полным технологическим циклом, т.е. там, где получают портландцементный клинкер. Такие заводы отличаются от заводов, вырабатывающих портландцемент, наличием в цехе помола отделения, предназначаемого для дробления и сушки добавок.



После дробления и сушки активные минеральные добавки подают в отдельный бункер перед мельницей. Отсюда они через дозатор-питатель поступают в мельницу, где размалываются совместно с клинкером и гипсом. При этом производительность многокамерных шаровых мельниц вследствие более легкой размалываемости гидравлических добавок осадочного происхождения обычно на 5—10 % выше, чем при помоле портландцемента. Раздельный помол клинкера и добавок менее выгоден, так как трудно добиться их хорошего смешения и получить однородный продукт.

 

cyberpedia.su

10. Сульфатостойкий портландцемент. Особенности состава и свойств. Рациональные области применения.

К группе сульфатостойких П относят: сульфатостойкий П, сульфатостойкий П с минеральными добавками, сульфатостойкий шлако-П, пуццолановый П.

Высокая стойкость этих цементов в растворах сульфатов обусловлена тем, что в цементном камне содержится пониженное количество высокоосновных гидроалюминатов Са. Вследствие чего образуется малое количество эттрингита, вызывающего коррозию цементного камня. Также ограничено в клинкере содержание алита.

Сульфатостойкий П предназначен для изготовления бетонов, подвергающихся действию сульфатной коррозии, и бетонов повышенной морозостойкости. Их применяют для подземных и подводных частей сооружений.

11. Портландцемент с органическими добавками (пластифицированный и гидрофобный). Состав, свойство и область применения.

Пластифицированный П отличается от обычного П способностью придавать растворным и бетонным смесям повышенную подвижность за счет введения при помоле клинкера около 0,25% сульфитно-дрожжевой бражки (гидрофилизуюшая добавка), повышающей пластичность цементного теста. Пластифицирующий эффект используется для уменьшения водоцементного отношения и повышения плотности, МРЗ и водонепроницаемости бетона.

Гидрофобный П изготовляют, вводя при помоле клинкера 0,1-0,2% мылонафта, асидола, синтетических жирных кислот и др. гидрофобизующих добавок. Эти вещества, адсорбирующие на частицах цемента, понижают его гигроскопичность, поэтому гидрофобный цемент, в отличие от обычного, при хранении даже в очень влажных условиях не портится, т.е. не комкается и сохраняет свою активность. В связи с этим гидрофобный П рекомендуется использовать в районах с высокой влажность воздуха. Гидрофобизующие вещества сохраняются в отвердевших материалах, существенно повышая их водонепроницаемость и МРЗ и увеличивая сопротивляемость агрессивным воздействиям среды.

12. Белый и цветные портландцементы. Особенности состава, свойств и применения.

Клинкер белого цвета изготавливают из чистых известняков и белых глин, почти не содержащих оксидов железа и марганца, придающих обычному П зеленовато-серый цвет. Обжигают сырьевую смесь на газовом топливе. При помоле клинкера предохраняют цемент от попадания в него частиц железа. Важный показатель качества белого цемента – степень его белизны.

Цветные П (желтый, розовый, красный и др.) получают совместным помолом белого клинкера с соответствующими минеральными пигментами (охрой, железным суриком и др.). Их применяют для архитектурно-художественного оформления зданий и сооружений, отделки стеновых панелей, при изготовлении лестничных ступеней, подоконных плит, разделительных полос на автомагистралях.

Цементы для строительных растворов (кладочные цементы) изготавливают совместным помолом клинкера и минеральных добавок (трепел, опока, известняк), взятых ≈ в равных количествах или при соотношениях до 30% клинкера и 70% минеральных добавок. При помоле могут вводиться пластификаторы. Получаются низкомарочные цементы: их активность в среднем в 2-3 раза меньше активности П, но достаточна для кладочных и штукатурных работ.

studfiles.net