Материалы для приготовления растворов и бетонных смесей

Цементы,— важнейшая группа вяжущих,— применяемые в строительстве, выпускаются различных видов.

Портландцемент

Портландцемент представляет собой продукт тонкого помола материала, получаемого в результате обжига до спекания (при температуре 1400—1450°) естественной или искусственной массы, содержащей известняк и глину (примерное соотношение: известняк 75— 78%., глина 25—22%.).

Полученный в результате обжига материал называется портландцементным клинкером; после охлаждения клинкер измельчается в тонкий порошок — портландцемент. Чем тоньше помол цемента, тем большей активностью (прочностью) он обладает. Тонкость помола должна быть такова, чтобы после просеивания через сито с сеткой, имеющей отверстия в свету 0,085 мм остаток на сите составлял не более 15%.

При измельчении портландцементного клинкера в него обычно добавляют 2—3% гипса для замедления схватывания (гипс способствует загустению раствора при затворении водой). При помоле допускается добавление к клинкеру некоторого количества минеральных добавок (10—15%) из числа допускаемых по действующему стандарту на цемент.

фото портландцемента

Пластифицированный портландцемент

Пластифицированный портландцемент изготовляется путем совместного тонкого помола портландцементного клинкера, гипса и пластифицирующей добавки, в качестве которой применяются концентраты сульфитно-спиртовой барды в количестве 0,1—0,25% от веса цемента.

Шлакопортландцемент

Шлакопортландцемент получается совместным тонким помолом портландцементного клинкера, гипса и доменного гранулированного шлака или тщательным смешиванием отдельно измельченных тех же материалов. Содержание доменного гранулированного шлака в шлакопортландцементе должно составлять не менее 20% и не более 85% от веса готового продукта (допускается замена части шлака в количестве не более 15% от веса готового продукта минеральными добавками из числа допускаемых стандартом на цемент).

Шлакопортландцемент получил за последние годы большое распространение в строительстве из-за сравнительно низкой стоимости. По активности шлакопортландцемент в отдельных случаях уступает портландцементу. Однако последний несколько уступает шлакопортландцементу по устойчивости против действия минерализованной (например, морской) воды.

фото производства шлакопортландцемента

Пуццолановый портландцемент

Пуццолановый портландцемент представляет собой вяжущее, получаемое в результате совместного тонкого помола портландцементного клинкера и активных минеральных добавок (крымский трасс, трепел, диатомит, пемза и др.). Пуццолановый портландцемент более стоек против действия грунтовых вод, содержащих в растворенном виде различные соли, вредно действующие на бетон.

В связи с этим применение пуццоланового и шлакового портландцемента особенно целесообразно при возведении подземных сооружений.

Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент получается в результате обжига смеси богатых глинооземом (окись алюминия) материалов с известняком и последующего помола.

Твердение глиноземистого цемента сопровождается выделением большого количества тепла, что делает применение его особенно целесообразным при производстве бетонных работ в зимних условиях.

Глиноземистый цемент не следует применять в массивных конструкциях, так как он значительно дороже обычных видов цемента. Применение глиноземистого цемента особенно целесообразно в тех случаях, где от бетона требуется быстрое нарастание прочности. Глиноземистый цемент нельзя применять в смеси с портландцементом, так как в этом случае прочность бетона резко снижается.

фото глиноземистого цемента

Расширяющиеся цементы

Из других видов цемента следует отметить расширяющиеся цементы, которое изготовляются из смеси глиноземистого цемента, строительного гипса и молотой, предварительно затвердевшей при высокой температуре смеси глиноземистого цемента и извести-пушонки.

Эти цементы в отличие от обычных при твердении на воздухе не дают усадки и расширяются на 0,1— 1°/о. Это свойство является весьма ценным, позволяющим возводить бетонные и железобетонные конструкции и сооружения, не нуждающиеся в дополнительной гидроизоляции.

Расширяющийся цемент, впервые предложенный проф. В. В. Михайловым, получил широкое применение на строительстве Московского метрополитена. Этот цемент может быть использован для заделки стыков, при восстановительных и ремонтных работах в бетонных и железобетонных конструкциях (заделка трещин, усиление элементов) и др.

Марки бетона

В зависимости от прочности (активности) цементы делятся на марки: 200, 250, 300, 400, 500 и 600 (марка цемента определяется пределом прочности на сжатие (в кг/см2) образца цементнопесчаного раствора 1 :3 изготовленного, выдержанного и испытанного в возрасте 28 дней, в соответствии с указаниями стандарта.

испытание бетона

Об основных свойствах и областях применения разных видов цемента дает представление табл.

Добавки в состав растворов и бетонных смесей вводятся в следующих случаях:

  • а) для уменьшения расхода вяжущих и в первую очередь цемента;
  • б) для повышения удобоукладываемости смесей;
  • в) для повышения стойкости бетонов и растворов в водной среде;
  • г) для улучшения технических показателей бетонов и растворов (ускорение или замедление схватывания и др.).

Контроль качества цемента состоит:

  • а) из внешнего осмотра, которым устанавливают, не отсырел ли цемент, не содержит ли он посторонних примесей, заметных на глаз;
  • б) в проверке сроков схватывания;
  • в) в проверке равномерности изменения объема;
  • г) в проверке прочности (активности) цемента,

В тех случаях, когда цемент прибывает без паспортов, быстрое определение сорта цемента возможно следующим путем:

  1. шлакопортландцемент распознается пробой магнитом (при погружении в цемент к магниту пристают металлические опилки), по цвету (лепешка изцемента после кипячения имеет в изломе серо-синий цвет) и запалу (напоминает тухловатые яйца);
  2. пуццолановый портландцемент можно легко отличить по малому объемному весу (около 1 кг в литровой кружке вместо 1,2—1,3 кг для обычного портландцемента) и по более светлому, чем у портландцемента, цвету; он более мягок на ощупь при растирании пальцами; для получения теста нормальной густоты воды идет больше, чем для обычного портландцемента (30—40% вместо 23—28% от веса цемента);
  3. глиноземистый цемент определяется по цвету (темный серо-стальной или шоколадный) и по повышенной водопотребности для получения теста нормальной густоты.

 

Наименование цемента
Основные свойства
Основное назначение
Другие области применения
Портландцемент
Цементное тесто, растворы и бетоны способны твердеть на воздухе и под водой, основная прочность приобретается в течение месяца
Для бетонных и железобетонных конструкций в промышленных и других сооружениях, не подвергающихся действию подземных вод. Для изготовления сборных железобетонных элементов.
Для строительных растворов с введением (в целях экономии цемента) извести, глины и молотых наполнителей
Портландцемент, с гидравлическими добавками ( пуццолановый портландцемент)
Твердеет медленнее чем портландцемент. Бетон на этом цементе более водоустойчив и плотен, но легче разрушается от мороза
Для подземных и подводных конструкций, подвергающихся воздействию пресных вод, а также оказывающих разрушающее воздействие на бетоны, приготовленные на других видах цемента
Для бетонов и растворов в сооружениях, находящихся в условиях повышенной влажности. Во всех случаях, если конструкции не подвергаются быстрому высыханию, а также систематческому замораживанию и оттаиванию.
Шлакопортпортландцемент
Свойства, сходные с пуццолановым портландцементом
Там же, где портландцемент, а также в обычных конструкциях жилых, гражданских и промышленных зданий
Для строительных растворов
Пластифицированный портландцемент
По сравнению с портландцементом дает более подвижные бетонные и растворные смеси
Там же, где обычный портландцемент
Там же, где обычный портландцемент
Смешанные цементы (состоят из портландцемента и минеральных добавок или местных вяжущих)
Пониженные прочность и морозостойкость
Для строительных растворов и бетонов, к которым не предъявляется требование высокой прочности
-
Расширяющийся цемент
Увеличивает объем при твердении
Для восстановления поврежденных железобетонных конструкций, для водонепроницаемых штукатурок
Для ремонтных работ
Глиноземистый цемент
Быстро твердеет (1— 2 суток), выделяет большое количество тепла при твердении, характеризуется стойкостью в растворах сернокислого кальция и других солей (кроме сернокислого натрия и щелочей), понижает прочность бетона в тех случаях, когда в процессе твердения температура бетона поднимается выше 30°
Для бетонных и железобетонных конструкций, в которых требуется высокая прочность в короткие сроки твердения. Для конструкций, подвергающихся попеременному действию воды и мороза. Для аварийных работ, при строительстве сооружений в агрессивной среде
При бетонных работа в зимнее время, когда возведение отдельных элементов связано с большими затруднениями и затратами по обо греву бетона

 

Сроки схватывания цемента проверяются при помощи стандартного прибора, состоящего из подставки, на которую устанавливается стальное кольцо и держателя пестика (или иглы). Стальное кольцо (высотой 40 мм) заполняется цементным тестом (т. е. смесью цемента с водой) «нормальной густоты». Стандартный стальной пестик имеет длину 50 мм и диаметр 10 мм.

При «нормальной густоте» цементного теста пестик, погружаясь в кольцо не доходит до дна на 5—7 мм.зa начало схватывания принимается время, протекшее от начала затворения (момент приливания воды) до того момента, когда игла не будет походить до дна прибора на 0,5—1 мм. За конец схватывания принимается время от начала затворения до момента, когда игла будет опускаться в тесто не более, чем на 1 мм.

фото цемента

При проведении испытания без прибора по поверхности цементной лепешки проводят несколько раз острием (иглой). Началом схватывания считается момент, когда след от иглы не будет заплывать; концом схватывания считается момент, когда игла уже не погружается в образец. По стандарту начало схватывания цементного теста должно быть не ранее 45 мин., а конец не позднее 12 час. после затворения.

Равномерность изменения объема проверяется кипячением цементных лепешек в течение 4 час. после суточного влажного хранения их. Наличие вспучиваний и трещин, идущих от краев к середине, указывает на непригодность цемента. Трещины, появляющиеся в лепешках от усадки цемента (рис. 1, в), не следует относить к неравномерному изменению объема.

Прочность цемента определяется испытанием на сжатие кубиков из раствора 1 :3 или испытанием на растяжение «восьмерок» из того же раствора. При ускоренном испытании малые цементные кубики (2X2X2 см) после 20-часового выдерживания во влажной среде подвергаются пропариванию в течение 4 час. Это позволяет приближенно знать прочность (активность) цемента уже на второй день после его получения.

ЕЩЕ СТАТЬИ ПО ТЕМЕ