Специальные цементы

Вопрос 15

Специальные цементы отличаются от портландцемента и его разновидностей видом исходного сырья, технологией производства, химическим и минералогическим составами, свойствами и областями применения. В эту группу гидравлических вяжущих входят глиноземистый, расширяющийся, безусадочные цементы и гипсоцементно-пуццолановое вяжущее вещество, напрягающий цемент.

Глиноземистый цемент (ГОСТ 969—77). По минералогическому составу и техническим свойствам отличается от портландцемента.

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее и высокопрочное вяжущее вещество, получаемое обжигом и последующим тонким измельчением сырьевой смеси известняков СаСО₃ и бокситов (Аl₂О₃).

В состав клинкера входит однокальциевый алюминат СаО-Аl₂О_3, определяющий быстрое твердение и другие свойства глиноземистого цемента. Марки глиноземистого цемента, определяемые по результатам испытания образцов трехсуточного возраста: 400, 500 и 600. Портландцемент набирает такую прочность только через 28 сут нормального твердения. Уже в первые сутки твердения глиноземистый цемент набирает более 50% марочной прочности. При столь быстром твердении он обладает нормальными сроками схватывания: начало схватывания не ранее 30 мин, конец — не позднее 12 ч от начала затворения. Глиноземистый цемент обладает высокой экзотермией — тепловыделение при твердении в 1,5 раза больше тепловыделения портландцемента. Поэтому применять его для бетонирования

.состоящие из одного породообразующего минерала;

- полиминеральные (сложные), состоящие из нескольких различных минералов.

Например, общеизвестная мономинеральная порода мрамор состоит из одного породообразующего минерала - кальцита (СаСО₃), а не менее известный гранит - порода полиминеральная. Он состоит из трех основных минералов (кварца, полевых шпатов - ортоклазов и железисто-магнезиальной темного цвета слюды - биотита).

По условиям образования горные породы, согласно классификации академика Карпинского А.П., можно разделить на три основные группы: изверженные (или магматические), осадочные (или вторичные, и метаморфические (или видоизмененные) см. таблицу.

Изверженные горные породы - продукты жизнедеятельности магмы, главным образом, алюмосиликатных и силикатных расплавов. В зависимости от условий формирования структуры пород, выделяют глубинные (интрузивные) породы, отличающиеся зернистым строением, и излившиеся (эффузивные), имеющие скрытокристаллическое порфировидное строение. Обломочные породы - это продукты жизнедеятельности вулканов. Формирование таких пород идет в наши дни при извержении вулканов в виде пепла, лавы и т.п.

Осадочные горные породы образовались в результате выветривания изверженных (первичных) горных пород. Под выветриванием понимается совокупность процессов действия солнечной энергии на Землю: деятельность воды, ветра, животных и растительных организмов, в результате которых первичные породы разрушаются. Таким образом, осадочные породы представляют собой вторичные образования. Осадочные породы характеризуются слоистым сложением.

Метаморфические (видоизмененные) породы - это породы, образовавшиеся под влиянием тектонических процессов: дислокаций, смещений, землетрясений, когда под влиянием высокого горного давления, высоких температур, воздействия глубинных минеральных источников и газов, изверженные и осадочные породы подвергаются структурной метаморфозе. Характерной особенностью таких пород является сланцеватость - параллельно-слоистая ориентация кристаллов минералов, вызванная односторонним горным давлением.

В природе насчитывается около 3000 различных видов минералов, из них около 50 принято называть породообразующими.

Порфиры – излившиеся горные породы характеризуются порфировой структурой, т.е. наличием вкраплений в основную мелкозернистую массу.

Плотность – 2400-2500 кг/м³

Предел прочности при сжатии – 120-

серовато-белые с разными оттенками. Плотность полевых шпатов 2,55...2,76 г/см³, твердость 6 по шкале твердости, предел прочности при сжатии 120...170МПа, при температуре 1170...1550°С шпат плавится. Эти минералы обладают низкой атмосферостойкостью, подвергаются разрушению с образованием минерала каолинита. В чистом виде полевые шпаты применяются в качестве плавней при производстве керамических

содержание слюды придает горной породе слоистость, снижает ее прочность и стойкость, затрудняет полировку. Плотность 2,8...3,2 г/см³, твердость 2...3 по шкале твердости.

разновидностями слюды являются мусковит и биотит.

Мусковит — прозрачная бесцветная слюда, хорошо сопротивляется выветриванию, биотит — непрозрачная слюда черного или бурого цвета, разлагается в концентрированной серной кислоте, в то время как мусковит кислотостоек и обладает электроизоляционными свойствами.

Каолинит — водный алюмосиликат Аl₂О₃ 2Si0₂ 2Н₂О, представляет собой продукт выветривания изверженных и метаморфических горных пород. Отдельные пластинки и чешуйки его бесцветны, а сплошные массы могут иметь белый, желтоватый, бурый или зеленоватый цвет. Плотность 2,5...2,6 г/см³, твердость 1. Каолинит входит в состав осадочных горных пород (глин, известняков, песчаников и др.). Каолинит является ценным сырьем для производства фарфора и фаянса, а также огнеупорных материалов и изделий.

Группа железисто-магнезиальных силикатов. Минералы этой группы имеют темную окраску, поэтому их часто называют темноокрашенными минералами. Они обладают высокой прочностью, значительной вязкостью (повышенной сопротивляемостью удару). Плотность 3,0...3,6 г/см³, твердость 5,5...5,7. Наиболее распространенные породообразующие минералы железисто-магнезиальной группы — пироксены (авгиты), роговая обманка и оливин. Темноокрашенные минералы входят преимущественно в состав изверженных горных пород.

Группа карбонатов и сульфатов. Минералы этой группы наиболее часто встречаются в осадочных породах. Важнейшие из них — кальцит, магнезит, доломит, гипс и ангидрит.

Кальцит или кристаллический известковый шпат СаСО₃ — один из самых распространенных минералов земной коры. Этот минерал может быть бесцветным или окрашенным примесями в различные цвета: розовый, желтый, темно-серый и черный. Он легко раскалывается по плоскостям спайности по трем направлениям. Плотность 2,6...2,8 г/см³, твердость 3. Этот минерал хорошо распознается по вскипанию при действии на него раствора соляной кислоты. Кальцит встречается как в форме кристаллов и зерен, так и в виде монолитной массы. Кристаллы кальцита очень красивы. Кальцит хорошо цементирует зерна песка, присутствие его в осадочных горных породах делает их ценным сырьем для производства минеральных вяжущих веществ.

Магнезит (MgC0₃), как и кальцит, относится к карбонатным минералам. Он тверже и тяжелее кальцита. Плотность 2,9...3,1 г/см³, твердость 3,5...4,5. В кислотах растворяется лишь при нагревании. В природе встречается реже, чем кальцит. Цвет его может быть от снежно-белого до белого с розовым или желтоватым оттенком. Применение магнезита основано на высокой огнеупорности и вяжущих

содержания составляю­щих на 1 м³бетонной смеси приготавливают пробный замес объемом 6...25 л (в зависимости от размера образцов). На проб­ном замесе в первую очередь определяют фактическую удобоукладываемость бетонной смеси. Если она оказывается меньше требуемой, то добавляют 5... 10% воды от массы, ис­пользованной на пробный замес. Чтобы не изменилось отно­шение В/Ц, одновременно добавляют такой же процент цемен­та. Если удобоукладываемость выше заданной, то добавляют по 5...10% песка и щебня от их расхода на пробный замес. Бе­тонную смесь корректируют до тех пор, пока не получают тре­буемую удобоукладываемость.

Далее определяют среднюю плотность полученной бетон­ной смеси. Эта плотность может отличаться от расчетной не более чем на 1%. Расчетная средняя плотность равна сумме масс составляющих, использованных для приготовления 1 м³ бетонной смеси.

Из бетонной смеси пробного замеса с требуемой подвиж­ностью изготавливают по три контрольных образца и после 28-дневного нормального хранения испытывают их на прочность для определения фактической марки бетона.

Состав бетона обозначают по расходу каждого составляю­щего (в килограммах), использованного для приготовления 1 m^j бетонной смеси, или в виде отношения расхода каждого из составляющих к расходу цемента.

Дата добавления: 2015-03-31