Цемент глиноземистый марки 400 – Первый раз в жизни столкнулся с глиноземистым цементом (ГЦ 50).Подскажите есть какие-нибудь особенности приготовление цементных растворов с его применением? :: Вопрос

Глиноземистый цемент, производство и применение глиноземистого цемента.

Глиноземистый цемент (ГОСТ 969-77) – быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, являющееся продуктом тонкого помола обожженной до сплавления или спекания сырьевой смеси, богатой глиноземом и окисью кальция. Глиноземистый цемент содержит преимущественно низкоосновные алюминаты кальция. Глиноземистый цемент быстротвердеющий, но не быстросхватывающийся.

Начало его схватывания должно наступать не ранее 45 минут, а конец – не позднее 12 часов. Вводя различные добавки в глиноземистый цемент, регулируют сроки его схватывания. При введении гидратов окиси кальция и натрия, карбоната натрия, двуугекислой соды, сульфатов натрия, кальция и железа, цемента схватывания глиноземистого цемента ускоряют, а при введении хлористых натрия, калия, бария, азотнокислого натрия, соляной кислоты, глицирина, сахара, уксуснокислого натрия, буры – схватывание замедляют. При твердении глиноземистого цемента в короткий промежуток времени выделяется большое количество тепла (за первые сутки 70-80% всего тепла), что приводит к значительному повышению температуры в первые сроки твердения. Это свойство цемента используют при низких температурах для зимних работ. Глиноземистый цемент выпускают марок 400, 500 и 600.

Прочность глиноземистого цемента характеризуется спадами и подъемами в различные периоды твердения. Чем быстрее идет процесс гидратации, тем чаще наблюдается падение прочности. Бетон на глиноземистом цементе более плотный и водонепроницаемый, а коррозийная стойкость выше, чем бетона на цементе. Бетоны и растворы на глиноземистом цементе достаточно морозостойки. Несмотря на хороший показатели свойств, глиноземистый цемент не получил такого широкого распространения, как цемент, так как сырья для его производства значительно меньше и стоимость намного выше.

Глиноземистый цемент применяют для получения быстротвердеющих строительных и жаростойких растворов и бетонов, используемых при скоростном строительстве, аварийных работах, зимнем бетонировании, при строительстве сооружений, подвергающихся действию минерализированных вод и сернистых газов.

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, являющееся продуктом тонкого помола обожженной до сплавления или спекания сырьевой смеси, состоящей из бокситов и извести (или известняка). Состав смеси таков, что в готовом продукте преобладают низко-основные алюминаты кальция.

Химический состав глиноземистого цемента следующий: Аl2О3 — 30-50%; CaO — 35-45%; SiO2 — 5-15%; Fе2O3 – 5-15 %.

Минералогический его состав может существенно меняться в зависимости от химического состава сырьевой смеси и способа производства.

Наиболее важными соединениями являются алюминаты кальция: СаО*Аl2О3(СА), 5СаО*3Аl2О35AЗ) и СаО*2АI2О3(СА2).

В глиноземистом цементе всегда присутствует одно кальциевый алюминат. Он является основным его компонентом. Глиноземистые цементы делятся на высокоизвестковые, содержащие более 40% СаО, и малоизвестковые, в которых СаО менее 40%. В высокоизвестковых цементах наряду с однокальциевым алюминатом присутствует С

3, а в малоизвестковых – СA2.

Однокальциевый алюминат может образоваться в результате реакций в твердой фазе или путем кристаллизации из расплава. В зависимости от состава и условий образования СА форма его кристаллов бывает различной (призматическая, дендритная, скелетная). Однокальциевый алюминат часто образует твердые растворы с ферритом, хромитом и другими составляющими систему компонентами. Это соединение в чистом виде характеризуется нормальными сроками схватывания и высокой прочностью В ранние сроки твердения, не падающей и в дальнейшем. Пятикальциевый трехаалюминат встречается в виде двух модификаций: устойчивой А-формы и неустойчивой А-формы. Состав этого минерала выражается также формулой 12СаО*7АI

20З(СI2А7). В А-С5А3 могут растворяться различные окислы глиноземистого цемента. Ряд исследователей считают, что в действительности он является соединением 6СаО*4Аl2О3*FеО*SiO2, в котором FеО может замещаться MgO, а SiO2 — ТiO2. В глиноземистых цементах С5А3 встречается главным образом в устойчивой модификации. В чистом виде С5А3 быстро ,схватывается и дает в первые сроки твердения довольно высокую прочность, понижающуюся, однако, в дальнейшем.

Однокальциевый двухалюминат также встречается в виде двух модификаций: устойчивой и неустойчивой. Состав этого минерала выражали ранее формулой 3СаО*5Аl2

О33А5). В глиноземистом цементе обнаружена устойчивая форма СА2. Она образует крупные игольчатые призматические кристаллы. Отдельно взятый СА2 гидратируется и схватывается медленнее других алюминатов кальция, но отличается сравнительно высокой прочностью через длительное время.

В глиноземистом цементе содержатся также 2СаO* SiO2 и геленит — 2СаО*SiO2*АI2О3. Двухкальциевый силикат обычно встречается в зернах круглой формы. Часто наблюдаются двойники. Отличаясь медленным твердением, двухкальциевый силикат понижает прочность глиноземистых цементов в первые сроки. Геленит кристаллизуется в виде таблиц, призм; чаще он дает в глиноземистых цементах крестообразные формы или тонкоструктурные прорастания с СА. Геленит — практически неактивный компонент глиноземистого цемента. В насыщенном известково-гипсовом растворе его активность несколько повышается. Вяжущие свойства геленита в стеклообразном и мелкокристаллическом состоянии выше, чем в крупнокристаллическом. На образование геленита затрачивается глинозем. Это уменьшает содержание наиболее активных компонентов — алюминатов кальция. Таким образом, следует стремиться к тому, чтобы в глиноземистых цементах содержалось возможно меньше SiO

2. Присутствие лишь небольшого его количества (до 4-5%) действует благоприятно, по-видимому, из-за способности СА растворять такое количество в своей кристаллической решетке.

Железосодержащие составляющие встречаются в глиноземистых цементах в виде твердых растворов в пределах составов С6А2F-С2F. Возможно также присутствие 2СаО*Fе2O3, СаО*Fе2О3, Fе3O4 и FеО.

Наличие MgO в глиноземистом цементе вызывает образование магнезиальной шпинели — MgO . АI2О

3. Она может также присутствовать в виде периклаза (MgO), окерманита (2СаО* MgO*2SiO2) и четверного соединения 6CaO*4Аl2O3*MgO*SiO2. Связывая глинозем и малоактивные соединения, окись магния ухудшает свойства глиноземистого цемента.

В бокситах содержиться некоторое количество окиси титана, которая может образовывать первскит — CaO*TiO2, также не гидратирующийся при воздействии воды. В глиноземистых цементах возможно присутствие и других компонентов, количество которых, однако, весьма незначительно.

См. далее по теме: Производство глиноземистого цемента; Твердение глиноземистого цемента, его свойства и применение. 

Глиноземистый цемент

Глиноземистый цементпредставляет собой быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее вещество. Его получают путем тонкого помола клинкера, полученного обжигом сырьевой смеси из бокситов и известняков, до плавления (при t=1400°C) или спекания (при t—1300С). Обжиг производится во вращающихся доменных печах, в электрических дуговых печах, вагранках. В настоящее время обжиг проводится чаще всего до плавления в доменных или электродуговых печах. При этом не требуется тонкого измельчения сырьевых компонентов и создаются условия для удаления железа и кремнезема. Вместо бокситов для производства глиноземистого цемента в нашей стране используются также бокситовые железные руды с добавками известняка и железного лома. Шлаки доменного производства являются клинкером, причем стоимость глиноземистого цемента значительно понижается.

Марки глиноземистого цемента, определяемые не в 28-дневном, а в 3-суточном возрасте, 400, 500 и 600. Начало схватывания должно наступать не ранее 30 мин, а конец схватывания — не позднее 12 ч от начала затворения, что удобно для производства изделий. Тепловыделение глиноземистого цемента примерно в 1,5 раза выше, чем у портландцемента, поэтому его удобно применять в зимних условиях. Не рекомендуется использовать этот цемент в массивных конструкциях в летнее жаркое время года, а изделия на глиноземистом цементе нельзя подвергать тепловлажностной обработке: температура при его твердении не должна превышать 25°С.

Глиноземистый цемент предназначается для получения быстротвердеющих и жаростойких бетонов и строительных растворов, его целесообразно применять при аварийно-ремонтных работах, а также зимнем бетонировании.

Смешанные цементыкак разновидности комплексных вяжущих веществ. К неорганическим смешанным относятся вяжущие вещества, которые получают путем объединения неорганических вяжущих веществ (как воздушных, так и гидравлических) с активными минеральными добавками и шлаками при их совместном помоле или после раздельного измельчения.

К смешанным цементам на основе портландцемента относятся следующие.Пуццолановый портландцемент.Его получают путем совместного помола клинкера, активной минеральной добавки в количестве 20 … 40% от массы цемента и двуводного гипса (до 3 … 5%).

Как уже упоминалось выше, впервые в качестве такой добавки был использован вулканический пепел, пуццолана, что объясняет название цемента. К кислым активным минеральным добавкам (их называют иногда гидравлическими, так как они усиливают гидравлические свойства вяжущего вещества) относятся как природные — диатомит, трепел, опока, вулканический пепел, пемза, вулканический туф и др., так и искусственные — доменные и топливные шлаки, нефелиновый шлам (отход глиноземного производства), зола-унос и др.

Пуццолановый портландцемент обладает повышенной химической, длительными сроками схватывания и твердения, более низкой экзометрией, пониженной морозостойкостью. Марки пуццолановых портландцементов 300, 400.

Учитывая особенности пуццоланового портландцемента, рекомендуется применять его для подводных и подземных частей гидротехнических сооружений, для массивных сооружений в летнее время года. Не рекомендуется использовать его в зимних условиях, особенно для сооружений, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию. Помимо пуццоланового портландцемента имеется еще так называемый портландцемент с активными минеральными добавками, содержащий их от 10 до 20% (по массе). По маркам и свойствам он близок к обычным портландцементам.

Шлакопортландцемент.Его получают путем совместного помола клинкера портландцемента, добавки гипса и доменного гранулированного шлака в количестве 21 … 80% от массы цемента.

Доменный шлак по своему химическому составу близок к портландцементному клинкеру, поэтому его можно вводить в большем количестве, чем другие активные минеральные добавки, что дает снижение стоимости шлакопортландцемента на 20 … 25%. Добавка доменного гранулированного шлака не снижает морозостойкости бетонов и растворов, изготовляемых на нем.

При помоле шлакопортландцемента рекомендуется сначала вводить в мельницу клинкер как более твердый компонент, а затем шлак. Этот цемент выпускается трех марок: 300, 400 и 500, он имеет начало схватывания не ранее 45 мин и не позднее 10 ч, т. е. он несколько медленнее схватывается и твердеет, чем обычный портландцемент. Кроме того, он имеет меньшие усадку и набухание, большую стойкость в пресных и сульфатных водах. Имеет хорошую сцепляемость с арматурой, в железобетоне и, что немаловажно, имеет более низкую стоимость.

Шлакопортландцемент можно использовать для подводных частей сооружений, но нежелательно при попеременном замораживании и оттаивании, увлажнении и высыхании, хотя его морозостойкость несколько выше, чем пуццоланового портландцемента.

Расширяющиеся цементы.Обычные цементы дают, как правило, усадку при твердении и не могут обеспечить водонепроницаемости при заполнении швов между панелями, заделке трещин, гидроизоляции туннелей и стволов шахт и других работах. Для этих целей создаются безусадочные или расширяющиеся цементы. Физико-химические процессы при их твердении, создающие некоторое увеличение объема, связаны с образованием гидросульфоалюминатов кальция при взаимодействии исходных компонентов, объединенных при помоле. Ниже приводятся три вида расширяющихся цементов.

ВРЦ — водонепроницаемый расширяющийся и быстротвердеющий цемент состоит из совместно измельченных 70 … 76% глиноземистого цемента, 20 … 22% полуводного гипса и 10 … 11% высокоосновного гидроалюмината кальция. Он имеет марку 500 через 28 суток, хотя уже через 6 ч твердения набирает прочность не менее 7,5 МПа. Отличается пониженной морозостойкостью и может применяться только при положительных температурах.

Существует также ВБЦ — водонепроницаемый безусадочный цемент, состоящий из тех же компонентов, но в несколько иных соотношениях.

ГГРЦ — гипсоглиноземистый расширяющийся цементполучают путем совместного помола высокоглиноземистого клинкера (70%) и природного двуводного гипса (30%), чем создаются условия для кристаллизации эттрингита.

Он имеет удобные для производства сроки схватывания: начало — не ранее 20 минут, конец — не позднее 4 ч. Через сутки должен быть водонепроницаемым при давлении не ниже 1,0 МПа. Расширение у образцов проявляется только при твердении в воде. Термовлажностная обработка производится при температуре не выше 100°С.

ГГРЦ применяют для получения безусадочных и расширяющихся растворов, бетонов, штукатурок, для гидроизоляции шахт, подвалов, зачеканки труб, заделки различных швов и т. п.

РПЦ— расширяющийся портландцементполучают путем совместного помола портландцементного алитового клинкера. Механизм расширения также обусловлен образованием кристаллов эттрингита (гидросульфо-алюмината кальция). Применение добавки позволяет ускорить образование этого соединения до схватывания цемента, что обеспечивает расширение цементного теста и растворов в пластическом состоянии без напряжений в кристаллической структуре.

По прочности РПЦ делится на марки: 400, 500 и 600. Начало схватывания — не ранее 30 мин, конец — не позднее 12 ч после за творения. Расширение в суточном возрасте составляет 0,15 … 1,0%. Использование его примерно то же, что и ГГРЦ — для высокопрочных бетонных и железобетонных конструкции.

Напрягающий цемент (НЦ) предназначен для изготовления специальных так называемых преднапряженных железобетонных изделий, в которых натяжение арматуры должно быть осуществлено в нескольких направлениях. Силы натяжения арматуры возникают при расширении самого цементного камня — это явление называют самонапряжением бетона. Расширение в бетоне без арматуры достигает 4%, а сдерживаемое арматурой оно составляет не более 0,25 … 0,75%. Пропаривание интенсифицирует расширение, а жесткость бетона увеличивает степень расширения цементного теста. Применяют НЦ для изготовления железобетонных напорных труб и тонкостенных железобетонных изделий.

Расширяющиеся цементы получают также и с другими расширяющими добавками.

К смешанным вяжущим на основе воздушных вяжущих веществ относятся следующие.

Известково-пуццолановый цемент.Применяют в бетонах низких марок для подводных и подземных сооружений, а также в изделиях с тепловлажностной обработкой.

Известково-шлаковый цемент.Его применение то же, что известково-пуццоланового цемента.

Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее вещество (ГЦПВ).Предел прочности при сжатии этого вяжущего, полученного на обычном строительном гипсе, составляет 10 … 15 МПа, а на высокопрочном — 30 … 40 МПа. Конец схватывания наступает не позднее 20 мин, что удобно для производства. ГЦПВ применяют для изготовления стеновых панелей, а также санитарно-технических кабин и других конструкций.

Шлакощелочные вяжущие вещества.Шлакощелочные цементы отличаются высокой активностью, в 1.5 … 2 раза превышающей активность портландцемента и достигающей 120 МПа. Шлакощелочные цементы на щелочных силикатах (жидком стекле) характеризуются особенно быстрым набором прочности, уже в суточном возрасте она составляет 20 … 35 МПа.

Шлакощелочные бетоны имеют высокую морозостойкость, высокую коррозионную стойкость, водонепроницаемость и низкое тепловыделение. Их можно использовать для изготовления сборных бетонных и железобетонных изделий, а также в гидротехническом и дорожном строительстве.

Кислотоупорный цемент применяют для кислотоупорных замазок, растворов и бетонов. Изделия из них устойчивы в среде минеральных и органических кислот (за исключением фтористоводородной и кремнефтористоводородной) повышенной концентрации.

Состав и цена глиноземистого цемент ГЦ40. Высокоглиноземистый цемент

Глиноземистый цемент

В состав глиноземистого цемента не входят минеральные добавки и гипс. Он изготавливается с применением сырьевого материала, в составе которого имеется глинозем. Основным микроэлементом данной сухой смеси является алюминат калия. Благодаря его концентрации обеспечивается быстрое твердение раствора, в условиях стандартно отведенного времени для процесса схватывания.

Глиноземистый цемент мелкого помола характеризуется высокой степенью отвердения и схватывания в кратчайшие временные рамки. Именно мелкая дисперсия обеспечивает такие качества готовому материалу.

Купить глиноземистый цемент

Производители изготавливают три основные марки данного типа цемента:

  • Марка 400.
  • Марка 500.
  • Марка 600.

Отличия этих марок состоят в величине уровня устойчивости к сульфатной, углекислой, хлористой, и прочим видам минерализированных вод. Однако все же щелочные растворы оказывают негативное влияние на структуру готового материала, что может привести к его полному разрушению.

Цемент глиноземистый гц 40 используется специалистами по проектированию в скоростном строительстве, когда проекты требуют быстрого завершения, а также при проведении аварийных работ и бетонировании в зимний период времени. Морозоустойчивость ГЦ40 позволяет выполнять работы любого плана, до максимальной  температуры в -20 градусов. Еще одной сферой деятельности, в которой используется высокоглиноземистый цемент, является изготовление жаростойкого бетона.

Стоимость глиноземистых смесей

В зависимости от марки выбранного цемента зависит и его цена. Также на стоимость могут влиять качество продукции, срок эксплуатации смеси, а также персональные программы лояльности, которые существуют в каждом супермаркете. К примеру, цена глиноземистого цемента в специализированном маркете, будет намного ниже, нежели на рынке. К тому же, здесь предоставляются дополнительные скидки на объем закупаемой продукции, а также создаются комфортные условия заключения сделок. Услуги предоставляемые строительными супермаркетами, предполагают доставку закупленной продукции, ее погрузку и разгрузку.

Цемент глиноземистый ГЦ-40 — Цемент — Каталог

Cроки схватывания могут быть изменены введением замедлителей (борной кислоты, буры, хлористого кальция и др.) или ускорителей (известь, портландцемент, гипс и др.).

К особым свойствам относятся:
1. быстрое нарастание прочности в раннем возрасте;
2. при твердении бетона на глиноземистом цементе выделяется большое количество тепла, что позволяет использовать эти бетоны при отрицательных температурах до -10 градусов без подогрева;
3. глиноземистый цемент имеет повышенную плотность цементного камня, что определяет большую устойчивость бетона против всех видов агрессивных жидкостей и газов по сравнению с бетоном на портландцементе;
4. глиноземистый цемент по сравнению с портландцементом является более огнестойким и термически устойчивым материалом. В смеси с огнеупорными заполнителями: шамотом, хромитовой рудой, магнезитом и др. глиноземистый цемент может быть использован для получения гидравлически твердеющих огнеупорных растворов и бетонов.

Применение Глиноземистого цемента

1. Для изготовления бетонных и железобетонных сооружений, когда расчетная прочность бетона должна быть достигнута в течение 1-х, 2-х, или 7 суток.
2. Для строительства морских и подземных сооружений, где требуется повышенная сульфатостойкость. 
3. Для тампонирования холодных нефтяных скважин, тампонирования трещин в породах при большом дебите воды.
4. Для заделки пробоин в судах морского транспорта.
5. Для быстрого устройства фундаментов под машины, заливки анкерных болтов, восстановления поврежденных зданий и мостов.
6. Для изготовления сборных железобетонных изделий на заводах ЖБИ и строительных площадках, где глиноземистый цемент играет роль ускорителя твердения бетона.
7. Для изготовления емкостей и других сооружений, где глиноземистый цемент придает повышенную стойкость против органических кислот, соединений серы, серной кислоты, молочной кислоты, соляного раствора, крахмала.
8. Для изготовления огнеупорных бетонов и штучных изделий с огнеупорностью до 1700 гр. C.

Потребители

Глиноземистый  Цемент гц-40 его основными потребителями являются предприятия топливно-энергетического комплекса, черной и цветной металлургии, строительных комплексов оборонного значения. Цемент сертифицирован, отгружается в бумажных мешках 20 кг

 

Характеристики продукции
Наименование показателей  
Начало схватывания не ранее 45 минут
Конец схватывания не позднее 10 часов
Прочность на сжатие, МПа, в возрасте 1 сутки 3 суток
ГЦ-40 22,5 40,0
Химический состав, %
SiО2 7 — 12
CaO 38 — 42
Аl2О3 38 — 43
MgО 1 — 15
TiО2 0,3 — 0,8
FeО 0,5 — 1
S 1,3 — 1,6

Глиноземистый цемент |

Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент — быстро твердеющее в воде и на воздухе высокопрочное вяжущее вещество, получаемое путем обжига до расплавления или спекания смеси материалов, богатых глиноземом, с известью или известняком и последующего тонкого измельчения продукта обжига. В отличие от портландцемента, клинкер которого состоит главным образом из силикатов кальция, глиноземистый цемент получают из шлака (расплава) или клинкера, содержащего преимущественно низкоосновные алюминаты кальция.

О гидравлических свойствах низкоосновных алюминатов кальция было известно еще в XIX веке. Вика в то время высказал мысль о том, что цемент, в котором отношение суммы SiО2 + Al2О3 к сумме CaO+MgO больше единицы, должен быть сульфатостойким. Во Франции при исследовании способов получения сульфатостойкого цемента был получен глиноземистый цемент, который наряду с повышенной сульфатостойкостью отличался исключительно быстрым твердением и весьма высокой прочностью. Химический состав и технология получения этого цемента вследствие его замечательных свойств были засекречены французами в 1912 г. Военное ведомство использовало этот цемент в первой мировой войне для быстрого возведения фундаментов под тяжелые орудия, строительства пулеметных точек, а также для срочного восстановления различного вида сооружений.

В нашей стране в результате самостоятельных исследований, проведенных группой ученых, было разработано несколько способов получения глиноземистого цемента и изучены физико-химические процессы его производства и твердения. Результаты этих работ позволили организовать производство глиноземистого цемента способом доменной плавки и рационально применять его во многих областях строительной индустрии. Глиноземистый цемент используют также как важнейший компонент при производстве нескольких видов расширяющихся цементов.

Химический состав глиноземистых цементов разнообразен и зависит от состава исходных сырьевых материалов и технологии производства. Содержание важнейших оксидов характеризуется большими колебаниями.

Из-за малого интервала между температурой спекания и плавления этот цемент начали получать плавлением сырьевой шихты, затем стали применять и обжиг до спекания. Схема производства глиноземистого цемента способом плавления заключается в подготовке равномерно зернистой сырьевой шихты, плавлении, охлаждении получаемого расплава (шлака), дроблении и тонком измельчении. Для плавления пригодна шихта с повышенным содержанием кремнезема, который восстанавливается и образуется ферросилиций. Высокоглиноземистый расплав выпускается отдельно.

Способ спекания применяется сравнительно мало, обжиг ведут в различных печах — вращающихся, шахтных и др. По этому способу исходные сырьевые компоненты высушивают, подвергают Совместному тонкому измельчению, смешивают до тех пор, пока не будет достигнута тщательная гомогенизация, затем полученную шихту подают в печь в виде порошка либо гранул. Клинкер после охлаждения измалывают и получают глиноземистый цемент.

Химико-минералогический состав получаемого цемента. Моноалюминат кальция — СА содержит 64,5% А1203 и 35,5 % СаО, температура его плавления 1873К. Он обладает способностью образовывать твердые растворы. При синтезировании спеканием в окислительной среде он способен вовлекать в кристаллическую решетку оксиды железа, марганца, феррита и хромиты кальция и др. Полагают, что большая скорость твердения моноалюмината кальция обусловлена нерегулярной координацией атомов кальция с атомами кислорода, причем атомы алюминия и кислорода образуют деформированный тип структуры, характерной для тетраэдров АlO4.

Однокальциевый двухалюминат — СА2 содержит 78,4 % А1203 и 21,6% СаО. Его состав точнее характеризуется формулой С3А5. Плавится он инконгруэнтно при 1843К с образованием расплава и Аl2O3. Установлено существование СА2 в двух модификациях, причем неустойчивая модификация ,может образоваться при исключительно быстром охлаждении, поэтому ее не удалось обнаружить в глиноземистых цементах.

Однокальциевый шестиалюминат СА6 содержит 90,65 % Аl2O3 и 9,35 % СаО. Это мало изученное соединение, найденное в плавленом корунде. В глиноземистом цементе присутствует также двухкальциевый силикат C2S, физико-химическая характеристика которого приведена выше. Большое влияние на качество цемента оказывает алюмосиликат кальция — геленит — C2AS, содержащий 37,2 % Аl2O3, 21,9 % SiO2 и 40,9 % СаО. Геленит в кристаллическом виде не обладает гидравлической активностью, так что значительная часть глинозема не образует гидравлически активные алюминаты кальция, а связана в практически инертном соединении.

Так, каждый процент кремнезема связывает 1,7 % Аl2O3 и образует 4,5 % геленита. Значит, если в цементе содержатся, например, 10 % SiO2, то образуется почти 45 % неактивного геленита, что существенно снижает прочность цемента. Поэтому стремятся ограничить содержание кремнезема в исходных сырьевых компонентах. В некоторых случаях применяют способ восстановительной плавки, при которой кремнезем переходит в ферросилиций. Установлено, что образованию геленита препятствует введение в состав шихты до 8 % сульфата кальция. Дело в том, что геленит образует твердые растворы с оксидами, обычно содержащимися в сырьевой шихте. В стекловидном состоянии (при быстром охлаждении) геленит приобретает гидравлические свойства.

В глиноземистом цементе обычно содержатся железистые соединения, так как они присутствуют в исходном глиноземистом сырьевом компоненте. Как известно, ферриты кальция могут присутствовать в виде CF, C2F, а также алюмоферрптов кальция — твердых растворов в виде ряда: C8A3F, C6A2F, C4AF, C6AF2, C2F. В зависимости от характера обжига: окислительного или восстановительного (плавления или спекания) — могут образоваться оксид железа II, магнитный оксид железа, а также алюмоферриты кальция, состав которых определяют содержащиеся алюминаты кальция.

Опыт производства и результаты широких исследований показали, что целесообразно либо снизить содержание оксидов железа, в сырьевой шихте, либо полностью освободить цемент от железа, как это бывает при доменной плавке высокоглиноземистого шлака и чугуна. Это объясняется тем, что алюмоферриты кальция связывают некоторое количество глинозема и тем самым выводят его из наиболее гидравлически активных соединений — алюминатов кальция, что несколько снижает качество цемента. Кроме того, оксид железа II способен также связывать глинозем в гидравлически инертную железистую шпинель FeO • А1203. Она может участвовать и в образовании слабо гидравлического соединения 6СаО • 4А1203 • FeO • Si02.

Оксид магния может образовать соединение в виде 6СаО • 4Аl2O3 • MgO • SiO2. При большом содержании возникает гидравлически инертная магниевая шпинель MgO-Al2O3, появляются также периклаз и окерманит (2СаО • MgO • 2SiO2). Небольшие количества оксида магния несколько понижают температуру плавления и вязкость шлака. Считают, что содержание оксида магния в цементе должно быть ниже 2 %. Диоксид титана практически всегда содержится в исходных сырьевых материалах. Установлено, что он образует преимущественно перовскит (СаО-ТЮг). Присутствие этого соединения в количестве до 3—4 % положительно влияет на процесс. В исходных сырьевых материалах имеются обычно также малые примеси, которые, как правило, отрицательно влияют на качество цемента. Это щелочи, фосфорный ангидрид (около 1 %). оксиды хрома, сера и ее соединения и др.

Сырьевые материалы. Важнейшим глиноземосодержащим сырьевым компонентом в производстве глиноземистого цемента являются сравнительно мало распространенные бокситы. Это дефицитное сырье, используемое, главным образом, для получения металлического алюминия. Боксит содержит гидраты глинозема в виде бемита, гидраргиллита и редко диаспора с примесями кремнезема, оксидов железа, магния, титана и др. Так, например, в бокситах некоторых месторождений содержатся бемит и диаспор, а также железо в виде гематита и кремнезем в виде кварца либо опала. Содержание глинозема в бокситах может достигать 70 %.

Качество боксита характеризуется содержанием Аl2O3 и коэффициентом качества — отношением количества глинозема по массе к соответствующему количеству оксида железа. Для производства глиноземистого цемента применяют бокситы, главным образом, марок Б-2, Б-3 и Б-7, с коэффициентом качества соответственно 7; 5 и 5,6; содержание глинозема в них должно быть не менее чем 46 и 30 %. Используют также бокситы марки Б-1 с коэффициентом качества 9, содержащие не менее 49 % глинозема.

Количество оксида железа хотя и не регламентируется ГОСТ, но из изложенного выше видно, что оно исключительно важно для технологии производства глиноземистого цемента. В используемых у нас уральских бокситах содержание оксида железа достигает 28 %. В последнее время начали применять отвальные шлаки алюминотермического производства ферросплавов, а также шлаки вторичной переплавки алюминия и его сплавов.

Для получения высокоглиноземистого и особо чистого высокоглиноземистого цементов применяют чистый глинозем разных марок. Известковым компонентом служат известняки и в отдельных случаях обожженная известь. Имеются патенты на комплексное производство глиноземистого цемента и серной кислоты, цемента и фосфора. В этих случаях вместо извести применяют гипс, фосфориты и др. При восстановительной плавке компонентом сырьевой шихты является также кокс, от которого прежде всего требуется возможно более низкое содержание кремнекислоты в зольной части.

В отличие от портландцемента при производстве глиноземистого цемента трудно выбрать универсальный способ расчета ожидаемого минералогического состава расплава или клинкера. Это объясняется тем, что минералогический состав клинкера глиноземистого цемента зависит от Способа производства — плавления или спекания, характера среды обжига — окислительной или восстановительной, условий кристаллизации (от характера охлаждения), содержания в исходной сырьевой шихте оксида железа и образовавшихся после обжига и охлаждения железосодержащих соединений, вида и состава полученных твердых растворов и др.

Достаточно длительный опыт промышленного выпуска расплава или клинкера, изучение его минералогического состава с помощью рентгеноструктурного, микроскопического и других современных методов анализа и исследование важнейших строительно-технических свойств получаемого цемента дали возможность определить оптимальный для данных конкретных условий производства химико-минералогический состав продукта обжига и соответственно химический состав исходной сырьевой шихты.

Различают два вида глиноземистых цементов — высокоизвестковые, в которых содержание оксида кальция составляет более 40 % й низкоизвестковые — менее 40 % СаО. Устанавливая рациональное количество оксида кальция в цементе, учитывают содержание в нем кремнекислоты, требующей обычно больше оксида кальция. Кроме того, высокоизвестковые цементы отличаются несколько повышенным содержанием Сl2А7, что обусловливает более быстрые сроки схватывания и повышенную их прочность в первые дни твердения при замедленном росте в последующем. Наоборот, низкоизвестковым цементам присущи несколько замедленные сроки схватывания при пониженной начальной прочности и более длительном нарастании ее в дальние сроки твердения. При расчете состава сырьевой шихты необходимое содержание в сырьевой шихте оксида кальция устанавливают в зависимости от того, сколько его должно быть в ожидаемых двойных соединениях — алюминатах, силикатах кальция, тройных — алюмосиликатах, алюмоферритах кальция с учетом образующихся твердых растворов, процессов восстановления и т. п.

Способы производства. Как уже было отмечено выше, есть два принципиально различных способа производства глиноземистого цемента — плавление шихты и спекание. При выборе того или иного способа нужно учитывать ряд факторов и прежде всего химический состав боксита определенной марки и в особенности содержание в нем кремнекислоты и оксида железа. На основе экспериментальных исследований определяют температуры опекания и плавления и интервал между ними, а также качество получаемого расплава либо клинкера. Технико-экономический анализ позволяет выявить, какой способ производства в данных условиях рациональнее. При этом учитывают наличие и стоимость электроэнергии, качество кокса и др.

Плавление. Глиноземистый цемент можно получать плавлением в ватержакетных печах (вагранках с водяным охлаждением). Боксит, известняк и кокс в установленном расчетом соотношении загружают в верхнюю часть печи. Подогретый в рекуператорах воздух вдувают через фурмы; образующийся внизу печи расплав при 1773—1873К выпускается через летку; расплав металлического железа выпускается из печи отдельно. Проводились опыты по применению для этих печей воздуха, обогащенного кислородом. Производительность их достигала 50 т в сут при удельном расходе топлива около 500 кг на 1 т расплава.

Для этого производства необходимы высококачественные бокситы с малым содержанием кремнезема, так как восстановление кремнезема до кремния и получение одновременно кремнистого чугуна или ферросилиция происходят при высоких температурах, которые в этих печах создать трудно. Расплав (шлак) охлаждается в специальных изложницах и в охлажденном виде измельчается в дробилках и затем подвергается тонкому измельчению в многокамерных трубных мельницах. Во Франции и Англии применяются мартеновские пламенные печи, снабженные вертикальной трубой, через которую в печь поступает сырьевая шихта. Печи работают на пылевидном топливе при горячем дутье. Шлак выпускается при 1823—1873К. Производительность достигает 70 т в сут. Существует способ электроплавки глиноземистого цемента, при применении которого продукт не загрязняется кремнекислотой, содержащейся в золе кокса, поскольку одновременно выплавляется ферросилиций.

Есть опыт использования дуговых печей, работающих преимущественно на переменном токе. Для интенсификации процесса плавки сырьевые компоненты предварительно высушивали, измельчали и после тщательного смешивания брикетировали или гранулировали. Во избежание выбросов из печи, которые бывают из-за быстрого выделения воды и углекислоты из сырьевой шихты, предварительно прокаливают боксит и кальцинируют известняк. Производительность печей достигает 30—40 т в сутки. Расход электроэнергии составляет около 4320—5040 МДж на 1 т продукта. В этих электропечах выплавляют качественный глиноземистый цемент из высококремнеземистых бокситов.

Благодаря высокой температуре в такой электропечи, достигающей 2273К, и применению кокса в шихте кремнезем шихты восстанавливается до кремния и в результате взаимодействия с металлическим железом образуется ферросилиций.

Глиноземистый цемент в США получают, сочетая процесс слабого спекания шихты во вращающейся печи с последующим расплавлением ее в ванной печи. Высказываются мнения о возможности плавления во вращающихся печах, но этот способ в промышленности не применяется. Большое значение имеет способ доменной плавки чугуна и высокоглиноземистого шлака, успешно разработанный советскими учеными. За рубежом его называют «русским способом производства глиноземистого цемента».

Железистый боксит, известняк, кокс и металлический скрап загружают в обычную доменную печь, из которой периодически на верхней летке выпускается высокоглиноземистый шлак, а на нижней — специальные виды чугунов, содержащие примеси титана, меди и других веществ, поступающих из боксита и скрапа. Температура шлака 1873—1973 К. Хотя при этой технологии продукт (высокоглиноземистый шлак) совсем не содержит железа, так как оно полностью перешло в чугун, он несколько обогащается кремнеземом за счет золы кокса. Выход шлака на 1 т чугуна заметно выше, чем при обычной плавке чугуна из железных руд.

Экспериментальные исследования, проведенные Уральским научно-исследовательским и проектным институтом строительных материалов в г. Челябинске, показали возможность получения плавленого глиноземистого и высокоглиноземистого шлаков (цементов) способом алюминотермии. Г. И. Золдату, А. А. Кондрашенкову удалось снизить содержание диоксида кремния в металлургических шлаках и тем самым обогатить их глиноземом.

В расплавленный доменный шлак при его выпуске из печи либо в шлаковозный ковш вводят термитную смесь, состоящую из железной руды и алюминия. Происходит реакция с большим выделением тепла и температура шлака поднимается до 2273 К и выше. При введении 12— 33% термитной смеси (от массы шлака) кремний переходит в ферросилиций, и на дне осаждается металлический ферросиликоалюминиевый расплав. В доменном шлаке в результате восстановления содержание диоксида кремния с 36,04 снижается до 6,48%, а глинозема повышается с 13,07 до 58,79%. Образцы шлаков в измельченном виде представляют собой глиноземистые цементы, отличающиеся, однако, от обычных пониженной прочностью в начальные сроки твердения. Спекание. Исследованию процесса спекания глиноземистого цемента уделялось у нас в свое время большое внимание, потому что из-за сравнительно невысоких температур, обычно составляющих около 1473—1673 К, его можно вести в широко применяемых в промышленности обжигательных агрегатах.

Способ спекания во вращающихся и других печах при окислительном и восстановительном обжиге тщательно и глубоко исследовался, но не был внедрен в производство по ряду причин. Это, в частности, малый интервал между температурами спекания и плавления, что приводит к появлению колец и настылей в печи, а также необходимость применения высококачественных низкокремнеземистых и маложелезистых бокситов, необходимых для изготовления металлического алюминия. Экспериментальные исследования Южгипроцехмента выявили возможность получения глиноземистого цемента на агломерационной ленте (спекагельной решетке).

Скорость охлаждения расплава (шлака) имеет большое значение, так как она существенно влияет на его кристаллическую структуру, отчего в значительной степени зависит качество цемента. Как известно, быстрое охлаждение горячих расплавов (например, доменных шлаков), для предупреждения их кристаллизации обычно существенно повышает их гидравлическую активность — в качестве добавки к цементу, а также способность твердеть самостоятельно. Предполагалось, что и высокоглиноземистые расплавы в стекловидном состоянии, быстро охлажденные, будут обладать более высокими вяжущими свойствами.

Однако оказалось, что характерные для глиноземистых цементов строительно-технические свойства и, в первую очередь, высокая начальная прочность проявляется только у равномерно закристаллизованных, т. е. медленно охлажденных цементов. Было установлено, что стекловидная фаза алюминатов кальция почти полностью утрачивает свою высокую активность. Можно считать, что кристаллические образования алюминатов кальция, обладающие вяжущими свойствами, теряют их, если находятся в стекловидном состоянии.

Казалось бы, что высокоглиноземистые расплавы (шлаки) должны подвергаться медленному и равномерному охлаждению, чтобы более полно и равномерно кристаллизоваться. Однако при таком способе наряду с алюминатами кальция будет кристаллизоваться и ге-ленит кальция — соединение, которое в кристаллическом состоянии инертно и приобретает гидравлическую активность только в виде стекловидной фазы. Поэтому возникла необходимость изыскать комбинированный способ охлаждения, при котором создавались бы условия для застывания геленита в виде стекла при кристаллизации алюминатов кальция.

Равновесная кристаллизация таких расплавов приводит к появлению в первую очередь геленита, кристаллизующегося при 1683—1793К. После этого при более низких температурах кристаллизуются алюминаты кальция, также в виде твердых растворов. Поэтому было предложено создавать такие условия, при которых расплав быстро проходил бы указанный температурный интервал за счет быстрого охлаждения. Это предупреждает кристаллизацию геленита и образование активного алюмосиликатпого стекла при последующей по мере понижения температуры кристаллизации алюминатов кальция. Степень охлаждения при грануляции должна быть очень точной, чтобы алюминаты кальция не перешли в состав стекловидной фазы, что недопустимо. Опыты показали, что спустя некоторое время после выпуска из домны расплав должен подвергаться не водной, а паровоздушной грануляции. Для этого грануляционную установку разместили на некотором расстоянии от летки домны. При этом способе удалось существенно повысить качество глиноземистого цемента, довести содержание в нем SiО2 до 11—13%. Исследование полученных шлаков под микроскопом показало, что поверхность образующихся гранул размером 20— 30 мм состоит из стекла, а внутри они содержат хорошо закристаллизованные алюминаты кальция и эвтектические прорастания моноалюмината кальция и двух-кальциевого силиката. Размалываемость быстро охлажденного шлака резко улучшается и соответственно повышается производительность цементных мельниц. Испытания опытных цементов показали, что прочность их увеличивается примерно в 1,5—2 раза по сравнению с прочностью цементов, полученных из расплавов медленного охлаждения.

Минералогический состав глиноземистых цементов весьма разнообразен и, как видно из изложенного, определяется многими производственными факторами. Часто слои одного и того же образца расплава имеют различный минералогический состав. Так, например, при обычном охлаждении расплава в изложнице поверхность, непосредственно прилегающая к ее стенкам, имеет стекловатую структуру, что объясняется более быстрым охлаждением. Внутренняя же часть материала оказывается закристаллизованной полностью. Поэтому определять фазовый состав глиноземистого цемента расчетным способом по данным химического анализа практически невозможно. Он устанавливается петрографическим или рентгеноструктурным методами. Твердение. Процессы гидратации низкоосновных алюминатов кальция и глиноземистого цемента изучались учеными ряда стран, однако многие вопросы еще недостаточно ясны, а полученные результаты трудно сопоставлять. Дело в том, что процессы исследовались в разных температурных условиях при различных В/Ц. В результате концентрация оксидов кальция и глинозема в жидкой фазе гидратирующегося соединения была различной, а, как известно, устойчивость гидратных новообразований, в данном случае гидроалюминатов кальция, зависит от концентрации указанных оксидов кальция и глинозема в растворе и, естественно, от температуры. Последний фактор в процессах гидратации и твердения глиноземистого цемента играет особо важную роль из-за способности низкоосновных гидроалюминатов кальция к перекристаллизации с образованием наиболее устойчивых кристаллогидратов.

Принципиальные различия процессов гидратации глиноземистого цемента и портландцемента заключаются, главным образом, в том, что при взаимодействии с водой низкоосновных алюминатов кальция процессы гидролиза ведут к образованию гидроалюминатов кальция и выделению гидроксида алюминия, в то время как у портландцемента выделяется гидроксид кальция. Это обстоятельство исключительно важно, так как значение рН в жидкой фазе твердеющего глиноземистого цемента меньше. Вместе с тем особенности структуры этого камня и гидроксида алюминия при малой его растворимости в воде обусловливают ряд важных отличительных строительно-технических свойств бетонов и растворов на глиноземистом цементе.

Фазы глиноземистого цемента, содержащие оксидное железо, относятся к ряду твердых растворов; оксид же железа (II) преимущественно входит в состав соединения C6A4FS. Соединения оксидного железа образуют гидроалюмоферриты кальция и гидроферриты кальция. При достаточной концентрации извести, в особенности при повышенных температурах (298—308К), могут возникать преимущественно соединения С3(А, F)H6. Рассматривая процессы гидратации и свойства получаемых гидроалюминатов кальция, следует учитывать большое влияние, оказываемое образующимся при этом гидроксидом алюминия. Он выделяется вначале в гелеобразном виде. Благодаря развитой удельной поверхности он так же, как и гидроалюминаты кальция, способствует получению цементного камня высокой прочности.

Весьма важен вопрос о влиянии повышенной температуры на стабильность гидроалюминатов кальция. Установлено, что повышение температуры сверх 298—303К вызывает перекристаллизацию гексагональных низкоосновных гидроалюминатов кальция с образованием наиболее устойчивых кубических кристаллов С3АН6. При этом выделяется несвязанная вода, которая разрыхляет цементный камень. Перекристаллизация способствует заметному, иногда даже весьма существенному, снижению прочности вследствие напряжений в структуре алюминатного камня, вызванных этими процессами. Кроме того, кристаллы С3АН6 из-за кубической формы не могут хорошо сцепляться между собой, что также благоприятствует снижению прочности.

Следовательно, перекристаллизация метастабильных фаз с образованием стабильных — одна из важнейших причин снижения прочности во времени. Спады прочности глиноземистого цемента происходят преимущественно при быстрой гидратации, когда появляется множество скоплений дисперсных кристалликов, не содействующих формированию высокопрочного сростка. Быстрая гидратация происходит при содержании значительного количества Сl2А7 и повышенной температуре твердеющего цемента, развивающейся в результате химических реакций гидратации.

Для предупреждения снижения прочности глиноземистого цемента во времени (спады прочности) рекомендовано вводить в цемент добавки карбоалюминатов кальция и магния, которые препятствуют переходу гексагональных гидроалюминатов в кубический трехкальциевый гидроалюминат. По данным НИИЦемента, введение 0,2% сульфосалициловой кислоты в цемент вызывает ускорение гидратации с образованием вместо С3А только 2СаО-Аl2O3-8Н20 и Аl(ОН)3 без последующей перекристаллизации. К особенностям твердения глиноземистого цемента следует отнести также несколько пониженную его деформативную способность по сравнению с портландцементом. Это объясняется тем, что структура камня из глиноземистого цемента преимущественно крупнокристаллическая, и поэтому весьма чувствительна к внутренним напряжениям, возникающим при перекристаллизации. Для структуры же камня из портландцемента характерно содержание высокодисперсных (гелевых) новообразований, свидетельствующее о его повышенных упругих свойствах.

Потери массы, которые определялись примерно при 548К, объясняются наличием в составе гидратированного моноалюмината кубического С3АН6, появление которого в результате перекристаллизации и вызвало снижение прочности.

3.3.4.3 Цементы на основе глиноземистого клинкера

К этой группе относят глиноземистый, гипсоглиноземистый и водонепроницаемый расширяющийся цементы.

Глиноземистый цемент представляет собой гидравлическое быстротвердеющее вяжущее вещество, получаемое измельчением глиноземистого клинкера. Клинкер получают из обожженной до плавления или спекания смеси, состоящей из бокситов и известняков.

Глиноземистый цемент в строительстве применяют в чистом виде или в качестве компонента для изготовления расширяющихся, жаростойких и других вяжущих.

Химический состав глиноземистого цемента характеризуется содержанием в нем главных оксидов, %: алюминия (глинозем Al2O3)– 30–50, кальция (СаО) – 35–45, кремния (кремнезем SiO2) – 5–15, железа (Fe2O3) – 5–15; небольшого количества в виде примесей других оксидов: титана (TiO2) – 1,5–2,5, магния (MgO) – 0,5–1,5, серного ангидрида (SO3) – 0,1–1, щелочных металлов (Na2O + K2O) – до 1.

Минералогический состав глиноземистого цемента характеризуется содержанием в нем соединений однокальциевого алюмината СаОAl2O3 (СА), однокальциевого двухалюмината СаО2Al2O3 (СА2), пятикальциевого трехалюмината 5СаО3Al2O35А3), геленита 2СаОAl2O3SiO22АS), двухкальциевого силиката -2СаОSiO2 (-С2S).

Основным минералом глиноземистого цемента, определяющим его свойства, является СА. Он образует твердые растворы с однокальциевым ферритом до 15 % и оксидом железа – до 10 %. При твердении дает камень высокой прочности. Минерал С5А3 быстро схватывается и твердеет, СА2 медленно твердеет, но имеет высокую конечную прочность.

Сырьем для изготовления глиноземистого цемента являются известняки CaCO3 и бокситы Al2O3nH2O. Могут применяться алюминиевые шлаки и обожженные высокоглиноземистые глины. Изготавливают глиноземистый цемент двумя способами: спеканием или плавлением сырьевой смеси.

По способу спекания во вращающихся или шахтных печах производится обжиг тонкоизмельченной сырьевой смеси боксита и известняка. При температуре около 1300 С образуется глиноземистый клинкер.

По способу плавления в доменных печах одновременно получают чугун и глиноземистый шлак. Печь загружают железистым бокситом, известняком, металлическим ломом и коксом. Расплавленные чугун и шлак периодически выпускают. Температура шлака составляет 1600–1700 С. Охлажденный шлак является клинкером глиноземистого цемента.

Твердение глиноземистого цемента происходит в результате взаимодействия минералов с водой и, в первую очередь, основного минерала СА, которое протекает по схеме

CaOAl2O3 + 10H2О = CaOAl2O310H2O.

При температуре 22–30 С CaOAl2O310H2O переходит в 2CaOAl2O38H2O и еще образуется гидроксид алюминия Al(OH)2.

Истинная плотность глиноземистого цемента составляет 3,1–3,3 г/см3, насыпная плотность в рыхлонасыпанном состоянии – 1000–1300, в уплотненном – 1600–1800 кг/м3, водопотребность – 23–28 %. Начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин, конец – не позже 12 ч. Ускорителями служат Ca(OH)2, Na2CO3, CaSO4, портландцемент, замедлителями – NaCl, CaCl2, KCl, винная кислота и др.

Этот цемент при твердении быстро набирает прочность. Через 10—15 ч она составляет 15–20 МПа, через сутки – 80—90 % от марочной. Марки цемента, определяемые в возрасте 3 суток, – 400, 500 и 600. Через 10–20 лет он приобретает прочность, превышающую марочную на 50–60 %.

Глиноземистый цемент интенсивно твердеет при пониженных температурах. Так, при 0 С через трое суток прочность его составляет 50 % от марочной. Это объясняется повышенной экзотермией в начальный период. Пропаривание и автоклавная обработка понижают его прочность.

Бетоны на глиноземистом цементе по сравнению с бетонами на портландцементе имеют повышенную водостойкость. Жаростойкость их очень высокая и составляет 1200—1600 С. Объясняется это отсутствием в цементном камне гидроксида кальция. Они также имеют более высокую водонепроницаемость, морозостойкость в связи с тем, что пористость цементного камня на глиноземистом цементе в 1,5 раза меньше пористости портландцементного камня.

Глиноземистый цемент рекомендуют применять для изготовления жаростойких, морозостойких и водонепроницаемых бетонов, при выполнении аварийных и ремонтных работ. Ограничивает его применение высокая стоимость, превышающая стоимость портландцемента в 5–6 раз.

Гипсоглиноземистый цемент получают совместным измельчением 70 % высокоглиноземистого шлака с повышенным содержанием минерала СА и 30 % двуводного гипса. Твердение цемента происходит при его взаимодействии с водой в результате образования C2AH3. Кроме того, образуется гидросульфоалюминат кальция, который вызывает расширение, составляющее через 3 суток от 0,1 до 0,7 %.

Гипсоглиноземистый цемент – это быстросхватывающее вяжущее с началом схватывания не ранее 10 мин и концом – не позднее 4 ч.

По прочности при сжатии в возрасте 28 суток гипсоглиноземистый цемент подразделяется на марки 400 и 500. Предел прочности через 3 суток должен быть не менее 28 МПа. Имеет повышенную водонепроницаемость. Образцы-цилиндры диаметром и высотой 150 мм из цементно-песчаного раствора состава 1:2 не должны пропускать воду при давлении 1 МПа.

Применяют гипсоглиноземистый цемент для водонепроницаемых и расширяющихся бетонов и растворов, для заделки стыков сборных железобетонных изделий.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) состоит из 73–76 % глиноземистого цемента, 20–22 % строительного гипса и 10–11 % высокоосновных гидроалюминатов кальция.

Гидроалюминаты кальция получают гидротермической обработкой при температуре 120—150 С глиноземистого цемента с гашеной известью. Затем составляющие измельчают совместно или раздельно, а потом смешивают.

Начало схватывания этого цемента наступает не ранее 4 мин, конец – не позже 10 мин. Замедляют сроки схватывания добавки ЛСТ, буры, уксусной кислоты. Расширение через сутки составляет не менее 0,2 и не более 1 %.

Применяют ВРЦ в ремонтных работах, для получения водонепроницаемых швов.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о