Вяжущие вещества

ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Для приготовления бетона строительных конструкций наиболее широко используют неорганические вяжущие вещества. Эти вещества при смешивании с водой под влиянием внутренних физико-химических процессов способны схватываться (переходить из жидкого или тестообразного состояния в камневидное) и твердеть (постепенно увеличивать свою прочность). Различают неорганические вяжущие вещества водного (цементы) и воздушного (известь, гипс и др.) твердения.

Портландцемент. Наиболее широкое применение в производстве бетона получил портландцемент.

Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде (лучше всего) или на воздухе. Он представляет собой порошок серого цвета, получаемый тонким помолом клинкера с добавкой гипса. Клинкер получают путем равномерного обжига до спекания тщательно дозированной сырьевой смеси, содержащей около 75 ... 78 % СаСО 3 и 22 ... 25 % (СаО 2 +Al2O3 + Ре 2О 3) . Для получения цемента высокого качества необходимо, чтобы его химический состав, а, следовательно, и состав сырьевой смеси были устойчивы. При помоле к цементному клинкеру можно добавлять 10 ... 20% гранулированных доменных шлаков или активных минеральных (кремнеземистых) добавок.

В результате обжига при температуре 1200 ... 1450oС образуются клинкерные минералы: алюмоферриты кальция переменного состава хСаО-уAl2O3 • Ре2О3 трехкальциевый алюминат ЗСаО-Al2O3 , двух-кальциевый силикат 2СаО и трехкальциевый силикат ЗСаО-8Ю2 . Эти четыре соединения - основные составные части цементного клинкера, но два последних (силикаты кальция) составляют 70 ... 80 % от его массы. Ориентировочное содержание различных минералов в портландцементе составляет:37…60% 3СаО- SiO2 или C3 S , 5…37% 2CaO • SiO2 или C 2 S , 5…15% 3СаО • Al2O3 или C3 А, 10…18% 4 СаО •Al2O3 • Fe2O3 или С4AF.

Основное влияние на качество цемента оказывает высокое содержание трехкальциевого силиката (алита), который обладает свойствами быстротвердеющего гидравлического вещества высокой прочности. Двухкаль-циевый силикат (белит) - медленно твердеющее гидравлическое вяжущее средней прочности. Трехкальциевый алюминат твердеет быстро, но имеет низкую прочность. Свойства минералов цементного камня приведены в табл.2 Изменяя минералогический состав цемента, можно варьировать его качество. Цементы высоких марок и быстротвердеющие изготовляют с повышенным содержанием трехкальциевого силиката (алитовые цементы). Цементы с высоким содержанием белита (белитовые) медленно однако прочность их нарастает в течение длительного времени и в возрасте нескольких лет может оказаться достаточно высокой.

..