Основные разновидности портландцемента и их характеристика.
Портландцемент общестроительного назначения выпускается четырех марок — 400, 500, 550 и 600.
Портландцемент общестроительного назначения выпускают:
1) без добавок, кроме гипса,
2) с активными минеральными добавками до 5 % (допускается содержание любых активных минеральных добавок не более 5%),
3) с минеральными добавками (гранулированные доменные шлаки 5-20%, активные минеральные добавки осадочного происхождения до 5-10%, другие активные минеральные добавки 5-15 %).
Если вводится смесь различных активных минеральных добавок, то ее содержание в портландцементе с минеральными добавками не превышает 15 %, при этом в смеси не должно быть более 10 % активных минеральных добавок осадочного происхождения.
Высокопрочный портландцемент характеризуется маркой 600, 700 и 800, повышенным расчетным содержанием C3S в клинкере (до 75%), более тонким измельчением цементного порошка, небольшим (до 5 %) содержанием активных минеральных добавок.
Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характеризуется быстрым нарастанием прочности в начальные сроки твердения до 7 сут. Выпускают БТЦ марок 400 и 500 и особобыстротвердеющий цемент (ОБТЦ) марки 700. Эти цементы содержат повышенное количество C3S и С3А в клинкере, имеют большую по сравнению с обычным портландцементом тонкость измельчения.
Сульфатостойкий портландцемент отличается нормированным составом клинкера, в котором содержание трехкальциевого алюмината не должно быть выше 5%, а сумма расчетного содержания минералов-плавней C3A + C4AF не должна превышать 22%. Он выпускается как с минеральными добавками, так и без добавок, в последнем случае в его клинкере расчетное содержание трехкальциевого силиката ограничено 50%. Поэтому прочностные свойства у сульфатостойкого портландцемента без добавок обычно хуже, чем с минеральными добавками
Дорожный портландцемент отличается высоким содержанием трехкальциевого силиката и ограниченным расчетным содержанием трехкальциевого алюмината (до 10%). Из активных минеральных добавок он содержит обычно только доменный шлак, может содержать пластифицирующие добавки.
Портландцемент для асбестоцементых изделий имеет нормированный состав клинкера: >50 %3CaO-SiO2, <8 % ЗСаО -А12О3, массовая доля минеральных добавок не превышает 3 %, степень дисперсности несколько выше, чем у обычного портландцемента.
Белый портландцемент имеет декоративное назначение, выпускается в незначительных масштабах и представляет интерес вследствие небольшого содержания железа (Fe2O3< <0,45%), высокого содержания трехкальциевого алюмината (<17%), низкого содержания трехкальциевого силиката (35 - 50 % ЗСаО • SiO2 и 35-50 % 2СаО • SiO2). Это объясняется трудностью обжига смеси, имеющей одновременно высокие глиноземный модуль и коэффициент насыщения.
Пластифицированный портландцемент содержит пластифицирующую добавку, в качестве которой применяют различные поверхностно-активные вещества, являющиеся понизителями вязкости суспензий. Массовая доля пластифицирующей добавки, как правило, составляет 0,1-0,4%. Обычно применяют спиртово-дрожжевую бражку и другие препараты на основе солей лигносульфоновых кислот.
Пластифицированные портландцементы образуют более подвижные водоцементные суспензии, характеризующиеся замедленным твердением. Приготовление растворов из них в гидросмесителе может сопровождаться пенообразованием.
Гидрофобный портландцемент содержит гидрофобизирующую добавку для уменьшения гидратации поверхности цементных зерен в результате взаимодействия с влагой воздуха (или увлажнения) при длительном хранении и предотвращения вызываемого этим ухудшения качества цемента. Гидрофобизирующими добавками чаще других являются олеиновая кислота, асидол, мылонафт в количестве 0,1-0,3 % от массы цемента.
Гидротехнический портландцемент отличается пониженным расчетным содержанием ЗСаО • SiO2 (<50%) и ЗСаО-А1203 (<7%), замедленным схватыванием, повышенной стойкостью к сульфатам и уменьшенным тепловыделением.
Песчанистый портландцемент содержит 25—40 % кварцевого песка, размолотого совместно с портландцементным клинкером и гипсом Он характеризуется замедленными твердением и тепловыделением, плохой седиментационной устойчивостью. При содержании песка более 30 % термостоек при длительном твердении в гидротермальных условиях.
Шлакопортландцемент содержит, кроме клинкера и гипса, измельченный доменный гранулированный или электро-термофосфорный шлак обычно в количестве 30-60%. Шлакопортландцемент обладает повышенной коррозионной стойкостью к солям магния и сульфатам, замедленными схватыванием, твердением и тепловыделением, особенно при невысоких температурах. При высоких температурах скорости схватывания и твердения значительно повышаются, приближаясь к таковым для портландцемента Шлакопортландцемент имеет худшую по сравнению с портландцементом седиментационную устойчивость. Он имеет ряд разновидностей.
Быстротвердеющий шлакопортландцемент содержит менее 50 % шлака и тоньше обычного измельчен.
Сульфатостойкий шлакопортландцемент содержит клинкер с ограниченным до 8 % количеством трехкальциевого алюмината.
Гидротехнический шлакопортландцемент содержит клинкер с ограниченным количеством трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината.
Пуццолановый портландцемент содержит совместно с клинкером и гипсом измельченные минеральные добавки осадочного (20-30 %) или вулканического (25-40 %) происхождения. Из числа добавок осадочного происхождения чаще других вводят опоку, трепел, диатомит и глиеж (глина естественно жженая), из числа добавок вулканического происхождения— пемзу, вулканический шлак, вулканический пепел, туф, порфироид.
Пуццолановый портландцемент обладает замедленными схватыванием и твердением при пониженных температурах и ускоренными - при повышенных, замедленным тепловыделением, повышенной сульфатостойкостью. Скорость схватывания плохо поддается регулированию замедлителями. Для получения растворов равной подвижности требуется значительно большее количество воды по сравнению с другими видами портландцемента. При содержании активных минеральных добавок более 30 % он имеет повышенную термостойкость при длительном твердении в гидротермальных условиях.
Сульфатостойкий и гидротехнический пуццолановые портландцементы - разновидности пуццоланового портландцемента, содержащие в клинкере ограниченное количество трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината.