Юрины заметки про Бетон

Сульфатно-шлаковый цемент получают путем совместного тонкого помола смеси из 80—85% гранулированного шлака с 10—15% сульфата кальция (в виде обожженного гипса или ангидрита) и 5% портландце-ментного клинкера. Удельная поверхность цемента составляет 4000— 5000 см21г.

Сульфатно-шлаковый цемент широко распространен в Бельгии, где он известен под названием «сульфатированный шлаковый цемент», а также во Франции и ФРГ (под названием «сульфатхюттен--цемент»). Недавно сульфатно-шлаковый цемент начали применять в Англии. Он характеризуется высокой стойкостью к действию морской воды и может противостоять действию грунтовых и подземных вод с высокой концентрацией сульфатов, а также стойкостью к торфяным кислотам и маслам.

Поэтому сульфатно-шлаковый цемент применяют при строительстве канализационных и сточных сооружений и конструкций, эксплуатируемых в загрязненном грунте. Недавно были высказаны предположения, что этот цемент является менее стойким к сульфатной агрессии при концентрации сульфатов более 1%, чем сульфатостойкий портландцемент.

Сульфатно-шлаковый цемент характеризуется пониженным тепловыделением, составляющим к 7 суткам 40—45 кал/г и к 28 суткам 45— 50 кал/г. Следовательно, этот цемент целесообразно применять для массивных бетонных сооружений. Скорость твердения сульфатно-шлакового цемента возрастает при повышении температуры до 38°С, однако при более высоких температурах наблюдается аномальное поведение цемента: его прочность значительно падает.

Поэтому тепловлажностная обработка для этих цементов недопустима. Следует также отметить, что сульфатно-шлаковый цемент не следует применять в смеси с другими типами цемента. Весьма важным является выдерживание бетонов на этом цементе во влажных условиях в течение не менее 3 суток после бетонирования, так как в результате преждевременного высыхания происходит разрыхление поверхностного слоя, однако глубина этого слоя со временем не увеличивается.

Сульфатно-шлаковый цемент химически связывает при гидратации больше воды, чем портландцемент, поэтому бетонная смесь должна характеризоваться водоцементным отношением не менее чем 0,5. Применение смесей более тощих по составу, чем 1 :6, не рекомендуется. Как уже было отмечено, снижение прочности с увеличением водоцементного отношения для сульфатно-шлакового цемента меньше, чем для других типов цемента. Прочитать подробнее »

При рассмотрении реакций гидратации цемента и, в частности, процесса твердения было упомянуто о реакции между С3А и гипсом (CaS04-2H20) и соответствующем образовании сульфоалюмината кальция. Аналогичным образом в цементном камне гидроалюминат кальция может взаимодействовать с сульфатами, содержащимися в окружающей бетон среде, при этом образуется гидросульфоалюминат кальция, кристаллизующийся в структуре затвердевшего цементного камня.

Увеличение объема твердой фазы цементного камня происходит на 227%, что приводит к постепенному разрушению бетона. Вторым типом протекающей реакции является обменная реакция между гидратом окиси кальция и сульфатами, которая приводит к образованию гипса с возрастанием объема твердой фазы на 124%.

Эти реакции характеризуют сульфатную агрессию. Наиболее агрессивными солями являются сульфаты магния и натрия. Сульфатная агрессия значительно усиливается, если она сопровождается попеременным увлажнением и высыханием бетона, как это бывает, например, в морских сооружениях при приливах и отливах воды.

Средство защиты бетона от сульфатной коррозии заключается в применении цемента с низким содержанием С3А. Такой цемент известен как сульфатостойкий портландцемент.

Специального Британского стандарта для этого цемента не существует, и считают, что он должен отвечать требованиям BS 12: 1958 на обычный портландцемент. В США сульфатостойкий цемент, известный под названием ««цемент типа V», должен отвечать требованиям Технических условий ASTM С 150—56. В соответствии с Техническими условиями содержание С3А в нем не должно превышать 5%, а общее содержание C4AF плюс удвоенное содержание С3А не должно превышать 20%. Содержание окиси магния ограничивается 4%. Прочитать подробнее »

Этот цемент аналогичен обычному портландцементу: на него распространяются требования BS 12: 1958. Быстротвердеющий портландцемент (тип III), как видно из его названия, ускоренно набирает прочность и, следовательно, его можно более правильно охарактеризовать как цемент с повышенной прочностью в раннем возрасте. Скорость твердения не следует смешивать со скоростью схватывания, так как в действительности как обычный, так и быстротвердеющий портландцемент характеризуется примерно одинаковыми сроками схватывания.

Быстротвердеющий портландцемент в 3-суточном возрасте дает прочность, равную 7-суточной прочности обыкновенного портландцемента при том же В/Ц. В соответствии с BS 12: 1958 прочность быстро-твердеющего портландцемента должна быть не меньше значений, приведенных в BS 12: 1958. Большая интенсивность роста прочности быст-ротвердеющего цемента достигается повышенным содержанием C3S и   более   тонким   помолом   цементного   клинкера.

В   соответствии необходимо хранить в сухих условиях и использовать в течение месяца с момента его изготовления.

Применение особобыстротвердеющего цемента является особенно целесообразным при бетонировании в холодных условиях, а также в тех случаях, когда требуется очень высокая прочность в раннем возрасте, а использование глиноземистого цемента является нежелательным. Прочитать подробнее »

Наиболее распространенными видами портландцемента являются обычные портландцемента, которые составляют почти 90% (около И млн. т в год) от общего количества всех цементов, применяемых в Англии.

Использование обычного портландцемента (тип I) целесообразно в тех бетонных конструкциях, которые не подвергаются агрессивному воздействию сульфатов, содержащихся в грунтовых или подземных водах. Технические условия на обычный портландцемент приводятся в BS 12:1958*. Химический состав портландцемента должен быть таким, чтобы коэффициент насыщения известью находился в пределах 0,66—1,02.

Ограничение максимального значения коэффициента насыщения известью необходимо для того, чтобы количество извести в клинкере было недостаточным для образования при температуре обжига свободной окиси кальция. Несмотря на важное значение равномерного изменения объема цемента при твердении, стандарт ASTM и многие европейские технические условия на цементы не содержат показателя, ограничивающего содержание свободной окиси кальция.

Со временем в составе и свойствах обычного портландцемента произошли некоторые изменения. В частности, современные цементы характеризуются повышенным содержанием C3S и более высокой тонкостью помола, чем цементы, которые производили 30 лет назад.

Прочитать подробнее »

Цементом, в самом общем смысле этого слова, может быть назван материал с адгезионными и когезионными свойствами, которые делают его способным соединять отдельные минеральные частицы в монолитное целое. Такое определение охватывает большое число различных вяжущих веществ.

Для строительства значение термина ««цемент» ограничено вяжущими веществами, применяемыми для скрепления каменных материалов, песка, кирпича, строительных блоков и т. д.

Для бетонов применяют гидравлические вяжущие вещества, обладающие способностью схватываться и твердеть под водой в результате химического взаимодействия с ней. Прочитать подробнее »