Портландцементы. 
Основные свойства цемента

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) получают путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера и гипса; при помоле быстротвердеющего портландцемента допускается введение активных минеральных добавок, предусмотренных ГОСТ 6269–54 (не больше 10% от веса цемента).

Быстротвердеющий портландцемент отличается интенсивным твердением в начальный период (до 3 суток).

Нарастание прочности его в отдаленные сроки твердения (до 28 суток) замедляется, а через более длительный период прочностные показатели быстротвердеющего портландцемента могут быть теми же, что и у обычного высококачественного портландцемента.

Пластифицированный портландцемент является разновидностью портландцемента. Изготовляют его путем совместного помола портландцементного клинкера, гипса и пластифицирующей поверхности активной добавки, придающей растворам и бетонам на этом цементе повышенную подвижность, удобоукладываемость и морозостойкость. Согласно ГОСТ 970–61 пластифицированный портландцемент в зависимости от прочности делится на пять марок: 300. 400, 500, 600 и 700. Требования к прочности пластифицированного портландцемента такие же, как и для портландцемента соответствующих марок.

Гидрофобный портландцемент отличается от обыкновенного портландцемента содержанием специальной гидрофобной добавки. Изготовляют его совместным помолом портландцементного клинкера, гипса и гидрофобной добавки. Портландцемент становится гидрофобным, одновременно сохраняя все остальные присущие цементам свойства, если в его состав введено оптимальное количество гидрофобной добавки.

Следует иметь в виду, что при недостаточном количестве вводимой гидрофобной добавки цемент (качество которого практически не ухудшается) не будет обладать гидрофобностью. При введении же излишнего количества гидрофобной добавки растворы будут характеризоваться повышенной пористостью, так как в них вовлекается увеличенное количество воздуха. Как следствие этого — прочность их уменьшится.

Гидрофобный портландцемент применяют в первую очередь в тех случаях, когда приходится длительное время хранить цемент до его использования или перевозить его на дальние расстояния.

Весьма целесообразно применение его для облицовки и штукатурки зданий, так как он предотвращает образование выцветов на поверхности штукатурки. Гидрофобный портландцемент можно рационально использовать при изготовлении бетонов для дорожного, аэродромного строительства и строительства гидротехнических сооружении.

Сульфатостойкий портландцемент является разновидностью обычного портландцемента и отличается от последнего в основном тем, что обнаруживает повышенную стойкость к сульфатной агрессии в условиях систематического попеременного замораживания и оттаивания или увлажнения и высыхания. Получают этот цемент путем совместного помола клинкера нормированного состава и гипса. По прочностным показателям этот цемент подразделяют на три марки: 400, 500 и 600. Сульфатостойкий портландцемент отличается от обычного портландцемента пониженным тепловыделением. Наиболее целесообразно применять этот цемент для бетонных и железобетонных конструкций, в том числе и предварительно напряженных, гидротехнических сооружении, подвергающихся сульфатной агрессии на переменном уровне горизонта воды, а также для изготовления свай, сооружения опор мостов, молов, предназначенных для службы в минерализованных водах.

Портландцемент с умеренной экзотермией является разновидностью портландцемента и изготавливается из клинкера нормированного химического и минералогического состава, обеспечивающего пониженную теплоту гидратации при несколько повышенной сульфатостойкости. Марки портландцемента с умеренной экзотерымией — 400, 500. В отношении сроков схватывания, содержания серного ангидрида, окиси магния. равномерности изменения объема, тонкости помола портландцемент с умеренной экзотермией должен удовлетворить требованиям, предъявляемым к портландцементу.

Портландцемент с умеренной экзотермией предназначается для бетонных и железобетонных конструкций, наружных зон гидротехнических массивных сооружений работающих в условиях систематического многократного замораживания и оттаивания, в пресной или слабо минерализованной воде.

Тампонажный цемент является одной на разновидностей портландцемента и предназначен для изоляции нефтяных и газовых скважин от действия грунтовых вод.

В соответствии с ГОСТ 1581–42 тампонажный цемент выпускается двух видов: а) для «холодных» скважин; б) для «горячих» скважин.

По химическому составу тампонажные цементы практически не отличаются от портландцемента, вследствие чего минералогический состав клинкера тампонажного цемента на разных цементных заводах колеблется в довольно значительных пределах.

Белый и цветные портландцементы являются разновидностями обычного портландцемента и отличаются от него цветом. Белый портландцемент получают из маложелезистого клинкера с весьма малым содержанием окиси железа, а цветные портландцементы, в зависимости от их цвета, — из белого, клинкера светлых оттенков путем его измельчения вместе с добавкой красящего пигмента. Цветной портландцемент получают также из специально окрашенного в процессе обжига клинкера.

Шлакопортландцемент — вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, доменного гранулированного шлака и гипса или путем тщательного смешения тех же, но раздельно измельченных компонентов.

Шлакопортландиемент твердеет несколько медленнее, чем портландцемент, в особенности при пониженных положительных температурах. Это объясняется значительным содержанием шлака. Однако при тончайшем помоле, в особенности двухступенчатом, и содержании шлака около 30−35% скорость твердения шлакопортландцемента такая же.

Шлакопортландцемент отличается от портландцемента, приготовленного из такого же клинкера и имеющего ту же тонкость помола, несколько меньшей прочностью.

Согласно ГОСТ 970–61 в зависимости от прочности на сжатие выпускают шлакопортландцемент четырех марок: 300, 400, 500 и 600.

Шлакопортлаидцемент характеризуется пониженным или умеренным тепловыделением при твердении, а также меньшими объемными деформациями в растворе и бетоне — усадкой (на воздухе) и набуханием в воде. Шлакопортландцемент предназначен в основном для бетонных и железобетонных наземных, а также подземных и подводных конструкций, подвергающихся воздействию пресных, а также минерализованных вод с учетом норм агрессивности воды — среды.

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее в воде и на воздухе высокопрочное вяжущее вещество, получаемое путем обжига до спекания или плавления смеси материалов, богатых глиноземом и окисью кальция, и последующего тонкого помола продукта обжига. В отличие от портландцемента, клинкер которого состоит в основном из силикатов кальция, глиноземистый цемент содержит преимущественно низкоосновные алюминаты кальция. Применение в строительстве. Поскольку глиноземистый цемент в 3—4 раза дороже портландцемента, в строительстве он применяется только в тех случаях, когда его специфические особенности: высокая прочность в короткие сроки твердения, стойкость против 6−1621 агрессивного воздействия таких веществ, которые разрушают обычный портландцемент, большое тепловыделение за короткий отрезок времени, огнеупорность, а также хорошее сцепление с арматурой — экономически оправдывают его применение вместо обычного портландцемента.

Глиноземистый цемент целесообразно применять:

• · для строительства бетонных и железобетонных конструкций, которые необходимо быстро ввести в эксплуатацию, при ликвидации аварий, ремонте после пожаров, быстром возведении фундаментов под действующие машины;
• · для возведения оборонительных и военно-транспортных сооружений;
• · для проведения бетонных и железобетонных работ в условиях низких температур,
• · для возведения сооружении, находящихся, а минерализованных водах или подвергающихся действию сернистых газов;
• · для изготовления огнеупорных бетонов и растворов.

Расширяющиеся цементы. Отличительным свойством расширяющихся цементов является их способность к расширению в процессе схватывания и твердения, которое происходит в результате образования быстрорастущих кристаллов гидросульфоалюминатоа кальция на определенной стадии развития кристаллизационной структуры твердеющего цементного камня. В промышленном масштабе выпускают расширяющиеся цементы двух видов, водонепроницаемый расширяющийся цемент и гипсо-глиноземистый расширяющийся цемент, отличающиеся один от другого по составу и строительно-техническим свойствам.

Гипсо-глиноземистый расширяющийся цемент — быстротвердеющий в воде и на воздухе вяжушее вещество, получаемое в результате совместного помола высокоглиноземистых доменных шлаков и природного двуводного гипса в соотношении 70: 30 по весу.

Гипсо-глиноземистый расширяющийся цемент предназначается для изготовления безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых растворов, бетонов и гидроизоляционных штукатурок; для за-делки стыков сборных бетонных и железобетонных конструкций; для омоноличивания и усиления конструкций, подливки фундаментов и заделки фундаментных болтов; для зачеканки швов и раструбов водопроводных линий при рабочем давлении до 10 атм, создаваемом не ранее 24 ч с момента окончания зачеканки. Не допускается применение гипсо-глиноземистого цемента для производства конструкций, работающих при температуре выше +80°С.