пуцоланові цементи

Для пуццоланового портландцементу найдоцільніше застосовувати кислі мінеральні добавки підвищеної активності. Використання малоактивних добавок викликає необхідність збільшення їх вмісту в цементі для повного зв'язування що виділяється при гідратації клінкера Са (ОН) 2. У ряді випадків це небажано, так як неминуче значне зниження міцності пуццолаіового портландцементу, особливо в перші терміни твердіння.

При помелі пуццоланового портландцементу, за угодою між постачальником і споживачем, допускається введення пластифицирующей або гідрофобізуючої-щей добавки.

Пуцолановий портландцемент виготовляють зазвичай на цементних заводах з повним технологічним циклом, тобто там, де отримують портландцементний клінкер. Такі заводи відрізняються від заводів, що виробляють портландцемент, наявністю в цеху помелу відділення, який призначався для дроблення і сушіння добавок.

Після дроблення і сушіння активні мінеральні добавки подають в окремий бункер перед млином. Звідси вони через дозатор-живильник надходять в млин, де розмелюють спільно з клінкером і гіпсом. При цьому продуктивність багатокамерних кульових млинів внаслідок легшою размаливаемості гідравлічних добавок осадового походження зазвичай на 5-10% вище, ніж при помелі портландцементу. Роздільний помел клінкеру і добавок менш вигідний, так як важко домогтися їх хорошого змішування і отримати однорідний продукт.

З огляду на, що перевозити портландцемент клінкер і мелені активні (гідравлічні) добавки зручніше і дешевше, ніж готовий цемент, в місцях значного споживання пуццоланового портландцементу (наприклад, на будівництві великих гідротехнічних споруд) часто економічно доцільно організовувати його виробництво на спеціальних дробіли-ю-помольних установках . Іноді при цьому використовують місцеві активні добавки, що дозволяє додатково знизити вартість готового цементу.

Так як багато активні мінеральні добавки (особливо діатоміти, трепели) відрізняються високою вологістю і в'язкістю, їх слід дробити в молоткових самоочищаються дробарках. Для дроблення м'яких добавок з високою вологістю застосовують також валкові дробарки із зубчатими або рифленими валками; Для дроблення більш щільних матеріалів - щокові і молотковідробарки. Мінеральні добавки подрібнюють до шматків розміром не більше 10-15 мм при одночасній їх сушінні в дробарці димовими газами. Дрібношматкових матеріали сушать в апаратах, що працюють за принципом псевдозрідженим шаром і характеризуються високою ефективністю, або в менш економічних сушильних барабанах. Клінкер і гіпс дроблять на тих же установках, що і при виготовленні портландцементу.

Після дроблення клінкер, мінеральну добавку і гіпс направляють до відповідних витратні бункера, звідки в строго встановленому співвідношенні вони рівномірно і безперервно надходять в кульову млин. Для помелу застосовують зазвичай трубні млини, що працюють по відкритому або замкнутому циклу. Для прискорення процесу помелу цементу можна вводити не більше 1% спеціальних добавок (поверхнево-активні, вугілля та ін.), Що не погіршують якість цементу. Пуцолановий портландцемент розмелюють до залишку на ситі № 008 не менше 85%

При схоплюванні і твердінні пуццоланового портландцементу протікають процеси гідратації клінкерної складової і взаємодії продуктів гідратації з активною мінеральною добавкою. У початковий період переважне розвиток отримують гідроліз і гідратація клінкерних зерен. В результаті цих первинних процесів утворюються гідросилікати, гідроалюмінати і гідроферріти кальцію.

Наявність активної пуццоланової добавки якісно не змінює характеру взаємодії клінкерних мінералів з водою. Однак швидкість гідролізу і гідратації C3S, C2S і інших мінералів зростає. Це пояснюється перш за все тим, що в тесті з пуццоланового портландцементу на одиницю маси клінкеру доводиться більше води, ніж в тесті з портландцементу. Таким чином відбувається більш швидка гідратація зерен клінкера. Крім того, активна добавка, пов'язуючи гід-роксід кальцію в нерозчинні сполуки, знижує його концентрацію у водному розчині, що твердіє цементної маси і тим прискорює гідроліз містяться в клінкері силікатів кальцію.

Реакції між продуктами гідратації клінкера і активними компонентами гідравлічної добавки - вторинні процеси. Вони полягають насамперед у взаємодії Са (ОН)<,с активным кремнеземом добавки и образовании гидросиликатов с общей формулой CSH(B), по Р. Боггу или С—S-—Н(1), по X. Тейлору: тСа(ОН)о+ +Si02aiu-+ftH20=mCaO.Si02-pH20.

В даному випадку при звичайних температурах в залежності від концентрації оксиду кальцію у водному середовищі утворюються сполуки з основностью 0,8-1,5, тобто (0,8-1,5) CaO-Si02-pH20. Як зазначалося раніше, можливо також утворення гідрогеленіта 2СаО-А1203Х XSiOa-8HaO.

Остаточний склад продуктів твердіння пуццоланового портландцементу в значній мірі залежить від виду і складу активної добавки, її змісту в пуцолановому портландцементе і умов тверднення.

При наявності в пуцолановому портландцементе гіпсу утворюється гідротрісульфоалюмінат кальцію ЗСаОХ XAl2O3-3CaSO4- (30-32) H20. Його утворення в початковій стадії взаємодії клінкерних частинок з водою сприяє уповільненню схоплювання цементу. Надалі ця сполука, мабуть, розкладається з переходом трехсульфатной форми в односульфат-ву ЗСАТ-А12Оз-Са504 * 12Н20 і з виділенням гіпсу CaS04-2H20.

При гідратації пуццоланового портландцементу новоутворення виділяються переважно в субмікроскопіческом гельовідниє стані, що відбивається на технічних характеристиках цементного каменю (підвищені показники деформацій повзучості і усадки)