Цемент. Історія виникнення. Різновиди.

22 Березня 2011

До групи цементу входять всі види портландцементу, пуцоланового портландцементу, шлакопортландцементу, глиноземистий цемент, цемент,що розширюються  та деякі інші.

Цемент кожного виду може при твердінні розвивати різну міцність, яка характеризується маркою. Марки цементу регламентовані будівельними нормами і правилами (СНіП) і ДСТУ. Випускають цементи переважно марок 200, 300, 400, 500 і 600 (за показниками випробування в пластичних розчинах).

З підвищенням марки цементу ефективність його застосування в бетонах часто зростає за рахунок зменшення питомої витрати вяжучого.

З числа цементів різних видів найбільш важливе значення має портландцемент.

Портландцемент не завжди задовольняє окремим спеціальним вимогам, які пред'являють до бетонів і будівельних розчинів за різних умов їх застосування. Тому промисловість випускає деякі різновиди портландцемента: сульфатостійкий, з помірною екзотермієй, швидкотверднучий, гідрофобний, пластифікований і деякі інші цементи.

Сульфатостійкий портландцемент виготовляють з клінкеру нормованого мінералогічного складу: у клінкері повинне бути не більше 5% трьохкальцієвого алюмінату і не більше 50% трьохкальцієвого силікату.

Низький граничний зміст трьохкальцієвого алюмінату потрібний тому, що сульфатна корозія розвивається в результаті взаємодії сульфатів, що знаходяться в навколишньому середовищі, з трьохкальцієвим гидроалюмінатом цементного каменю. Якщо в цементному камені С3А присутній в малих кількостях, то утворюється незначна кількість гідросульфоалюміната кальцію. Тоді він не небезпечний, оскільки розподіляється в порах бетону, витісняючи звідти воду або повітря, і внутрішньої напруги в бетоні не викликає. У невеликих кількостях гидросульфоалюмінат кальцію навіть іноді корисний, оскільки ущільнює бетон.

У клінкері сульфатостійкого портландцемента обмежується також зміст трьохкальцієвого силікату для зменшення величини тепловиділення цементу. Тому сульфатостійкий портландцемент володіє підвищеною сульфатостойкостью і зниженою екзотермієй, тобто якостями, необхідними при виготовленні бетонів для окремих зон гідротехнічних і інших споруд, що працюють в умовах сульфатної агресії. Сульфатостійкий портландцемент зазвичай випускають двох марок - 300 і 400.

Портландцемент з помірною екзотермієй виготовляють з клінкеру, який повинен містити не більше 50% трьохкальцієвого силікату і не більше 8% трьохкальцієвого алюмінату. Такий цемент при помірній екзотермії відрізняється також декілька підвищеною сульфатостойкостью, оскільки в нім зазвичай міститься помірна кількість трьохкальцієвого алюмінату.

Цей вид портландцемента застосовують в гідротехнічному будівництві в масивних бетонних конструкціях, що піддаються частому поперемінному заморожуванню і відтаванню в прісній або слабо мінералізованої воді. Марка по міцності зазвичай 300 і 400.

Швидкотвердіючий портландцемент містить багато трьохкальцієвого силікату і трьохкальцієвого алюмінату і дуже тонко подрібнений. Тому такий цемент характеризується інтенсивним наростанням міцності в перший період тверднення - через 1 і 3 доби. Випускається також особливо швидкотверднучий цемент. Він показує через три доби міцність при стисненні 450 - 500 кГ / кв. см (при випробуванні в жорстких розчинах).

Гідрофобний портландцемент виготовляють, вводячи при помелі клінкеру 0,1 - 0,2% милонафта, асидолу, окисленого петролатуму, синтетичних жирних кислот, їх кубових залишків і інших гідрофобізующіх поверхнево-активних добавок.

Ці речовини, адсорбируясь на частинках цементу, утворюють найтоншу - в середньому мономолекулярну, тобто завтовшки в одну молекулу, оболонку. Але ця найтонша оболонка додає цементу особливі властивості. У цьому суть гідрофобізації цементу як методу, що дозволяє певною мірою управляти властивостями цементу відносно дії води на різних етапах його використання.

Як відомо, взаємодія цементу з водою є двоєдиний суперечливий процес. Спорідненість до води органічно властиво цементу, без цієї властивості він не міг би служити терпкою речовиною. Але разом з тим на певних стадіях застосування цементу вода для нього шкідлива. Так, при зберіганні і перевезеннях цемент псується від вологи, вода з містяться в ній домішками викликає корозію цементного каменя і при частому поперемінному заморожуванні і відтаванні цементних матеріалів руйнує їх.

Завдання подолання суперечностей, закладених в самій природі цементу, певною мірою вирішується його гідрофобізацією.

Гідрофобний цемент при перевезеннях і зберіганні навіть в дуже вологих умовах не псується. Поверхнево-активні речовини, що містяться в нім, надають пластифицирующее дію на бетонні (розчини) суміші, а також зменшують водопроникність і підвищують корозійну стійкість і морозостійкість бетону. Наприклад, якщо звичайний бетон витримує 300 циклів поперемінного заморожування і відтавання, то гидрофобізірованний може витримати 1000 і більш за цикли.

Марки гідрофобного цементу ті ж, що і портландського. Гідрофобний цемент був створений в СРСР. На основі радянського досвіду було почато виготовлення цього цементу і за кордоном (наприклад, в Англії).

Пластифікований портландцемент отримують, вводячи при помелі клінкеру близько 0,25% сульфітно-спиртової барди (вважаючи на суху речовину) від ваги цементу. Це поверхнево-активна речовина пластичність бетонні суміші, переважно жирні, дозволяє знижувати водо-цементне відношення без погіршення рухливості сумішей і у ряді випадків дає можливість зменшувати витрату цементу. Разом з тим підвищується морозостійкість отверділого бетону.

Білий портландцемент виготовляють з малозалізистого клінкеру (сірий колір звичайного цементу обумовлений головним чином наявністю сполук заліза у вихідних сировинних матеріалах).

Кольорові цементи отримують на основі білого портландцементного клінкеру шляхом сумісного помелу з пігментами різних квітів, наприклад з охрою, залізним суриком, окислом хрому. Можна також отримувати кольорові цементи змішуванням білого цементу з пігментами. Застосування білого і кольорових портландцементів, що сприяє архітектурно-декоративному оформленню споруд, має велике значення в індустріальній обробці крупноелементних будівель. Ці цементи застосовують також для кольорових цементнобетонних дорожніх покриттів, наприклад на площах у монументальних споруд. Окрім перерахованих, є ще деякі спеціальні сорти портландцемента, наприклад тампонажний, для виробництва азбестоцементних виробів.

Переклад - редакція Буднет

 http://www.vashdom.ru/