Природные минеральные добавки
Министерство образования и науки Российской Федерации
Иркутский государственный технический университет
Институт строительства и городского хозяйства
Кафедра строительного производства
Эффективные полимерные и минеральные добавки при производстве вяжущих и бетонов.
Курс лекций
Группа: СМм
Кол-во студентов: 20 чел.
1 курс, 2 семестр
Иркутск 2014 г.
Эффективные полимерные и минеральные добавки при производстве вяжущих и бетонов. Курс лекций.
Составил Ефременко Антон Сергеевич.
Данное учебное пособие предназначено для студентов института строительства и городского хозяйства и составлено в полном соответствии с программой «Эффективные полимерные и минеральные добавки при производстве вяжущих и бетонов». Учебный материал пособия изложен на основе последних достижений производства в области технологии строительных материалов. Уделено внимание и рассмотрению методов дальнейшего совершенствования производства строительных материалов в соответствии с данными прикладного характера в области их использования и потребления. Особое внимание уделено проблемам качества строительных материалов.
Содержание
Тема 1. Добавки. Общие данные
Тема 2. Активные минеральные добавки
Тема 3. Природные минеральные добавки
Тема 4. Искусственные кислые минеральные добавки
|
|
|
Тема 5. Пуццолановые цементы. Пуццолановый портландцемент
Тема 6. Неорганические вяжущие с добавками полимерных веществ
Добавки. Общие данные.
В вяжущие вещества, в растворные и бетонные смеси для регулирования, улучшения или придания специальных свойств во многих случаях вводят различные добавки. Они влияют на химические и физико-химические процессы при твердении вяжущих и бетонов, зачастую модифицируя микроструктуру затвердевшего камня в желаемом направлении. Такие добавки называют модификаторами.
С целью повысить технико-экономическую эффективность производства и направленного регулирования свойств при помоле цементов на основе портландцементного или глиноземистого клинкера, а также при производстве растворных и бетонных смесей, в них допускается введение добавок в виде неорганических или органических природных или искусственных материалов или их смесей (ГОСТ 24640 – 91 Добавки для цементов. Классификация).
Добавкив зависимости от основного воздействия на свойства цемента или технологию его производства на:
· компоненты вещественного состава или активные минеральные добавки, изменяющие наименование цементов и обладающие гидравлическими и (или) пуццоланическими свойствами (диатомиты, трепелы, вулканические породы, активные золы и шлаки);
|
|
|
· наполнители — улучшающие зерновой состав цементов и структуру затвердевшего камня, не обладающие или обладающие слабыми гидравлическими или пуццоланическими свойствами при нормальных условиях твердения (малоактивные золы, шлаки, известняк.и др.);
· технологические — интенсификаторы помола, уменьшающие продолжительность измельчения цемента;
· регулирующие основные свойства цемента: сроки схватывания; ускоряющие твердение; повышающие прочность;повышающие пластичность цементно-песчаных растворов (пластификаторы);
· регулирующие специальные свойства цементов: водоудерживающие - повышающие седиментационную устойчивость цементного теста, снижающие водоотделение; гидрофобизирующие – повышающие устойчивость цемента к воздействию влаги воздуха; регулирующие объемные (линейные) деформации цементного камня (расширение или усадку цемента); регулирующие тепловыделение – снижающие или повышающие теплоту гидратации за установленный срок; улучшающие декоративные свойства цементов – повышающие белизну, а также придающие или улучшающие цвет; регулирующие плотность цементного теста – утяжеляющие и облегчающие; регулирующие тампонажно-технические свойства цемента.
|
|
|
Таблица 1. Критерии оценки свойств добавок
| Вид добавки | Основной эффект воздействия | Критерии | Метод испытания |
| Компоненты вещественного состава | Экономия клинкера | Снижение доли клинкера больше, чем снижение активности цемента | Стандарты на методы испытаний цемента и добавок |
| Технологические | Интенсификация процесса помола | Сокращение продолжительности помола цемента до заданной дисперсности не менее чем на 10% | ГОСТ 310.2 |
| Регуляторы сроков схватывания | Ускорение или замедление схватывания | Изменение классификационного признака по ГОСТ 23464 | ГОСТ 310.3 |
| Ускорители твердения | Повышение прочности в ранние сроки | Не менее 10 % в возрасте 1 или 3 сут | ГОСТ 310.4 |
| Повышающие прочность | Повышение марочной прочности | По группам (ГОСТ 23464): высокопрочные – не менее 7 %; рядовые – не менее 10 % низкомарочные – не менее 15 % | |
| Пластификаторы | Снижение водопотребности | Увеличение расплыва конуса не менее чем на 15 % или снижение нормальной густоты не менее чем на 3 % | ГОСТ 310.4 |
| Водоудерживающие | Уменьшение водоотделения | Не менее 10 % относительных | ГОСТ 310.6 |
| Гидрофобизаторы | Повышение сохранности | Увеличение времени всасывания капли воды, нанесенной на поверхность цемента | - |
| Регулирующие деформацию при твердении цементного камня | Снижение усадки или изменение расширения в заданных пределах | Изменение линейных деформаций не менее 50 % относительных | Любым методом с точностью до 0,1 мм/м |
| Регулирующие тепловыделение | Снижение тепловыделения | Через 7 сут не менее 10 % | ГОСТ 310.5 |
| Улучшающие декоративные свойства | Улучшение цвета, повышение белизны | Соответствие эталону цвета, повышение сортности | ГОСТ 15825, ГОСТ 965 |
| Регулирующие плотность цементного теста и растворов тампонажных цементов | Облегчение, утяжеление | Изменение классификационного признака | ГОСТ 26798.1 |
|
|
|
Введение каждой добавки в цементы, бетонные смеси отдельно усложняет технологию, особенно если число добавок более двух. В этом случае применяют комплексные добавки. Наиболее целесообразны добавки в виде сухих смесей. В. М. Москвиным, Ф. М. Ивановым, В. Г. Батраковым и другими разработаны комплексные порошкообразные водорастворимые добавки, пластифицирующие бетонные смеси, повышающие морозостойкость и конечную прочность бетона, ускоряющие его твердение. Применение этих добавок в оптимальном количестве способствует значительной экономии цемента и повышению прочности и долговечности бетонов. Их содержание зависит от многих факторов и должно устанавливаться экспериментально.
Активные минеральные добавки
Активными минеральными добавками называют тонкоизмельченные природные или искусственные материалы, вводимые в известковые вяжущие и цементы для улучшения их свойств и придания специальных качеств.
Природными считают добавки, получаемые из пород осадочного и вулканического происхождения. Они относятся к так называемым кислым добавкам. Среди искусственных имеются как кислые (глиниты, золы и т. п.), так и основные добавки, например доменные и электро-термофосфорные шлаки, а также белитовый (нефелиновый) шлам.
В этой главе рассматриваются только кислые кремнеземисто-глиноземистые активные добавки. Сами по себе они не способны твердеть, но в смеси с воздушной известью образуют вяжущие вещества, твердеющие при обычных температурах в воздушно-влажной или водной среде. Это обусловливается способностью кислых добавок взаимодействовать с гидроксидом кальция, содержащимся в гашеной воздушной извести, и давать водостойкие цементирующие новообразования.
В прошлом некоторые кислые кремнеземисто-глиноземистые активные добавки вулканического происхождения называли пуццоланами. В соответствии с этим смеси извести с активными вулканическими добавками стали называть известково-пуццолановыми цементами.
Известково-пуццолановыми вяжущими веществами часто считают смеси воздушной извести с любыми кислыми активными добавками (природными и искусственными).
Введение кислых добавок впортландцемента способствует улучшению ряда его технических свойств (водостойкости, сульфатостойкости), снижает экзотермию. При этом гидроксид кальция, выделяющийся при твердении портландцемента, связывается добавками, образуя малорастворимые соединения.
Портландцемент с кислой добавкой называют пуццолановым. Активные минеральные добавки, получаемые искусственно и содержащие в своем составе до 30—50 % оксида кальция в виде силикатов, алюминатов и ферритов, способных к гидролизу и гидратации под воздействиемактивизаторов, относят к материалам со скрытыми гидравлическими свойствами. Это доменные и некоторые другие гранулированные шлаки с высоким содержанием стекловидной фазы, по химическому составу отвечающей составу низкоосновных силикатов и алюминатов кальция.
Природные минеральные добавки
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 394; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!