Сульфатостойкий портландцемент

Сульфатостойкий портландцемент предназначен для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, стойких по отношению к сульфатной агрессии.

Особенности минерального состава клинкера:

С₃S 50%,

С₃А 5%,

(С₃А+ С₄АF) 22%.

Сульфатостойкие портландцементы выпускаются марок 400 и 500. Согласно ГОСТ 22266–94 «Цементы сульфатостойкие. Технические условия», условное обозначение сульфатостойкого портландцемента складывается из условного обозначения цемента по ГОСТ 10178–85 (ПЦ, ШПЦ) и обозначения сульфатостойкости – «СС». Пример условного обозначения бездобавочного сульфатостойкого портландцемента марки 400:

• ССПЦ 400–Д0 ГОСТ 22266–94.

Особенности свойств сульфатостойкого портландцемента:

• ССПЦ обладает повышенной стойкостью в сульфатных водах вследствие низкого содержания в цементном камне гидроалюминатов кальция и невозможности образования значительного количества эттрингита. Стойкость также повышается ввиду ограничения содержания в клинкере ССПЦ алита, т.е. в продуктах гидратации меньше водорастворимого портландита.

• Вследствие повышенного содержания в клинкере белита, ССПЦ сравнительно медленно набирает прочность в ранние сроки твердения, что необходимо учитывать при возведении конструкций из монолитного железобетона, в особенности, в зимнее время. Низкое тепловыделение благоприятствует применению ССПЦ для бетонов массивных конструкций.

• ССПЦ обладает повышенной по сравнению с портландцементом морозостойкостью.

Применение сульфатостойкого портландцемента наиболее целесообразно в конструкциях, подверженных действию сульфатных вод, и конструкциях, подвергающихся частому попеременному замораживанию–оттаиванию (например, гидротехнические сооружения, морские сооружения).

• К сульфатостойким цементам, согласно ГОСТ 22266–94 относятся также сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками, сульфатостойкий шлакопортландцемент, пуццолановый цемент.

ГЛИНОЗЕМИСТЫЙ ЦЕМЕНТ

Общие сведения

Глиноземистый цемент – быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения клинкера, содержащего преимущественно низкоосновные алюминаты кальция.

В отличие от портландцемента, относящегося к силикатным цементам, глиноземистый цемент является алюминатным цементом. Свое название этот материал получил от технического названия оксида алюминия Al₂O₃ – «глинозем». Промышленное производство глиноземистого цемента началось во Франции в 1912 году под названием «цемент Фондю» (фр. Ciment Fondu), и в Европе он до сих пор носит это название.

• Сырьем для получения клинкера глиноземистого цемента служат чистые известняки (CaCO₃) и породы, содержащие глинозем (Al₂O₃·nH₂O), например бокситы.

• Производство глиноземистого цемента более энергоемко, чем портландцемента, а с учетом дефицитности сырья (бокситов), стоимость его гораздо выше, чем портландцемента (до 5–6 раз). Клинкер производят путем обжига сырья до спекания или плавления. В России разработан способ производства глиноземистого цемента путем плавления в доменной печи бокситовой железной руды с добавкой известняка и железного лома. Температура шлакового расплава достигает 1600…1700°С. При этом доменная печь выдает чугун и шлак, представляющий собой клинкер глиноземистого цемента.

Химический состав глиноземистых цементов подвержен значительным колебаниям.

Химический состав глиноземистого цемента

Оксид	Содержание, %	Оксид	Содержание, %
Al2O3	30…50	SiO2	5…10
CaO	35…45	Fe2O3	5…15

 

• Минеральный состав глиноземистого цемента представлен, в основном, низкоосновными алюминатами кальция, которые определяют его быстрое твердение:

• CaO·Al₂O₃ (СА) – однокальциевый алюминат (основной минерал глиноземистого цемента), быстро твердеет и дает камень высокой прочности;

• CaO·2Al₂O₃ (СА₂) – однокальциевый двухалюминат, содержится в количестве 20…30%; характеризуется высокой прочностью, нарастающей довольно медленно.

• Обычно в глиноземистом цементе также содержатся:

• В небольшом количестве белит – 2CaO·SiO₂ (β-С₂S), характеризующийся медленным твердением;

• Геленит (алюмосиликат кальция) – 2CaO·Al₂O₃·SiO₂, практически не взаимодействующий с водой при нормальных температурах.

Глиноземистый цемент обладает высокой прочностью только в том случае, если твердеет при температуре не выше 25°С.

Твердение глиноземистого цемента сопровождается интенсивным тепловыделением, достигающим через сутки 70…80% полной экзотермии (500 кДж/кг). Тепловыделение глиноземистого цемента в 1,5 раза выше по сравнению с портландцементом. Т.е. существует вероятность саморазогрева бетона на глиноземистом цементе до 25…30°С и выше, особенно, в массивных конструкциях.

По этой причине запрещается тепловлажностная обработка бетонов на глиноземистом цементе и не рекомендуется его применение для возведения массивных конструкций.