Конспект лекций по дисциплине «Строительные материалы и изделия» (стр. 6 )

Применяют для приготовления кладочных и штукатурных растворов и бетонов марок не выше 200, а также для производства бетонных изделий при автоклавной обработке.

4.6.  Портландцемент

Портландцемент - один из основных строительных материалов, без которого невозможно получить бетон, железобетонные конструкции, высокопрочные растворы для каменных кладок и штукатурок.

Портландцемент - тонкодисперсное гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, обладающее высокими водостойкостью и прочностью.

Выпускают портландцемент без добавок и с активными минеральными добавками в количестве до 15% от массы цемента.

Сырьем для производства портландцемента служит мергель - осадочная горная порода, представляющая собой тесную смесь известняка с глиной. Но мергель встречается редко, потому чаще всего отдельно добываемые известняк и глину смешивают в соотношении 3:1 (масс. ч.). В сырьевую смесь вводят корректирующие добавки.

При смешивании портландцемента с водой образуется пластичное, легко формуемое клейкое тесто, постепенно густеющее и переходящее в камневидное состояние.

Свойства.

Портландцемент, затворенный водой, образует пластичное цементное тесто.

Водопотребность цемента сравнительно невелика. Сроки схватывания портландцемента нормированы: начало должно наступать не ранее 45 мин, конец - не позднее 10 часов с момента затворения водой.

Прочность портландцемента характеризуют маркой, которую устанавливают по пределу прочности при сжатии и изгибе образцов-балочек размером 40*40*160 мы, испытанных в возрасте 28 сут твердения. Промышленность выпускает портландцемент 4 марок.

Тепловыделение при твердении цемента проходит длительное время, поэтому сильный разогрев бетона и раствора не происходит.

Равномерность изменения объема цемента при твердении - признак его высокого качества.

4.7.  Разновидности портландцемента и другие цементы

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характерен быстрым нарастанием прочности в первые дни твердения. Применяют БТЦ для изготовления сборного железобетона и монолитного бетона зимой.

Под влиянием влаги воздуха БТЦ комкуется и быстро теряет свою активность, его не следует долго хранить.

Кроме БТЦ промышленность выпускает особобыстротвердеющий высокопрочный портландцемент (ОБТЦ) и сверхбыстротвердеющий цемент (СБТЦ).

Пластифицированный портландцемент придает растворным и бетонным смесям повышенную подвижность по сравнению с обычным.

Эффект пластификации используют для уменьшения воды в бетоне и растворе, повышения их плотности, морозостойкости и водонепроницаемости.

Гидрофобный портландцемент при длительном хранении даже во влажных условиях не портится, не комкуется, сохраняет свою активность.

Гидрофобный цемент улучшает структуру цементного камня, повышает его плотность, что приводит к повышению морозостойкости и водонепроницаемости растворов и бетонов, снижает образование высолов на штукатурке.

Белый портландцемент - вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, конец - не позднее, чем через 12 ч после затворения водой.

Применяют для архитектурно-отделочных работ, а также в качестве связующего при приготовлении малярных составов. На его основе при тщательном смешивании или совместном помоле со щелочестойкими пигментами получают цветные портландцементы.

Цветной портландцемент - вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде. Выпускают марок 300,400, 500 желтого, розового, красного, коричневого, зеленого, голубого и черного цветов.

Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец - не позднее, чем через 12 ч после затворения водой.

Применяют для архитектурно-отделочных работ, в качестве связующего при приготовлении малярных составов, для индустриальной отделки стеновых панелей, подоконников, лестничных ступеней и др.

Шлакопортландцемент более стоек в мягких и минерализованных водах, более жаростоек, интенсивно твердеет при тепловлажностной обработке, но менее морозостоек по сравнению с портландцементом.

Применяют для бетонных и железобетонных надземных, подземных и подводных конструкций, для сборных конструкций с использованием тепловлажностной обработки, для приготовления кладочных и штукатурных растворов.

Пуццолановый портландцемент менее морозо - и воздухостоек; бетоны и растворы на нем имеют большую усадку, низкую стойкость к попеременному увлажнению и высыханию.

Рекомендуется применять для массивных бетонных конструкций, постоянно находящихся во влажных условиях.

Цементы для строительных растворов представляют собой как бы разбавленный активными и инертными добавками портландцемент применяют для кладочных и штукатурных растворов.

Глиноземистый цемент - специальный цемент, отличается необычно быстрым твердением, высокой прочностью.

Это вяжущее применяют в специальных сооружениях; при аварийных работах; при скоростном сооружении железобетонных конструкций; для жаростойких бетонов и растворов; для получения расширяющихся цементов.

Расширяющиеся и безусадочные цементы.

Используются при заделке стыков сборных конструкций, при получении водонепроницаемых бетонных покрытий и плотных гидроизоляционных штукатурок.

Расширяющийся портландцемент в условиях кратковременного пропаривания быстро твердеет, отличается высокой плотностью и Водонепроницаемостью.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент является быстросхватывающимся и быстротвердеющим гидравлическим вяжущим; отличается увеличением объема при твердении, высокой плотностью и водонепроницаемостью.

Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, расширяющееся при твердении в воде (до 1%) и безусадочное при твердении на воздухе.

4.8.  Жидкое стекло и кислотоупорный цемент

Жидкое отекло - воздушное вяжущее, твердеет медленно. Перевозят его в бочках, хранят в закрытых отапливаемых складах.

Натриевое жидкое стекло применяют для изготовления кислотоупорных и жароупорных бетонов, штукатурок, замазок, уплотнения грунтов.

Калиевое жидкое стекло применяют для изготовления силикатных красок, клеящих составов.

Кислотоупорный кварцевый цемент вяжущими свойствами не обладает, его затворяют жидким стеклом, которое и является вяжущим. Быстро схватывается, твердеет в воздушно-сухих условиях и при положительной температуре.

Применяют для изготовления кислотостойких растворов, бетонов, замазок, обмазок, для футеровки химических аппаратов, устройства кислотостойких полов.

4.9.  Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

ГЦПВ - гидравлическое - вяжущее, получаемое смешиванием гипсового вяжущего (50 - 70%), портландцемента (15 - 25%) и активной минеральной добавки (10 - 25%) - диатомита, трепела и др.

Вяжущее твердеет нормально. Начало схватывания наступает не ранее 4 мин, конец - не позднее 20 мин (как у гипса).

Изделия и конструкции на основе ГЦПВ для получения необходимой прочности в процессе твердения требуют систематического увлажнения.

Основное применение ГЦПВ - заводское производство санитарно-технических кабин, стеновых панелей и др.

4.10. Добавки к минеральным вяжущим веществам и растворным смесям

Активные минеральные добавки - природные или искусственные материалы, которые в тонкоизмельченном виде при смешивании с гидратной известью и водой образуют тесто, твердеющее сначала на воздухе и способное затем продолжать твердеть в воде. Они бывают природные и искусственные.

Природные добавки - это горные породы изверженного (вулканические пеплы - пуццоланы и туфы, пемза, трассы и др.) или осадочного происхождения (диатомиты, трепелы, опоки, глиежы).

Искусственные добавки - это доменные гранулированные шлаки, нефелиновый шлам, зола-унос, топливные шлаки, самовозгорающиеся в отвалах пустые шахтные породы, продукты обжига глины - глинит, цемянка, керамзит и др.

Активные минеральные добавки применяют в качества составной части смешанных вяжущих материалов - пуццоланового портландцемента, шлакопортландцемента и др. Они придают цементам водостойкость, бетоны и растворы становятся более плотные и стойкие против коррозии, но они несколько снижают прочность цемента, бетона и раствора.

Добавками - наполнителями являются молотые известняки, пески, глина, изверженные горные породы, доменные шлаки, золошлаковая смесь, топливные шлаки и золы.

Добавками - замедлителями схватывания цементов являются природный гипс, слабый раствор серной кислоты, сернооксидное железо. Очень быстрое гашение извести сдерживают добавкой молотого природного гипса, кератиновым замедлителем, водным раствором животного клея и поверхностно-активными добавками.

Добавками - ускорителями твердения цементов являются хлорид кальция, хлорид натрия, соляная кислота, молотая негашеная известь, поташ, хлорид железа. Не рекомендуется применять добавки - ускорители твердения вяжущих при оштукатуривании по металлической сетке, при отделке влажных помещений и поверхностей, на которых не допускаются высолы.

Поверхностно - активные добавки (ПАВ) бывают гидрофильно - пластифицирующие, гидрофобно- пластифицирующие и микропенообразующие.

Гидрофильно - пластифицирующей добавкой являются ЛСТ (лигносульфонаты технические), которые улучшают смачивание частиц цемента водой, при этом ослабляются силы взаимного сцепления между частицами вяжущего, повышаются пластичность цементного теста и подвижность растворной и бетонной смеси.

Гидрофобно-пластифицирующими добавками являются мылонафт, асидол, синтетические жирные кислоты и их соли и кремний органические жидкости.

Микропенообразующие добавки вызывают в растворной и бетонной смеси микропену, подвижность смеси значительно повышается. К ним относят абиетат натрия (его получают омылением канифоли едким натром) и омыленный древесный пек - нейтрализованные щелочью смоляные кислоты древесного пека хвойных пород.

Суперпластификаторы - синтетические полимерные добавки. Они оказывают повышенное пластифицирующее действие на бетонные и растворные смеси г улучшают структуру и повышают прочность и морозостойкость растворов и бетонов.

Добавками к кислотостойким растворам являются тонкомолотые горные породы - андезит, базальт, диабаз, грабит, природный пылевидный кварц и тонкомолотые кварц, фарфор и каменное литье.