3.3. Гидравлические известесодержащие и шлакощелочные вяжущие вещества

К известесодержащим относят известково-шлаковые и известково-пуццолановые вяжущие. Их получают совместным измельчением негашеной кальциевой или гидравлической извести с искусственными и природными добавками и гипсом. В качестве добавок применяют доменные гранулированные знаки, топливные шлаки, золы, пеплы, туфы, пемзу, трассы, диатомиты, трепелы и др. Содержание извести — 10–40%, гипса — 3–5%, остальное — добавки.

В известково-шлаковых вяжущих известь взаимодействует с алюминатами и силикатами шлаков, образуя низкоосновные гидроалюминаты и гидросиликаты кальция.

При твердении известково-пуццолановых вяжущих образуется низкоосновные гидросиликаты кальция.

Известесодержащие вяжущие медленно схватываются и твердеют. Ускоряет твердение пропаривание при атмосферном давлении и особенно автоклавная обработка. Эти вяжущие невысокой прочности марок 50, 100, 150 и 200. Их недостаток — пониженная воздухостойкость, которую повышают добавкой гипса. Морозостойкость их также небольшая.

Применяют известесодержащие вяжущие для низкомарочных растворов и бетонов, эксплуатируемых во влажной среде, для изделий, подвергаемых автоклавной обработке.

Шлакощелочным называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое из молотого гранулированного шлака, затворенного водными растворами соединений металлов натрия или калия. В качестве добавки может вводиться от 2 до 6% портландцементного клинкера.

Основными компонентами шлакощелочного вяжущего являются гранулированный доменный шлак с МО ≥ 0,6 или электротермофосфорный, измельченный до удельной поверхности не менее 3000 см²/г. Щелочным компонентом является сода, поташ, щелочные силикаты, едкий натр и калий, содощелочный плав, метасиликат натрия и др. Натриевого щелочного компонента в вяжущем в пересчете на Nа₂О должно быть от 2,5 до 6,5%, калиевого компонента в пересчете на К₂О — от 3,5 до 10%.

Начало схватывания должно наступать не ранее 30 мин и не позднее 12 ч, за исключением вяжущего на силикате натрия, которое должно иметь начало схватывания не ранее 20 мин.

По прочности в возрасте 28 суток шлакощелочные вяжущие подразделяют на марки 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200. Наивысшая прочность получается при затворении шлака метасиликатом натрия.

Шлакощелочное вяжущее применяется для изготовления бетонов, эксплуатируемых в тех же условиях, что и бетоны на портландцементе. Достоинством этого вяжущего является способность твердеть при отрицательной температуре.

3.4. Цементы на основе портландцементного и глиноземистого клинкеров

3.4.1. Классификация цементов

К цементам относят гидравлические вяжущие вещества, в состав которых входят силикаты и алюминаты кальция. Их получают спеканием или плавлением исходных материалов. Полученную после высокотемпературной обработки смесь называют клинкером, который является основной составной частью цементов. Цементы классифицируют: по виду клинкера — на основе портландцементного и глиноземистого клинкеров; по вещественному составу — на чистоклинкерные, с минеральными добавками и смешанные; по прочности при твердении — на высокопрочные марки 550 и 600, повышенной прочности марки 500, рядовые марок 300 и 400 и низкомарочные — ниже 300; по скорости твердения — на обычные с нормированием прочности в возрасте 28 суток, быстротвердеющие — через 3 и 28 суток и особо быстро твердеющие — через 1 сутки и менее; по срокам схватывания — на медленно схватывающиеся, с началом схватывания более 1 ч 30 мин, нормально схватывающиеся — от 45 мин до 1 ч 30 мин и быстро схватывающиеся — менее 45 мин.

Цементы нормируются также по специальным свойствам. По сульфатостойкости их подразделяют на сульфатостойкие, сульфатостойкие с минеральными добавками, сульфатостойкие шлакопортландцементы и пуццолановые; по объемной деформации — на безусадочные с величиной расширения в 3-суточном возрасте до 0,1%, более 0,1% и напрягающиеся с нормированием энергии самонапряжения; по тепловыделению — на низкотермичные с тепловыделением в 3-суточном возрасте не более 230 и в 7-суточном — не более 270 Дж/г, умереннотермичные с тепловыделением в 7-суточном возрасте не более 315 Дж/г; по декоративным свойствам — на цветные и белые.