Пуццолана в цементе что это: Пуццолановый портландцемент — свойства и применение

Содержание

Пуццолановый цемент цемент — Справочник химика 21





    Пуццолановые цементы — цементы, получаемые смешиванием портландцемента или извести с пуццолановой добавкой (20—40%). В качестве пуццолановой добавки используют собственно пуццолану, а также трепел, диатомит, опоку. [c.226]

    Твердение пуццоланового портландцемента можно ускорить, применяя ряд мероприятий, в частности используя более активные добавки, клинкер с повышенным содержанием трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината, которые весьма быстро гидратируются. Ускоряют твердение также более тонкий помол пуццоланового цемента, увеличение в известных пределах дозировки гипса, а также добавка хлористого кальция или некоторых других солей — электролитов. [c.426]










    К гидравлическим вяжущим веществам относятся портланд-цементы, глиноземистые цементы, гидравлическая известь, роман-цемент, шлаковые цементы, пуццолановые цементы, цементы с микронаполнителями, расширяющиеся цементы.[c.6]

    Водопотребность пуццолановых цементов с плотными и твердыми добавками (трассом, туфом и т. д.) примерно такая же, как и обычных портландцементов. Однако она значительно возрастает при использовании мягких гидравлических добавок типа трепелов и диатомитов. У цементов с такими добавками для получения теста нормальной густоты требуется 30—40% воды вместо 22—25% для портландцемента без добавок. Это обстоятельство является известным недостатком пуццолановых цементов, так как заставляет для [c.548]

    Гидравлические вяжущие материалы Известь гидравлическая и романцемент Портландцемент Пуццолановые цементы [c.264]

    К гидравлическим относят вяжущие вещества, которые после замешивания с водой и начального затвердевания на воздухе могут в дальнейшем твердеть и подводой и продукты твердения которых способны длительно сохранять свою прочность в воде. К гидравлическим вяжущим принадлежат портландский цемент, глиноземистый цемент, пуццолановый цемент, гидравлическая известь и др.[c.163]

    Количественной характеристикой агрессивности воды при коррозии выщелачивания служит гидрокарбонатная (временная) жесткость воды. Вода может содержать соли, не взаимодействующие с составными частями цементного камня, но повышающие ионную силу раствора агрессивность такой среды возрастает. В условиях действия агрессивных выщелачивающих вод следует выбирать цемент с гидравлическими добавками, с одной стороны, и стремиться к получению бетона с наиболее плотной структурой — с другой. Так, водонепроницаемость бетона из пуццолановых цементов по сравнению с обычными цементами обусловлена тем, что активный крем- [c.368]

    Кроме того, рекомендуемый глинистый минерал должен обладать свойствами активной гидравлической добавки, потому что достаточная прочность пуццолановых цементов может быть получена лишь за счет химического взаимодействия активных окисей пуццолана с известью, выделяющейся из цемента [321—331]. [c.118]

    Прочностные свойства выпускаемых марок пуццоланового цемента приведены в табл. 265. [c.352]

    Пуццолановый цемент, в котором содержание трехкальциевого алюмината не превышает 8%, отличается надежной стойкостью к воздействию различных сульфатных и сульфидных сред. [c.352]










    Опыт эксплуатации защитных покрытий, изготовленных на основе глиноземистого и пуццоланового цементов, показали их высокую стойкость к различным коррозионно-активным реагентам (при переработке сернистых нефтей), интенсивно разрушающим металлы. [c.352]

    Пуццоланы и пуццолановые цементы [c.249]

    Пуццолановые цементы представляют собой тонко-размолотую смесь портланд-цементного клинкера с гидравли-ческими добавками, вводимыми в количестве 20—50%. В качестве гидравлических добавок применяют пористые вулканические породы — пуццоланы, осадочные породы, состоящие главным образом из аморфного кремнезема (диатомит, трепел), промышленные кремнеземистые отходы (сиштоф) Пуццолано-вые цементы применяются в качестве специальных вяжущих материалов для строительства подводных и подземных сооружений, но не могут быть использованы в условиях больших колебаний температур. Твердение пуццолановых цементов происходит медленно. [c.373]

    Пуццоланов ые цементы. Пуццолановыми цементами называют цементы, получаемые в результате совместного помола вяжущих цемента, извести и гидравлической добавки. [c.239]

    Пуццолановые цементы содержат 20—80% гидравлических добавок. Гидравлические добавки придают цементам водостойкость, образуя нерастворимые силикаты, алюминаты и ферриты. [c.239]

    Лучший цемент — портланд-цемент. Кроме него, существуют еще пуццолановый цемент, роман-цемент, шлаковый цемент, и гидравлическая известь. [c.557]

    Пуццолановый цемент. Туф, т. е. быстро охлажденная водой вулканическая лава, часто имеет природные гидравлические свойства. Еще древние римляне перемалывали такие туфы и получали цемент pulvis Puteolanus) пуццолановая земля — найденная вблизи Поццуоли. Такой же натуральный цемент представляют собой греческая санто-риновая земля, а также трасс, получаемый при размоле туфовых] камней, встречающихся вблизи Эйфеля.[c.558]

    Пуццолановый портланд-цемент и шлакопортланд-цемент. Для экономии портланд-цемента — высокоценного и универсального вяжущего вещества — выпускают смешанные цементы, которые могут применяться с некоторыми ограничениями. Пуццолановые цементы представляют собой тонкоразмолотую смесь портланд-цементного клинкера с гидравлическими добавками, вводимыми в количестве 20—50%. В качестве гидравлических добавок применяют пористые вулканические породы пуццоланы, осадочные породы, состоящие главным образом из аморфного кремнезема (диатомит, трепел), промышленные кремнеземистые отходы (сиш-тоф). Пуццолановые цементы применяются в качестве специальных вяжущих материалов для строительства подводных и подземных сооружений, но вследствие высокого содержания кремнезема не могут быть использованы в условиях больших колебаний температур. Твердение пуццолановых цементов происходит медленно. [c.114]

    Известково-зольный цемент готовится по тем же технологическим схемам, что и известково-пуццолановый цемент (см. рис. 107). В качестве гидравлической добавки применяются кислые золы твердых видов топлива. Обычно используют золу каменных углей, получаемую при сжигании на колосниковых решетках. Такие золы имеют более высокую активность, так как в этом случае зола подвергается воздействию сравнительно невысоких температур. Зола-унос, получаемая при сжигании каменного угля в пылевидном состоянии и подвергаюш,аяся воздействию высоких температур, обладает малой активностью, поэтому для изготовления известковозольного цемента, предназначаемого для твердения в обычных условиях, она мало пригодна. Наоборот, зола-унос с успехом используется в производстве автоклавных изделий, а также в качестве добавки к портландцементу. [c.560]

    Широко применяются коррозионнозащитные футеровки на основе глиноземистого цемента марки 400 или 500 и пуццоланового портландцемента марки 400, разработанные Гипронефтемашем. Характеристика глиноземистого цемента была дана в разделе тампонажных цементов. Пуццолановый цемент представляет собой минеральное вяжущее, получаемое совместным помолом высоко- [c. 351]

    Следует отметить, что глиноземистый и пуццолановый цементы разрушаются от действия свободных кислот, поэтому покрытия на их основе нельзя применить при переработке кислых нефтей или нефтепродуктов. Для этих целей применяются специальные однослойные и многослойные футеровки, изготовленные из кпслотостойких силикатных штучных материалов и пластических масс. [c.353]

    Для повышения водостойкости полученных материалов в качестве добавки, регулирующей уровень пересыщения жидкой фазы, предложено вводить компонент, гидролизующийся при смешении с водой с выделением гидроксида кальция шлакопортланд-цемент, пуццолановый цемент, гидравлическая известь и др. Механизм структурообразования остается прежним, как и в случае введения извести, однако появляются гидросиликаты кальция. Образование высокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция становится невозможным из-за присутствующих в фосфогипсе кислых примесей [71]. [c.33]










    Процесс отверждения может быть осуществлен несколькими путями а) стеклованием — смешением отходов со специальными флюсами и прокаливанием при 1300—1500° С Г275] б) сорбцией изотопов на монт-мориллонитовой глине с последующим обжигом при 900—1300°С [276] в) цементированием — осаждением радиоактивных элементов из раствора и смешением обезвоженных на центрифугах шламов с пуццолановым цементом [169, 170] г) битумированием [171—177]. Осуществление первых двух методов связано с приме- [c.204]

    Данные Ю. М. Бутт и др. [286] показывают, что не следует допускать соприкосновения цементных блоков с водой и необходимо предварительно выдерживать эти блоки в сухом месте в течение месяца. Однако и после выдержки только для смеси,сульфатной пульпы с пуццолановым портланд-цементом (см. табл. 49) удалось получить практически малоразмываемые блоки. Очевидно, блоки, полученные на основе железистых пульп, не следует сбрасывать в открытые водоемы, а сооружать для них закрытые ямы и хранилища и располагать их выше уровня грунтовых вод. [c.232]

    В качестве микронаполнительных добавок могут применяться для глиноземистого цемента — тонкомолотый песок, пылевидный кварц, базальтовый порошок, для пуццоланового портланд-цемента — молотый песок. [c.595]

    Пуццолановый портланд-цемент № 1- -молотый песок-Ьпесок (1 0,5 2)………… [c.596]

    Активные минеральные добавки, преднвзначенные для производства цементов с повышенной водостойкостью (пуццолановые цементы, портландцементы и шлакоиортланд-цементы), повышенной сульфатостойкостью (сульфатостойкие и пуццолановые цементы), а также для улучшения технических свойств портландцементов применяются также при производстве известково-пуццолановых, известково-гипсовых и других вяжущих веществ.[c.285]

    К гидравлическим вяжущим относятся гидравлическая известь, роман-цемент, портланд-цемент, цементы с различными добавками (пуццолановый цемент, шлакопортланд-цемент), глиноземистый цемент и т. д. [c.369]

    Пуццолановый портланд-цемент и шлакопортланд-цемент, [c.373]

    Марки цемента соответствуют пределу прочности при сжатии половинок образцов-балочек, изготовленных в соответствии с ГОСТ 310—60 (табл. 7). Начало схватывания для всех цементов должно наступать не ранее чем через 45 мин, а конец схватывания— не позднее чем через 12 ч после начала затворения. Портландцемент используют для приготовления обычных и жаростойких бетонов и растворов. Его не следует применять для кладки фундаментов и конструкций, соприкасающихся с кислыми, мягкими, минерализованными сточными водами. В клинкерном портландцементе содержание SiOj не должно превышать 3%. Пуццолановый портландцемент применяют для приготовления бетонов, укладываемых в конструкции, которые подвержены действию воды (фундаменты, борова), и торкрет-массы. Из шлакопортландцемента приготовляют обычные бетоны и растворы, а также жаростойкий бетон. Он медленнее схватывается и твердеет (в первые 7—10 дней), чем портландцемент, особенно при низких температурах. Поэтому при кладке методом замораживания, а также при возведении железобетонных дымовых труб в зимних условиях с обогревом подогретым воздухом шлакопортландцемент не применяют. При пропаривании или электропрогреве шлакопортландцемент обеспечивает наибольшую относительную прочность бетона к моменту окончания тепловой обработки. Объемная насыпная масса портландцемента 1100—1400 кг/м шлакопортландцемента 1100—1250 кг/м я пуццоланового портландцемента 850—1150 кг/м  [c.8]

    Отличными эксплуатационными показателями обладают канализационные трубы и каналы, сложенные из кирпича высокого качества ,. Эти сооружения долговечны, водонепроницаемы, хорошо противостоят механическому и агрессивному воздействию сточных вод. Коллекторы диаметром 600—ЮОО мм укладываются из специального клинчатого кирпича при большом их диаметре находит применение хорошо обон- -женный стандартный кирпич. Высококачественный кирпич иногда используется для футеровки бетонных коллекторов, если по ним проте кают производственные сточные воды с повышенной агрессивностью-. Кладку кирпичных коллекторов ведут на растворах со специальным. г пуццолановыми цементами. [c.44]

    На одном из заводов, получающих синтетическую уксусную кислоту, пол в двух основных цехах был полностью облицован метлахскими плитками, с расшивкой швов замазками арзамит-1 и крамит (импортный материал). При этом плитки укладывались на пуццолановом цементе. Спустя Р/г года на некоторых участках швы оказались размытыми водой, в результате чего плитка начала выпадать. Производители работ объясняют это тем, что расшивка швов производилась в зимнее время без обогрева помещения, вследствие чего замазки не успели приобрести необходимых свойств. [c.53]

    Зёлнер (R. Zollner [619], 32, 1943, 187—196) изучил растворимость окиси кальция из различных типов мешанных и пуццолановых цементов. Его результаты частично противоречат принятой точке зрения на влия-яие химического состава смешанных цементов. [c.827]


Цемент с повышенным содержанием минеральных добавок


Опубликовано 20 апреля 2020, среда


С целью снижения содержания клинкерной части в цементах, широкого использования минеральных компонентов – отходов промышленности, снижения выбросов углекислого газа при производстве клинкера во многих передовых странах мира получили широкое распространение цементы с высоким содержанием (от 30 до 80%) активных минеральных добавок. Использование активных минеральных добавок при производстве цемента обусловлено не только необходимостью экономии дорогостоящего клинкера, но и необходимостью придания бетонам определенных строительно-технических свойств (повышенная водонепроницаемость, морозостойкость, трещиностойкость, стойкость к коррозии). Данное положительное влияние на свойства бетона обусловлено наличием пуццоланической активности у минеральных компонентов (шлак, кислая зола-уноса, пуццолана, микрокремнезем), т. е. способностью взаимодействовать с гидроксидом кальция, который образуется в значительном количестве (15-20%) при гидратации основных клинкерных минералов, с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция гелевидной структуры, которые уплотняют и упрочняют структуру цементного камня. Наиболее широко в мировой практике для производства цементов применяются золы-уноса и шлаки. Пуццоланы имеют высокую водопотребность, поэтому их использование ограничено. Микрокремнезем по причине высокой удельной поверхности имеет низкую технологичность (зависает в силосах, налипает на транспортирующие и дозирующие устройства), поэтому при производстве цемента не используется. В России нет зол-уноса требуемого качества для производства цемента, поэтому единственный материал, пригодный для производства цемента с повышенным содержанием минеральных добавок класса прочности не ниже 42.5 – это доменный гранулированный шлак.


Пластифицированный цемент низкой водопотребности


Данная технология производства цемента была разработана в СССР для обеспечения нужд военно-промышленного комплекса. Технология предполагает совместный помол компонентов цемента в присутствии органического модификатора с целью механохимической активации клинкера и минеральных добавок. Преимущества данной технологии производства цемента следующие:

  • Снижение клинкерной части до 30% за счет замещения ее минеральными добавками до 70%
  • Повышение прочности цементов до класса 82,5 (до 100 МПа) за счет увеличения степени гидратации клинкера и снижения водопотребности
  • Повышение гарантированного срока хранения цемента до 12 месяцев
  • Снижение удельных затрат топлива и выбросов СО2 и Nox на каждую тонну цемента в 2-3 раза
  • Улучшение технологических параметров работы цементных мельниц, перекачиваемости цементов
  • Повышение качества и долговечности бетонов


На заводе Щурово было проведено несколько промышленных тестов по производству цемента низкой водопотребности. В качестве минерального компонента использовался шлак Северсталь и кварцевый песок в количестве около 40%. В качестве органического модификатора использовалась химическая добавка на основе эфиров поликарбоксилатов, которая показала более высокую эффективность по сравнению с нафталин сульфонатами. Характеристики цемента (по ПНСТ 19-2014 — расплыв конуса 130 мм) представлены в таблице ниже.












Прочность при сжатии


Сроки схватывания


Н.Г.Ц.Т.


Блэйн


Шлак


Песок


Химическая добавка ЭПК


2 суток


7 суток


28 суток


начало


конец

 

 

 

MПa

MПa

MПa

мин

мин

%

см2/г

%

%

 


1


45. 0

55.7

62.6

247

377

22.0

4656

-

40

0.6


2


58.0

72.5

86.0

246

380

22.2

4729

37

-

0.6


Из таблицы видно, что прочностные характеристики цемента со шлаком значительно выше во все сроки твердения, поскольку песок является инертным компонентом. Также необходимо отметить низкую водопотребность цемента (22%) по причине использования химической добавки. Водопотребность обычных цементов в пределе 27-28%. С использованием данных цементов были изготовлены стандартные составы бетона (расход цемента 330 кг/м3), характеристики которых представлены в таблице ниже.












 


Плотность [кг/м3]


В/Ц


ОК

[см]


ОКt

[см]


t

[мин]


R ТВО

[МПа]


R 3 сут

[МПа]


R 7сут

[МПа]


R 28/56 сут

[МПа]


Без химических добавок


№1 песок

2380

0. 51

21

12

120

21.8

22.2

26.3

30.6/30.8

№2 шлак

2390

0.49

20

11

105

31.9

26.0

36.1

47.0/52.3


Зика Пласт Е-4 0.5%


№1 песок

2480

0.42

23

10

180

36.5

39. 0

46.2

53.6/57.8

№2 шлак

2500

0.46

21

10

110

44.1

38.1

46.1

62.7/68.4


Зика Пласт Е-4 1.0%


ЦЕМ II/А-К(Ш-И) 42.5Н ЩУР

2400

0.56

21

13

130

26.3

25.9

33.5

41.4

ЦЕМ I 42.5Н ЩУР

2430

0. 55

22

13

190

32.0

30.8

40.2

48.8


По результатам испытаний можно сделать следующие выводы:


    • Возможность производства на цементе со шлаком бетонов класса прочности В35 без химических добавок и В50 с химическими добавками • Возможность производства на цементе с песком бетонов класса прочности В22.5 без химических добавок и В40 с химическими добавками • Остановка кинетики набора прочности после 28 суток на цементе с песком без химических добавок • Недостаточная сохраняемость подвижности бетонов на цементах низкой водопотребности


Кроме того, была зафиксирована потеря пластифицирующего эффекта цемента с химической добавкой на основе эфиров поликарбоксилатов в процессе хранения. При этом, себестоимость цемента низкой водопотребности значительно выше по сравнению с обычными цементами по причине использования химической добавки. Таким образом, широкое применение цемента низкой водопотребности невозможно по вышеуказанным причинам. Альтернативная возможность для производства цемента с повышенным содержанием минеральных компонентов – цемент ЦЕМ II/В-Ш 42.5Н с количеством шлака 30%.


Цемент ЦЕМ II/В-Ш 42.5Н с количеством шлака 30%


С целью изучения возможности производства данного типа цемента на заводах Щурово и Ферзиково были проведены сравнительные тесты с целью определения возможности производства продукта оптимального качества. Сырьевые компоненты на данных заводах отличаются. Активность клинкера Ферзиково выше Щурово по причине наличия в сырьевой базе Щурово высокого содержания оксида магния. Кроме того, шлак Тулачермет, который использует завод Ферзиково, имеет преимущества по активности и размалываемости перед шлаком Северсталь, который использует завод Щурово. Характеристики цемента ЦЕМ II/В-Ш 42.5Н (по ГОСТ 30744) представлены в таблице ниже.












Прочность при сжатии


Сроки схватывания

Н. Г.Ц.Т.

Блэйн


Шлак

2 суток

7 суток

28 суток

начало

конец

 

 

 

MПa

MПa

MПa

мин

мин

%

см2/г

%


1 ЩУР


20.8

27.5

46.9

171

245

28. 0

4922

33


2 ФЕР


24.1

35.7

48.3

205

265

27.0

3932

32


Из таблицы видно, что начальная прочность цемента, производства Щурово значительно уступает цементу Ферзиково, в то время, как разница в марочной прочности незначительна. Удельная поверхность цемента, при которой были достигнуты требуемые показатели прочности, завода Ферзиково значительно меньше завода Щурово по причине более высокой активности клинкера и шлака завода Ферзиково. С использованием данных цементов были изготовлены стандартные составы бетона (расход цемента 330 кг/м3) без использования химических добавок (вариант тарированного применения), характеристики которых представлены в таблице ниже.








 

Плотность

[кг/м3]

В/Ц

ОК

[см]

ОКt

[см]

t

[мин]

R ТВО

[МПа]

R 3 сут

[МПа]

R 7сут

[МПа]

R 28 сут

[МПа]


Без химических добавок


1 ЩУР

2360

0.68

21

14

135

18.9

16.0

20. 8

31.9

2 ФЕР

2370

0.68

20

15

130

21.8

17.4

21.1

31.1

ЦЕМ II/А-К(Ш-И) 42.5Н ЩУР

2350

0.72

20

14

120

13.4

13.2

18.5

25.5

ЦЕМ II/А-И 42.5Б ФЕР

2410

0.71

21

14

105

17. 3

17.4

20.2

27.4


Из таблицы видно, что характеристики цементов ЦЕМ II/В-Ш по всем параметрам сопоставимы с рядовыми цементами ЦЕМ II/А заводов Ферзиково и Щурово, а прочность в марочном возрасте даже превосходит. Результаты тестирования стандартных составов бетона (расход цемента 330 кг/м3) с использованием химических добавок (вариант навального применения) представлены в таблице ниже.








 

Плотность

[кг/м3]


В/Ц


ОК

[см]


ОКt

[см]


t

[мин]


R ТВО

[МПа]


R 3 сут

[МПа]


R 7сут

[МПа]


R 28 сут

[МПа]



Зика Пласт Е-4 1. 0%



1 ЩУР

2430

0.54

21

15

230

31.9

27.6

35.8

48.4

2 ФЕР

2420

0.53

20

15

170

32.2

30.5

37.2

46.0

ЦЕМ II/А-К(Ш-И) 42.5Н ЩУР

2400

0.56

21

13

130

26. 3

25.9

33.5

41.4

ЦЕМ II/А-К(Ш-И) 42.5Н ФЕР

2410

0.55

21

13

150

28.9

30.9

37.9

45.6


Из таблицы видно, что характеристики цементов ЦЕМ II/В-Ш по всем параметрам сопоставимы с рядовыми цементами ЦЕМ II/А заводов Ферзиково и Щурово, а прочность в марочном возрасте даже превосходит.


По результатам испытаний можно сделать следующие выводы:

  • Результаты промышленных тестов показали возможность выпуска цемента ЦЕМ II/В-Ш 42.5Н с повышенным до 32% содержанием минеральной добавки шлака сопоставимого по качеству с текущими продуктами ЦЕМ II/А-К(Ш-И) 42. 5Н заводов Ферзиково и Щурово
  • По причине низкой активности шлака производства Северсталь и высоких затрат на помол выпуск цемента ЦЕМ II/В-Ш 42.5Н на заводе Щурово экономически нецелесообразен
  • По причине высокой активности шлака производства Тулачермет экономически целесообразно выпускать цемент ЦЕМ II/В-Ш 42.5Н на заводе Ферзиково

Понравилась статья?

Поделиться в соцсетях:

Цемент пуццолановый — Энциклопедия по машиностроению XXL







В качестве вяжущих веществ применяются портланд-цемент, пуццолановый портланд-цемент, глиноземистый цемент и жидкое стекло.  [c.56]

Шлаковый цемент (пуццолановый цемент) производится путем тончайшего помола и перемещивания гидравлически гранулированных доменных шлаков и гашеной извести. При службе под водой приближается к портландцементу, но особенно по прочности на раздавливание и при твердении на воздухе отстает от портландцемента. Производство его в Германии незначительно.  [c.1205]












Обычным Б. называется затвердевшая смесь цемента, песка и гравия (или щебня) рационального состава, обеспечивающего заданную прочность, намеченный срок твердения, нормальную плотность и экономичность. В обычном Б. применяют цементы только заводского изготовления, гл. обр. следующие портланд-цемент, пуццолановый портланд-цемент, шлако-портланд-цемент и глиноземистый цемент. Все эти цементы могут применяться как для бетонных сооружений, так и для железобетонных, если цементы удовлетворяют соответствующим стандартам (см. Цементы). Активность или прочность цементных образцов на сжатие, испытанных по ОСТ через 28 дней, должна превышать заданную марку Б. не менее чем в 2—2,5 раза. По мере повышения активности цемента уменьшается его расход на единицу объема Б. Щебень для Б., изготовляемый из естественных или искусственных каменных материалов, должен иметь прочность выше заданной прочности Б. не менее чем на 20%.  [c.356]

Сборник Пуццолановые цементы», Институт цементов, 1936 г.  [c.413]

Показатели предела прочности при сжатии и растяжении образцов кубов стандартного размера 200 X 200 X X 200 мм, изготовленных из раствора жесткой консистенции состава 1 3 по весу, при их испытании должны быть для портландцемента, пуццоланового портландцемента, шлакопортландцемента не менее величин, указанных в табл. 11, и для глиноземистого цемента—в табл. 12.  [c.1013]

Золоуловители изготовляются при монтаже котлов на площадках правого и левого исполнения в зависимости от расположения входного патрубка и направления движения газа. Внутренняя поверхность цилиндрической части золоуловителя футеруется керамической плиткой на глиноземистом, пуццолановом или кислотоупорном цементе. Золоуловители типа МП-ВТИ применяются при большом содержании мелких фракций в уносе и температуре газов не выше 170° С,  [c.185]

При прочих равных условиях максимальным защитным действием по отношению к арматуре обладают бетоны на портландцементе с повышенным содержанием трехкальциевого Силиката. Жидкая фаза таких бетонов имеет высокую щелочность, которая обеспечивает длительную пассивацию стальной арматуры. В менее благоприятных условиях находится арматура конструкций, изготовленных из пуццолановых и шлакопортландцементов. Бетоны на этих цементах содержат ограниченное количество свободного гидроксида кальция и при действии кислых агрессивных сред подвержены более интенсивной нейтрализации, чем бетоны на портландцементе.  [c.169]

Содержание активных минеральных добавок в пуццолановом портландцементе должно составлять в процентах от веса цемента добавок вулканического происхождения, обожженной глины,  [c.14]












Для выявления прочности характеристик портландцемента, шлакопортландцемента, пуццоланового портландцемента, глиноземистого цемента, магнезиального портландцемента и некоторых других видов цемента наиболее распространенными механическими испытаниями являются определение нормальной густоты и сроков схватывания цементного теста и определение предела прочности при изгибе и сжатии образцов в виде балочек, изготовленных из цементных растворов. Все эти испытания проводятся по ГОСТу 310—60 Цементы. Методы физических и механических испытаний .  [c.403]

Сульфатостойкий портландцемент применяют для бетонных и железобетонных конструкций, находящихся на переменном горизонте воды и подвергающихся воздействию минерализованных вод при одновременном систематическом попеременном замораживании и оттаивании или увлажнении и высыхании. В этих условиях сульфатостойкий портландцемент служит дольше, чем пуццолановый цемент. К сульфатостойкому портландцементу, которому присвоен Государственный знак качества (ГОСТ 5.2138—73), предъявляется дополнительное требование в отношении содержания щелочных окислов, количество которых в пересчете на ЫагО должно быть не более 1 %.  [c.180]

К пуццолановым цементам относят вяжущие вещества, представляющие собой продукт совместного измельчения активной минеральной (гидравлической) добавки с портландцементом или с известью или же продукт тщательного смешения этих материалов, предварительно раздельно измельченных.[c.183]

Пуццолановый портландцемент представляет собой гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным помолом портландцементного клинкера и активной минеральной добавки или тщательным смешением в сухом виде тех же раздельно измельченных материалов. Содержание в этом цементе активных минеральных добавок в зависимости от их свойств колеблется в преде-  [c.185]

Пуццолановый портландцемент применяют для подводных и подземных бетонных и железобетонных сооружений, подвергающихся действию мягких пресных и сульфатных вод. Не рекомендуется использовать пуццолановый портландцемент при твердении на воздухе, а также в условиях попеременного замораживания и оттаивания или высыхания и увлажнения, так как этот цемент отличается пониженной по сравнению с портландцементом воздухо- и морозостойкостью.  [c.186]

Введение гидравлических добавок замедляет твердение портландцемента. В первые сроки твердения пуццолановый портландцемент обладает меньшей прочностью, чем тот же цемент без добавок. Однако через месяц и в более отдаленные сроки прочность пуццоланового портландцемента становится равной прочности цемента без добавок, а иногда даже превышает ее, причем чем активнее гидравлическая добавка, тем в более короткий  [c.186]

ГОСТ 10178—62 предусматривает три марки пуццоланового портландцемента 200, 300 и 400 в кгс/см (соответственно 20, 30 и 40 МПа). Требования к срокам схватывания и равномерности изменения объема пуццоланового портландцемента такие же, как и для портландцемента без добавок. Пуццолановый портландцемент обладает большей стойкостью против выщелачивания мягкой пресной водой и действия минерализованных вод, чем портландцемент. Это объясняется сравнительно меньшим количеством гидроалюмината кальция и гидрата окиси кальция, образующихся при твердении цемента с добавками, связыванием извести с кремнеземом добавки в менее основной гидросиликат кальция, обладающий ничтожной растворимостью. Кроме того, при взаимодействии с водой и известью активная минеральная добавка набухает, а это уплотняет твердеющий бетон и затрудняет проникание в него агрессивных вод, разрушающих бетон-.[c.187]

Плотность и объемная масса пуццоланового портландцемента ниже, чем у портландцемента. Так, плотность пуццоланового цемента составляет 2700— 2900 кг/м , а объемная масса 800—1000 кг/м в рыхлом и 1200 —1600 кг/м в уплотненном состоянии. Поэтому при расходе одинакового количества (по массе) вяжущего из пуццоланового цемента бетон получается более плотным.  [c.188]

Цементы портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент……  [c.385]

В качестве материалов для цементного покрытия применяют пуццолановый портланд-цемент, сульфатостойкий, марки не ниже 300 (ГОСТ 10178-62), порошок из каменного литья (диабазовая мука), песок средней крупности.  [c.114]



Вяжущие вещества в зависимости от состава, основных свойств и областей при-меЕ1ения делятся на две большие группы воздушные (гипсовые, магнезиальные, строительная воздушная известь растворимое стекло) и гидравлические (портландцемент и его разновидности, глиноземистый цемент, пуццолановые цементы, шлаковые цементы, цементы с микронаполнителями, расширяющиеся цементы, гидравлическая известь, романцемент).[c.505]

Для бетонов и растворов в условиях воздействия щелочных сред применять низкоосновные цементы (пуццолановые, глиноземистые и др.) недопустимо рекомендуется использовать высокоосновньк портландцементы.  [c.156]

В группу гидравлических вяжущих входят портландцемент, глиноземистый цемент, пуццолановые цементы, шлаковые цементы, цементы с наполнителями, расширяющиеся цементы, гидравлическая известь, романцемент.  [c.48]

Цемент пуццолановый 228. Цементировка пробоин 338, церезит 238.  [c.490]



Фиг. 13. Характеристики (по крупности частиц) материалов, транспортируемых пневматическим способом I — портландаеиент пуццолановый 2 — гипс формовочный 3 — портланд-цемент УОО 4 — угольная пыль — тонкий помол 5 — известь гидравлическая ff — угольная пыль —1рубый помол 7 — цемент известково-зольный 8 — алебастр 9 — портландцемент 0 М — цемент известково-пуццоланоьый // — пшеница /2—рожь /Л —закладочные материалы 14, 15, 16 — антрацитный штыб.










Марки портландцемеитов, глиноземистых, расширяющихся цементов с замедленными сроками схватывания, шлаковых и и.-лзесткопо-пуццолановых цементов устанавливаются по показателям предела прочности при сжатии образцов из жесткого трамбованного раствора состава 1 3.  [c.1014]

Марки портландцемента, пуццоланового портландцемента и шлакопорт-ландцемента определяются пределом прочности при изгибе образцов-балочек размером 40x40x160 им и сжатии их половинок из раствора состава 1 3 (по весу), изготовленных и твердевших в соответствии с требованиями ГОСТ 310-60 и испытанных через 28 дней с момента затворения. Начало схватывания для всех вышеуказанных цементов должно наступать не ранее 45 мин, а конец схватывания не позднее 12 ч от начала затворения.  [c.123]

При обработке воды серной кислотой увеличивается корро-зионность воды по отношению к бетонным сооружениям, в частности вследствие увеличения концентрации в воде сульфатов. При повышенной концентрации сульфатов в циркуляционной воде для приготовления бетона рекомендуется использование пуццоланового и песчано-пуццоланового цементов.  [c.638]

Пуццолановый портландцемент — получают путем совместного помола клинкера и 25…40% от массы цемента активных минеральных добавок и гипсового камня. Производится выпуск двух марок — МЗОО и М400. По свойствам они не отличаются от портландцемента.  [c.292]

На одном из заводов, получающих синтетическую уксусную кислоту, пол в двух основных цехах был полностью облицован метлахскими плитками, с расшивкой швов замазками арзамит-1 и крамит (импортный материал). При этом плитки укладывались на пуццолановом цементе. Спустя IV2 года на некоторых участках швы оказались размытыми водой, в результате чего плитка начала выпадать. Производители работ объясняют это тем, что расшивка швов производилась в зимнее время без обогрева помещения, вследствие чего замазки не успели приобрести необходимых свойств.[c.53]

Шлакопортландцемент получают, одновременно перемалывая (или смешивая раздельно молотые) портландцемент-ный клинкер, необходимое количество гипса и доменный гранулированный шлак. Количество доменного гранулированного шлака в шлакопортландцементе должно составлять не менее 30 и не более 60% от веса цемента. Поэтому стоимость шлакопорт-ландцемента значительно ниже, чем портландцемента. Выпускают четыре марки этого цемента 200, 300, 400 и 500. Шлакопортландцемент характеризуется замедленным по сравнению с портландцементом твердением, особенно при невысоких положительных температурах (ниже -f 10°С). Он более стоек к действию агрессивной среды, чем портландцемент, но менее, чем пуццолановый.  [c.14]

Сейчас в СССР производится свыше 30 видов цемента для удовлетворения разнообразных потребностей жилищного, гражданского, промышленного, сельскохозяйственного, гидротехнического и транспортного строительства. Наряду с обычным портландцементом выпускаются быстротвердеющий, высокопрочный, декоративный, сульфатостойкий, тамионажный, пластифицированный, гид-)офобный и другие разновидности портландцемента. 1роизводится шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент, а также глиноземистый и расширяющийся цементы. Развивается и растет в нашей стране такл е производство строительного гипса, извести и ряда других вяжущих материалов. В последние годы особо широкое развитие получило производство изделий из вяжущих веществ бетонных, железобетонных, асбестоцементных, гипсовых, известково-песчаных и т.д.  [c.59]

Введение в состав цемента активной минеральной добавки снижает относительное содержание алюминатов кальция и гидрата окиси кальция, что также способствует повышению стойкости цементов в минерализованных водах. Таким образом, во всех случаях воздействия сульфатных растворов, за исключением раствора MgS04 высокой концентрации, необходимо вводить в портландцемент активную минеральную добавку, содержащую активную кремнекислоту, и, применяя полученный таким способом пуццолановый цемент, изготовлять как можно более плотный бетон.  [c.173]

Процесс твердения пуццоланового портландцемента заключается главным образом в гидратации и гидролизе цемента с образованием гидросиликата, гидроалюмината, гидроферрита и гидрата окиси кальция и во взаимодействии гидравлической добавки с гидратом окиси кальция. В первой стадии твердения активный кремнезем добавки, имеющий чрезвычайно развитую поверхность, адсорбирует на ней большое количество извести. В дальнейшем адсорбированная известь постепенно химически связывается с кремнеземом, образуя гидросиликат кальция. Это вызывает постепенное уменьшение концентрации гидрата окиси кальция в жидкой фазе твердеющей системы, вследствие чего образовавшийся вначале двухкальциевый силикат переходит в однокальциевый, а высокоосновной алюминат — в менее основной.  [c.186]












Для ускорения твердения пуццоланового портландцемента изготовляют клинкер с повышенным содержанием быстрогидратирующихся соединений — трехкальциевых силиката и алюмината применяют более активные минеральные добавки тоньше измалывают цемент увеличивают в некоторой степени дозировку гипса или вводят хлористый кальций.  [c.187]

Замедленное твердение пуццоланового портландцемента вызывает необходимость в более длительном выдерживании во влажной среде свежеизготовленных растворов и бетонов, чтобы обеспечить лучшие условия твердения. Применяемая для ускорения твердения цемента гидротермальная обработка дает при пуццолановом портландцементе относительно больший эффект, чем при портландцементе без добавок.  [c.188]

Все большее распространение находят портландцемент, шлако-портла щцемент, пуццолановый портландцемент, быстротвердеющий портландцемент, сульфатостойкий, пластифицированный и гидрофобный портландцементы, портландцемент для производства асбестоцементных изделий, цементы с микронаполнителями, шлаковые цементы, тамнонажный цемент, расширяющиеся цементы, белый, цветной и другие цементы.  [c.244]

Однако изготовление бетона нри малых водо-цементных отношениях приводит к возрастанию расхода цемента. Для изготовления бетонных смесей, например, на пуццолановом цементе при одинаковой удобообрабатываемости требуется значительно больше воды, чем на приготовление таких же смесей на портландцементе. По этой причине пуццолановые цементы малопригодны или почти непригодны для производства быстротвердеющих бетонов.[c.253]

Предприятия по добыче известнякового и гипсового камня, по производству извести, гиЬса, сухой гипсовой штукатурки, гипсовых перегородочных плит и других гипсовых изделий предприятия по производству известково-пуццоланового, известкового шлакового цемента и других местных вяжущих материалов, по производству известняковой и доломитовой муки и сыромолотого гипса  [c.330]

Результаты обследования состояния железобетонных труб на химических заводах, заводах гидрометаллургии и тепловых электростанциях показали, что к применявшимся для Изготовления бетона стволов труб материалам часто не предъявляли специальных требований. В качестве вяжущих использовали не только портландцемент, но также пуццолановый цемент и шлакопортланд-цемент.  [c.55]


Влияние пуццолановых добавок на свойства бетона








Влияние пуццолановых добавок на свойства бетона


Каждый результат представляет собой среднюю из испытаний 10—20 образцов портландцемента или пуццоланового портландцемента, твердевших в различных условиях (во влажной камере и в ванне с гидравлическим затвором). Для изготовления цементов были применены все виды- пуццолановых добавок: пемза, диатомито-вые сланцы и земли, вулканический пепел, сырые и обожженные глины.

Хотя прочность на сжатие у бетонов из пуццоланового портландцемента оказалась несколько ниже, чем у соответствующих чистых портландцементных бетонов, абсолютные показатели прочности у тех и других можно считать вполне удовлетворительными.

Пемза считается одной из добавок, понижающих прочность цемента и бетона. Правда, ее качество можно улучшить с помощью обжига и тонкого помола. Но такая обработка повышает стоимость добавки, и (поэтому гораздо выгоднее применять ее в натуральном виде, если при этом можно получить бетон удовлетворительной прочности. Образцы готовились из цемента и пемзы, взятых в различных соотношениях. Пемза из района Фресно, Калифорния, применялась в натуральном виде.

Величина модуля Юнга колебалась от 280 000 до 308 000 кг/см2 к 28 суткам и от 370 000 до 390 000 кг/см2 к 5 годам. Соответствующие величины для коэффициента Пуассона составляли от 0,17 до 0,18 к 28 суткам и от 0,21 до 0,22” к 5 годам.

Одной из лучших добавок с точки зрения роста прочности цемента и бетона является летучая зола.

Рис. 1. Пуццолановый портландцемент выделяет меньше тепла, чем протландцементы I и II, и с меньшей скоростью, что дает лучшие результаты для бетона, чем искусственное охлаждение:
а — теплота гидратации; б—повышение температуры; 1—портландцемент I; 2— портландцемент II; 3 — пуццолановый портландцемент II с 25% добавки; 4— портландцемент IV

Данные не отличались сколько-нибудь заметными колебаниями для каждого срока твердения; по мере увеличения срока твердения и роста прочности соответственно увеличивались и показатели модуля Юнга и коэффициента Пуассона..

По величине тепловыделения и повышению температуры бетон из портландцемента типа II с добавкой летучей золы практически не отличается от бетона из портландцемента типа IV (низкотер-мичного) без всяких добавок (рис. 1). Это означает, что термическая усадка такого бетона после охлаждения его до средней постоянной температуры должна быть меньше, — весьма важное свойство для массивных сооружений. Опыты, представленные на рис. 1, проводились в камерах с адиабатически регулируемой температурой хранения; расход цемента при изготовлении образцов массивного бетона составлял около 220 кг/м3.

Усадка при высыхании у бетона из пуццол а нового портланд-цемента с высококачественными пуццоланами не намного выше, чем у такого же бетона из чистого портландцемента. В качестве пуццолановой добавки в этих опытах применялся обожженный опаловидный сланец. При введении до 25% он даже несколько снизил усадку.

Аналогичные данные по усадке получены и для бетона, изготовленного из пуццоланового портландцемента с добавкой летучей золы. Эти данные представляют собой средние результаты из пяти серий испытаний, причем летучая зола была взята из двух различных источников. В качестве природных заполнителей использовались различные материалы. И в этом случае добавка летучей золы во всех дозировках снизила усадку бетона при высыхании.

Рис. 2. Трещииоустойчивость бетона увеличивается при применении пуццоланового портландцемента:
I — температурный цикл; II — напряжения; III — разрушение образца; 1 — портландцемент I; 2— портландцемент И; 3 — пуццолановый портландцемет II с 30% пемзы; 4 — портландцемент IV

Применение пуццолановых цементов улучшает способность бетона к расширению, т. е. его трещиноустойчивость, как видно из рис. 2. Образцы диаметром 15 см и длиной 60 см, изготовленные из различных видов цементов (обыкновенного, умеренно термичного, низкотермичнош и пуццоланового) с одними и теми же заполнителями, помещались в герметически закрытые оболочки из мягкой меди с укрепленными на них в продольном направлении приборами для измерения деформации. Образцы подвергались воздействию переменных циклов повышения и понижения температуры в соответствии с величинами теплоты гидратации каждого цемента. Как только образцы обнаруживали тенденцию к расширению, их специальными пружинными зажимами устанавливали на постоянную длину. Затем, после охлаждения и снятия сжимающих напряжений, образцы переносили в пружинную натяжную рамку, устанавливали на постоянную длину и подвергали действию растягивающих усилий. Образцы из обыкновенного и умеренно термичного цемента разрушались, не достигнув первоначальной исходной температуры. Образцы из низкотермичного и пуццоланового цемента выдерживались при начальной температуре в течение известного времени, а затем медленно охлаждались, причем исходная длина их оставалась неизменной. Как видно из графика на нижней части рис. 31, они до разрушения выдержали напряжение от 21 до 19 кг/см2, причем пуццолановый цемент показал гораздо большую степень пластической деформации при постоянной температуре. Этот опыт объясняет причину появления легких трещин в сооружениях, изготовленных из низкотермичных и пуццолановых цементов, а также повышенной способности бетона из пуццоланового цемента к сопротивлению высоким напряжениям, которые возникают при пластической деформации.

Рис. 3. Многие пуццолановые добавки уменьшают расширение раствора и бетона, вызываемое реакцией щелочи — заполнители:
1 — портландцемент без добавок; 2 — портландцемент с добавкой 20% чистого кварца; 3 — с добавкой 20% необожженного сланца; 4 — с добавкой 20% пемзы: 5 — с добавкой 20% летучей золы; 6 — с добавкой 20% обожженного сланца; 7— с добавкой 20% необработанного опала: 8 — с добавкой 20% обожженного опаловидного сланца

Как было установлено, многие пуццолановые добавки весьма эффективно снижают избыточное расширение бетона, связанное с реакцией между щелочами и заполнителями. Это действие пуццолан иллюстрируется графиком на рис. 32. Дл? опытов были изготовлены растворные образцы-балочки 2,5 X 2,5 X 25 см, состава 1 : 2,25, из высокощелочного цемента и молотого стекла пайрекс в качестве реакционноспособного заполнителя. Дозировка пуццолановой добавки составляла всего 20% по весу. Тем не менее в ряде опытов удалось значительно уменьшить расширение образцов, несмотря на высокую активность заполнителей. В случае менее peaкционносПособных заполнителей пуццолановая добавка была бы еще более эффективной.

Рис. 4. Добавка к портландцементу обожженного опаловидного сланца в разумных пределах повышает морозостойкость бетона:
а — бетон без специальных добавок; б — бетон с воздухововлекающей добавкой

Механизм тормозящего действия пуццолановых добавок на реакцию между щелочами и заполнителями еще не выяснен. Можно предположить, что кремнезем пуццолановой добавки, находящийся в тонкодисперсном состоянии, быстрее вступает в реакцию со щелочами портландцемента; вследствие этого большая часть вредных реакций проходит еще до того, как бетон успевает затвердеть, и тем самым снижается или вовсе устраняется избыточное расширение бетона.

Рис. 5. Стойкость порт-ландцементов и пуццолано-вых портландцементов в 10-процентном растворе сернокислого натрия; заштрихованные участки — отсутствие разрушения; —х) в течение 14 мес. не наблюдалось ясно выраженного разрушения. 1—75% портландцемента II, 25% глинистого сланца; 2 — 75% портландцемента II: 25% пемзы; 3 — 70% портландцемента, 30% ила; 4 — 70% портландцемента IV, 25% пуццоланы; 5 — 50% портландцемента II, 50% пуццоланы; 6 — 65% портландцемента II, 35% пуццоланы; 7 — 75% портландцемента, 25% пуццоланы; 5 — 85% портландцемента II, 15% пуццоланы; 9 — 65% портландцемента I, 35% пуццоланы; 10 — 75% портландцемента I, 25% пуццоланы; 11 — сульфатостойкий портландцемент V; 12 — портландцемент IV; 13 — быстротвердеющий портландцемент III; 14 — портландцемент II; 15 — портландцемент I

Сопротивление бетона замораживанию и оттаиванию (морозостойкость) несколько ниже при применении пуццоланового портландцемента по сравнению с чистым портландцементом. Однако при введении высококачественных пуццолан в разумных дозировках снижение долговечности бетона незначительно. В некоторых случаях удовлетворительная долговечность может быть получена при введении воздухововлекающих добавок.

Повышенная сульфатостойкость пуццоланового портландцемента была установлена многими исследователями. Некоторые данные по этому вопросу приводятся на рис. 5. На графиках этого рисунка показано, сколько времени могут выдержать до разрушения образцы из чистого цемента при хранении в 10-процентном растворе сульфата натрия.

На рис. 6 представлены данные о влиянии добавок летучей золы и обожженного опаловидного сланца на водопроницаемость тощих бетонов. В двух левых прямоугольниках приведены абсолютные объемы цемента и пуццолановых добавок в куб. футах на куб. ярд бетона. В бетонах из пуццолановых цементов объем добавки заштрихован косыми линиями. В двух правых прямоугольниках показаны коэффициенты проницаемости, выраженные в виде количества воды ( в куб. футах в год), протекающего через площадь в 1 кв. фут, с гидравлическим уклоном, равным 1. В верхнем прямоугольнике даны средние величины к, определенные на бетонных образцах-цилиндрах 45 X 45 см с предельной крупностью заполнителей 15 мм (из трех месторождений). В нижнем прямоугольнике даны средние величины к, определенные на образцах-цилиндрах 15 X 15 см с предельной крупностью заполнителей 3,75 мм (из одного месторождения).

Рис. 6. Водопроницаемость бетона с добавкой летучей золы и обожженного опаловидного сланца;
I — образцы-цилиндры 45 X X 45 см, предельная крупность заполнителя 15 см; II— образцы-цилиндры 15X15 см, предельная крупность заполнителя 3,75 см. Удельная поверхность в см2/г (по Блейну): цемента — 3590, летучей золы — 3746, опаловидного сланца — 13500. 1 — 100% портландцемента II: 2— портландцемент II с добавкой 33% летучей золы; 3—с добавкой 35% летучей золы; 4 — с добавкой 38% летучей золы; 5 — бетон с добавкой 35% летучей золы при затворении; 6—портландцемент II с добавкой 35% сланца; 7 — бетон с добавкой 35% сланца при затворении

Три верхних отрезка в верхнем правом прямоугольнике отражают постоянное увеличение коэффициента проницаемости при уменьшении расхода цемента. Эти отрезки представляют соответственно расход цемента в 4, 3 и 2 мешка цемента на 1 куб. ярд бетона (230, 172 и 114 кг/м3 бетона). Четвертый сверху отрезок представляет бетон с расходом цемента 3 мешка и пуццоланы 1 мешок на 1 куб. ярд (230 кг пуццоланового цемента на 1 м3 бетона). Но так как пуццолановая добавка вводилась по весу, то она фактически замещала не равный вес, а больший объем цемента. Поэтому отрезок показан несколько более длинным, чем соответствующий отрезок для чистого цемента без добавки. Два нижних отрезка в верхнем прямоугольнике представляют смесь с расходом цемента 3 мешка на 1 куб. ярд (172 кг/м3 бетона).

В нижнем прямоугольнике представлены смеси, полученные на основе замещения цемента по объему. Пуццолановые добавки введены из расчета объема цемента и представляют собой часть объема цемента в контрольной смеси. Количество добавки рассчитано таким же образом, но фактически она замещает объем песка и гравия при проектировании смеси.





Читать далее:
Обработка шлака и легких заполнителей
Однородность заполнителей для бетона
Установка для обработки породы
Разработка месторождений заполнителей
Испытание отобранных проб заполнителей
Отбор проб
Разведка заполнителей
Поисковые работы
Легкие заполнители
Реакция между щелочами и заполнителями в бетоне











Пуццолановые и шлаковые цементы

Пуццолановый цемент является одной из самых древних разновидностей цемента. Уже в Древнем Риме для получения гидравлического вяжущего материала научились использовать в качестве добавки к извести рыхлую вулканическую породу — пуццолану. Полученная смесь представляла собой известково-пуццолановый цемент, который отличался особой прочностью. Сейчас под словосочетанием «пуццолановый цемент» подразумевают целую группу цементов, в составе которых содержится не менее 20% активных минеральных добавок. Однако самым распространенным в строительстве на сегодняшний день является пуццолановый портландцемент. Его получают путем помола портландцементного клинкера (его массовая доля в составе пуццоланового портландцемента колеблется от 60 до 80%), активной минеральной добавки (20 — 40%) и небольшого количества гипса. В отличие от обычного портландцемента пуццолановый цемент обладает повышенной коррозийной стойкостью, особенно в мягких и сульфатных водах, пониженной морозостойкостью и меньшей скоростью твердения. Исходя из этих особенностей, определяется и основные области применения пуццоланового портландцемента. Его вводят в состав монолитных и сборных бетонов и железобетонов, которые используют в подземных и подводных конструкциях. Так же допускают возможность применения пуццолановых цементов в надземных конструкциях, которые находятся в условиях повышенной влажности и в строительных растворах. Не допускается использование пуццоланового портландцемента в конструкциях, которые подвергаются быстрому высыханию или испытывают попеременное высушивание и увлажнение, а так же в составе морозостойких бетонов.

Шлаковый цемент — это так же общее название для группы цементов, которые изготавливаются при совместном помоле гранулированных доменных шлаков с добавками-активизаторами (так называют в данном случае известь, строительный гипс, ангидрит и т. д.). Возможно и простое смешивание этих компонентов, которые были заранее измельчены. Принято различать два вида шлакового цемента: известково-шлаковый, в состав которого входит 10 — 30% извести, до 5% гипса (от массы цемента), и сульфатно-шлаковый (его состав: 15 — 20% гипса или ангидрида, до 5% портландцемента или до 2% извести). Последний особенно часто используют для производства автоклавных материалов и изделий. Доменный шлак и природный гипс, который входят в состав шлакопортландцемента, позволяют регулировать сроки схватывания раствора. Исходя из своей прочности, он выпускается под следующими марками: 300, 400 и 500. Так же производят быстротвердеющий шлакопортландцемент (ШПЦ-Б), который отличается повышенной прочностью уже на 3 сутки после схватывания. Такой цемент выпускается под маркой 400. Физико-химические особенности шлакового цемента так же обуславливают области как желательного, так и нежелательного его использования. Его рекомендуют использовать в монолитных массивных бетонных и железобетонных конструкциях, которые идут на строительство подземных и подводных сооружений. Не рекомендуется использовать шлаковый цемент в качестве составляющей в морозостойких бетонах и тяжелых бетонах, затвердевание которых происходит при температуре меньше +10°C. Так же как и пуццолановые, шлаковые цементы нельзя использовать в случаях, которые будут сопряжены с попеременным увлажнением и высушиванием конструкции.

Важно для каждого вида работ использовать строго определенный вид цемента, так как это не только продлит жизнь конструкции, но и позволит соблюсти правила безопасности для будущего строения, а значит и для всех, кому придется там находиться.

Пуццолановый портландцемент — что это?

Для строительства объектов жилищного, промышленного, сельскохозяйственного назначения, работающих в условиях повышенной влажности, применяются различные виды пуццолановых цементов, состоящих из искусственного вяжущего вещества — клинкера с присоединением природных добавок. Рассмотрим основные преимущества, недостатки и способы использования этой смеси.

Области применения метакаолина:

Перечисленные выше особенности метакаолина определяют следующие основные области его применения.

Тяжелые бетоны, в том числе, высокопрочные и самоуплотняющиеся.

Снижение дозировки цемента при производстве бетонов всегда являлось целевой функцией задачи оптимизации состава бетонной смеси

Это важно как с экономической точки зрения, что особенно актуально в последнее время, в связи с интенсивным ростом цен на цемент, так и с точки зрения повышения характеристик бетонов, в частности, снижения их ползучести и усадочных деформаций

В сочетании с применением высокоэффективных пластификаторов, метакаолин позволяет существенно снизить количество цемента в рецептурах бетонов, особенно, в бетонах с повышенными требованиями к водонепроницаемости и морозостойкости. Опыт показывает, что уже при дозировке 2% к ПЦ метакаолин значительно повышает водонепроницаемость получаемых составов.

При этом, в рецептурах высокопрочных бетонов, снижение требуемого количества метакаолина и суперпластификаторов по сравнению с составами, содержащими МК ведет к дополнительному снижению себестоимости рецептур.

  • Обычная дозировка ВМК — 3-5% к ПЦ.
  • Преимущества: Повышение ранней и конечной прочности и непроницаемости
  • Повышение седиментационной стойкости
  • Улучшение пластичности и перекачиваемости

Легкие бетоны, в том числе, ячеистые бетоны пониженной плотности

Введение метакаолина в рецептуры ячеистобетонных смесей позволяет повысить прочность ячеистых бетонов при заданной плотности, или снизить плотность при заданной прочности.

Это обусловлено двумя факторами:

  • Улучшение структуры пены за счет содержания тонкодисперсных пластинчатых частиц.
  • Повысить прочность межпоровых перегородок за счет повышения прочности цементного камня.

Имеется положительный опыт применения метакаолина и в автоклавных ячеистых бетонах. В этом случае, применение ВМК позволяет стабилизировать сроки схватывания газобетона, позволяя облегчить выбор времени резки монолита на блоки при помощи струны.

Составы на основе ГЦПВ (штукатурные составы, ровнители для полов)

Для надежного предотвращения неконтролируемого оразования эттрингита в ГЦПВ составах, достаточно введения 10% метакаолина к содержащемуся в ГЦПВ портландцементу. Это приводит к дозировке ВМК всего лишь в количестве 1-2% ко всей рецептуре состава. Такие низкие дозировки метакаолина в сочетании со снижением требуемого количества суперпластификатора обеспечивают хороший экономический эффект в ГЦПВ рецептурах.

В рецептурах самовыравнивающихся смесей метакаолин существенно улучшает стойкость смеси к расслоению, повышая, тем самым ее качество. Это так же верно и для цементных самовыравнивающихся смесей.

Цементно-известковые составы

Цементно-известковые штукатурки очень популярны благодаря высокой пластичности и технологичности. Замена части извести (до 50%) в этих составах на метакаолин позволяет повысить прочность и атмосферостойкость этих штукатурок без ухудшения их технологичности.

При этом, получаемые штукатурные составы обладают повышенными защитными свойствами к нижележащим слоям, водонепроницаемы и стойки к высолообразованию. Это позволяет формулировать высокоэффективные минеральные декоративные фасадные штукатурки, в том числе, на основе белого цемента.

Другие цементные составы

Высокая эффективность метакаолина в сочетании с высокой технологичностью получаемых с его применением составов, делают метакаолин прекрасным модификатором для материалов, поверхность которых отделывается методами затирки и заглаживания, в частности, ремонтных составов для бетона и материалов для устройства бетонных покрытий полов (упрочнителей), в затирочных составах для межплиточных швов и др.

Материалы на других видах вяжущих

Метакаолин проявляет поистине потрясающую универсальность, и позволяет значительно повышать водостойкость материалов на других видах вяжущих, в частности:

  • На основе магнезиального вяжущего — метакаолин позволяет не только повысить водостойкость этого вяжущего, но и частично решить проблему нестабильности состава применяемого сырья, связывая содержащиеся в нем известь, щелочи и гидроокись магния, образующуюся при медленной гидратации «пережженного» магнезита.
  • На основе силикатных связок — вспомним те самые «геополимеры». метакаолин способен реагировать со щелочными силикатами с образованием водостойких соединений.
  • В термоизоляционных составах на основе ВГЦ, метакаолин позволяет повысить термостойкость составов (остаточную прочность после прокаливания).

Железобетонные конструкции

У нас продается новороссийского производства цемент марки 42.5 с пуццоланой. Почитал инструкции — он годится только для влажной среды, не допускает увлажнения-высыхания и увлажнения-заморозки. Не допускает высыхания, не доходит до проектной марки за 28 дней, не допускает работы в мороз и тд. Очень хотелось бы узнать — это действительно цемент исключительно для фундаментов или его как то можно использовать для несущих конструкций? И что делать, если просто нет другого? Может, мешать его с чем то?

Купил, теперь лежит и я не решаюсь его использовать.. Выходит, к нам в Крым завозят самое дешевое и плохое из цементов?

Водонепроницаемость у него высокая — вообще нет пор по сравнению с другими, так выходит. Теперь вот с морозостойкостью — раз он не впитывает воду, то, по идее, и кристаллизоваться нечему. Это с готовым бетоном, через время. А вот ДО застывания, видимо, будут проблемы. Патамушта выходит, что он сразу набирает нужное количество воды и начинается процесс схватывания. Если его заморозить, то, ввиду его малопористости, кристаллам воды некуда деваться — нет воздушных пузырьков и смесь может безвозвратно разрыхлиться, а не просто остановить процесс. Ну и написали бы ясно. Про определенные требования при наборе прочности! Так нет, пишется везде, что он не морозостоек и нельзя на жаре. Кубик не сделал, но обязательно сделаю и раздавлю, устал и голова не варила.))) А как раз оставалась кучка. Кубики за мной.

Производство цемента

Все разновидности цемента производятся по одной технологии. Могут отличаться составляющие и их пропорции, добавляться какие-то минеральные и другие вещества в конце, но само производство всегда предполагает определенные этапы и действия. Все современные смеси составляются на базе портландцемента.

Упрощенное описание технологии производства цемента:

  1. Получение первичного сырья: перемолотый известняк и глина смешиваются в шлам в пропорции 4:1.
  2. В процессе обжига шлама при температуре +1500 градусов по Цельсию сырье спекают в твердую массу, которая называется клинкер.
  3. Клинкер очень мелко смалывается до состояния порошка.

К клинкерному порошку добавляют минеральные присадки, гипс, чтобы получить цемент с нужными свойствами.

Состав

В составе цемента работают несколько составляющих на молекулярном уровне. Материал представляет собой тонкий порошок серого цвета, а вот компоненты в его химической формуле есть разные и отвечают за те или иные процессы в бетоне.

Какие вещества содержит цемент:

  • Кальциевый оксид – в объеме около 67%.
  • Кремниевый оксид – в объеме до 22%.
  • Алюминиевые окиси – до 5%.
  • Оксид железа – в объеме до 3%.
  • Разного типа модифицирующие компоненты – максимум 3%.

Материалы, составляющие основу цемента:

Клинкер из глины и извести – от его качества зависят прочность и другие свойства материала.

  • Минеральные компоненты – специальные добавки для улучшения характеристик, расширения сферы использования цемента. Это могут быть измельченные сланцевые материалы, гранулированные шлаки, пуццолановые ингредиенты, известь и т.д.
  • Вспомогательные компоненты с сульфатом кальция – для регулирования особенностей прохождения процесса гидратации.
  • Специальные присадки – синтетические компоненты, повышающие стойкость к кислотам, температурам, агрессивным средам, щелочам.

Портландцемент отличается по составу не только из-за добавления в него компонентов в процессе производства, но и из-за особенностей мест добычи сырья. Так, в каждом регионе цемент другой, хоть и отличия несущественные.

Варианты составов материала:

  • Разные виды глины (включая глинистый сланец и лесс).
  • Мергель, известняк, мел, другие карбонатные породы.
  • Минеральные присадки: кремнеземы, глиноземы, апатит, флюорит, плавиковый шпат, гипс, фосфогипс и т.д.

Прочность

Прочность является одним из самых важных свойств цемента, которое определяет сферу применения, предполагаемые нагрузки, технические характеристики конструкции из бетонного монолита. Нормативную прочность на сжатие цемент приобретает по прошествии 28 дней с момента затворения.

Прочность можно посмотреть по марке (самые популярные марки цемента М300, М400 и М500, указывают на прочность в кг/см2) и классу (указанным маркам соответствуют примерные показатели В20, В30 и В40). Приготовленный раствор твердеть начинает в течение 1-2 часов, завершается процесс минимум через 12 часов после укладки.

Далее появляется гидратационное тепло и бетон набирает прочность в течение 28 суток. При низких наружных температурах тепло позволяет цементу набрать полный цикл прочности, при высоких – может спровоцировать ускорение прохождения реакции, в результате чего распространяются трещины из-за появления температурных напряжений.

Прочность цемента смотрят на упаковке и в специальных таблицах, для каждой сферы и типа конструкции, определенной нагрузки ищется оптимальный показатель. На прочность влияет также соблюдение технологии замешивания раствора, укладки, ухода после.

Технические показатели

По ГОСТ 31108–2003 пуццолановый портландцемент имеет следующие характеристики, приведённые в таблице:

Наименование свойств Количество Примечание
1 Активных добавок (%) 20–40
2 Плотность (г/см³) 2,7–2,9
3 Срок хранения (месяц) 6 В сухом помещении
4 Прочность на сжатие (МПа) 42,5–62,5 По истечении 28 суток
5 Время схватывания начало /конец (час:мин) 0:45/12:00
6 Прочность на изгиб (МПа) 6,8 После 28 суток
7 Густота цементного теста (%) 28–35
8 Объёмный вес (кг/м³) 800–1000 В рыхлом состоянии
9 Удельный вес (кгс/м³) 2,7–2,9
10 Объёмный вес (кг/м³) 1200–1600 В уплотнённом виде
11 Тонкость помола на сите №008 (%) До 10

Технические характеристики

Расширяющийся (напрягающий) цемент отличается высокой прочностью. При выборе вида материала с такими характеристиками определяют целевое назначение бетонной конструкции, что позволяет определить достаточные показатели влагопоглощения, пористости. На основании данных параметров подбирают вид состава.

Напрягающий цемент относится к классу бетона В40. При этом его характеризует минимальный показатель влагопоглощения и пористости по сравнению с портландцементом и составами, содержащими пластификаторы.

Марки и свойства

Различают:

Первый из вариантов представляет собой безусадочную смесь. Главная характеристика такого материала — минимальное линейное расширение. Марка НЦ-20 востребована больше, чем остальные, что обусловлено средними характеристиками: достаточной прочностью, умеренным увеличением объема при застывании.

Напрягающий цемент НЦ-20 относится к средней ценовой категории, что способствует его широкому распространению. Такой материал может использоваться на разных объектах.

Для сравнения, последний из вариантов отличается более высокой прочностью. По другим показателям он также превосходит ранее рассмотренные аналоги. Такой материал может существенно расширяться. Его используют на объектах с повышенными требованиями к материалам по прочности, влагостойкости и линейному расширению.

Продолжительность службы готовой конструкции многократно увеличивается

Однако в процессе работы нужно проявлять осторожность, т. к

цемент НЦ-40 быстро схватывается. Стоит материал дороже аналогов.

Свойства составов с маркировкой НЦ:

  • повышенная устойчивость к нагрузкам на сжатие;
  • застывает смесь через 30 минут после заливки;
  • готовая конструкция из материала НЦ характеризуется минимальным количеством пор, что обеспечивает гидроизоляционные свойства;
  • устойчивость к истиранию;
  • воздухонепроницаемость;
  • цементная смесь после застывания выдерживает до 1500 циклов замораживания/размораживания, при этом конструкция не разрушается, структура не меняется;
  • материал проявляет устойчивость к воздействию агрессивных сред;
  • обеспечивается высокий показатель адгезии слоя цементной смеси с поверхностями из различных материалов;
  • линейное напряжение: 0,3-2%;
  • самонапряжение — от 2 МПа;
  • диапазон рабочих температур: +5…+35°С.

Плюсы и минусы

Положительные качества:

  • неограниченный период эксплуатации;
  • материал не содержит вредные добавки;
  • универсальность: используется цемент НЦ для гидроизоляции, заделки швов, при возведении фундаментов, бассейнов и других объектов;
  • отличные эксплуатационные характеристики.

Недостатков у цемента ЦН мало. Отмечают высокую цену. Причем стоимость в Москве и регионах отличается. Кроме того, часто в продаже встречаются подделки. Если нет опыта и знаний, определить качественный материал можно только при условии, что у продавца имеется сертификат качества. Еще, не все марки цемента НЦ выдерживают воздействие низких температур.

Особенности

Если состав смеси корректируется, нужно помнить о том, что при сильном нарушении пропорций или добавлении укрепляющих добавок скорость схватывания возрастает. Работать с таким цементом будет сложно.

Когда на завершающем этапе работ заканчивается сухая смесь, нельзя добавлять компоненты для увеличения объема материала, т. к. это может стать причиной снижения прочности, огнеупорности и потери других свойств.

Где применяется

Свойства материала определяют сферу его применения — строительство зданий и сооружений, работающих в воде или условиях высокой влажности. Гидростойкий цемент требуется при возведении следующих объектов:

  • плотин;
  • подземных емкостей, бункеров, тоннелей;
  • канализационных систем;
  • доков;
  • опор мостов;
  • причалов и иных сооружений речных портов.

Пуццолановый портландцемент также рекомендован к применению при возведении объектов, подверженных воздействию минерализованных грунтовых вод. Это могут быть как жилые, так и промышленные здания, непрерывно находящиеся под воздействием агрессивной среды. Материал используют для возведения водопроводных коммуникаций и комплексов водоотведения: шлюзов, оросительных каналов, систем осушения.

Пуццолановый цемент подходит для создания бетонов с помощью технологии пропаривания. Таким образом создаются прочные, коррозионностойкие конструкции.

Структура

Общий помол, являющийся самой популярной методикой изготовления известково-пуццоланового цемента, имеет отличительную особенность в виде размола клинкера вместе с гипсом и минеральными активными элементами в многокамерной специальной мельнице. Перед этим ингредиенты дробятся и доводятся до требуемого уровня влажности в сушильном барабане. Стоит отметить, что увеличение долевого соотношения добавок способствует уменьшению себестоимости материала.

Известково-пуццолановый цемент имеет процесс затвердевания, чувствительный к температурным перепадам. При температуре до 14 градусов смесь отличается более медленным застыванием. Процесс практически останавливается, если окружающая температура составляет 5 градусов. Из-за этого существенно усложняется использование материала в холодное время года на открытом пространстве.

При этом пуццолановый цемент схватывается намного быстрее при больших значениях температур и даже превышает показатели привычного портландцемента. Для увеличения эксплуатационных характеристик изготовленных элементов они могут подвергаться дополнительной тепловой обработке при температуре в пределах 80-90 градусов.

Пуццолана в цементе что это?

Пуццолановый цемент – это одна из самых древних разновидностей строительного материала. История возникновения цемента этого типа уходит во времена Древнего Рима и Древней Греции. Именно тогда древние строители, добавляя в известь, измельченную вулканическую породу «пуццолану», научились изготавливать вяжущее отличающееся высокой прочностью и влагостойкостью.

Пуццолановые цементы

Для строительства объектов жилищного, промышленного, сельскохозяйственного назначения, работающих в условиях повышенной влажности, применяются различные виды пуццолановых цементов, состоящих из искусственного вяжущего вещества — клинкера с присоединением природных добавок. Рассмотрим основные преимущества, недостатки и способы использования этой смеси.

Производство цемента

Все разновидности цемента производятся по одной технологии. Могут отличаться составляющие и их пропорции, добавляться какие-то минеральные и другие вещества в конце, но само производство всегда предполагает определенные этапы и действия. Все современные смеси составляются на базе портландцемента.

Упрощенное описание технологии производства цемента:

  1. Получение первичного сырья: перемолотый известняк и глина смешиваются в шлам в пропорции 4:1.
  2. В процессе обжига шлама при температуре +1500 градусов по Цельсию сырье спекают в твердую массу, которая называется клинкер.
  3. Клинкер очень мелко смалывается до состояния порошка.

К клинкерному порошку добавляют минеральные присадки, гипс, чтобы получить цемент с нужными свойствами.

Состав

В составе цемента работают несколько составляющих на молекулярном уровне. Материал представляет собой тонкий порошок серого цвета, а вот компоненты в его химической формуле есть разные и отвечают за те или иные процессы в бетоне.

Какие вещества содержит цемент:

  • Кальциевый оксид – в объеме около 67%.
  • Кремниевый оксид – в объеме до 22%.
  • Алюминиевые окиси – до 5%.
  • Оксид железа – в объеме до 3%.
  • Разного типа модифицирующие компоненты – максимум 3%.

Материалы, составляющие основу цемента:

Клинкер из глины и извести – от его качества зависят прочность и другие свойства материала.

  • Минеральные компоненты – специальные добавки для улучшения характеристик, расширения сферы использования цемента. Это могут быть измельченные сланцевые материалы, гранулированные шлаки, пуццолановые ингредиенты, известь и т.д.
  • Вспомогательные компоненты с сульфатом кальция – для регулирования особенностей прохождения процесса гидратации.
  • Специальные присадки – синтетические компоненты, повышающие стойкость к кислотам, температурам, агрессивным средам, щелочам.

Портландцемент отличается по составу не только из-за добавления в него компонентов в процессе производства, но и из-за особенностей мест добычи сырья. Так, в каждом регионе цемент другой, хоть и отличия несущественные.

Варианты составов материала:

  • Разные виды глины (включая глинистый сланец и лесс).
  • Мергель, известняк, мел, другие карбонатные породы.
  • Минеральные присадки: кремнеземы, глиноземы, апатит, флюорит, плавиковый шпат, гипс, фосфогипс и т.д.

Прочность

Прочность является одним из самых важных свойств цемента, которое определяет сферу применения, предполагаемые нагрузки, технические характеристики конструкции из бетонного монолита. Нормативную прочность на сжатие цемент приобретает по прошествии 28 дней с момента затворения.

Прочность можно посмотреть по марке (самые популярные марки цемента М300, М400 и М500, указывают на прочность в кг/см2) и классу (указанным маркам соответствуют примерные показатели В20, В30 и В40). Приготовленный раствор твердеть начинает в течение 1-2 часов, завершается процесс минимум через 12 часов после укладки.

Далее появляется гидратационное тепло и бетон набирает прочность в течение 28 суток. При низких наружных температурах тепло позволяет цементу набрать полный цикл прочности, при высоких – может спровоцировать ускорение прохождения реакции, в результате чего распространяются трещины из-за появления температурных напряжений.

Прочность цемента смотрят на упаковке и в специальных таблицах, для каждой сферы и типа конструкции, определенной нагрузки ищется оптимальный показатель. На прочность влияет также соблюдение технологии замешивания раствора, укладки, ухода после.

Пуццолановый цемент, производство и применение пуццоланового цемента.

Пуццолановым цементом называется гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и во влажных условиях, получаемое путем совместного помола цементного клинкера с активной минеральной добавкой или тщательным смешением в сухом виде тех же раздельно измельченных материалов.

Весовое содержание добавок зависит от их состава и свойств. Содержание добавок осадочного происхождения составляет 20-35%, добавок вулканического происхождения обожженной глины, глиежа и топливной золы 25-40%. Устанавливая оптимальное соотношение между цементным клинкером и активной минеральной добавкой, приходится также учитывать и минералогический состав клинкера. При помоле пуццоланового цемента добавляют гипс в количестве, необходимом для регулирования сроков схватывания, с тем, однако, чтобы содержание SO3 в пуццолановом цементе не превышало 3,5%.

Производство пуццоланового цемента по наиболее распространенному способу — совместному помолу — отличается от производства цемента тем, что клинкер, выходящий из печи, размалывается в многокамерной мельнице вместе с активной минеральной добавкой и гипсом. До помола добавку дробят и сушат в сушильном барабане, гипс же только дробят. Поскольку расходы по получению клинкера выше, чем расходы по дроблению и сушке добавки, себестоимость пуццоланового цемента ниже себестоимости цемента. С увеличением количества вводимой добавки себестоимость уменьшается.

Требуемое количество добавки зависит от активности: чем она выше, тем меньше ее вводится в пуццолановый цемент. Хотя мaлоактивныe дешевые добавки вводимые в большем количестве (чем активные), понижают стоимость цемента, все же нет оснований считать эти добавки более выгодными. Даже при оптимальных дозировках они дают пуццолановый цемент меньшей прочности, чем более активные добавки, так как содержат сравнительно больше инертных составляющих.

Пуццолановый цемент можно изготовлять не только на заводах, но и непосредственно на стройках, в специальных сушильно-помольных установках, где активная минеральная добавка высушивается, размалывается и смешивается с цементом или осуществляется совместный помол клинкера с предварительно высушенной добавкой. При этом транспортируется только клинкер, так как перевозить его удобнее, чем измолотый цемент; кроме того, уменьшается загрузка транспорта, так как добавка является местным материалом. Наряду с этим, на стройках получают свежеизготовленныЙ пуццолановый цемент, состав которого можно изменять, вводя в него наполнители. Однако строительство помольных установок может оказываться рентабельным только на очень крупных стройках.

В других случаях можно применять предложенную С. В. Шестоперовым мокрую пуццоланизацию цемента, при которой активная минеральная добавка в смеси с водой вводится в виде водной суспензии в бетономешалку в процессе изготовления бетонной смеси. Это возможно лишь при легко распускающихся в воде добавках, какими являются многие виды трепелов и диатомитов. Мокрая присадка гидравлических добавок была впервые применена на строительстве канала имени Москвы. Наряду с мокрой возможна и сухая присадка в бетономешалку тонкоизмолотой добавки. Однако в этом случае она хуже смешивается с цементом.

Требования стандарта к тонкости помола такие же, что и для цемента, остаток на сите №008 не должен превышать 15%. Однако целесообразно размалывать пуццолановый цемент возможно более тонко, так как при этом увеличивается поверхность взаимодействия между реагирующими компонентами, что ведет к ускорению твердения. Весьма эффективен, особенно при использовании мягких добавок, двухступенчатый помол, при которого вначале измельчают цементный клинкер с гипсом до обычной или несколько меньшей удельной поверхности, а затем в мельницу подают активную минеральную добавку, и всю смесь измельчают до заданной тонкости помола. При совместном помоле, когда в мельницу одновременно загружают клинкер, добавку и гипс, добавка размалывается в первую очередь, и она оказывается измельченной более тонко, чем цементным клинкер, что понижает свойства пуццоланового цемента.

При твердении пуццоланового цемента вначале взаимодействуют с водой цементные частицы, образуя гидрат окиси кальция, двухкальциевый гидросиликат С2SН2 и высокоосновные гидроалюминаты и гидроферриты кальция. Наличие активной минеральной добавки ускоряет гидратацию и гидролиз цементной части пуццоланового цемента. Вслед за этим активная составляющая добавок вступает во взаимодействие с продуктами гидратации цемента, в первую очередь с гидратом окиси кальция. Это вызывает постепенное уменьшение концентрации извести в жидкой фазе твердеющей системы, в результате чего двухкальциевый гидросиликат переходит в однокальциевый — CSH (В), а высокоосновные гидроалюминаты — в менее основные. При взаимодействии гидроалюминатов и активного Si02 возможно образование сульфатостойких гидрогранатов типа 3СаО*Аl2О3* xSi02(6-2х) Н2О, которые значительно быстрее возникают при автоклавном твердении.

Пуццолановые цементы, при твердении которых связывается гидрат окиси кальция и образуются менее основные гидросиликаты и гидроалюминаты кальция, чем при твердении цемента, значительно более стойки по отношению к выщелачиванию пресной водой и к воздействию минерализованых вод.

Некоторые активные минеральные добавки, например обожженная глина, содержат довольно много активного глинозема, который при взаимодействии с гидратом окиси кальция образует в процессе твердения значительное количество гидроалюмината кальция, способствующего образованию дополнительного количества гидросульфоалюмината кальция при сульфатной коррозии. Поэтому пуццолановый цемент на основе обожженной глины в течение длительного времени рекомендовали лишь для сооружений, подверженных воздействию пресных вод.

Однако работы И. С. Канцепольского показали, что если каолинитовые и полиминеральные глины обжигать при температуре перехода аморфного глинозема в кристаллическое состояние (900-1000 °C), то при таком обжиге глинозем теряет свою химическую активность, а кремнезем в определенной степени сохраняет ее. Таким образом, обожженные глины повышают сульфатостойкость цемента. Сульфатостойкий цемент получается в этом случае при повышенных дозировках высокообожженных глин (30% и выше). На этой основе в Средней Азии выпускается глиеж-цемент, стойкий как в пресных, так и в минерализованных водах. Растворимого глинозема в глиеже должно быть не более 3%.

При взаимодействии с водой и гидратом окиси кальция, образующегося при твердении цемента, отдельные зерна измельченной добавки увеличиваются в объеме (набухают). Это вызывает уплотнение раствора или бетона. Уплотнение увеличивает также водо- и солестойкость пуццоланового цемента, так как затрудняет проникновение агрессивных вод внутрь бетонного массива и препятствует разрушению бетона. Поэтому при определении активности минеральной добавки необходимо устанавливать степень ее набухания в известковой воде.

Объемный вес пуццоланового (трепельного) цемента в рыхлом состоянии 800-1000 кг/м3, а в уплотненном 1200-1600 кг/м3. Удельный вес его — 2,7-2,9. Следовательно, как объемный, так и удельный вес пуццоланового цемента ниже, чем у цемента. Поэтому выход теста из пуццоланового цемента больше, чем из цемента. При одном и том же весовом количестве вяжущего вещества из пуццоланового цемента получается более плотный и водонепроницаемый бетон, так как объем этого количества пуццоланового цемента больше объема цемента.

Пуццолановый цемент твердеет медленнее, чем цемент. При стандартных испытаниях в трамбованных образцах из раствора жесткой консистенции впервые сроки он обладает меньшей прочностью, чем цемент, из которого он изготовлен. Однако в дальнейшем пуццолановый цемент догоняет и даже перегоняет его порочности, причем чем активнее добавка, тем в более короткий срок это происходит.

Более высокая конечная прочность пуццоланового цемента объясняется тем, что общее количество гидросиликата кальция, образующегося в пуццолановом цементе, больше, чем в цементе. Медленное нарастание прочности пуццоланового цемента впервые сроки вызывается тем, что вводимая добавка как бы разбавляет цементный раствор, уменьшает количество чистого цемента. Однако, как только значительное количество активного кремнезема добавки вступит во взаимодействие с выделяющимся гидратом окиси кальция, твердение значительно ускоряется и прочность растворов из пуццоланового цемента становится такой же, как и у растворов из цемента. Поэтому растворы и бетоны на пуццолановом цементе должны находиться во влажной среде более продолжительное время, чем изделия из цемента.

Замедление твердения вызывается также большей водопотребностью пуццолановых цементов, особенно изготовляемых на основе трепелов и диатомитов. Введение активных минеральных добавок увеличивает количество воды, необходимое для получения цементного теста нормальной густоты примерно с 25 до 30-40% и выше. Соответственно повышается и нормальная густота раствора с песком 1:3. При использовании в качестве добавок трасса или туфа водопотребность пуццоланового цемента несколько меньше, но все же превышает водопотре6ность цемента.

Повышенный расход воды и ряд других причин вызывают необходимость увеличивать расход пуццоланового цемента на 1м3 бетона на 15-20% по сравнению с цементом той же марки. Вид используемой добавки влияет на свойства пуццоланового цемента. Поэтому, чтобы иметь более точное представление о свойствах данного вяжущего, вместо обобщенного названия «пуццолановый цемент» целесообразнее применять частные названия: трепельный цемент, трассовый и т. д.

Не повышает водопотребности бетонной смеси добавка золы уноса, которую можно вводить в состав, как цемента, так и бетонной смеси. Замена золой части цемента позволяет уменьшить его расход, практически не ухудшая качества бетона.

При испытании стандартных трамбованных образцов из растворов жесткой консистенции отставание пуццоланового цемента по прочности наблюдается лишь в течение очень краткого времени, так как сказывается высокая уплотняющая способность гидравлических добавок и больший выход цементного теста.

При испытании в образцах из растворов пластичной консистенции, т. е. в условиях, более близких к практическим, скорость нарастания прочности пуццоланового цемента замедляется больше и в большинстве случаев даже в отдаленные сроки она не достигает прочности цемента.

Твердение пуццоланового цемента можно ускорить, применяя ряд мероприятий, в частности используя более активные добавки, клинкер с повышенным содержанием трехкальцииевого силиката и трехкальциевого алюмината, которые весьма быстро гидратируются. Ускоряют твердение также более тонкий помол пуццоланового цемента, увеличение в известных пределах дозировки гипса, а также добавка хлористого кальция.

Марки пуццоланового цемента по ГОСТ 970-61: 300, 400, 500 и 600. Они соответствуют пределу прочности при сжатии через 28 суток образцов из раствора жесткой консистенции в кг/см2. Намечаемый к введению ГОСТ 10178-62 предусматривает марки 200, 250, 300, 400 и 450 при испытании в образцах из раствора пластичной консистенции. Предел прочности при изгибе должен быть соответственно не менее: 35, 40, 50, 60 и 65 кг/см2.

При твердении пуцоланового цемента вследствие более медленного течения этого процесса выделяется меньше тепла, чем при твердении цемента. Однако снижение тепловыделения не пропорционально содержанию добавки (оно меньше), что объясняется ускорением гидратации цементных зерен.

Стандарт предусматривает такие же сроки схватывания для пуццоланового цемента, как и для цемента: начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин, а конец не позднее 12 ч. Пуццолановый цемент должен обнаруживать равномерность изменения объема при испытании кипячением и в парах воды.

Водоотделение пуццолановых цементов меньше, чем у цемента, при твердых добавках (трасс, туф и др.) оно мало отличается от водоотделения цемента. Усадка и набухание пуццоланового цемента, при твердении на воздухе и в воде, более высокие, чем у цемента, причем наибольшую усадку и набухание дают пуццолановые цементы на основе добавок осадочного происхождения.

Пуццолановый цемент уступает цементу по воздухостойкости. При достаточно длительном твердении во влажных условиях в первые сроки он не обнаруживает обычно при дальнейшем твердении на воздухе снижения прочности. Однако прирост прочности в этом случае значительно меньше, чем при хранении в воде.

Применять пуццолановый цемент при пониженных температурах нецелесообразно, так как при этом сильно замедляется и без того медленное твердение этого цемента. Наоборот повышенная температура в сочетании с влажной средой дает благоприятные результаты. Поэтому ускорение твердения пуццоланового цемента путем водотепловой обработки дает относительно больший эффект, чем для цемента. Пуццолановый цемент обнаруживает меньшую морозостойкость чем цемент.

Прочность пуццоланового цемента при длительном хранении (на складах) понижается быстрее, чем прочность цемента вследствие большей гигроскопичности активных минеральных добавок. Они поглощают влагу из воздуха, а это вызывает гидратацию некоторой части пуццоланового цемента.

Для повышения сульфатостойкости пуццолановый цемент изготовляют из клинкера с пониженным содержанием трехкальциевого алюмината (не более 8%.). Такой продукт носит название сульфатостойкого пуццоланового цемента. Содержание С3S в нем не должно превышать 50%.

Пуццолановый цемент применяют для подводных и подземных бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся действию пресных и сульфатных вод. Его можно использовать и для конструкций, а также строительных растворов, находящихся в условиях повышенной влажности. Его применяют также для внутримассивного бетона гидротехнических сооружений. Вследствие пониженной морозо- и воздухостойкости этот цемент не рекомендуется использовать в наземных бетонных и железобетонных конструкциях в условиях воздушного твердения. Наблюдающееся при этом быстрое высыхание может приостановить твердение и вызвать значительную усадку цемента. Не рекомендуется также применять пуццолановый цемент для тех частей сооружений, которые находятся на переменном уровне воды в условиях попеременного увлажнения и высыхания, замораживания и оттаивания.

Виды

По своему составу сульфатостойкий цемент разделяется на следующие разновидности:

  • пуццолановый портландцемент;
  • сульфатостойкий шлакопортландцемент;
  • сульфатостойкий портландцемент;
  • сульфатостойкий портландцемент с добавлением минеральных веществ.

Теперь рассмотрим вкратце каждый из этих строительных материалов:

  • Пуццолановый портландцемент содержит смесь из гранулированного доменного шлака и пуццоланов. Под последними подразумеваются продукты вулканического происхождения в виде пепла, туфа и пемзы. Пуццоланы являются активными минеральными добавками при изготовлении портландцемента. Этот строительный материал сравнительно плохо переносит режим попеременного увлажнения и высыхания, а также оттаивания и резкого замораживания.
  • Сульфатостойкий шлакопортландцемент изготавливается путем смешивания клинкера с доменным шлаком в гранулированном виде (примерно 50-60%) и незначительным количеством гипса. Шлак, который используют для производства, должен содержать ограниченное количество оксида алюминия (приблизительно до 10-12%). Сульфатостойкому шлакопортландцементу присваиваются марки М300 и М400. Он относительно устойчив по отношению к воздействию сульфатов, однако плохо переносит сильные морозы.
  • Сульфатостойкий портландцемент имеет марку М400. Он склонен к медленному затвердеванию и низкому тепловыделению. Является универсальным и выдерживает любые виды температурных режимов и влажности.
  • В сульфатостойкий цемент с минералами добавляется около 15-20% от общей цементной смеси доменного шлака в гранулах или 5-10% минеральных веществ. Этот вид стройматериала выпускается с марками М400 и М500. Сульфатостойкий цемент с минеральными добавками отлично подходит для сооружения различных конструкций, имеет повышенную морозостойкость и устойчивость к сильной влажности и засухе.

Производители пуццоланового портландцемента

Один из заводов, который производит гидростойкие цементы находится в городе Новороссийске. Именно это предприятие снабжает строительными материалами торговый порт города, которому регулярно требуется водостойкий цемент для обновления и ремонта сооружений.

Новороссийский цементный завод успешно функционирует уже около ста лет. В России он входит в десятку крупнейших производителей сыпучих смесей. Другие крупные предприятия, производящие пуццолановый портландцемент:

  • «Красноярский цемент», Россия;
  • «Цесла» (Сланцевский цементный завод), Россия;
  • «Кавказцемент», Россия;
  • «Себряковцемент», Казахстан;
  • «Белорусский цементный завод», Белоруссия.

Данный материал используется для оснащения строек крупных объектов. Но транспортировка его на большие расстояния затруднена. Некоторые компоненты со временем теряют свои свойства и характеристики и перестают соответствовать предъявляемым требованиям. Поэтому используется практика завоза сырья и изготовления материала рядом с местом применения. Всего в России более 40 заводов, которые производят пуццолановый портландцемент.

Особенности и изготовление

Портландцемент используют там, где нужно приготовить прочный и стойкий к различным воздействиям раствор. Это один из видов вяжущего, применяемый для замеса бетона. В основе сухого порошка работает клинкер мелкого помола с добавлением гипса, призванного ускорить схватывание раствора. Марки и виды материала предполагают введение в состав различных добавок, примесей, присадок.

Название цемент («портландцемент») получил от места производства. Впервые смесь создали в далеком 1824 году при участии американского каменщика, а внешний вид материала схож с известняком Портленда, добываемого в английском графстве.

Чтобы получить состав, используют разные карбонатные породы горного происхождения (кремнезем, глинозем, мел, известняк) и мергелий (специальная смесь глины и карбонатных пород, представляющая собой переходную породу от известнякового типа к глинистому).

  • Тщательное измельчение сырья, создание смеси из разных компонентов, взятых в определенных пропорциях.
  • Обжиг сырья в специальных печах при очень высокой температуре (около 1400 градусов) – получение клинкера.
  • Тщательное измельчение клинкера, смешивание его с гипсом.
  • Добавление различных элементов для повышения эксплуатационных характеристик и свойств, установленных ГОСТом и подтверждаемых соответствующими сертификатами.
  • Сухой – смесь мелется и сушится одновременно, что существенно сокращает расходы производства и труда. Мельницы выдают готовый порошок.
  • Мокрый – сначала компоненты мелют, потом замачивают глину до повышения уровня влажности, равного 70%. Далее глину смешивают с известняком в мельнице.
  • Комбинированный – способы производства совмещены: сырье насыщают влагой до 14% и измельчают, сушат в мельницах.

Портландцемент в основе имеет мелко смолотый клинкер, а также гипс, ускоряющий схватывание смеси. В зависимости от вида и марки изделия его формула может включать те или иные добавки и примеси.

Смесь была изобретена еще в 1824 году американским каменщиком, а своим названием обязана внешнему сходству с известняком Портленда, который добывался в одном из английских графств.

Для получения данного состава используются карбонатные горные породы (известняк, мел, глинозем и кремнезем), а также мергелий (смесь карбонатных пород и глины, переходная порода от известняковых к глинистым). Процесс производства начинается с тщательного измельчения сырья и смешивания его в определенных пропорциях. Следующий этап – обжиг сырья в печах при температуре 1300-1400°С. Результатом оплавления становится материал, называемый клинкером.

Клинкер вновь измельчается и смешивается с гипсом. При необходимости добавляются прочие элементы, повышающие эксплуатационные характеристики готового продукта. Данная смесь проходит контроль качества и при соответствии принятым стандартам получает сертификат соответствия.

Существует несколько вариантов обжига сырья:

Мокрый. Сначала происходит измельчение компонентов, затем глина замачивается до тех пор, пока показатель влажности не достигнет 70%. После этого она в мельницах смешивается с известняком.

Сухой. Процесс перемалывания и сушки смеси происходит одновременно, что позволяет сократить трудозатраты и расходы производства. В результате обработки в мельницах получают порошкообразное сырье.

Комбинированный. При данной технологии совмещаются 2 типа производства – сухой и мокрый. Влагонасыщение сырья поднимается до 14%, после чего продукция измельчается и высушивается в специальных мельницах.

Состав и виды цемента

Современный пуццолановый цемент на 60-85% состоит из портландцементного клинкера, а остальную часть составляют активные добавки и вспомогательные вещества, причем доля последних не превышает 0,5-5%. На качестве и конечных свойствах продукта сильно отражаются активные соединения. Кроме пуццолановых веществ, список самых популярных добавок таков:

  • известь;
  • доменный шлак;
  • обожженный сланец;
  • пемза;
  • зола;
  • диатомит;
  • микрокремнезем и т. д.

Сырье для производства цемента

В зависимости от типа введенных добавок цемент может быть классическим пуццолановым, известково-зольным, известково-глинистым. Именно классический вид цемента отличается высокой плотностью (в 1,5 раза выше, чем у обычных материалов), стойкостью к действию влаги и водонепроницаемостью, поэтому он является самым востребованным.

Что представляет собой компонент пуццолан?

МОЛОТОК ШМИДТ

Действующий вулкан «Везувий» — место существенных запасов вулканического пепла – главного компонента под производство пуццоланового строительного раствора

Сам по себе материал не обладает какими-либо цементирующими свойствами. Однако если смешать пуццолан с водой или известью, получается реакция с гидроксидом кальция, сопровождаемая образованием соединений, наделённых свойствами связывающего материала.

Состав римской цементной смеси более 2000 лет не был доступен широким слоям строительного сообщества. Лишь в конце прошлого столетия в США впервые произвели пуццолановый цемент, который появился на рынке в качестве экологически чистой связывающей структуры.

Теперь существуют два типа упомянутого компонента пуццолан:

  1. Искусственный.
  2. Натуральный.

Состав первого типа включает летучую золу, кремнезём, рисовую шелуху, доменный шлак. Состав второго типа включает обожжённую глину, пумицит, диатомовую землю.

Измельчённую массу частиц глины с известняком загружают на воздушные шаровые мельницы, в желаемых пропорциях и в соответствии с требованиями. Загруженный состав тщательно перемешивают перед отправкой в накопительные бункеры.

ЛОКАТОР

Приготовленный промышленным способом пуццолановый портландцемент – пример конкретного использования в строительной деятельности при заливке бетонного основания

На следующем этапе производства смесь в требуемом количестве извлекается из бункеров, предварительно нагревается до 800-1000°C. В результате прогрева получают из смеси CaCO3 химический элемент CaO (негашёная известь).

Предварительно нагретую смесь затем направляют в технологическую вращающуюся печь, где прогревают до 1450°C. Получаемый в процессе такого обжига клинкерный порошок охлаждают роторным охладителем. Охлаждённый клинкер смешивают с гипсом и пуццоланом в требуемой пропорции. Как результат — получается пуццолановый портландцемент.

Свойства описываемого строительного продукта можно отметить следующими деталями:

  • время (минимум) начального схватывания — 30 минут,
  • время (максимум) окончательного схватывания — 600 минут,
  • упрочнение за 3 суток — 13МПа,
  • упрочнение за 7 дней — 22 МПа,
  • упрочнение за 28 дней — 33 МПа,
  • усадка при высыхании не превышает 0,15%,
  • крупность (тонкость) структуры не менее 300 м2/кг,

Предпочтительное использование стройматериала видится при строительстве гидротехнических сооружений, морских объектов, сооружаемых в зоне береговой линии моря, при строительстве плотин и т. п.

ВИБРАТОР

Портландцемент на основе пуццолана – это не просто экологически чистая конструкция, но также высоконадёжная для эксплуатации в «мокрых» условиях

Также очевидным является применение пуццоланового портландцемента при монтаже предварительно напряженных и постнапряженных бетонных элементов. Удачным применение видится в составе кладочных и штукатурных растворов, поскольку такой подход даёт лучшую отделку поверхности.

Налицо экологически чистый цемент, учитывая, что компоненты, используемые в производстве, изготовлены на основе натуральных переработанных отходов. Стройматериал — очень «тонкий» цемент, следовательно, оптимально подходящий под исполнение штукатурных работ.

Уменьшенное значение начального упрочнения оказывает влияние на раннее снятие опалубки. Поскольку содержимое представляет более тонкий материал, подача бетона несколько затруднена.

По сравнению с обычным портландцементом время установки получается меньшим. Снижение уровня щёлочности снижает устойчивость по отношению к коррозии стальной арматуры.

Поскольку прочность этого вида бетона увеличивается медленно, процесс отверждения очень важен. Любая непреднамеренная ошибка в этом может вызвать проблемы долговечности конструкции.

Что такое пуццолановый портландцемент

Основные компоненты материала: прошедшая предварительную обработку смесь глины и известняка — цементный клинкер; рыхлые вулканические породы и мелко перемолотый гипс. Для создания однородного состава все компоненты предварительно должны быть тщательно измельчены.
Пуццолановый портландцемент совмещает ряд уникальных качеств. Важная особенность — высокие эксплуатационные свойства во влажной среде. При заливке этого цемента в конструкциях, предполагающих присутствие воды, прочность материала возрастает. Такие качества делают материал незаменимым в строительной отрасли.

Производство

На специализированных заводах изготавливается известково-пуццолановый цемент, производство которого требует наличия технологического полного цикла. Отличие таких объектов промышленности заключается в том, что они имеют отделение для помола, используемое для измельчения и высушивания добавок. Выступают в роли них минеральные натуральные вещества – глиеж, диатомит, также возможно применение побочной продукции энергетического производства.

Содержится множество дополнительных веществ в таком материале, как пуццолановый цемент. Состав и соотношение ингредиентов оказывают влияние на эксплуатационные характеристики. Для изменения периода застывания во время помола добавляется гипс, при этом его количество не должно быть более 3% от всей массы.

Как получают пуццолановый портландцемент: состав, свойства, применение, технические показатели

› Производство Бетона › Наполнители для бетона

Пуццолановый портландцемент изготавливается путем смешения клинкера, синтетических вяжущих веществ и ряда натуральных добавок. Получающиеся при использовании такого состава поверхности отличаются повышенной прочностью и устойчивостью к влаге.

Состав, виды

Цемент пуццолановый приобретает свои гидрофобные свойства за счет особого состава. В него входят:

  • клинкер — 65-80%;
  • активные добавки — 20-35%;
  • вспомогательные присадки — 0-5%.

На качестве бетонной смеси отражаются характеристики активных соединений.

Ими могут выступать такие вещества, как:

  • обожженный сланец;
  • зола уноса;
  • пемза;
  • пуццолана;
  • доменный шлак;
  • известь;
  • микрокремнезем.

В зависимости от характеристик добавок выделяются следующие виды цемента:

  • пуццолановый;
  • известково-зольный;
  • известково-глинистый.

Классический цемент с пуццоланой рекомендуется применять для возведения конструкций, которые будут располагаться под водой или под слоем грунта, т. к. он отличается низкой воздухостойкостью. Длительный контакт с водой повышает прочность конструкции.

Где применяют

Пуццолановый цементный раствор имеет крайне ограниченный круг использования. Сферы применения данного строительного материала обусловлены его особыми свойствами. Он отличается более светлым оттенком в сравнении с другими видами цемента.

При схватывании и дальнейшем отвердении цементный раствор, включающий синтетический связующий компонент, не выделяется большого количества тепла — данный эффект особенно важен при возведении объемных конструкций летом. Кроме того, этот бетон отличается повышенной устойчивостью к соединениям сульфата и влаги.

К таким сооружениям относятся:

Кроме того, этот материал может быть использован для возведения подземных водопроводных и канализационных сооружений. Нередко он применяется при строительстве стволов шахт, тоннелей, подземных бункеров и емкостей.

Его можно использовать для формирования конструкций, предназначенных для оросительных и осушительных целей. Материал этого вида также рекомендуется применять для возведения жилых домов и зданий промышленного назначения, которые будут подвергаться воздействию грунтовых вод, содержащих агрессивные примеси.

Эту разновидность бетона специалисты советуют использовать для возведения только защищенных от перепадов температур цокольных этажей, подвалов, фундаментов, которые будут контактировать с влагой.

Клинкерные минералы и разрушение бетона

Все типы цементов значительно различаются по минералогическому и химическому составу, так как различны источники сырья и соотношение сырьевых материалов.

Четыре вида минералов

Учеными разных стран предпринимались попытки контролирования свойств цементов для точной классификации по видам назначения и исключения процедуры постоянных физических испытаний. Но попытка установления предельных соотношений и количеств, взятых за основу четырёх клинкерных материалов оказалась неудачной. Причина неудачи в том, что минералогический состав сырья не может быть достаточно точным, не учитывает потребные свойства цемента, а значит контрольные физические испытания цемента необходимы.

Основные клинкерные минералы

  • C2S — двухкальциевый и C3S — трёхкальциевый силикаты;
  • C4AF четырехкальциевый алюмоферит;
  • С3А -трехкальциевый алюминат.

Механизм разрушения бетона

Взаимодействуя с содержащей сульфаты водой алюминат С3А. образуется гидросульфоалюминат кальция с дальнейшей кристаллизацией в структуре бетона. Это приводит к расширению объёма с последующим разрушением бетона.

Подобная кристаллизация чаще всего наблюдается при большом количестве циклов затопления бетона с последующим высушиванием. В первую очередь это относится к гидротехническим сооружениям — мостовым опорам, заглубленным сваям, подтопленным фундаментам.

Даже кристаллы высолов на кирпичной стене способны привести к ее разрушению. Арматура железобетона тоже подвержена аналогичным процессам, для защиты от них применяются антикоррозионные добавки.

Комментарий

  • Регистрация: Mar 2009
  • Сообщений: 277

Re: Сульфатостойкий цемент для кладки и фундамента

Сульфатостойкий цемент, сульфатостойкий портландцемент, разновидность портландцемента. По сравнению с обычным портландцементом сульфатостойкий цемент обладает повышенной стойкостью к действию минерализованных вод, содержащих сульфаты, меньшим тепловыделением, замедленной интенсивностью твердения и высокой морозостойкостью. Сульфатостойкий цемент получают тонким измельчением клинкера нормированного минералогического состава. Предназначается для изготовления бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических и др. сооружений, испытывающих воздействие агрессивной сульфатной среды (например, морской воды), особенно в условиях переменного увлажнения, чередующихся замерзания и оттаивания. https://www.aquabios.ru/information/s. m/marka_zement

p/s: из минусов наверное, опалубку быстро снимать нельзя, из плюсов, вероятно большие сроки хранения (в нормальных условиях) по сравнению с обычным (например M500 Д0)

Марки

Марка определяется как прочность образца при испытании его на изгиб и сжатие. Для изготовления образца применяются портландцемент и песок, взятые в пропорции 1: 3. Из данного раствора изготавливается образец размером 4х4х16 см, который застывает в течение 28 суток, твердение происходит в условиях повышенной влажности. Для ускорения застывания разрешается прибегать к технике пропаривания образца.

Наиболее распространенными сегодня являются марки портландцемента М 400, 500, 600:

М 400 – наиболее востребованная марка цемента. Заложенные в ней технические характеристики (прочности, морозостойкости) подходят для возведения большинства объектов.

М 500 – цемент, обладающий несколько большим запасом прочности, что позволяет применять его в работах по реконструкции или восстановлению объектов после аварии, использовать для ремонтно-дорожных работ, строительства объектов военно-технического назначения, сооружений из асбестоцемента.

Существуют также «промежуточные» марки цемента, например М 550 (по своим техническим характеристикам близки к М500, но отличаются чуть большей прочностью).

Похожие записи

  • Цемент
  • Белый цемент: особенности и применение в строительстве
  • Цемент нц (напрягающий) и его использование в строительных работах
  • Глиноземистый цемент: особенности и применение
  • Ооо «элара»
  • Раствор для кладки кирпича
  • Как делают цемент: технология производства и состав смеси
  • Добавление жидкого стекла в бетон. инструкция 2021 года
  • Особенности и применение портландцемента со шлаком, отзывы специалистов и частных строителей
  • Объемные веса материалов
  • Жидкий пластификатор или жидкое мыло?
  • Экономим на бетоне
  • Цементное молочко: что это, где используется, как приготовить, расход
  • Сухая смесь для стяжки пола м300
  • Гост 22263-76 щебень и песок из пористых горных пород. технические условия (с изменением n 1)
  • Изготовление жаростойкого бетона своими руками
  • Строительство дома из опилкобетона своими руками
  • Тампонажный цемент: марки, состав и области применения
  • Как развести алебастр
  • Чем отличается газобетон от пенобетона
  • Время твердения (схватывания, застывания) бетона в зависимости от температуры
  • Как сделать раствор для стяжки пола, основные пропорции цемента и песка на 1 м3
  • Как изготовить газобетон?
  • Можно ли заливать бетон в воду?
  • Как сделать огнеупорную глину

С этим читают

  • Цемент
  • Белый цемент: особенности и применение в строительстве
  • Цемент нц (напрягающий) и его использование в строительных работах
  • Глиноземистый цемент: особенности и применение
  • Ооо «элара»
  • Раствор для кладки кирпича
  • Как делают цемент: технология производства и состав смеси
  • Добавление жидкого стекла в бетон. инструкция 2021 года
  • Особенности и применение портландцемента со шлаком, отзывы специалистов и частных строителей
  • Объемные веса материалов

Портландцемент с пуццоланой что это?

страница » Пуццолановый портландцемент: экологически чистый строительный раствор

Рассматривая пуццолановый портландцемент, следует упомянуть просто цементный раствор на основе пуццолана. Речь идёт о строительной композиции, которая использовалась ещё во времена существования Древнего Рима. Строители римляне получали цементный раствор смешиванием 1/3 извести с 2/3 измельчённого вулканического пепла. К составу добавляли лёгкие камни лавы и воду. Таким способом римляне получали цементный раствор, успешно применяемый в строительстве зданий, мостов и прочих римских сооружений, часть которых цела до сего момента.

Пуццолана в цементе – что это?

Ещё в древние времена люди отметили прекрасные строительные качества этого материала. Строители Древних Рима и Греции смешивали пуццолану с известью и тем самым получали высокопрочное вещество. Также была отмечена и высокая устойчивость к влаге.

Особенности пуццоланового цемента ПЦ М500

Сам же термин «пуццолановый» цементу перешел от минеральной горной породы, которая называется пуццолана. Эта порода применялась в виде вяжущей добавки к основной, которой на то время была известна как известь и применялась ещё древнеримскими строителями. Его очень удобно применять для сооружений, которые монтируются под водой либо же под землей.

Прочность пуццоланового цемента зависит от активной добавки. Если в соотношении, используемом в приготовлении, активность добавки выше, тем меньше ее нужно в соотношении. Более активные добавки немного дороже, поэтому часто применяют более дешевые малоактивные добавки, которых приходится вводить намного больше. И хотя они значительно снижают стоимость цемента, такое положение не очень выгодное, так как получаемый таким образом цемент будет иметь ниже прочность, что не всегда допустимо. Цена цемента М 500 подразумевает использование активных добавок, поэтому в качестве этой марки сомневаться нет причин.

Требования стандарта и особенности твердения.
Пуццолановый цемент производится согласно требованиям и ГОСТу. Согласно стандарту пуццолановый цемент должен иметь тонкость помола не выше тонкости обычного цемента. Проверяется это с помощью специального сита No 8, согласно стандарту, процент остатка не должен превышать 15. Тонкость помола цемента напрямую связана с взаимодействием между компонентами, вступающими в реакцию, что снижает время на затвердение цемента. Часто при использовании мягких добавок применяют двухступенчатый помол, при котором сначала промалывается клинкер и гипс, а в последующем на мельницу поступает активная минеральная добавка и полностью вся смесь вторично перемалывается.

Наличие активных добавок в пуццолановом цементе приводят к увеличению срока схватывания, поэтому его затвердение проводится медленнее обычного. Но это только на начальных стадиях, при последующем схватывании процесс происходит аналогично обычному цементу, даже немного быстрей.

Известково-пуццолановый цемент.
Отдельным видом пуццоланового цемента является известково-пуццолановый цемент, который получается при помоле комовой извести и гидравлической добавки. Для регулирования процесса схватывания в этот состав также добавляется гипс. Такой цемент имеет низкую воздухостойкость и повышенную водостойкость. Поэтому понятно, что такой вид цемента применяется для подземных и подводных конструкций. Он не подходит для приготовления железобетонных конструкций. Цена такого цемента приблизительно такая же, как и цена за мешок цемента М500. Цены стоит уточнять, так они меняются в зависимости от объема закупок.

пуццолановый цемент | цемент | Британика

В бетоне

… продолжал оставаться основным пуццолановым или цементообразующим веществом до начала 1800-х годов. В 1824 году английский изобретатель Джозеф Аспдин сжег и измельчил смесь известняка и глины. Эта смесь, называемая портландцементом, остается доминирующим вяжущим веществом, используемым в производстве бетона. или искусственный.Природные пуццоланы в основном представляют собой материалы вулканического происхождения, но включают некоторые диатомовые земли. Искусственные материалы включают летучую золу, обожженные глины и сланцы. Поццоланы — это материалы, которые…\n

Подробнее

«,»url»:»Introduction»,»wordCount»:0,»sequence»:1},»imarsData»:{«HAS_REVERTED_TIMELINE»:»false»,» INFINITE_SCROLL»:»»},»npsAdditionalContents»:{},»templateHandler»:{«имя»:»INDEX»,»metered»:false},»paginationInfo»:{«previousPage»:null,»nextPage»:null ,»totalPages»:1},»seoTemplateName»:»ИНДЕКС С РАЗБИВКОЙ»,»infiniteScrollList»:[{«p»:1,»t»:473496}],»familyPanel»:{«topicLink»:{«title» :»пуццолановый цемент»,»url»:»/technology/pozzolanic-cement»},»tocPanel»:{«title»:»Каталог»,»itemTitle»:»Ссылки»,»toc»:null},»groups «:[],»showCommentButton»:false,»fastFactsItems»:null},»byline»:{«contributor»:null,»allContributorsUrl»:null,»lastModificationDate»:null,»contentHistoryUrl»:null,»warningMessage» :null,»warningDescription»:null},»citationInfo»:{«contributors»:null,»title»:»пуццолановый цемент»,»lastModification»:null,»url»:»https://www. britannica.com/technology/pozzolanic-cement»},»websites»:null,»lastArticle»:false}

Узнайте об этой теме в этих статьях:

бетон

  • В бетоне

    …продолжал оставаться основным пуццолановым или цементообразующим веществом до начала 1800-х годов.В 1824 году английский изобретатель Джозеф Аспдин сжег и измельчил смесь известняка и глины. Эта смесь, называемая портландцементом, остается доминирующим вяжущим веществом, используемым в производстве бетона.

    Подробнее

свойства

  • В цементе: Шлаковые цементы

    Пуццолановые цементы представляют собой смеси портландцемента и пуццоланового материала, которые могут быть как натуральными, так и искусственными. Природные пуццоланы в основном представляют собой материалы вулканического происхождения, но включают некоторые диатомовые земли. Искусственные материалы включают летучую золу, обожженные глины и сланцы. Пуццоланы — это материалы, которые…

    Подробнее

Пуццолановые цементы — ScienceDirect

Природные и искусственные пуццоланы используются для получения гидравлических вяжущих уже более тысячи лет. Затвердевание пуццолановых цементных паст может происходить в результате реакции между пуццоланом и известью, которая добавляется в смесь в виде гашеной извести или образуется после гидратации силикатов портландцемента.Пуццолановая реакция не влияет на гидратацию цементного клинкера; он дополняет и интегрирует процесс гидратации, поскольку приводит к снижению содержания портландита и увеличению гидратов силиката кальция.

Помимо обзора самых последних исследований цементов, содержащих пуццолан, в этой статье показано, что поведение различных типов пуццолана может быть весьма схожим, когда они смешиваются и гидратируются вместе с портландцементным клинкером. Свойства портландцемента могут претерпевать несколько качественных изменений, степень которых существенно зависит от соотношения пуццолана и клинкера.Так, максимум достигается в пуццолановых цементах.

Как и в случае с пуццолановыми цементами, для которых текущее содержание пуццолана составляет примерно одну треть от массы цемента, наиболее заметные изменения, вызванные поведением портландцемента, можно резюмировать следующим образом. Теплота гидратации уменьшается, а скорость гидратации клинкера увеличивается, пористость пасты увеличивается, а проницаемость уменьшается, содержание портландита и отношение Ca/Si в C-S-H уменьшаются, а содержание C-S-H увеличивается.

Химические и физические свойства пуццолановых цементов в итоге влияют на технические. Ранняя прочность как паст, так и бетонов снижается, в то время как конечная прочность часто превышает предел прочности эталонного портландцемента.

Если цементы содержат небольшое количество очень активного пуццолана (например, микрокремнезема), как начальная, так и предельная прочность могут быть выше, чем у замещенного цемента.

Установлено, что ползучесть определенно увеличивается с увеличением содержания пуццолана, в то время как усадка остается практически неизменной.

Химические и микроструктурные изменения пасты также влияют на устойчивость бетона к воздействию окружающей среды.

Низкая основность и проницаемость, обусловленные присутствием пуццолана, повышают устойчивость бетона к выщелачиванию извести, воздействию сульфатов и морской воды, а также проникновению хлоридов. Глубина карбонизации практически не изменяется. Цементы, содержащие пуццоланы, могут помочь избежать расширения, вызванного реакцией щелочи и кремнезема. Использование пуццоланового цемента не влияет на устойчивость бетона к замерзанию, так как она в основном зависит от содержания вовлеченного воздуха.

Результаты различных исследований, в которых проводится сравнение цементов, содержащих пуццолан, и соответствующих портландцементов, можно резюмировать следующим образом: цементы с заметным содержанием пуццолана работают лучше в долгосрочной перспективе, чем в раннем возрасте.

Однако в большинстве случаев различия между двумя типами цемента не столь заметны, и, как следствие, оба цемента взаимозаменяемы, особенно для наиболее распространенных типов зданий.

Эффекты использования пуццолана и портландцемента при обработке дисперсионной глины

Использование дисперсионной глины в качестве строительного материала требует обработки, такой как химическое добавление.В данном исследовании проводились обработки дисперсионной глины с использованием пуццолана и портландцемента по отдельности и одновременно. При использовании отдельно оптимальное количество пуццолана, необходимое для обработки образца полностью дисперсионной глины, составляло 5%, но время отверждения для снижения потенциала дисперсии со 100% до 30% или менее составляло 3 месяца. С другой стороны, даже при отдельном использовании 3% содержания цемента было способно снизить дисперсионный потенциал почти до нуля процентов всего за 7 дней; а содержание цемента 2% позволяло достичь аналогичного результата за 14 дней. Однако обработка только цементом является дорогостоящей и может поставить под угрозу долгосрочные эксплуатационные характеристики. Таким образом, было обнаружено, что комбинированное содержание 5% пуццолана и 1,5% цемента способно снизить дисперсионный потенциал со 100% до нуля процентов за 14 дней. Результаты показывают, что, хотя одновременная обработка пуццоланом и цементом продлит требуемое время отверждения по сравнению с обработкой только цементом с более высоким содержанием, задачу все же можно выполнить за разумный период времени отверждения, избегая при этом недостатков использования либо только пуццолан или цемент.

1. Введение

Дисперсные глины были обнаружены в различных типах климата и в различных местах в Австралии, Бразилии, Иране, Новой Зеландии, США, Таиланде, Мексике, Вьетнаме, Южной Африке и многих других странах [1]. –3]. Дисперсионный потенциал, измеряемый в процентах дисперсии, представляет собой физико-химическое явление, на которое в основном влияют минералы в глинах и химический состав поровой воды [4–6]. Всякий раз, когда дисперсионная глина подвергается воздействию воды, особенно с низкой концентрацией солей, частицы отделяются друг от друга, диспергируются и смываются, например, при прогрессирующем явлении эрозии, известном как образование труб [7–12].Необходимо на ранней стадии избегать возникновения трубопроводов, которые могут быть трещинами из-за усадки, неравномерной осадки или структурных трещин, а строительные материалы для земляных дамб, насыпей и фундаментов должны быть устойчивыми к эрозии [7].

В дисперсных глинах обычно высок процент обменного иона натрия – Na + , способного замещаться ионами кальция и алюминия – Ca 2+ и Al 3+ [2, 9]. Изменения характеристик почвы при химической обработке, вероятно, связаны с обменом катионов Na + с Ca 2+ и Al 3+ , уменьшением толщины диффузионного двойного слоя и последующим уменьшением сил отталкивания частицы глины [3].

Чтобы распознать дисперсионную глину или измерить дисперсионный потенциал, исследователи рекомендовали физические и химические тесты, такие как тест с двойным ареометром для определения процента дисперсии (ASTM D 4221-99, 2000) [13], тест с точечным отверстием для определения конечного потока скорость прохождения через образец (ASTM D 4647-93, 2000) [14] и химические испытания для определения соответствующих показателей, а именно электропроводности (EC), коэффициента поглощения натрия (SAR) и процентного содержания натрия (PS) (ASTM D 4542-95, 2000) [15]. Дисперсионный потенциал уменьшается с ростом ЕС, в то время как ЕС увеличивается с увеличением концентрации электролита или катионов в глине.Дисперсионный потенциал возрастает с увеличением ПС в глине [16–19].

Критерии оценки дисперсионного потенциала образца глины с использованием результатов двойного ареометрического теста были представлены Sherard and Decker (1977) [20]. Глина с дисперсионным потенциалом менее 30 процентов может рассматриваться как недиспергирующая и, следовательно, устойчивая к эрозии. Однако в качестве строительного материала для определенных проектов абсолютно предпочтительнее использовать полностью недисперсионную глину или глину с нулевым потенциалом дисперсии.

Добавление химических стабилизаторов к дисперсионной глине может вызвать несколько химических реакций, включая реакцию катионного обмена, реакцию флокуляции-агломерации, пуццолановую реакцию и реакцию гидратации [21]. В строительной отрасли при работе с дисперсионными глинами часто используются единственные обрабатывающие добавки, такие как известь, гипс или сульфат алюминия [2, 9, 22]. Однако у использования любого из них по отдельности были недостатки, например, использование извести вызвало увеличение объема обработанной почвы из-за реакции карбонизации и воздействия сульфатов и, таким образом, снижение прочности.Для предотвращения такой проблемы было выделено подходящее время отверждения, но одновременное использование пуццолана, шлака и сульфатостойкого цемента вместе с известью рассматривалось как решение для предотвращения отказов, возникающих в результате использования только извести [21, 23].

Пуццолан представляет собой тонкоизмельченный кремнеземистый или кремнеземисто-глиноземистый материал, который сам по себе не обладает вяжущими свойствами или имеет небольшую цементирующую способность. Однако в присутствии влаги он будет химически реагировать с известью при обычных температурах с образованием вяжущих соединений.Природные пуццоланы из разных географических регионов, тем не менее, обладают различными свойствами из-за их соответствующего химического состава, что может привести к различным результатам в продуктах, обработанных этими добавками [3].

Портландцемент также широко используется для обработки глин в строительной отрасли. Из-за присутствия извести в большинстве цементов последний не будет лучше первого, если его использовать отдельно в качестве добавки в стабилизирующие дисперсионные глины. По этой причине, а также из-за того, что некоторые пуццоланы при использовании по отдельности также не были эффективны при обработке дисперсных глин, в этом исследовании было предложено одновременное использование пуццолана и цемента в различных соотношениях.

Для измерения дисперсионного потенциала и соответствующих свойств различных испытательных смесей с соответствующими периодами отверждения в данном исследовании были проведены испытания двойным ареометром, точечные испытания, химические испытания и испытания на неограниченное сжатие. Тест с точечным отверстием был особенно привлекательным из-за его точности при моделировании условий просачивания в реальных инженерных сооружениях [12].

2. Материалы и методы

Образец глины, монтмориллонит (Mt), классифицируемый как глина с низкой пластичностью (CL) в соответствии с Единой системой классификации почв (USCS), был получен из обширного месторождения глины в Азербайджане, на северо-западе Ирана. .Весь поступающий материал прошел через сито № 10 (2,00 мм), а 98% его прошел через сито № 200 (0,075 мм). В естественном состоянии дисперсионный потенциал глины, как правило, превышал 50% и, следовательно, обладал дисперсионной способностью, как это было широко известно.

В лаборатории глина была изменена для достижения 100-процентного дисперсионного потенциала. К разным партиям образца добавляли разное процентное содержание гексаметафосфата натрия — диспергирующего агента. Отверждение проводилось в течение 24 часов при оптимальном содержании влаги, чтобы обеспечить равновесие между содержанием солей в поровой воде.Оптимальное содержание влаги при отверждении соответствовало тесту Проктора — содержание воды при максимальной плотности в сухом состоянии.

Потенциал дисперсии после отверждения был определен с помощью двойных ареометрических испытаний, которые дали результаты, показанные на рис. 1. Стопроцентная дисперсия была достигнута при добавлении к образцу 2,5% гексаметафосфата натрия, и, таким образом, смесь считалась полностью диспергируемой и чрезвычайно подверженной эрозии. Последующие испытания, проведенные на образце, дали результаты, показанные в таблице 1.

8

8

17916

4

6 K + , (MEQ / Lit)

 Chemification л тест

2


Геотехнические недвижимости
Sand (%) ASTM D 422-63 [24 2 2

10 60108 ASTM D 422-63 [24]

36
глиняная фракция (%) ASTM D 422-63 [24] 62
Лимит жидкости (%) ASTM D 4318-98 [25] [25] 34

Пластиковый предел (%) ASTM D 4318-98 [25] 17
Индекс пластик (%) ) ASTM D 4318-98 [25] 17
ASTM D 2487-98 [26] CL
Удельные гравитации (GS) ASTM D 854-98 27] 2. 79
Оптимальный содержание влаги (%) ASTM D 698-91 [28] [28] 16.5
Максимальная сухая плотность (G / см 3 ) ASTM D 698-91 [28] 1.82
unconfined прочность на сжатие (KPA) ASTM D 2166-98A [29] 320
химические свойства
PH ASTM D 2967-71 [30] 8.5
Na + , (MEQ / Lit) ASTM D 4542-95 [15] 179.16
ASTM D 4542-95 15] 16. 89
CA 2+ , (MEQ / LIT) ASTM D 4542-95 [15] 21.25
MG 2+ , (MEQ / LIT) ASTM D 4542-95 [15] 13,15
 EC (электропроводность), (мс/см) 20.9
TDS (Total Rested Salts: NA + + Ca 2+ + Mg 2+ + K + ), (MEQ / Lit) 230.45
SAR (Соотношение поглощения натрия), (MEQ / LIT) 43.2
PS (процент натрия над полными растворенными солями) 78
Свойства дисперсивности
Процент дисперсии с помощью двойного гидрометра Тест ASTM D 4221-99 [13] [13] [13] [13]
Вызов Полностью дисперсионная глина
Классификация по двойному гидрометрам Тест ASTM D 4221-99 [13 ] Дисперсионный
 Классификация по точечному тесту ASTM D 4647-93 [14] Дисперсный (D 1 ) Шерард и др. , 1976 [16] Дисперсионный

К этой смеси, одновременно с добавлением глины и испытанного портландцемента, добавлением цемента и пуццола двойной ареометрический тест, точечный тест и химический тест для оценки любого снижения дисперсионного потенциала или повышения устойчивости к эрозии.

Пуццолан, использованный в этом исследовании, был природного типа, который использовался на цементном заводе Эстабан, Эстабан, Южно-Центральный Иран, который был получен из Сирджана, района примерно в 180  км к востоку.Таким образом, в данном случае расстояние между месторождением дисперсной глины в Азербайджане и источником пуццолана в Сирджане составляло более 1200 км, но пуццолан также поставлялся другими странами в стране, хотя и с различными свойствами.

Пуццолан, предоставленный поставщиком, имел гранулированную форму и нуждался в измельчении в аппарате для истирания в Лос-Анджелесе перед прохождением через сито номер 200. Удельный вес [27] Gs используемого пуццолана составлял 2,60, что было ниже Gs глины, равной 2.79. Последующие процессы стабилизации грунта проводились на основе стандартной процедуры уплотнения ASTM D 698-91 (2000) [28].

Для испытаний с одной добавкой для соответствующих смесей использовали пуццолан в количестве 2, 4, 5, 6 и 8 процентов от сухой массы образца. Время отверждения составляло 1, 7, 14, 35 и 90 дней. Также для соответствующих смесей использовали портландцемент в количестве 1, 2, 3 и 4% от массы сухих образцов. Время отверждения составляло 1, 7, 14 и 35 дней. Для испытаний с одновременным добавлением пуццолана и портландцемента проценты смешивания составляли 2, 5 и 8 для пуццолана и 1.5 для цемента. Время отверждения составляло 1, 7, 14 и 35 дней.

Проведенные испытания: двойной ареометр, точечный и химический. Химические тесты включали определение концентрации основных катионов, включая кальций, магний, натрий и калий, в миллиэквивалентах на литр единицы экстракта насыщения. После этого коэффициент поглощения натрия (SAR), общее количество растворенных солей (TDS) и процентное содержание натрия (PS) рассчитывали с использованием соответствующих уравнений. Изменение электропроводности (EC) также было определено экспериментально из химических тестов.

Наконец, для дальнейшей проверки оптимального содержания пуццолана и цемента при обработке дисперсных глин по отдельности и одновременно были проведены испытания на неограниченное сжатие в соответствии со стандартом ASTM D2166-98a (2000) [29] на образцах, обработанных различными добавками. Время отверждения составляло 1, 7, 14, 35 и 90 дней при оптимальной влажности, удельная энергия уплотнения была такой же, как и в стандартном тесте Проктора, а длина и диаметр каждого образца составляли 100 мм и 50 мм, соответственно.

3. Результаты и обсуждение

Результаты испытаний двойным ареометром, проведенных на образцах, стабилизированных исключительно пуццоланом или портландцементом, представлены на рисунках 2(a) и 2(b); в то время как результаты испытаний двойным ареометром, проведенных на образцах, стабилизированных одновременно с различными процентными содержаниями пуццолана и 1,5% портландцемента, приведены на рисунке 2(с).

Как показано на рис. 2(а), оптимальное содержание пуццолана для максимального снижения дисперсионного потенциала образца составляет 5 процентов.Однако дисперсионный потенциал при использовании 5-процентного пуццолана продолжал снижаться с увеличением времени отверждения. Стабилизация с использованием только пуццолана, по-видимому, требует много времени, так что даже после 90 дней дисперсионный потенциал продолжает снижаться с каждым дополнительным днем ​​отверждения. Процент дисперсии для образца, обработанного 5-процентным пуццоланом и временем отверждения 90 дней, составил 26, что поместило глину в категорию приемлемой, недиспергирующей по шкале Sherard and Decker (1977). Тем не менее, смесь не смогла достичь полностью недисперсионного состояния в конце процесса обработки даже через 90 дней.

Однако, как показано на рисунке 2(b), при отдельном использовании содержание портландцемента от 1 до 4 процентов способно снизить дисперсионный потенциал образцов до нуля процентов. В случае использования пуццолана дисперсионный потенциал, по-видимому, не стремился к нулю даже при любом заданном количестве используемой добавки, но при использовании цемента был достигнут полностью недиспергирующий статус. С 4-процентным цементом нулевой потенциал дисперсии был достигнут после одного дня отверждения; с 3-процентным цементом состояние было достигнуто за 7 дней; а с 2-процентным цементом это было достигнуто за 14 дней.С 1-процентным содержанием цемента нулевой уровень дисперсии не может быть достигнут независимо от допустимого времени отверждения; тем не менее, выборка была значительно улучшена до одной из недисперсионных категорий. Таким образом, 1,5-процентное содержание цемента считалось подходящим, если его нужно было использовать вместе и одновременно с пуццоланом, который является более дешевой обрабатывающей добавкой.

Как показано на рисунке 2(c), оптимальное содержание пуццолана для снижения дисперсионного потенциала по-прежнему составляет 5 процентов, даже при одновременном использовании с 1. 5-процентный цемент. Более того, потенциал рассеивания теперь можно было еще больше снизить по сравнению со случаем, когда использовался только пуццолан. Отверждение в течение 14 или 35 дней привело к тому, что образцы с одновременным использованием пуццолана и цемента достигли нового уровня улучшения с уменьшением дисперсионного потенциала почти до нуля процентов.

Качественная классификация дисперсных глин после обработки различными добавками и временем отверждения представлена ​​в Таблице 2. Критерии классификации основаны на стандартах, представленных Sherard and Decker (1977).

2

8 7 дней



Разведка
1 день 14 дней 35 дней

Pozzolan 2 % Dispersive Dispersive Dispersive промежуточный промежуточный

Discersive Dispersive дисперсий промежуточный промежуточное соединение

Pozzolan 5% дисперсионный Dispersive Промежуточный Промежуточное соединение Nondispersive
Pozzolan 6% Дисперсионный Dispersive Dispersive промежуточный промежуточный
Pozzolan 8% Dispersive D ispersive Дисперсионный Дисперсионный Промежуточный
Цемент 1% недиспергирующих недиспергирующих недиспергирующих недиспергирующих недиспергирующих
Цемент 2% недиспергирующих недиспергирующих недиспергирующих недиспергирующий недиспергирующих
Цемент 3% недиспергирующих недиспергирующие недиспергирующие недиспергирующих недиспергирующие
Цемент 4% недиспергирующих недиспергирующих недиспергирующих недиспергирующих недиспергирующих
Пуццолан 2% + 1. 5% цемент недиспергирующих недиспергирующие недиспергирующие недиспергирующие недиспергирующие
пуццолан 5% + 1,5% цемент недиспергирующих недиспергирующих недиспергирующих недиспергирующих недиспергирующих
пуццолан 8 % + 1,5% цемент nondispersive nondispersive nondispersive nondispersive Nondispersive

в промежутках полей, результаты были зафиксированы с точки зрения облачности потока расход и скорость эрозии отверстия, созданного в образцах, при заданном гидравлическом напоре. Краткое изложение результатов и, категоризация обрабатываемых образцов приведена в таблице 3.


3

9

4

Добавка
1 день 7 дней 14 дней 35 Дни 90 дней
D 2% D 2 D D 2 ND 4 ND 3 ND 3
Pozzolan 4% ND 4 ND 4 ND 4 ND 3 ND 3
Pozzolan 5% ND 3 ND 3 3 ND 3 ND 3 ND 2
Pozzolan 6% ND 4 90 351 ND 4 ND 3 ND 3 ND 3
Pozzolan 8% D 2 ND 4 ND 3 ND 3 ND 3
CEment 1% ND 4 ND 3 ND 3 ND 3 ND 3
цемент 2% ND 3 ND 2 ND 2 ND 2 ND 2

цемент 3% ND 3 ND 2 ND 1 ND 1 ND 1
Cement 4% ND 2 ND 1 901 03

ND 1 ND 1 ND 1
Пуццолан 2% + 1. 5% цемент ND 3 ND 3 ND 2 ND 1 ND 1

4

Pozzolan 5% + 1,5% цемент ND 2 ND 2 ND 1 ND 1 ND 1
Pozzolan 8% + 1,5% цемент ND 3 ND 3 ND 2 ND 1 ND 1


Примечание и: дисперсионный; и : недисперсионный; и : промежуточный.

Использование 5-процентного пуццолана со временем отверждения 90 дней изменило обозначение образца с D 1 на ND 2 . Использование 3-процентного цемента со временем отверждения 7 дней изменило обозначение образца с D 1 на ND 2 , а при отверждении 14 дней обозначение изменилось на ND 1 . Использование 4-процентного цемента со временем отверждения 1 день изменило обозначение с D 1 на ND 2 , а при времени отверждения 7 дней обозначение изменилось на ND 1 .Использование 5-процентного пуццолана и 1,5-процентного цемента со временем отверждения 1 день изменило обозначение с D 1 на ND 2 , а при времени отверждения 14 дней обозначение изменилось на ND 1 . Использование 2-процентного пуццолана и 1,5-процентного цемента со временем отверждения 14 дней изменило обозначение с D 1 на ND 2 , а после 35 дней отверждения обозначение изменилось на ND 1 .

Результаты точечных испытаний, проведенных на образцах, стабилизированных по отдельности пуццоланом и цементом, в терминах конечного расхода приведены на рисунках 3(a), 3(b), 4(a) и 4(b), а результаты испытаний с одновременным использованием различных процентных соотношений пуццолана и 1.5-процентный цемент с различным временем отверждения представлен соответственно на рисунках 5(а) и 5(б).

Как показано на рисунках 3(a) и 3(b), оптимальное содержание пуццолана, соответствующее самой низкой скорости потока, составляет 5 процентов. Однако скорость потока еще больше снижалась с увеличением времени отверждения.

Лечение пуццоланом продолжалось только до 90 дней после применения, и все же скорость потока была снижена. Таким образом, обработка одним пуццоланом может снизить дисперсионный потенциал до приемлемого уровня, хотя образец не становится полностью недисперсионным.Опять же, стабилизация с использованием пуццолана была трудоемким процессом.

Как показано на Рисунках 4(a) и 4(b), скорости потока через образцы совпали, а содержание цемента увеличилось с 1 до 4 процентов. Однако увеличение содержания цемента с 2 до 4 процентов вызвало лишь небольшое изменение расхода, что привело к тому, что количество цемента в 1,5 процента было оптимальным для использования в последующих испытаниях, предусматривающих одновременное применение с пуццоланом.

Как показано на рисунке 5(a), скорость потока через образцы была самой низкой, когда в дополнение к 1 использовалось 5-процентное содержание пуццолана.5-процентный цемент. Хотя оптимальное содержание пуццолана 5% было таким же, как и в случае рис. 3(а) с использованием только пуццолана без цемента, скорость потока была дополнительно снижена по сравнению с более ранними испытаниями. Еще одно наблюдение: кривые на рис. 5(а), по-видимому, имеют схожую форму, хотя и смещены в разные положения при различном содержании пуццолана.

Рис. 5(b) представляет собой изображение Рис. 5(a). Кривые одинаковой формы снова были очевидны, хотя, соответственно, смещались в разные положения для разного времени отверждения — 1, 7, 14 и 35 дней — вместо разного содержания пуццолана.При содержании цемента 1,5 процента оптимальное содержание пуццолана, обеспечивающее наименьшую скорость потока при любом времени отверждения, составляет 5 процентов, как отмечалось ранее. Наиболее значительное снижение скорости кровотока произошло в интервале между 7 и 14 днями после улучшения состояния.

Классификация различных смесей по результатам химических испытаний соответствовала критериям Sherard et al. (1976). Полученные классификации приведены в таблице 4.

7 дней


Разведка
1 день
14 дней 35 дней 90 10103

Pozzolan 2% 0

Pozzolan 5%

Dispersive Dispersive промежуточный Nondispersive

Pozzolan 8% Промежуточное соединение
Цемент 2% Промежуточные Промежуток Nondispersive 9 0103

недиспергирующих недиспергирующих
Цемент 3% недиспергирующих недиспергирующих
Цемент 4% недиспергирующих недиспергирующих
пуццолан 2 % + 1.5% цемент Nondispersive
Nondispersive Nondispersive Nondispersive Nondispersive Nondispersive
Pozzolan 8% + 1,5 % цемент Nondispersive Nondispersive

Различия электрической проводимости (EC) и процентов натрия (PS) образцов, лечевшимися по-создавану и цементом, индивидуально и одновременно показаны на рисунках 6(a)-6(f).Среди образцов, обработанных только пуццоланом, образец с 5-процентным содержанием имеет как самую высокую ЕС, так и наименьшую PS, как показано на рисунке 6 (а), что еще раз подтверждает, что обработка привела к наименьшему дисперсионному потенциалу.

Реакция ионного обмена, по-видимому, уменьшила толщину двойного слоя в структуре глины. В реакции ионного обмена катионы пуццолана Са +2 и Al +3 замещают катион натрия Na + , что является специфическим признаком дисперсных почв.Из-за замены дисперсионная ткань почвы превращается в хлопьевидную ткань с уменьшенным отталкиванием между частицами и, следовательно, с уменьшенным дисперсионным потенциалом. На рис. 6(b) показано влияние времени отверждения как фактора процесса стабилизации. По мере увеличения времени отверждения EC увеличивалась, а PS уменьшалась, что позволяет предположить, что с увеличением времени отверждения реакция ионного обмена прогрессирует. Процесс выравнивается по мере того, как время отверждения приближается к 90 дням.

Увеличение содержания цемента с 1 процента до 2 процентов может значительно увеличить электропроводность и, следовательно, снизить дисперсионный потенциал, как показано на рис. 6(c).Фактор времени отверждения повлиял на процесс стабилизации за счет добавления только цемента, как показано на рисунке 6(d). EC и PS, по-видимому, быстро изменились в течение первых 7 дней отверждения, хотя после этого изменения все еще продолжались. Модификация с одновременным добавлением 5 процентов пуццолана и 1,5 процента цемента позволила получить смесь с самым низким зарегистрированным уровнем полистирола, как показано на рисунке 6(e). Обработка одновременно 5-процентной пуццолановой и 1,5-процентной цементной композицией продолжалась до 35 дней после отверждения, как показано на рисунке 6(f).Другими словами, изменение характеристик образцов, обработанных пуццоланом и цементом, зависело как от времени отверждения, так и от процентного содержания пуццолана и цемента. Лечение одним пуццоланом требовало 90 дней, одним цементом — от 7 до 14 дней, а одновременной композицией из пуццолана и цемента — от 14 до 35 дней.

Результаты точечных и химических испытаний были сопоставлены на рисунках 7, 8 и 9, и были отмечены следующие особенности. (1) В конце первого дня среди всех обработанных образцов образцы, смешанные только с 4-процентным цементом, и с 1.5-процентный цемент плюс 5-процентный пуццолан одновременно дали самые низкие дисперсионные потенциалы, что свидетельствует о быстром эффекте, вызываемом цементом при обработке. (2) Наилучший общий результат по снижению дисперсионного потенциала был получен при использовании 1,5% цемента плюс 5% пуццолана и 35 дней отверждения. Смесь с такими составами была лучше, чем любая смесь, обработанная отдельно цементом или пуццоланом. (3) В целом, при использовании отдельно для контроля дисперсных почв цемент был лучше, чем пуццолан.Обработка 2-процентным цементом и 7 дней отверждения позволила получить полностью недисперсный грунт. С другой стороны, обработка 5-процентным пуццоланом потребовала 90 дней отверждения для получения недисперсионного грунта.



Окончательное подтверждение того, что глина была оптимально улучшена путем обработки с одновременным добавлением 1,5% цемента и 5% пуццолана, можно увидеть по результатам испытаний на неограниченное сжатие, проведенных на образцах, обработанных различным содержанием пуццолана и цемента, как показано на рисунке 10.Тем не менее, в данном случае оптимальное одновременное содержание пуццолана, соответствующее максимальному пределу прочности при неограниченном сжатии (UCS), составляет 2 процента, а не 5 процентов.

По-видимому, глина, обработанная для лучшей эрозионной стойкости, не обязательно была лучшей с точки зрения физической прочности. Также обратите внимание, что через 90 дней обработка 5-процентным пуццоланом и 4-процентным цементом соответственно увеличила прочность в 2,6 и 6,7 раза по сравнению с исходной необработанной емкостью.С другой стороны, при том же периоде отверждения обработка 5% пуццолана плюс 1,5% цемента и 2% пуццолана плюс 1,5% цемента увеличила прочность в 7,6 и 8,6 раза соответственно. Одновременное использование пуццолана и цемента повысило физическую прочность глины, так как она улучшила устойчивость к эрозии.

4. Выводы

Наилучшая процедура лечения также должна быть экономически выгодной. Из-за более высокой стоимости цемента по сравнению со стоимостью пуццолана замена некоторого количества цемента на пуццолан, по-видимому, имеет свои преимущества.Исследование показало, что скудные 1,5% цемента вместе с 5% пуццоланом дадут хорошие результаты при обработке дисперсных глин.

В этом исследовании при заданных оптимальных количествах цемента и пуццолана, одновременно добавляемых в дисперсионные глины, ионный обмен, который происходил между Ca 2+ и Al 3+ добавок и Na + добавок глина флоккулировала ткани, уменьшала проблему дисперсии, увеличивала электропроводность, уменьшала PS и приводила к общему улучшению состояния почвы.Однако обработанная глина с наилучшей устойчивостью к дисперсии или эрозии не обязательно была лучшей против физического стресса, если быть точным.

Римский цемент и пуццолан, также известный как карьерный песок

«Существует также вид порошка, который по естественным причинам дает поразительные результаты. Он находится в окрестностях Байи и в местности, принадлежащей городам вокруг горы Везувий. Это вещество, смешанное с известью и щебнем, не только придает прочность другим зданиям, но даже когда из него сооружаются в море причалы, они твердеют под водой. — Витрувий; Десять книг по архитектуре, книга II, глава 6 Pozzolana

Секретом Roman Cement было смешивание извести с пуццоланом, названное Витрувием harena fossicia или «карьерный песок». Поццолана отличалась от речных и морских песков (общая harena ) и получила это современное название от города Поццуоли (римское Путеоли, соседние Байи) в Неаполитанском заливе всего в 25 милях к востоку от горы Везувий. Весь регион густо покрыт метровыми слоями пуццолана, вулканической пемзы и пепла от предыдущих извержений.

Помимо Поццуоли, Витрувий упоминает залежи карьерного песка на горе Этна, и есть свидетельства, указывающие на использование римлянами немецкого трасса , осадочного камня из слегка уплотненного вулканического пепла, обладающего аналогичными свойствами. Хотя римлянам обычно приписывают изобретение цемента на основе пуццолана, есть археологические свидетельства того, что греки использовали свой собственный пуццолан из извержения в Тере (Санторини) для цистерн с водой еще в 600 г. до н.э.а также для методов строительства стен, только позже принятых римлянами.

Римский цемент

Вулканический пепел, из которого состоит пуццолан, содержит большое количество аморфного кремнезема, а также тонкодисперсный глинозем. «Аморфный» буквально означает «бесформенный». В большинстве природных условий кремнезем организуется в очень стабильное, нереакционноспособное кристаллическое состояние, такое как песок или кварц. Однако со взрывоопасными обломками некоторых извержений вулканов неорганизованный расплавленный кремнезем тонко рассеивается в атмосфере, где он быстро охлаждается, прежде чем успевает кристаллизоваться, осаждаясь в виде тонкого пепла.Эта зола относительно инертна сама по себе или даже в присутствии воды. Однако полученный раствор, смешанный с известью, «пробуждается» как римский цемент, обладающий многими свойствами и характеристиками природного цемента, рассмотренными в нашей предыдущей статье.

Aqua Claudia

Римский цемент использовался для наружной штукатурки, штукатурки цистерн с водой, раствора для акведуков и даже для отливки величайшего неармированного купола в истории человечества: Пантеона.Те же самые источники пуццолана из Везувия, Этны, Санторини и немецких трасс до сих пор добываются и используются аналогичным образом.

Прочие пуццоланы

Термин «пуццоланы» распространяется на искусственные заполнители и порошки, которые имеют аналогичный гидравлический эффект при смешивании с известью. Плиний Старший указал один из них, широко использовавшийся римлянами более двух тысяч лет назад:

«Есть три вида песка. Для песка, который был добыт в карьере (пуццолана), требуется четверть его веса извести, а для речного песка или морского песка требуется одна треть.Если добавить еще треть толченой глиняной посуды, раствор улучшится».

Улучшение, о котором он говорил, было умеренным гидравлическим действием, обеспечиваемым мелкоизмельченной обожженной терракотой, которая тысячелетиями использовалась минойцами, греками, римлянами, индийцами (сурки) и египтянами (хомра). В Венето его называют «cocciopesto», что буквально означает «выпеченная и измельченная» терракота. Известь Cocciopesto традиционно использовалась для штукатурки, а также для штукатурки полов в Венеции и придает превосходную устойчивость к безжалостному воздействию солей в солоноватой воде венецианской лагуны.Подобно ранее рассмотренным растворам из натуральной гидравлической извести, эти известковые штукатурки с измельченной в порошок терракотой или кирпичом не такие непроницаемые или хрупкие, как римские цементы, и очень полезны для применения в штукатурке и лепнине.

В настоящее время обнаружено много других пуццоланов, многие из которых являются отходами промышленности, в том числе: пылевидная топливная зола от угольных электростанций, молотый гранулированный доменный шлак от производства стали, кремнеземный дым от электродуговых печей и зола от рисовой шелухи как побочный продукт сельскохозяйственного производства.Все они имеют несколько разные, но родственные свойства, реагируя с известью с образованием растворов, напоминающих традиционный римский цемент.

На этом мы завершаем рассмотрение семейства известковых и, следовательно, всех традиционных связующих для гипса. Пока мы не рассмотрели каждую папку по отдельности. Тем не менее, многие из этих связующих хорошо сочетаются друг с другом (а пара — нет). В нашей следующей статье мы все смешаем и увидим некоторые интересные возможности, которые можно получить при смешивании гипсовых вяжущих.

(PDF) Пуццолановый цемент

из порошка вулканического пепла и легкой лавовой породы и воды, чтобы сделать материал твердым и

связным зданием, используемым при строительстве зданий, мостов, водных путей и

храмов, и большинство этих римских построек все еще стоя.

Секрет римской бетонной смеси был скрыт более 2000 лет до последнего

века в США, где

пуццолановый цемент был впервые коммерциализирован в

зеленых сооружениях в западных штатах США.Романский цемент / Зеленый цемент

является более эффективным и экологически чистым производством, которое направлено на сокращение выбросов CO2

в результате работы цементных заводов при нагревании и кальцинировании

извести и глины. Кроме того, замена местного пуццолана на 30% портландцемента на цементном заводе

поможет сократить количество энергии, потребляемой при производстве цемента

. Процесс «изготовления сырого цемента» заключается в замене 30–70% цемента

пуццоланом или шлаком (д-р Альхай Хусейн, 2010 г.).В мире существуют разные заводы по производству цемента

, которые производят разные типы сырого цемента, каждый тип

предлагает различные альтернативы и методы, которые так или иначе ведут к основной цели

— сокращению выбросов CO2. В производстве сырого цемента используются альтернативы

для клинкера, которые не требуют никакого количества тепла и в результате

снижают выбросы CO2. Одной из используемых альтернатив является натуральный «пуццолан»,

ASTM C 618 — тип N-2016.Натуральный пуццолан получается из порошка вулканического пепла

и может использоваться в качестве заменителя 30% клинкера для изготовления зеленого цемента из пуццоланового цемента

(ASTM C 595-2016).

В Саудовской Аравии местный природный пуццолановый материал может быть использован для получения экономических и экологических преимуществ

в качестве частичной замены цемента. Пуццоланы

также улучшают свойства сырого бетона как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.

Использование до 30 % природного пуццолана из Саудовской Аравии в сыром бетоне может сэкономить приблизительно

30 % цемента, сократить на 30 % выбросы углерода и сократить на 30 % потребление энергии и

ископаемого топлива на цементных заводах в Саудовской Аравии по всей стране .Это значительно поможет реализации Парижского соглашения об изменении климата. Использование местных пуццоланов

может стимулировать «зеленую» экономику и устойчивое развитие в переходный период

2020 и «Видение Саудовской Аравии 2030». рентгеноструктурный анализ). Было отмечено

, что, независимо от источника, химические и физические свойства местного природного пуццолана

аналогичны и соответствуют требованиям стандартов ASTM C

618, класс N.

Существует множество различных проектов, базирующихся в Саудовской Аравии и использующих местный зеленый цемент в строительстве

, например: новое расширение морского порта Джидды, больница в Восточной Джидде,

Торговая палата Мекки, новый отель Holiday Inn в Мекке и несколько зеленых зданий

Портланд-пуццолановый цемент (ППЦ): преимущества и применение

В этой статье мы обсудим: 1. Преимущества портланд-пуццоланового цемента (ППЦ) 2. Недостатки портланд-пуццоланового цемента (ППЦ) 3.Использовать.

Преимущества портланд-пуццоланового цемента (ППЦ):

Если летучая зола надлежащего качества используется в оптимальном процентном соотношении, наблюдаются следующие преимущества портланд-пуццоланового цемента (PPC) по сравнению с обычным портландцементом.

Это:

1. Экономичен, так как в ППЦ часть (25%) дорогостоящего клинкера ОПЦ заменена более дешевым пуццолановым материалом.

2. Улучшение проницаемости за счет превращения растворимого гидроксида кальция в нерастворимый вяжущий продукт.Следовательно, он предлагает всесторонние характеристики долговечности, особенно при строительстве гидравлических и морских сооружений.

3. Сокращение производства гидроксида кальция, так как КПК потребляет гидроксид кальция. Таким образом, гидроксид кальция не образуется в таком количестве, как в случае обычного портландцемента.

4. Он выделяет меньше тепла гидратации при низкой скорости, чем обычный портландцемент.

5. Уменьшение проницаемости PPC дает множество других преимуществ, таких как долговечность.

6. Портланд-пуццолановый цемент улучшает распределение пор по размерам, а также уменьшает микротрещины в цементном тесте в переходной зоне за счет пуццоланового действия и является более мелким, чем OPC.

7. Мешок портланд-пуццоланового цемента весом 50 кг дает больший объем раствора, чем обычный портландцемент, поскольку летучая зола более мелкая и имеет меньшую плотность.

8. Если имеется достаточно влаги для продолжительного действия пуццолана, долгосрочная прочность портландцементов из пуццолана после 90 дней выше, чем у обычного портландцемента.

Вышеуказанные преимущества портландцемента из пуццолана объясняются медленным превращением гидроксида кальция Ca(OH) 2 в гидратированном цементном тесте в цементирующий продукт.

В одном из недавних исследований в обычном портландцементном тесте было обнаружено только 20% гидроксида кальция после 1 года гидратации, тогда как в аналогично гидратированном тесте, содержащем 30% пуццолана, было обнаружено только 8,8% гидроксида кальция. Можно отметить, что за счет выщелачивания и разбавления могло иметь место некоторое снижение содержания гидроксида кальция.Принимая во внимание и эту потерю, количество гидроксида кальция должно было составить 14%. Разница в гидроксиде кальция (14,0 – 8,4) = 5,6 доказывает, что 5,6% гидроксида кальция было преобразовано за счет пуццолановой активности.

Недостатки портланд-пуццоланового цемента (КПП):

У портланд-пуццоланового цемента отмечены следующие недостатки:

1. Меньшая начальная скорость набора прочности, чем у обычного портландцемента.

2.Снижает коррозионную стойкость стальной арматуры за счет снижения щелочности. Но это значительно улучшает проницаемость бетона.

3. Время схватывания больше.

Использование портланд-пуццоланового цемента (PPC):

Портландцемент из пуццолана оказался полезным при следующих условиях:

1. Для строительства гидротехнических сооружений.

2. Для строительства массивных конструкций, таких как плотины, толстые фундаменты, опоры мостов и т. д.

3. Для морских сооружений.

4. Для строительства канализации и очистных сооружений и т. д.

Портланд-пуццолановый цемент (ППЦ): производство и свойства

Портланд-пуццолановый цемент (ППЦ): производство, свойства и использование, привет, ребята, в этой статье мы знаем о цементе ППК, полной форме цемента ППК, марке цемента ППК, свойствах и использовании цемента ППК, а также преимуществах и недостатках портланд-пуццоланового цемента.

Как мы знаем, полная форма PPC цемента — это портландцемент из пуццолана, название Portland и пуццолана — это исторические термины, используемые перед названием цемента.Название Портленд — это историческое место на острове Портленд в Дорсете, Англия, где имеется большое количество природного цемента, такого как портландский камень, который используется для формирования портландцемента, его начало относится к середине 18 века в Великобритании.

Портланд-пуццолановый цемент (ППЦ): производство, свойства и применение

Пуццолан был впервые обнаружен в Путеоли недалеко от Неаполя , где огромное количество пуццолана было обнаружено в Италия , природный пуццолан состоит в основном из тонкого шоколадно-красного вулканического земной шар.был разработан искусственный пуццолан, который сочетает летучую золу и котельный шлак, закаленный водой.

Портланд-пуццолановый цемент становится самым популярным типом цемента, используемого в строительстве, например, при строительстве зданий, строительстве многоэтажных зданий, надстройках, мостах, плотинах, промышленных и коммерческих зданиях.

PPC изготовлен из натурального пуццоланового материала. История природного пуццоланового материала простиралась до римского времени. Портланд-пуццолановый цемент или ППЦ-цемент производится путем измельчения клинкера OPC с 10–25 процентами смеси пуццоланового материала с водой.Согласно последним стандартам производства, это около 35% пуццоланового материала

.

Процесс производства портландпуццоланового цемента (ППЦ)

Искусственный пуццолановый ингредиент в цементе ППК представляет собой летучую золу. Основной материал включает кремнеземистый или глиноземистый материал, который сам по себе не обладает какими-либо вяжущими и вяжущими свойствами, имеет мелкодисперсную форму и в присутствии воды реагирует с гидроксидом кальция, высвобождающимся в процессе гидратации. который выполняется при нормальной температуре с образованием соединений, обладающих свойствами цемента.

В процессе производства цемента ППК основными ингредиентами являются кальцинированная глина или зола-унос – отходы, образующиеся на тепловых электростанциях при использовании в качестве топлива угольной пыли. Затем этот материал собирается в электрофильтрах. В Соединенном Королевстве он известен как пылевидная топливная зола, поэтому летучая зола и пылевидная зола одинаковы.

Произведенный материал, также называемый силикатами кальция, производит значительное количество гидроксида кальция, который в целом является бесполезным материалом с точки зрения прочности или долговечности.Это просто отходы, которые можно превратить в цементирующий продукт; это значительно улучшает качество бетона.

Ниже показано пуццолановое действие:

Гидроксид кальция + пуццолан + вода — > C–S–H (гель)

Почему лучше использовать цемент PPC в бетоне? Как правило, когда цемент PCC используется для формирования бетона, выделяется меньшая теплота гидратации и обеспечивается более высокая стойкость к воздействию агрессивных вод, чем при использовании обычного портландцемента. Кроме того, он уменьшает вымывание гидроксида кальция при использовании в гидротехнических сооружениях.

Такие виды цемента с низкими теплотворными свойствами в основном используются в морском и гидротехническом строительстве, а также в других массовых бетонных конструкциях, таких как мосты плотин, свайно-крепкие фундаменты и т. д.

Тем не менее, добавление пуццолана не способствует большей прочности в течение длительного времени. Прочностные характеристики ППЦ немного выше, чем у обычного портландцемента. Время схватывания бетона больше в цементе PPC, чем в обычном портландцементе.

В случае, если пуццолановый портландцемент изготовлен с использованием подходящего типа реактивного пуццоланового материала, пуццолановый портландцемент будет аналогичен обычному портландцементу, за исключением скорости раннего набора прочности до 7 дней.

Это повлияет на OPC только тогда, когда используются пуццолановые материалы плохого качества, которые не относятся к реакционноспособному типу и которые не удовлетворяют пределу спецификации для пуццолановых материалов, используется цемент сомнительного качества.

Свойства портланд-пуццоланового цемента (КПП)

1) время схватывания цемента PPC больше, чем у обычного портландцемента, у него снова небольшая прочность в начале строительства, но окончательная прочность намного выше, его начальное время схватывания составляет 1/2 часа, а окончательное время схватывания составляет около 10 часов.

2) прочность: — как известно, цементу ППК требуется больше времени для набора прочности, за 3 дня начального строительства его прочность на сжатие составляет 13 МПа, через 7 дней 22 МПа, через 28 дней 33 МПа.

3) Усадка при высыхании не должна быть более 0,15% для цемента РРС

4) Крупность помола должна быть не менее 300 м2/кг для цемента РРС

5) Начальная прочность ППЦ меньше, но конечная прочность равна 28-дневной прочности цемента ОПЦ

5) Важными свойствами цемента PPC является то, что он обеспечивает устойчивость к агрессивному воздействию вредных химических веществ, таких как карбонаты, кислые щелочи, которые растворяются в воде, а также защищает наружную стену от неблагоприятных климатических условий.

Результат исследования цемента КПП

Все, что у нас есть, преимущества PPC в основном связаны с медленным превращением гидроксида кальция в гидратированном цементном тесте в цементирующие продукты.

Было обнаружено, что гидроксид

в пасте OPC годовалой выдержки содержит только 8,4% гидроксида кальция, и при выщелачивании также могло иметь место определенное снижение содержания гидроксида кальция. После рассмотрения эффекта гидроксида кальция должно было быть 14%.

Но на самом деле только 8.4% осталось в нем, что доказывает, что 5,6% гидроксида кальция было преобразовано за счет пуццолановой активности.

Преимущества портланд-пуццоланового цемента (ППЦ)

Преимущества портланд-пуццоланового цемента можно резюмировать следующим образом:

Использование PPC с OPC имеет больше преимуществ, если при производстве PPC используются соответствующие типы реактивных материалов.

1) КПП производится путем замены дорогостоящего клинкера дешевым отходным пуццолановым материалом.

2) При производстве ППК растворимый гидроксид кальция превращается в нерастворимые вяжущие продукты, что приводит к улучшению проницаемости. Следовательно, он предлагает множество прочностных характеристик, особенно в гидротехнических сооружениях и морском строительстве.

3) Как правило, портландцемент из пуццолана потребляет гидроксид кальция и не производит столько гидроксида кальция, сколько OPC.

4) Он производит тепло гидратации, и это тоже с низкой скоростью.

5) PPC мельче, чем OPC, а также благодаря пуццолановому действию улучшает распределение пор по размерам, а также уменьшает микротрещины в переходной зоне.

6) Уменьшение проницаемости портланд-пуццоланового цемента дает множество других преимуществ.

7) Зола-унос, используемая в КПП, легкая и имеет меньшую плотность, общий объем 50-килограммового мешка немного больше, чем ОПЦ. Вот почему портландцемент из пуццолана предлагает больший объем раствора, чем OPC.

8) Развитие прочности PPC в течение длительного периода сравнительно больше, чем у OPC, если имеется достаточно влаги для продолжительного действия пуццолана.

Недостатки пуццоланового портландцемента

Портланд-пуццолановый цемент

имеет следующие недостатки:

1) PCC изначально имеет низкую скорость набора прочности по сравнению с OPC.

2) PPC имеет более низкую щелочность, что снижает коррозионную стойкость стальной арматуры. Но зато ППК значительно улучшает водопроницаемость бетона, повышает коррозионную стойкость арматуры.

3) Время схватывания номинально больше.

Цемент КПП марки

Во многих регионах мира PPC классифицируется аналогично OPC в зависимости от их прочности на сжатие через 28 дней. В соответствии со стандартом Индии прочность цемента PPC считается эквивалентной прочности цемента OPC марки 53.

Многие марки цемента рекомендуют использовать BIS для сортировки PPC так же, как и для сортировки OPC. Они также предложили использовать более высокое содержание летучей золы от 25% до 35%. Недавно Великобритания увеличила содержание летучей золы в PPC в BIS с 10-25% до 15-35%.

Применение и использование портландпуццоланового цемента (ППЦ)

Портланд-пуццолановый цемент

можно использовать там, где используется OPC, за исключением случаев, когда требуется высокая начальная прочность. Поскольку использование РРС требует влаги для устойчивой пуццолановой активности, желательно немного более длительное отверждение.Использование PPC особенно подходит для следующих ситуаций:

и) для гидротехнических сооружений;

ii) Для конструкций из массивного бетона, таких как плотины, опоры мостов и толстые фундаменты;

в) Для морских сооружений;

г) Для канализационных и очистных работ и т. д.

◆Вы можете подписаться на меня в Facebook и подписаться на наш канал Youtube

Вам также следует посетить:-

1) что такое бетон, его виды и свойства

2) Расчет количества бетона для лестницы и его формула

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

*

*