Разновидности портландцементе

Таким образом был получен ряд разновидностей портландцемента. Но при улучшении тем или иным образом одних свойств приходится «жертвовать» другими. Это следует иметь в виду при использовании различных разновидностей цемента.

Пуццолановый портландцемент содержит 21-40% активной минеральной (пуццолановой) добавки. Эти добавки состоят в основном из аморфного (химически активного) кремнезема. При твердении цемента наряду с обычными реакциями клинкерных минералов с водой происходит его взаимодействие с Са(ОН)₂.

В результате реакции неводостойкий и малопрочный гидрок-сид кальция преобразуется в водостойкий гидросиликат с высокими вяжущими свойствами.

Пуццолановая реакция идет медленно, что приводит к замедлению твердения цемента в ранние сроки. Но после 28 суток он при соответствующих условиях твердеет более активно и в возрасте трех—шести месяцев может достигать прочности исходного портландцемента, несмотря на значительно меньшее содержание клинкерной составляющей.

Вследствие связывания добавкой большей части Са(ОН)2 цемент приобретает повышенную коррозионную стойкость как при действии мягких вод, так и сульфатов. Его достоинствами являются также пониженное тепловыделение и меньшая стоимость.

Недостатки пуццоланового портландцемента: замедленное твердение, повышенная усадка (не следует применять в сухих условиях) и низкая морозостойкость.

Шлакопортландцемент содержит 21-80% доменного гранулированного шлака. Грануляция (быстрое охлаждение) сохраняет оксиды шлака, и прежде всего SiO₂ в аморфном состоянии. В то же время, в отличие от пуццолановой добавки, он содержит 30-50% СаО, образующего при соединении с Si02 низкоосновные силикаты. Поэтому в щелочной среде, которая создается при гидратации клинкерных минералов, шлак способен к некоторому самостоятельному твердению. Аморфный кремнезем шлака взаимодействует с известью (как в пуццолановом портландцементе).

По ряду свойств шлакопортландцемент похож на пуццолановый (замедленное начальное твердение и набор значительной прочности после 28 суток, пониженное тепловыделение, повышенная коррозионная стойкость). В то же время он не всегда является сульфатостойким и отнесен, как и портландцемент, к общестроительным цементам.

Его достоинства по сравнению с пуццолановым цементом: меньшая усадка и несколько большая морозостойкость.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ). Критерием для отнесения цемента к этой разновидности является прочность в 3-суточном возрасте не менее 24 МПа для М400 и 28 МПа для М500. Это составляет 56-60% марочной прочности против 35-40% для обычных цементов. Более быстрое твердение достигается повышенной тонкостью помола и увеличенным содержанием C3S. Быстрее, чем рядовые цементы, теряет активность при хранении. Имеет повышенное тепловыделение. Его применяют для увеличения ранней прочности бетона, а также при бетонировании в осеннее-весенний период и в зимнее время. В то же время его не следует использовать для массивных сооружений.

Сульфатостойкий портландцемент. Получают нормированием минералогического состава. Главным из требований является ограничение содержания алюмината. При таком количестве большая часть его связывается гипсом. Этим достигается не только сульфатостойкость, но и повышенная морозостойкость, что позволяет применять его при одновременном действии сульфатов и мороза. Но так как одновременно ограничивается C3S (до 50%), твердеет замедленно, прочность понижена (марка 400). Имеет низкое тепловыделение.

Гидрофобный портландцемент. Получают введением при помоле клинкера гидрофобизирующих добавок. Они адсорбируются на частицах цемента, придавая им водоотталкивающую способность. Цемент может длительное время храниться без потери активности, в том числе и во влажных условиях. При перемешивании бетонной смеси адсорбционные пленки сдираются, и способность зерен цемента реагировать с водой восстанавливается.

Роль добавки этим не ограничивается. Она пластифицирует бетонную смесь и вовлекает в нее некоторое количество воздуха. В затвердевшем бетоне добавка адсорбируется на стенках капиллярных пор, что способствует меньшему заполнению их водой. В результате этих эффектов бетон приобретает повышенную водо-и морозостойкость.

Белый портландцемент. Получают из белого клинкера, почти не содержащего оксидов железа (они придают портландцементу зеленовато-серый цвет). По техническим свойствам близок к обычному портландцементу. Марки 400 и 500, по степени белизны делится на три сорта.

Цветные портландцементы получают введением при помоле белого клинкера пигментов (красящих добавок). Как и белый Цемент, они применяются в декоративных целях.