ЛЕКЦИЯ № 6

Тема. Специальные цементы

Учебные вопросы:

1. Общие сведения о специальных цементах.

2. Основные свойства, технические требования и области применения:

а) сульфатостойких цементов;

б) глиноземистого цемента;

в) расширяющихся цементов;

г) декоративных цементов;

д) шлакощелочных вяжущих.

3. Понятие о ВНВ, алинитовом и бесалитовых цементах.

1. Общие сведения о специальных цементах

Специальные цементы – это цементы, которые обладают специальными техническими свойствами. Они широко используются в гражданском, промышленном и военном строительстве при производстве обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Применение специальных цементов допускается только в случаях, когда они эффективны при определенном способе изготовления конструкций или необходимы по условиям их эксплуатации. В названии специального цемента отражается одно из его профилирующих свойств (сульфатостойкий, расширяющийся и т.п.) или назначение (декоративный и т.п.).

2. Основные свойства, технические требования и области применения

а) сульфатостойкие цементы: сульфатостойкие портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент.

При гидратации клинкерных минералов цемента алит выделяет гидроксид кальция, который хорошо растворяется в пресной воде (1,56 г/л при температуре 20⁰С) и вымывается ею. Для связывания его в нерастворимое соединение применяют активные минеральные добавки АМД и гранулированные шлаки. АМД связывают гидроксид кальция в нерастворимые соединения по реакциям

Ca(OH)₂ + SiO₂ +nH₂O = CaO·SiO₂·(n+1)·H₂O;

Al₂O₃·2SiO₂ + Ca(OH)₂ = CaO·Al₂O₃·2SiO₂ + H₂O.

В природной воде могут находиться в растворенном состоянии минералы, содержащие сульфаты, которые, соединяясь с трехкальциевым алюминатом, образуют эттрингит. Последний, увеличиваясь в объеме в 2 раза, разрушает затвердевший цементный камень.

Из сказанного выше явно, что цемент будет стойким к сульфатной коррозии и вымыванию гидроксида кальция, если уменьшить в нем содержание алита и трехкальциевого алюмината, т.е. определенным образом нормировать его состав.

Сульфатостойкий портландцемент получают измельчение портландцементого клинкера нормированного минералогического состава и гипса, добавляемого для регулирования сроков схватывания. Предусматривается выпуск сульфатостойкого портландцемента с минеральными добавками, существенно повышающими коррозионную стойкость, а также, по согласованию с потребителями, с пластифицирующими или гидрофобизирующими добавками в количестве не более 0,3%.

Таблица 1

Технические требования, предъявляемые к маркам и составу сульфатостойких портландцементов

Портландцемент	Марка цемента	Предел прочности через 28 сут, МПа, не менее		Содержание добавок, % от массы цемента		Минералогические состав, % по массе, не более
				гранулированные доменные шлаки и т.п.	АМД осадочного происхождения	C3S	С3А	C3A+C1AF
		при изгибе	при сжатии
Сульфатостойкий	400	5,4	39,2	Не допускается		50	5	22
Сульфатостойкий с минеральными добавками	400 500	5,4 5,9	39,2 49	10-20	5-10	Не нормируется	5 5	22 22

Рационально использовать для бетонных и железобетонных конструкций наружных зон гидротехнических и других сооружений, работающих в условиях сульфатной агрессии и в зоне переменного уровня воды.

Сульфатостойкий шлакопортландцемент должен соответствовать техническим требования, приведенным в табл. 2. Его изготавливают в отличие от шлакопортландемента, на основе клинкера сульфатостойкого цемента. Технология производства и остальные свойства не отличаются от шлакопортландцемента.

Таблица 2