Цементы и известь

Цементы и известь - это водорастворимые вяжущие материалы, они относятся к классу веществ, которые твердеют (превращаются в камень) как на воздухе, так и в воде. К ним относятся: гидравлическая известь, портландцемент, сульфатостойкий цемент, гидрофобные и пластифицированные цементы, белые и декоративные, магнезиальные, шлаковые, известково-шлаковые, глиноземистые, расширяющиеся цементы.

Гидравлическая известь, получаемая при обжиге до 1000 градусов природного известняка с содержанием 8-20% глины. Растворы, приготовленные на этой извести, быстро твердеют в воде. Размолотая гидравлическая известь заменяет низкомарочные цементы.

Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем помола клинкера, изготовленного из обожженной до спекания смеси, содержащий 25% глины, 73-75% известняка и до 3% гипса. Для получения цемента клинкер загружают в шаровые мельницы, где производится помол до мельчайшего порошка (размер одной пылинки 30— 40 микрон). Качество вяжущего материала зависит от тонкости помола и объясняется тем, что при смачивании водой на частицах цемента образуется тоненькая пленка клея, которая способна скреплять массу песка и щебня, превращая их в твердый камень. Показателем прочности (активности) цемента является его марка, которая устанавливается по результатам испытания на сжатие образцов, приготовленных из жесткого трамбованного раствора (песок, цемент, вода) состава 1:3 (по весу) и испытанных в возрасте 28 дней.

Портландцемент бывает марок 200, 250, 300, 400, 500, 600. Объемный вес его в свеженасыпанном состоянии 1100-1300, а в слежавшемся - до 1700 килограмм на метр кубический. В чистом виде портландцемент почти не применяется, но в смеси с другими твердыми материалами (песком, камнем, щебнем) из него получают новые виды материалов. При смачивании цементов выделяется тепло, происходит процесс изотермии, что указывает на начало схватывания. Затем начинается превращение клейкого теста в твердую массу (коллоидация). Излишняя вода, находящаяся в растворе, снижает прочность. Чем жестче цементные растворы, тем они прочнее. Очень важно во время твердения выдерживать цементные изделия во влажной среде или поливать их водой. Твердение происходит в первый период очень быстро, затем замедляется, но продолжается на протяжении всего срока службы изделия. Быстротвердеющие портландцементы твердеют 1-2 дня, а не за 28 восемь дней, как обычный портландцемент. Твердение ускоряется за счет добавления химических добавок и более тонкого помола.

Сульфатостойкий цемент - предохраняет строительные конструкции от разъедания морской водой. Изготовляют его путем удаления из клинкера окиси серы. Белые и декоративные цементы изготовляются при помоле клинкера с добавкой нужных красителей. Гидрофобные и пластифицированные цементы изготовляются при помоле клинкера с мылонафтом, который обволакивает тончайшей пленкой цементные зерна, препятствуя проникновению влаги к зерну. Эта пленка легко снимается при трении зерен во время приготовления раствора и сообщает ему большую подвижность. Приготовленные изделия из гидрофобного цемента отличаются большой прочностью и водонепроницаемостью. В качестве пластификатора используются поверхностно-активные вещества и органические вяжущие вещества, такие например, как поливинилацетат. Пластификатором может быть также сульфатно-спиртовая барда, увеличивающая подвижность растворов при небольшом количестве воды. При этом увеличивается прочность растворов и сокращается расход цемента до 8%.

Магнезиальные цементы применяются для надземных конструкций, требующих быстрого первоначального твердения. В первые сутки цемент приобретает половину своей прочности. Применение его в конструкциях, расположенных ниже грунтовых вод, не разрешается. Начало схватывания от момента твердения через 45 минут, конец не позже чем через 2 часа.

Цементы с активными добавками (пуццолановые) требуют при твердении влажной среды. Твердение этих элементов замедленное. Применяются в подводных и подземных сооружениях. В зимнее время применение таких цементов допускается только с обогревом в течение длительного времени. Дозировка этих цементов весовая, тщательная, с точностью до 2%. Шлаковые цементы (сульфатно-шлаковые) изготовляются из гранулированных доменных шлаков, размолотых с добавкой обычного цемента, извести, гипса или доломита. Выпускаются марок 150; 200; 250; 300. Известково-шлаковые цементы изготовляются из гранулированных доменных шлаков с добавкой негашеной извести и гипса марок 50, 100, 150. Применяются при замене обычных цементов в наземных сооружениях.

Твердение цемента замедленное, причем особенно медленно он твердеет при низких температурах. В зимнее время рекомендуется применять цемент с прогревом. В летнее время рекомендуется поливать конструкции водой до тех пор, пока не будет достигнута проектная прочность изделия.

Цементы с наполнителями, то есть с примесями размолотого кварцевого песка, разных гидравлических добавок, с добавлением котельных шлаков мелкого помола, отходов керамической промышленности и т. д., применяются для изготовления растворов и бетонов пониженных марок (до 90). Твердение таких цементов замедленное.

Бесклинкерный цемент изготовляется из доменных шлаков, гипса и извести. Твердение цемента замедленное, особенно при температурах ниже 10 градусов. Конструкции, изготовленные на этом цементе в сухое время года, следует поливать водой.