Коррозия цемента.

В процессе эксплуатации цементный камень может достаточно быстро разрушаться под воздействием растворов кислот, солей, агрессивных газов и других активно-влияющих химичесих соединений.

Виды коррозии:

1. Разрушение происходит за счет вымывания составляющих цемента, в основном гидроксида кальция, мягкими водами.

2. Разрушение цемента под воздействием растворов кислот и солей с образованием легко растворимых соединений.

3. Образуются соединения, конечный объем которых в несколько раз превышает суммарный объем исходных компонентов.

При коррозии третьего вида надо использовать сульфатостойкий портланд-цемент.

II. Гидравлические вяжущие – специальные

К специальным цементам, отличающимся от цементов, изготовленных на основе портландцементного клинкера, относятся: глиноземистый цемент и комплексные вяжущие (смешанные цементы) — расширяющиеся и безусадочный, гипсоцементно-пуццолановые и шлакощелочные вяжущие вещества, кислотоупорный цемент.

1. Быстротвердеющий портландцемент

Разновидностью шлакопортландцемента является быстротвердеющий шлакопортландцемент марки 400 (содержание гранулированного шлака до 50 % и более высокая тонкость помола), характеризующийся интенсивным нарастанием прочности в начале твердения.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) марок 400 и 500 отличается более интенсивным нарастанием прочности в первые трое суток твердения за счет повышенного содержания клинкерных минералов (С3S+С3А) до 60-65 %, а также более высокой тонкости помола с удельной поверхностью частиц 3500-4000 см2/г.

При помоле допускается введение до 15-20 % активных минеральных добавок, БТЦ применяется для уменьшения тепловлажностной обработки цементных бетонов, изготовления сборных высокопрочных, обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций, ускорения темпов строительства, зимнего бетонирования.

Разновидностью БТЦ является особо быстротвердеющий портландцемент (ОБТЦ) марок 600 и 700, характеризующийся большой скоростью твердения и высокой прочностью, что позволяет отказаться от пропаривания изделий из него и сокращает расход цемента. Клинкер в этом цементе содержит до 60-65 % и не более 8 % С3А. При помоле не допускается введение минеральных добавок, тонкость помола составляет 4000-4500 см2/г. Наиболее целесообразно использование этих цементов при возведении зданий и сооружений из монолитного бетона, а также при ремонтных работах.

2. Пластифицированный портландцемент

Пластифицированный портландцемент (ППЦ) получают тонким измельчением портландцементного клинкера совместно с гипсом и пластифицирующей добавкой сульфитно-дрожжевой бражкой (СДБ) в количестве 0,25 % массы цемента. Придание растворным и бетонным смесям повышенной пластичности снижает расход цемента на 5-8 %.

3. Гидрофобный портландцемент

Гидрофобный портландцемент (ГПЦ) получают помолом портландцементного клинкера совместно с гипсом и 0,1-0,2 % гидрофобизирующей (водоотталкивающей) добавки: мылонафта, асидола, синтетических жирных кислот, окисленного петролатума и других поверхностно-активных органических веществ.

Гидрофобный портландцемент повышает подвижность бетонных смесей, что приводит к увеличению их водостойкости, водонепроницаемости и морозостойкости. Применяют гидрофобный и пластифицированный цемент наравне с обычным портландцементом, в том числе для конструкций, работающих в условиях циклического замораживания и оттаивания, а также при перевозке бетонных и растворных смесей на большие расстояния.

4. Сульфатостойкий портландцемен

Сульфатостойкий портландцемент (СПЦ) (ГОСТ 22266-76*) марки 400 имеет нормированный минералогический состав клинкера: C3S — не более 50%, С3А — не более 5 %, C3A+C4AF — не более 22 %, MgO — 5 %. Введение в цемент инертных и активных минеральных добавок не допускается.

Сульфатостойкий портландцемент применяют для изготовления конструкций гидротехнических и других сооружений, подвергающихся агрессивному воздействию сульфатных вод и работающих в условиях многократного замораживания и оттаивания в пресной и слабоминеральной воде.

Выпускаются разновидности сульфатостойкого портландцемента с минеральными добавками и cульфатостойкий шлакопортландцемент, имеющие нормированный минералогический состав.

5. Алинитовый портландцемент

Алинитовый портландцемент получают из сырья, аналогичного портландцементу с добавкой в смесь СаСl2. Клинкер после обжига измельчают совместно с гипсом (2,5-3,5% массы цемента). Допускается введение при помоле 10-30 % активных минеральных добавок или 30-50 % доменного гранулированного шлака. Одним из основных минералов клинкера являются алинит (хлорсиликат кальция 60-80 %) и хлоралюминат кальция. Активность алинитового цемента 40-50 МПа.

Преимуществом алинитового цемента перед портландцементом является пониженный расход энергии при обжиге сырья (температура обжига 1100 °С против 1400 °С для портландцемента), а также ускорение в 3-4 раза размола клинкера. К недостаткам его относится несколько пониженная морозостойкость бетонов и коррозия арматуры под влиянием ионов хлора.

6. Цветные портландцементы

Белый (ГОСТ 965-78) и цветные (ГОСТ 15825-80) портландцементы изготовляют путем совместного помола белого маложелезистого клинкера, минеральных добавок и гипса. Белый клинкер получают обжигом на беззольном (газовом) топливе чистых известняков, мраморов и белых глин.

Белый портландцемент имеет марки 400 и 500 и по степени белизны делится на три сорта: БЦ-1, БЦ-2, БЦ-3.

Цветные цементы получают совместным помолом клинкера белого портландцемента со щелоче- и светостойкими пигментами (природными — 15% или синтетическими — 0,3%), активной минеральной добавки (белого диатомита) и гипса. Выпускается он трех марок: 300 400, 500, желтого, розового, красного, коричневого, зеленого, голубого и черного цветов. Применяют белый и цветные портландцемента как вяжущие для архитектурно-отделочных работ, облицовочного слоя крупных панелей и блоков, скульптурных работ и для изготовления искусственного мрамора. Для водных малярных составов, изготовления цементных и полимерцементных красок и шпатлевок белый и цветные портландцемента используются в качестве связующего и наполнителя.

К специальным цементам, отличающимся от цементов, изготовленных на основе портландцементного клинкера, относятся: глиноземистый цемент и комплексные вяжущие (смешанные цементы) — расширяющиеся и безусадочный, гипсоцементно-пуццолановые и шлакощелочные вяжущие вещества, кислотоупорный цемент.

7. Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент (ГОСТ 969-77) — быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее, получаемое тонким измельчением клинкера после обжига до плавления или спекания сырьевой смеси, богатой глиноземом (бокситы и известняки). Минералогический состав глиноземистого цемента характеризуется большим содержанием низкоосновных алюминатов кальция, главным образом СаО.А12О3.

Твердение глиноземистого цемента происходит быстро и сопровождается большим тепловыделением, он имеет высокую прочность и химическую стойкость. Цвет глиноземистого цемента серо-зеленый, коричневый или черный, плотность в рыхлом состоянии 1000-1300, а в уплотненном — 1600-1800 кг/м2, тонкость помола выше, чем у портландцемента, начало схватывания не ранее 30 мин, конец — не позднее 12 ч. Марки глиноземистого цемента 400, 500 и 600, устанавливаются в возрасте трех суток. Применяется он для получения быстротвердеющих и жаростойких бетонов и растворов, а также при срочных аварийных и ремонтных работах и зимнем бетонировании. Бетоны на глиноземистом цементе водонепроницаемы, стойки в условиях пресных и сульфатных вод и морозостойки.