ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА
Гидравлические вяжущие представляют собой тонкомолотые порошки, состоящие в основном из силикатов (к. Са. Ор. Si. O 2) и алюминатов кальция (n. Са. Оm. Al 2 O 3), взаимодействующих с водой с образованием прочного водостойкого искусственного камня. К гидравлическим вяжущим относятся: § гидравлическая известь (занимает промежуточное положение между воздушными и гидравлическими вяжущими); § романцемент; § разновидности портландцемента; § специальные виды цементов.
Портландцемент. Свойства портландцемента и цементного камня. Портландцементом называют порошкообразный материал, полученный в результате совместного помола клинкера, гипса и минеральных добавок. В качестве сырья при производстве портландцемента используют чистые известняки и глину в соотношении 3: 1, а также мергели с корректировкой состава до заданного. В настоящее время применяют два способа подготовки сырьевой смеси: 1. мокрый – помол и перемешивание сырья производят в воде до получения однородного шлама, содержащего до 45 % воды; 2. сухой – исходные материалы измельчают, подсушивают и смешивают в сухом состоянии.
Клинкер (продукт спекания смеси известняка и глины при температуре 1400 – 1500 °С) состоит в основном из следующих четырех минералов: ü 3 Са. О Si. О 2 (С 3 S) – трехкальциевый силикат – алит (45 -60%); (45 -60%) ü 2 Са. О Si. О 2 (С 2 S) – двухкальциевый силикат – белит (10 -30%); ü 3 Са. О Al 2 О 3 (С 3 А) – трехкальциевый алюминат – целит (5 -12%); (5 -12%) ü 4 Са. О Al 2 О 3 Fe 2 О 3 (С 4 АF) – четырехкальциевый алюмоферрит (10 -20%)
Качество цементов оценивают по основным и рекомендуемым показателям. К основным относятся следующие: • химический вещественный и минералогический состав; • предел прочности на сжатие и изгиб; • равномерность изменения объема в процессе гидратации; • удельная эффективная активность естественных радионуклидов; • активность цемента при пропаривании для портландцементов с добавками; • нормальная густота цементного теста (НГ), представляющая водоцементное отношение, выраженное в процентах, при котором достигается заданная (нормируемая) пластичность цементного теста. К рекомендуемым относятся: § показатели общего характера: сроки схватывания, тонкость помола; § показатели специального назначения: коррозионная стойкость, содержание свободного Са. О, огнеупорность, гидрофобность и т. д.
Свойства портландцемента (ПЦ) и цементного камня (ЦК). Положительные: ü высокая химическая активность; ü медленное схватывание ПЦ (н. с. < 45 мин. , к. с. не > 10 ч. ); ü водостойкость ЦК (без фильтрации воды); ü относительная воздухо- и морозостойкость ЦК. Отрицательные: ü усадка ПЦ при взаимодействии с водой; ü низкая кислотостойкость ЦК; ü низкая сульфатостойкость ЦК; ü термостойкость ЦК до 300°С; ü усадка и набухание ЦК при изменении влажности; ü ползучесть ЦК; ü пониженная водостойкость ЦК при фильтрации воды.
Разновидности портландцемента
Вид портландцемента Факторы, обеспечивающие специальные свойства Свойства Быстротвердеющий (БПЦ). § интенсивный рост § увеличение тонкости прочности, помола; Rсж 3 = 60%R 28 ; § увеличение § большое содержания в клинкере тепловыделение, С 3 А и С 3 S путем пониженная подбора сырья § коррозионная стойкость ЦК; § Rсж. 28=50 -60 МПа. Бездобавочный (клинкерный) § повышенная тонкость помола; § отсутствие шлаковых и пуццолановых добавок; § увеличенное содержания в клинкере С 3 А и С 3 S. § Rсж; 28= 60 -70 МПа; § Rсж. 3=60%Rсж. 28; § большое тепловыделение. Применение 1. зимнее бетонирование монолитных конструкций; 2. сокращение времени ТВО; 3. высокопрочные ж/б конструкции. Запрещается использовать при бетонировании массивных монолитных конструкций при +t.
Сульфатостойкий ПЦ, ШПЦ Алинитовый цемент § пониженное содержание в клинкере С 3 А и С 3 S; § ограничение С 4 АF. § повышенная сульфатостойкость, морозостойкость ЦК; § Rсж. 28 = 40 - 50 МПа. Сырье: известняк + глина +добавка Са. Сl 2 § снижается t обжига при получении; § быстрое твердение; § низкая морозостойкость бетона; §возможна коррозия стальной арматуры. Бетонирование конструкций, эксплуатируемых в условиях действия сульфатных сред и сульфатных сред +мороз монолитные и сборные ж/б конструкции при условии антикоррозионной защиты арматуры.
С целью придания бездобавочному портландцементу специальных свойств, расширив тем самым его применение в строительстве, изменяют степень измельчения, корректируют используемое сырье, вводят специальные добавки. Наибольший объем производства приходится на портландцементы с активными минеральными добавками. К ним относятся: - рядовой портландцемент; - шлакопортландцемент (ШПЦ); - пуццолановый портландцемент (ППЦ); - портландцемент с наполнителями (наполненный кладочный).
Портландцементы с активными гидравлическими (минеральными) добавками Рядовой портландцемент (ПЦ) Пуццолановый портландцемент (ППЦ) введение при помоле клинкера до 20% гидравлических добавок (шлак, золы, опока) § Rсж до 50 МПа; § морозо-, воздухо- и водостойкие( без фильтрации воды). § бетонные и ж/б изделия и конструкции; § строительные растворы. введение при помоле клинкера 21 -40% пуццолановых добавок (опока, диатомит) § замедленное ест. твердение, ТВО!; § низкие воздухои морозостойкость; § повышенная водо- и сульфатостойкость; § Rсж=30 -40 МПа подводное и подземное бетонирование (фундаменты, гидротехнические сооружения) Шлакопортландцемент (ШПЦ). введение при помоле клинкера 21 -60% доменного шлака § замедленное ест. твердение, ТВО!!; § пониженная морозостойкость; § повышенная водо- и сульфатостойкость; § жаростойкость до 700 о. С; § Rсж до 50 МПа Портландцемент с наполнителями (наполненныйкладочный) введение при помоле клинкера 20 -30% наполнителей(песка, известняка, доломита). § низкая деформатив ность; §пониженная активность (марка). § подводное, подземное и наземное бетонирование конструкций; § строительные растворы. § низкомарочные бетоны; § штукатурные и кладочные растворы.
Портландцемент с поверхностно-активными органическими добавками Гидрофильный (пластифицированный) портландцемент Гидрофобный портландцемент Вяжущее низкой водопотребности (ВНВ) § увеличение пластичности смеси при В/Ц- сonst; § при снижении В/Ц и пластичности -const увеличивается прочность, морозостойкость, водонепроницаемость; § замедление твердения при увеличении дозировки добавок. § снижение вибрации при уплотнении смеси; § подача бетонной смеси по трубопроводам, § повышение эксплуатационных свойств бетона. введение при помоле клинкера гидрофобных добавок 0, 01 -0, 05% от массы цемента (мылонафт и др. ) повышенная водостойкость, гидрофобность. § гидротехническое, дорожное строительство; § длительное хранение и перевозка. помол ПЦ с добавками суперпластификаторами С-3 и др. § высокая морозостойкость, прочность бетона, водонепроницаемость; § низкая водопотребность. введение при помоле клинкера пластифицирующих (гидрофильных) добавок 0, 1 -0, 5 % от массы цемента (СДБ, СПС и др. ) Высокомарочные бетоны, твердеющие при +t, -t, ТВО и в автоклаве.
Декоративный портландцемент § ограничение содержания в сырье красящих соединений Белый(цветной) Fе, Мn; портландцемент § введение пигментов в сырье при получении клинкера или при его помоле. § пониженная морозостойкость; § повышенная декоративность; § Rсж. до 40 МПа. § отделочные растворы; §декоративные бетоны.
Безусадочный портландцемент Получают помолом портландцементного клинкера, гипса и добавок, регулирующих объемные деформации (глиноземистые шлаки). Цемент используют для гидроизоляционных работ, изготовления воднепроницаемых бетонов и растворов.
Тампонажные портландцементы Применяют для цементирования холодных (22 2°С) и горячих (75 3°С) нефтяных и газовых скважин. Для придания специфических свойств (замедленное схватывание, солестойкость, повышенная плотность) в их состав вводят минеральные добавки (шлак, кварцевый песок, известняк) в количестве от 10 до 70%.
Специальные виды цементов
Специальные виды цементов отличаются от портландцемента используемым сырьем, технологией их изготовления и, как следствие, наличием специфических свойств. К этому классу цементов относят: Ø глиноземистый; Ø расширяющийся; Ø напрягающий; Ø безусадочный; Ø шлакощелочной.
Вид цемента Технология получения Обжиг смеси: Глинозе- известняк+бокситы, мистый tобжига=1600 о. С, помол. Напрягающий Совместный помол компонентов Состав Свойства § интенсивный рост прочности; § высокое тепловыделение Алюминаты при твердении, кальция § морозо- , коррозионно- и термостойкий до 1400 о. С. ПЦ + шлак + гипс § быстрое схватывание и твердение; § увеличение объема при твердении; § самонапряжение в замкнутом объеме. Применение 1. аварийные бетонные работы; 2. тампонирование нефтяных скважин; 3. возведение дымовых труб; 4. зимнее бетонирование; 5. жаростойкие бетоны. получение преднапряженных железобетонных конструкций.
Расширяющийся Безусадочный Шлакощелочной Совместный помол компонентов Совместный помол шлаковых и щелочных компонентов ПЦ + гипс + шлак высокоглиноземистый Глиноземистый цемент + гипс (фосфогипс), + шлак Шлак + соли щелочных металлов + молотые глина и отходы стекла. § увеличение объема при твердении; § увеличение плотности; § повышение водонепроницаемости и трещиностойкости бетона. изготовление напорных труб и гидроизоляция резервуаров для хранения жидкостей. § быстрое cхватывание и твердение; § интенсивное нарастание прочности; § отсутствие усадочных трещин. замоноличивание швов различного назначения. § Rсж. до 100 МПа; § высокая морозои коррозионная стойкость; § высокая плотность. гидротехническое строительство и зимнее бетонирование.
Скачать презентацию ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА Гидравлические вяжущие представляют собой
1ac1817ae682470e0c060b0fe053aa98.ppt