Пуцолановий цемент

Пуцолановий цемент.

Групи цементів, у складі яких знаходиться не менше 20% активних мінеральних добавок, називаються Пуццолановыми цементами.

Свою назву "пуцолановий цемент" отримав від назви пухкої вулканічної породи - пуццолан. Пуццолан застосовували ще в Стародавньому Римі в якості добавки до вапна в результаті виходило, так зване, гідравлічно терпкий вапняно - пуццолановий цемент.

У сучасному будівництві основним видом пуццоланового цементу є пуцолановий портландцемент, який отримують в результаті сумісного помелу портландцементного клінкеру (60-80%) активної мінеральної добавки (20-40%) і невеликої кількості гіпсу. Такий цемент відрізняється від звичайного портландцементу зниженою морозостійкістю, меншою швидкістю твердіння та підвищеною корозійною стійкістю. Застосовують пуцолановий цемент в основному при виготовленні бетонів, які в наступних етапах будуть використовувати в підземних і підводних спорудах.

Неймовірно низька ціна на піноблок в Житомирі, телефонуйте нам!

Це гідравлічне в'яжуче, що отримується шляхом спільного тонкого подрібнення портландцементного клінкеру, необхідної кількості гіпсу і активної мінеральної добавки або ретельним змішуванням тих же матеріалів, подрібнених роздільно. Зміст активних мінеральних добавок у пуццолановом портландцементі по ГОСТ повинна становити (в % від маси цементу): добавок вулканічного походження, обпаленої глини, глиежа або паливної золи -- не менше 25% і не більше 40%; добавок осадового походження -- не менше 20% і не більше 30%. Кількість введеної до складу цементу активної мінеральної добавки залежить від її активності. Чим вона вища, тим менше добавки треба вводити до складу пуццоланового портландцементу для хімічного зв'язування гідроксиду кальцію, що утворюється в процесі гідратації клінкерної частини цементу.

Пуцолановий портландцемент випускається у нас в кількості близько 5 млн. т. Для виробництва пуццолано-вих портландцементів застосовуються різні види активних мінеральних добавок. На цементних заводах Брянському, Кричевського, Броценском, Акмянском, Гіганті та ін. застосовується брянський трепел з активністю близько 300 мг/г; Вольська опока тієї ж активності використовується на Вольських цементних заводах, а баканська опока з активністю близько 250 мг/г -- новоросійською цементними заводами. Олексіївський завод споживає місцеву опоку активністю близько 250 мг/г, Сенгилеевский завод -- місцевий трепел активністю близько 300 мг/р. Для виробництва білого портландцементу на Щуровском і Таузском цементних заводах витрачають кисатибский діатоміт з активністю близько 300 мг/г, середньоазіатські заводи -- глиеж з низькою активністю 30--50 мг/р. Вулканічні туфи з активністю 50--70 мг/г застосовуються на далекосхідних заводах; пемзи і туфи приблизно тієї ж активності -- на Закавказької групі цементних заводів, витофиры з активністю близько 70 мг/г -- на Семипалатинському заводі. Зола ТЕЦ використовується в якості добавки до портландцементу на Ангарському комбінаті.

Технологічна схема виробництва пуцоланових портландцементів звичайна. Вона полягає в сушінні активної мінеральної добавки і подання її в установленому кількості в цементні млини для сумісного помелу з клінкером при прийнятій дозі гіпсу. Сушіння матеріалу при температурах, що не перевищують 479--573 К, помітно не впливає на активність добавок. Однак наші дослідження показали, що якщо в трепеле є глинисті домішки, то сушка при 873--973 До дещо підвищує його активність; раціональна температура сушіння добавок вулканічного походження повинна встановлюватися на основі експериментальних досліджень.

Твердіння пуцоланових портландцементів відбувається в результаті сукупного впливу процесів гідратації клінкерної частини (клінкерних фаз) і реакцій хімічного взаємодії гідратних новоутворень з активними компонентами добавки. В першу чергу взаємодіють добавки з гідроксидом кальцію, присутнім в рідкій фазі твердіє системи. Цей процес йде, як правило, повільно. Дослідження показали, що при раціональному зміст, наприклад 30% трепелу в цементі, гідроксид кальцію ще повністю не буде пов'язаний із кремнеземом трепелу навіть приблизно через рік. Реакція ця протікає при твердінні цементу в воді або в дуже вологому середовищі; протипоказано в початковий період твердіння на повітрі, так як можливо висихання цементного каменю, що сповільнить або навіть перерве цю реакцію. У твердеющем пуццолановом портландцементі концентрація вапна в рідкій фазі внаслідок її зв'язування активною добавкою знижується. Це сприяє формуванню низькоосновних гідросилікатів кальцію CSH(B), з відношенням С : S до 0,8, бо, як вже зазначалося, основність гидросиликата кальцію (C:S) залежить від концентрації гідроксиду кальцію в рідкій фазі.

При низькій концентрації вапна нестійкими виявляються високоосновні гидроалюминаты кальцію. В результаті спостерігається їх перехід в низкоосиовные гидроалюминаты. Можливо також, переважно при тепловологісної обробці, освіта гидрогранатов кальцію. При підвищеному вмісті реакційноздатного (розчинної) глинозему в добавці і низькою її активності можливе утворення додаткової кількості С3АН6 за рахунок взаємодії з гідроксидом кальцію. Високий вміст розчинного глинозему зазвичай характерно для глиежа, глини-та і деяких видів вулканічних туфів, що може призвести до утворення додаткової кількості гидросульфоалюмипата кальцію і зміни сульфатостойкости і деяких інших властивостей пуцоланових портландцементів.

Пуцолановий портландцемент багато в чому відрізняється від портландцементу. Щільність його дещо менше і дорівнює 2,7--2,9 г/см3, тому при однаковому дозуванні по масі він дає більший вихід розчину або бетону. М'які пухкі добавки -- трепел та діатоміт в складі цементу збільшують нормальну густоту цементного тіста до 35% замість 24--26%; добавки вулканічного походження і штучні підвищують нормальну густоту в меншій мірі. Це призводить до збільшення водопотребности бетонної суміші на пуцоланових портландцементах, що дещо уповільнює наростання міцності бетону. За термінами схоплювання пуццолановые цементи не відрізняються від портландцементу. Оскільки реакційна здатність активних добавок вулканічного походження, а також глиежа збільшується з дисперсністю, тонкість помелу пуццоланового портландцементу з цими добавками повинна бути підвищеною. При використанні пухких порід, наприклад трепелу, питома поверхня цементу зростає іноді в процесі подрібнення за рахунок дисперсності добавки, а не клінкерної частини, що слід враховувати при виробництві цих цементів.

Пуццолановые портландцементу відрізняються дещо уповільненим твердінням при нормальній температурі в перші терміни і при випробуванні в розчинах пластичної консистенції не досягають показників міцності на стиснення, характерних для вихідних портландцементів до 28-ми діб. При твердінні у вологих умовах або у воді міцність пуццоланового портландцементу в часі підвищується і перевищує міцність вихідного портландцементу не тільки на вигин, але і на стиск. Наші дослідження показали, що при активному клінкері, раціональному вмісті добавки гіпсу і особливо при досить топком помелі можна суттєво підвищити міцність цементу.

Для нормального росту міцності необхідно забезпечити високу вологість середовища в початковий період твердіння цементу, після чого він може тверднути на повітрі, зростання міцності при цьому буде менше. За воздухостоикости він поступається портландцементу. Падіння температури нижче приблизно 283 До різко уповільнює швидкість його твердіння, що викликає необхідність в електричному обігріві. Пропарювання прискорює твердіння бетонів на пуцоланових портландцементах, однак якщо в подальшому бетон буде тверднути у вологих умовах або у воді, доцільно застосовувати тепловлажностную обробку.

Утворюються в результаті хімічного зв'язування гідроксиду кальцію набряклі гидросиликаты кальцію заповнюють мікропори в розчинах і бетонах, що викликає ущільнення їх структури і надає їм водонепроникність. Тим самим значною мірою усувається можливість вилуговування вільної вапна під напором води.

Пуццолановые портландцементи володіють підвищеною сполучною здатністю, надають розчинних і бетонних сумішей велику пластичність і відповідно удобообрабатываемость, не відрізняються від портландцементу за показниками зчеплення з арматурою в залізобетоні. Водовідділення в цементних розчинах і бетонах помітно зменшується при м'яких добавках (трепеле та ін). При гідратації пуцоланових портландцементів спостерігається менше тепловиділення, ніж у портландцементу; заміна 30--40% клінкеру добавкою викликає зменшення екзотермії, але непропорційно кількості добавки, так як при рівномірному розподілі її частинок в цементі клінкерні зерна розсуваються, що сприяє більш глибокої їх гідратації. Тепловиділення залежить від хіміко-мінералогічного складу вихідної клінкеру, активності добавки і тонкості помелу цементу. Тому кількість тепла, що виділяється при гідратації пуцоланових портландцементів, не піддається хоча б приблизно попереднім розрахунком і повинно встановлюватися експериментальним шляхом. Пуццолановые портландцементи відрізняються підвищеною усадкою, яка, так само як і тепловиділення, залежить від ряду факторів. Помітне збільшення усадки пов'язано з підвищенням водопотребности при застосуванні м'яких пухких добавок -- трепелу та ін.

Пуццолановые портландцементи характеризуються більшою здатністю до пластичної деформації у вологих умовах при постійній температурі, ніж портландцемент, причому бетони на цих цементах відрізняються високою тріщиностійкістю, що особливо цінно для масивних бетонних гідротехнічних споруд. Пуццолановые портландцементи надають розчинів і бетонів кілька знижену морозостійкість, особливо, коли багаторазовим (більше 100 циклів) поперемінним заморожуванням і відтаванням відчувають ще недостатньо міцний оаствоп або бетон в ранні терміни твердіння. При застосуванні пуцоланових портландцементів, в яких містяться активні мінеральні добавки з щільною структурою, не збільшують витрата бетону, морозостійкість знижується менш помітно. Це відбувається тоді, коли мороз впливає на довгостроково твердевший бетон вже з підвищеною щільністю і міцністю, наприклад шестимісячного терміну твердіння.

Пуцолановий портландцемент випускається марок 300, 400 і застосовується головним чином в спорудах, що піддаються впливу прісних вод: у підводних конструкціях при будівництві річкових гідротехнічних споруд (порти, канали, греблі, шлюзи тощо); у водопровідних спорудах; при строительствве тунелів та інших підземних споруд, при проходці шахт і т. п.; при кладці фундаментів і підвалів цивільних і промислових будівель. Оскільки пуцолановий портландцемент відрізняється зниженою повітропроникністю, недоцільно застосовувати його для надземних залізобетонних споруд в умовах повітряного твердіння. Швидке висихання цементу може призупинити його твердіння і викликати сильні усадочні явища. Не можна використовувати пуцолановий портландцемент для частин споруд, що знаходяться в зоні змінного дії води і піддаються постійному зволоженню і висиханню, заморожування і відтавання.

Одне з важливих властивостей пуцоланових портландцементів -- підвищена сульфатостойкостъ з-за незначного вмісту незв'язаного гідроксиду кальцію і підвищеної водонепроникності. Зольні цементи. Зольні цементи є різновидом пуцоланових портландцементів, регламентованих чинним ТУ. Їх отримують спільним помелом або змішанням портлаидцементного клінкеру і золи-винесення при невеликій добавки гіпсу. Зола-винесення є попутним продуктом спалювання деяких видів твердого палива в пилоподібному стані і вловлюється електрофільтрами та іншими пристроями. Ее частицы бывают грубо- и тонкодисперсными и могут содержать небольшие количества несгоревшего топлива, являющегося вредным компонентом. Золы-унос разделяются на кислые и основные. Зола-унос по составу приближается к обожженной глине с разным содержанием глинозема и оксидов железа и отличается значительным содержанием почти шаровидных частиц стекла, а также кварца, муллита и др. В зависимости от вида сжигаемого топлива и других условий активность зол-уноса значительно колеблется, но некоторые их виды обладают хорошими гидравлическими свойствами.

ГОСТ на портландцемент с минеральными добавками допускает содержание в составе цемента до 15% золы-уноса. Количество же ее в составе зольного цемента регламентируется установленными нормами на пуццолановый портландцемент в пределах 25--40%. Золу-уноса часто применяют при приготовлении бетонных смесей в качестве компонента обычного, а также гидротехнического бетона, причем установлено, что введение в бетонную смесь 20--25% золы-уноса обусловливает почти соответствующую экономию цемента при сохранении прочности бетона. Весьма эффективна тепловлажпостиая обработка зольного цемента (бетона). Пониженная водопотребность зольных цементов способствует повышению водонепроницаемости и в большинстве случаев также сульфатостойкости бетона. Выявилось, что новые гидратные фазы, образовавшиеся в результате химического взаимодействия портландцемента с золой, относительно быстро карбонизируются, что повышает прочность цементного камня. Продукты гидратации новных зол-унос образуются по обычной для портландцемента схеме и содержат эттрингит, портлаидит и соответствующее количество геля С--S--Н. В современных условиях, когда необходимы малоэнергоемкие технологии, производство и применение зольных цементов весьма целесообразно.

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статті по цеглині ( рядовому, особового,облицювальної,клинкерному, шамотною, силікатній,)