Портландцемент: особенности материала и его свойства

Клинкерные минералы и разрушение бетона

Все типы цементов значительно различаются по минералогическому и химическому составу, так как различны источники сырья и соотношение сырьевых материалов.

Четыре вида минералов

Учеными разных стран предпринимались попытки контролирования свойств цементов для точной классификации по видам назначения и исключения процедуры постоянных физических испытаний. Но попытка установления предельных соотношений и количеств, взятых за основу четырёх клинкерных материалов оказалась неудачной. Причина неудачи в том, что минералогический состав сырья не может быть достаточно точным, не учитывает потребные свойства цемента, а значит контрольные физические испытания цемента необходимы.

Основные клинкерные минералы

C2S — двухкальциевый и C3S — трёхкальциевый силикаты;
C4AF четырехкальциевый алюмоферит;
С3А -трехкальциевый алюминат.

Механизм разрушения бетона

Взаимодействуя с содержащей сульфаты водой алюминат С3А. образуется гидросульфоалюминат кальция с дальнейшей кристаллизацией в структуре бетона. Это приводит к расширению объёма с последующим разрушением бетона.

Подобная кристаллизация чаще всего наблюдается при большом количестве циклов затопления бетона с последующим высушиванием. В первую очередь это относится к гидротехническим сооружениям — мостовым опорам, заглубленным сваям, подтопленным фундаментам.

Даже кристаллы высолов на кирпичной стене способны привести к ее разрушению. Арматура железобетона тоже подвержена аналогичным процессам, для защиты от них применяются антикоррозионные добавки.

Пуццолановые цементы

Для строительства объектов жилищного, промышленного, сельскохозяйственного назначения, работающих в условиях повышенной влажности, применяются различные виды пуццолановых цементов, состоящих из искусственного вяжущего вещества — клинкера с присоединением природных добавок. Рассмотрим основные преимущества, недостатки и способы использования этой смеси.

Состав, виды и сферы применения

Что такое цемент с пуццоланой? Ответ прост – это гидравлическое вяжущее вещество, вырабатываемое путём перемалывания клинкера (до 80%) с добавками высокой активности (до 40%), плюс незначительное количество алебастра (не более 3,5%).

Общий ежегодный выпуск такого цемента в России достиг 5 млн т.

Природные добавки вулканического (пепел, пемза) и осадочного начала (трепел, опока), а также известь, обожжённая глина, доменный шлак в составе цемента разъясняют, что такое пуццолана.

Количество этих веществ в данном соединении пропорционально их свойствам и составу. Чем выше активность добавки, тем ниже процент содержания её в изделии.

В зависимости от содержания ингредиентов производят следующие виды изделия:

пуццолановый;
известково-глинитный;
известково-зольный.

Пуццолановый цемент — это самый массовый из всех перечисленных материалов, применяемых в строительстве гидротехнических сооружений (шлюзы, каналы, порты), подземных коммуникаций (метро, туннели), устройстве подвалов, фундаментов и в других аналогичных местах, где есть взаимодействие с пресными и сульфатными водами.

Не следует использовать этот строительный материал из-за низкой воздухостойкости при монтаже надземных конструкций из бетона, находящихся в естественных условиях, которые могут привести к прекращению его твердения и породить оседание части сооружения.

Пуццолановый цемент имеет слабую устойчивость к попеременному воздействию оттаивания и замораживания, высыхания и увлажнения, что ограничивает сферу его применения.

Не рекомендуется готовить бетонную смесь из этого цемента при температуре от 0° C и ниже вследствие низкой морозостойкости.

Технические показатели

По ГОСТ 31108–2003 пуццолановый портландцемент имеет следующие характеристики, приведённые в таблице:

№Наименование свойствКоличествоПримечание

1	Активных добавок (%)	20–40
2	Плотность (г/см³)	2,7–2,9
3	Срок хранения (месяц)	6	В сухом помещении
4	Прочность на сжатие (МПа)	42,5–62,5	По истечении 28 суток
5	Время схватывания начало /конец (час:мин)	0:45/12:00
6	Прочность на изгиб (МПа)	6,8	После 28 суток
7	Густота цементного теста (%)	28–35
8	Объёмный вес (кг/м³)	800–1000	В рыхлом состоянии
9	Удельный вес (кгс/м³)	2,7–2,9
10	Объёмный вес (кг/м³)	1200–1600	В уплотнённом виде
11	Тонкость помола на сите №008 (%)	До 10

Нормативная документация по выпускаемым цементам

Вид клинкера	Вид цемента	Марка (класс)	Нормативный документ
Портландцементный	Портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент	от М300 до М600	ГОСТ 10178-85
Портландцементный	ЦЕМ I — портландцемент; ЦЕМ II — портландцемент с минеральными добавками; ЦЕМ III — шлакопортландцемент; ЦЕМ IV — пуццолановый цемент; ЦЕМ V — композиционный цемент.	Классы 22,5; 32,5; 42,5; 52,5	ГОСТ 31108-2003
Портландцементный	Сульфатостойкий портландцемент, сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками, сульфатостойкий шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент	от М300 до М500	ГОСТ 22266-94
Портландцементный	Портландцементы белые	М400; М500	ГОСТ 965-89
Портландцементный	Портландцементы цветные	от М300 до М500	ГОСТ 15825-80
Портландцементный	Цемент для строительных растворов	М200	ГОСТ 25328-82
Портландцементный	Цемент напрягающий	М400; М500	ТУ
Глиноземистый	Глиноземистый цемент (ГЦ); высокоглиноземистый цемент I (ВГЦ I); высокоглийоземистый цемент II (ВГЦ II); высокоглиноземистый цемент III (ВГЦ III);	Классы 40; 50; 60 35 25; 35 25	ГОСТ 969-91
Глиноземистый	Гипсоглиноземистый расширяющийся	280	ГОСТ 11052-74

С 01.03 2002 введен в действие ГОСТ 30744-2001 на испытания цемента, гармонизированный с европейским стандартом EN 196 -1, в котором предусмотрено использование для испытаний полифракционного песка по ГОСТ 6139. При замене песка на полифракционный фактическая активность цемента повышается ориентировочно на одну марку. Однако испытания активности при В/Ц = 0,5 вместо 0,4 приводят к снижению показателя прочности, так что фактически марка цемента в связи с изменениями в стандартах практически не изменится. ГОСТ 30744 действует параллельно с ГОСТ 310.1—310.4 и должен использоваться при поставках цементов по нормам EN197-1.

С 01.09.2004 введен стандарт 31108—2003 «Цементы общестроительные», который предусматривает: деление цементов по вещественному составу на пять типов:
Цем I — портландцемент;
Цем II — портландцемент с минеральными добавками;
Цем III — шлакопортландцемент;
Цем IV — пуццолановый цемент;
Цем V — композитный цемент;
нормирование прочности только классами по прочности 22,5; 32,5; 42,5; 52,5;
нормирование прочности в 2, 7 (для классов 22,5 и 32,5) и 28 сут;
Введение ГОСТ 30744 устанавливает для цементов, производимых отечественной промышленностью, такие же методы оценки показателей качества, какие приняты в странах Европы.

Методы определения активности цемента по стандартам различных стран мира

Показатели	ГОСТ 310.4	ГОСТ 30744	Германия	Велико британия	ЕС	США	Япония	Китай
В/Ц	0,40	0,50	0,50	0,40	0,50	0,485	0,65	0,44
Тип песка	монофрак ционный	полифрак ционный	полифрак ционный	монофрак ционный	полифрак ционный	двухфрак ционный	монофрак ционный	двухфрак ционный
Размер зерен песка, мм	0,5 — 0,9	0,08 — 2,0	0,08 — 2,0	0,6 — 0,85	0,08 — 2,0	0,15 — 0,6	0,1 — 0,3	0,25 — 0,65
Соотношение Ц : П	1 : 3	1 : 3	1 : 3	1 : 3	1 : 3	1 : 2,75	1 : 2	1 : 2,5
Способ уплотнения	вибро площадка	встряхив. стол	встряхив. стол	вибро площадка	встряхив. стол	штыкование	штыкование	вибро площадка
Образцы, размер, мм	балочки 40x40x160	балочки 40x40x160	балочки 40x40x160	кубы 70,7	балочки 40x40x160	кубы 50	балочки 40x40x160	балочки 40x40x160
Сроки испытаний, сут	(3); 28	(2,7); 28	(2,7); 28	(3); 28	(2,7); 28	(3,7); 28	(3,7); 28	(3,7); 28

Характеристики, свойства

Оценка качества ПЦ и его эффективность для решения тех или иных работ осуществляется по широкому спектру характеристик. Различные виды ПЦ обладают собственными характеристиками, но имеются и общие свойства, показатели которых все же отличаются:

стойкость к коррозии;
водопотребность — потребность в воде, как главном компоненте, который запускает химические и физические процессы, ее количество в растворе должно составлять примерно 25%;
тонкость помола демонстрирует дисперсность ПЦ, т.е. размер частиц;
морозостойкость, устойчивость к многоразовому замораживанию и оттаиванию;
время схватывания, т.е. начало и окончание периода твердения раствора;
прочность измеряется в МПа.

Технические: плотность и так далее

Портландцемент. Фото Азия Цемент

Крупные производители осуществляют испытания цемента и готового бетона, полученного на его основе. ПЦ подвергают воздействию отрицательных температур, значительных нагрузок, химических веществ. Качественный бетон должен противостоять всем данным воздействиям. В этом монолиту помогает состав ПЦ, различные добавки и правильная технология приготовления. Для получения правильного, т.е. качественного, прочного, надежного и долговечного, бетона ПЦ должен обладать следующими техническими характеристиками:

плотность, на показатели которой влияет тонкость помола и состав, в рыхлом состоянии показатели находятся в пределах 900-1300 кг./куб.м., в уплотненном — 1500-2000 кг/куб.м.;

время твердения обычно начинается через 40-45 минут, увеличение или значительное уменьшение периода схватывания может привести к нарушению процесса выполнения работ;

равномерное изменение объема; важно, чтобы смесь равномерно увеличивалась в объеме и позже оседала, уменьшение цементного тела должно составлять 0,5-1 мм/м на воздухе и набухание в водной среде — не более 0,5 мм/м;

тонкость помола, стандартное значение размера частиц составляет 40 микрон, зерна проходят через сито №008, данный показатель обеспечивает необходимую прочность и скорость твердения;

максимальное значение потребления воды составляет 25-28%, несоблюдение пропорций приведет к расслоению бетона и образованию трещин в процессе застывания.

Физические

Для ПЦ физические характеристики — это способность противостоять внешним физическим воздействиям:

стойкость к коррозии обеспечивают добавки для уменьшения пористости и гидроактивные материалы, обеспечивающие снижение активности солей;
срок хранения, т.е. сохранение химических и физических характеристик на протяжении какого-либо определенного периода времени, чаще всего не более 12 месяцев, слеживание и нарушение герметичности упаковки приводит к комкованию и схватыванию состава, в результате продукцию возможно использовать, но с большими ограничениями;
прочность на сжатие определяется маркой, испытания осуществляются в лабораторных условиях.

Механические

ПЦ обладает повышенной прочностью, показатели которой даже возрастают со временем. Именно механическая прочность определяет прочность бетона. Лабораторные испытания позволяют получить информацию о стойкости ПЦ к давлению, составляющей минимум 42,5 МПа (для марки М400). На механическую прочность влияет несколько факторов:

Тонкость помола. Чем мельче частицы, тем качественнее происходит реакция компонентов и прочнее получается монолит. Но слишком мелкие частицы поглощают бОльшее количество воды.
Наличие в составе специфических добавок: пластификаторы, армирующие компоненты, гидрофобные элементы.

Сульфатостойкий цемент

Напомним, что такое цемент – это искусственный материал, который получают из магнезиальных и карбонатно-силикатных горных пород методом спекания в огромных печах обжига (до 180м). Полученный после обжига клинкер засыпают в шаровые мельницы с добавлением до 6 % гипса (CaSO4х2Н2О). Далее полученный порошок пневмотранспортом перекачивается в силосы. Так получается обычный портландцемент, названный в честь английского острова Портленд, на котором впервые он был получен в 1824 году.

Для того чтобы придать портландцементу сульфатостойкие свойства, ему на стадии производства задают определённый минералогический состав. В маркировке добавляются две буквы С, что означает сульфатостойкий. Таблица регулирования содержания минералов в клинкере взята из ГОСТа 22266 – 2013.

Из этой таблицы видно, что важно удерживать в норме трёхкальциевый алюминат, который и есть вредоносная составляющая при взаимодействии с сульфатами. Об этом мы говорили в начале статьи

Образование гидросульфоалюмината кальция (ГСАК) приводит к повреждениям бетонного камня от расширения при протекании реакции, а в последующем к вымыванию этого образования из тела бетона. Так протекает коррозия бетона III типа.

Марки сульфатостойкого цемента по прочности – В32.5, В42.5, В52.5.

Шлакопортландцементы

Сульфатостойкий шлакопортландцемент — вяжущее вещество с ограниченным содержанием C3A (менее 8%). Представлен марками М300, М400.

Состав:

тонкомолотый портландцементный клинкер;
гранулированный доменный шлак;
двуводный гипс.

Гипс присутствует в составе как замедлитель процесса твердения и как активатор твердения шлака.

Гранулированный шлак — это мелкие гранулы величиной 5–10 мм. Не обладает вяжущими свойствами, но способен быстро схватываться в присутствии катализаторов твердения.

Гранулированный доменный шлак По своим свойствам шлакопортландцемент близок к портландцементу, но его цена на 15—20% ниже стоимости последнего.

Допускается замена шлаковых гранул золой уноса (кислой) или пуццоланой в объеме, не превышающем 10% от общей массы цемента. При этом содержание SO3 в веществе не должно быть больше 3–4%.

Для улучшения свойств бетонной смеси разрешается введение гидрофобизаторов и пластификаторов, количество которых не должно превышать 0,3% от массы цемента.

Шлакопортланд цемент

Цемент с Украины ССШПЦ 400–Д60

Состав:

тонкомолотый портландцементный клинкер;
гранулированный доменный шлак;
двуводный гипс.

Гипс присутствует в составе как замедлитель процесса твердения и как активатор твердения шлака.

Гранулированный доменный шлак

По своим свойствам шлакопортландцемент близок к портландцементу, но его цена на 15—20% ниже стоимости последнего.

Пуццолановые цементы — характеристика

Пуццолановый цемент также относится к группе сульфатостойких вяжущих и состоит из следующих компонентов:

портландцементный клинкер;
кислая активная минеральная добавка (пуццолана);
двуводный гипс.

Пуццолана — это смесь пемзы, вулканического пепла и туфа. Количество добавки регулируется опытным путем, в зависимости от заданных характеристик бетона, и может составлять от 20 до 40%.

Портландцемент с пуццоланой

Пуццолановый портландцемент отличается от обычного, низкой плотностью (2,8–2,9 г/см2) и светло-серым оттенком.

При производстве бетонных смесей образуется довольно вязкая смесь, в сравнении с применением обычных цементов. Чтобы получить раствор нормальной густоты в бетон добавляют воду (30–40%), что отрицательно сказывается на качестве смеси.

Из-за прочного соединения свободного гидроксида кальция с пуццолановой добавкой бетонная поверхность не подвержена коррозии выщелачивания, а также не разрушается под действием морских и минерализованных вод.

Особенности расширяющихся портландцементов

Расширяющийся цемент характеризуется расширением раствора и бетона на его основе в процессе схватывания и твердения. Для расширяющихся портландцементов характерно расширение растворов и бетонов на их основе в процессе схватывания и твердения. Расширение цементных растворов связано с активным ростом кристаллов гидросульфоалюминатов кальция в процессе формирования кристаллической структуры цементного камня. Различают расширяющиеся цементы двух видов: гипсоглиноземистый расширяющийся цемент и водонепроницаемый расширяющийся цемент. Указанные виды расширяющихся портландцементов различаются составом и техническими свойствами.

Основное отличие гипсоглиноземистого портландцемента от обчных портландцементов М400, М500 и М600 заключается в том, что он представляет собой расширяющийся цемент, быстротвердеющий в воде и на воздухе, который получают путем помола смеси высокоглиноземистых доменных шлаков и двухводного гипса. Основная область применения гипсоглиноземистых расширяющихся портландцементов: изготовление гидроизоляционных, водонепроницаемых, безусадочных и расширяющихся растворов, штукатурок и бетонов для заделки стыков и усиления бетонных и железобетонных конструкций и изделий, фундаментов и металлоконструкций в сотаве железобетонных элементов объектов, а также для зачеканки швов водопроводов.

Что представляет из себя сульфатостойкий цемент

Сульфатостойкий цемент — материал, значительно расширяющий возможности использования бетонных растворов при строительстве для агрессивных условий. Потребность в нем диктуется объективными обстоятельствами, когда обычные бетоны разрушаются при эксплуатации. Требования к материалу нормируются государственными и международными стандартами.

Что представляет из себя материал

Сульфатостойкий цемент представляет собой коррозионностойкий материал, в состав которого вводятся специальные добавки (алюминаты и силикаты) для повышения стойкости к агрессивным воздействиям. Имеет специфическую область применения, когда присутствуют воды с большим содержанием сульфатов и отмечается циклическое воздействие воды в больших количествах.

Высокая концентрация сульфатов во влажной среде провоцирует сульфатную коррозию. При этом процессе в химическую реакцию вступают бетонные компоненты, что ведет к образованию цементного камня внутри и к выпадению солевых кристаллов на стенках. Структура бетона нарушается и он разрушается. Разрушительное воздействие оказывает на бетон и циклическая влага — постоянные циклы высушивания и обильного увлажнения, замораживания и оттаивания. Именно поэтому был разработан цемент, стойкий к сульфатной коррозии.

Виды материала

Пуццолановый цемент. Его основу составляет доменный шлак и вулканические породы (пуццоланы). Среди последних компонентов выделяются туф, пемза, вулканический пепел. Это активные минеральные добавки, обеспечивающие сульфатостойкость. Данный материал не предназначен для условий с циклической влажностью.

Портландцемент с повышенной стойкостью к сульфатам. Изготавливается с добавлением в марку М400 минеральных добавок. Материал медленно затвердевает с постепенным набором прочности и пониженным выделением тепла при схватывании. Применять его можно в любых эксплуатационных условиях.

Портландцемент с повышенным содержанием сульфатостойких минеральных веществ. Содержание добавок составляет 6-10%. Выпускается материал марок М400 и М500. Отличается он повышенной морозостойкостью и устойчивостью к циклической влажности.

Сульфатостойкий шлакопортландцемент. Это смесь доменных шлаков с клинкером из портландцемента с добавлением алюминатов

Важное требование — шлак не должен состоять более чем из 10% оксида алюминия. Выпускается материал марок М300 и М400

Имеет высокую сульфатостойкость, но боится морозов.

Помимо подразделения по составу, рассматриваемый цемент имеет градацию по прочности на сжатие. Данный показатель вводится в маркировку — от М200 до М500.

Состав

По технологии производства стойкий к сульфатам цемент не отличается от изготовления обычного. По сути, оба материала являются тонкодисперсным порошком с вяжущими способностями. Структура обеспечивается особым режимом сушки и тщательным помолом в бункерах специальных мельниц. Различие обеспечивается нужным составом смеси.

Основу минеральных добавок составляют доменные шлаки электротермофосфорного или гранулированного типа. Обычно их содержание колеблется в интервале 10-22%, а для стойкого к сульфатам шлакопортландцемента — 42-55%. Активные составляющие — добавки из горных пород осадочного типа. Они вводятся в количестве 6-12%.

Для обеспечения повышенной стойкости к агрессивным воздействиям особые требования выдвигаются к составу используемого клинкера. Содержание в нем трехкальциевого силиката не должно превышать 52%, трехкальциевого алюмината — не более 6%, а C3A+C4AF — не более 23%. В состав входят оксиды алюминия и магния, но не более 4-5%. Глиноземный модуль клинкера превышает 0,7. В глинистый компонент портландцемента рекомендуется вводить опоку и трепел.

Основу клинкера составляют алит или белит. В первом случае обеспечивается ускоренное затвердение и быстрый набор прочности. Белит характеризуется длительным схватыванием, но конечная прочность превышает алит.

Активные добавки применяются с большой осторожностью. Чрезмерное их содержание способно ухудшить технические характеристики цемента

По ГОСТу повышение стойкости к сульфатам достигается введением поверхностно-активных веществ. Так гидрофобные, пластифицированные материалы имеют добавки в виде мылонафта или спиртово-сульфитной барды.

Что такое буровой цемент?

В соответствии со своим «народным» и Гостовским названием тампонажные цементы используются для герметизации пространства между пробуренным стволом скважины и обсадными трубами от грунтовых вод или разделения нефтегазоносных горизонтов.

Иногда, тампонажный цемент используют в качестве классического портландцемента в строительстве объектов промышленного и гражданского назначения.

Пример маркировки:

ПЦТ II-СС-50. Портландцемент Тампонажный сульфатостойкий с минеральными добавками, для низких или нормальных температур:

ПТЦ и – портландцемент тампонажный;
II – с минеральными добавками;
СС – сульфатостойкий;
50 – для низких и нормальных температур (от 15 до 50 градусов Цельсия).

Что это означает, от чего зависит

Сведения о марке цемента присутствуют в обозначениях на упаковке. Сегодня маркировка цемента осуществляется в соответствии с ГОСТом 2003 года, отредактированным в 2016-ом. Обе версии документа действительны и согласуются с требованиями, принятыми в европейских странах. В соответствии с данным государственным стандартом марка не указывается, присутствует обозначение класса прочности, измеряемого в мегапаскалях (МПа). Каждый класс прочности соответствует определенной марке:

7,5 — М100;
15,0 — М200;
22,5 — М300;
32,5 — М400;
42,5 — М500;
52,5 — М600.

Начинается маркировка с букв «ЦЕМ» — на упаковках российского производства и «CEM» — зарубежного изготовления, следующие за ними римские цифры демонстрируют тип материала:

Обозначение	Вид вяжущего	Примечание
ЦЕМ I	Портландцемент	Не содержит минеральных добавок
ЦЕМ II	Портландцемент с минеральными добавками	Буквы указывают на подтип, характеризующий процентное содержание добавок
ЦЕМ III	Шлакопортландцемент
ЦЕМ IV	Пуццолановый
ЦЕМ V	Композитный

Вид и количество добавок также указываются. Буква после дроби демонстрирует содержание добавок в процентах: А — 6-20; В — 20-35 и С — более. Через дефис обозначается вид добавок: известняк, зола, микрокремнезем, сланец, шлак.

Несмотря на новые стандарты на упаковке продукции возможно встретить обозначения старого образца. В соответствии с прежними требованиями цемент маркировался кратко, указывался состав и прочность материала, процентное содержание добавок и особые свойства. Состав цемента представлял собой группу заглавных букв: портландцемент — ПЦ, шлакопортландцемент — ШПЦ, белый цемент — БЦ и пр. Затем в маркировке располагаются цифры, указывающие прочность на сжатие (в кг/кв.см.), которую бетон достигает через 28 дней: 300, 400, 500 и пр. Буква «Д» с цифрами, следующая за показателем прочности, показывает количество добавок, варьирующееся в границах от 0 до 20%. Последние буквы указывают на особые свойства: Н — нормальнотвердеющий или Б — быстротвердеющий; ПЛ — пластифицированный; ГФ — обладающий гидрофобизирующими свойствами.

ПриложениеА

(справочное)

Группа по эффектив- ности пропарива- ния	Тип цемента	Предел прочности при сжатии после пропаривания, МПа (кгс/см2), для цемента марок
300	400	500	550-600
1	ПЦ	Более 23 (230)	Более 27 (270)	Более 32 (320)	Более 38 (380)
ШПЦ	Более 21 (210)	Более 25 (250)	Более 30 (300)	—
2	ПЦ	От 20 до 23 (От 210 до 230)	От 24 до 27 (от 240 до 270)	От 28 до 32 (От 280 до 320)	От 33 до 38 (От 330 до 380)
ШПЦ	От 18 до 21 (От 180 до 210)	От 22 до 25 (от 220 до 250)	От 26 до 30 (От 260 до 300)	—
3	ПЦ	Менее 20 (200)	Менее 24 (240)	Менее 28 (280)	Менее 33 (330)
ШПЦ	Менее 18 (180)	Менее 22 (220)	Менее 26 (260)	—
Примечание — Для портландцемента и шлакопортландцемента режим пропаривания принят одинаковым в соответствии с ГОСТ 310.4-81: общая продолжительность 12-13 ч при температуре 80 °С (в отличие от СНиП 82-02-95, где для шлакопортландцемента принят режим пропаривания общей продолжительностью 16-18 ч при температуре 90-95 °С)

ИНФОРМАЦИОННЫЕДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерствомпромышленности строительных материалов СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

З.Б. Энтин, канд.техн. наук; Л.А. Малинина, д-р техн. наук (руководители темы); Е.Т. Яшина; K.B.Kpacновa; М.И.Бруссер, канд. техн. наук; Н.Е.Микиртумова; А.Б. Морозов.

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕПостановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от10.07.85 №116

3. СТАНДАРТПОЛНОСТЬЮ СООТВЕТСТВУЕТ СТ СЭВ 5683-86

4. ВЗАМЕН ГОСТ 10178-76

5.ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, подпункта	Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, подпункта
ГОСТ 310.1-76	3.1	ГОСТ 5382-73	3.2
ГОСТ 310.2-76	3.1	ГОСТ 6613-86	1.10
ГОСТ 310.3-76	3.1	ГОСТ 22236-85	1.14, разд.2, 3.4
ГОСТ 310.4-81	3.1	ГОСТ 22237-85	Разд.4
ГОСТ 3476-74	1.5	ГОСТ 23464-79	Вводная часть, 1.2
ГОСТ 4013-82	1.5	СТ СЭВ 4772-84	Вводная часть

ПЕРЕИЗДАНИЕ(май, 1989 г.) с Изменением № 1, утвержденным в апреле1989 г. (ИУС № 8-88).

Внесено изменение № 2 принятое МНТКС 20.05.98 г. ивведенное в действие с 1 января 1999 г.

Способы борьбы с сульфатами

Для того чтобы противостоять вредному воздействию сульфатов из морской воде, природных водоёмов и грунтовых вод, в строительстве применяют следующие материалы:

Сульфатостойкий портландцемент;
Шлакопортландцемент;
Пуццолановый цемент;
Портландцемент с минеральными добавками.

Применение таких цементов при производстве бетонных смесей и растворов придаёт конечному продукту, т.е. бетонному камню, необходимые сульфатостойкие свойства

Важность этой темы определяется и существованием отдельного ГОСТ 56687 – 2015 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы определения сульфатостойкости бетона

Особенности сульфатостойкого портландцемента

Бетонирование под водой.

Цемент, который имеет «иммунитет» к химически агрессивным веществам, незаменим в строительстве. Там, где обычные строительные материалы не создадут крепкое сооружение, поможет этот цемент.

Он имеет малую степень затвердевания, что отличает этот стройматериал от обычного цемента.

Плотность этого вида портландцемента является основным фактором, который определяет стойкость выполненной работы.

Цветной и белый портландцемент

Существует 2 вида смесей:

Белый портландцемент. Изготавливается по той же технологии, что и простой цемент. Отличием является содержание белого клинкера. Важный показатель — тип используемой глины. Она должна содержать небольшое количество оксидов металлов, придающих желтизну. Белизны добиваются путем превращения карбида железа в окись.
Цветной. Изготавливается на основе белого цемента путем добавления красителей. В роли последних выступают гематитовая руда, фталоцианиновые пигменты, окись железа, сажа.

Группа портландцементов

Портландцементы обладают высокой надежностью по отношению к сульфатной агрессии вследствие малого содержания гидроалюминатов кальция и невозможности создания в структуре значительного объема эттрингита.

Портландцемент

В сравнении с традиционными медленнее набирают прочность в начальные сроки твердения. Низкая теплоотдача способствует их применению в массивных бетонных конструкциях.

СПЦ выпускается марки М400 и содержит в своем составе следующие компоненты:

C3S — 50%;
C3A — 5%;
С3А + C4AF — 10–20%.

Портландцемент с минеральными добавками (в основном М500)— это продукт совместного помола клинкера, двуводного гипса и активной минеральной добавки (АМД).

Специальный цемент АМД — это активное тонкоизмельченное вещество, добавление которого в состав вяжущего позволяет получить бетон с высокими гидравлическими и пуццоланическими характеристиками.

Минеральные активные добавкиПродукты гидратации цемента включают в себя 10–20 % хорошо растворимого в воде портландита (Ca(OH)2). Активные добавки, в присутствии воды, объединяют гидрооксид кальция в труднорастворимые композиции. В результате значительно увеличивается водостойкость и сульфатостойкость конструкций.

По механизму действия АМД делятся на три группы:

Активный аморфный кремнезем — диатомиты, трепелы, микрокремнезем, опоки.
Продукты обжига глинистых материалов — глиежи, топливная зола, металлургические шлаки.
Вулканические горные породы богатые силикатами и алюмосиликатами в аморфном состоянии.

Портландцемент с добавками применяется для тех же целей что и обычный. Однако эксплуатационные характеристики конструкций, находящихся в проточной мягкой воде и под землей во влажных условиях, несколько выше показателей первого.

Изделия, изготовленные из такого материала, обладают самой высокой прочностью при изгибе — 6,0 Мпа, в сравнении с другими представителями данной категории материалов.