Химический состав сульфатостойкого цемента
Сульфатостойкий цемент: что это такое, цинк-сульфатный материал, состав клинкера и применение цемента для изготовления бетона и бетонных свай
Естественные природные и искусственные факторы воздействия на бетоны
Воздействие на открытые части бетона несколько отличается от факторов, влияющих на долговечность подземной части бетонных конструкций, — отсюда очень условное разделение на две основные группы воздействия.
Надземная часть
Виды воздействия на открытые элементы железобетонных изделий:
- Атмосферные явления и естественные природные процессы в виде осадков, изменений температуры воздуха, количества циклов замораживания и оттаивания, явлений приливов, отливов, паводков, затоплений;
- Деформационные явления температурного характера — вспучивание грунтов от мороза, естественная либо технологическая деформация грунтов от нагрузок; действие агрессивных жидкостей и газов нефтепродуктов, кислот.
Подземная часть
Заглубленные в землю части бетонных конструкций подвергаются многочисленным разовым и систематическим воздействиям разрушающего характера:
- морозное пучение грунтов;
- сейсмические природные явления;
- давление и неравномерность уровня грунтовых вод;
- нестабильный и нерегулируемый химический состав подземных вод.
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.
Специальный цемент и модифицирующие добавки
Содержание в воде разнообразных химических составляющих довольно непредсказуемо для конкретного места и даже времени, зависит от большого количества внешних факторов.
Наличие в воде солей и сульфатов, способных привести к разрушению бетона, заставило производителей цемента искать пути защиты материала.
Для повышения влагонепроницаемости изделий и конструкций из железобетона возможно применение более высоких марок бетона либо специальных добавок.
Против воздействия агрессивных химических составляющих воды разработаны специальные виды бетонов и изделий из них. Одним из наиболее распространённых видов считается сульфатостойкий бетон — он может быть приготовлен из обычных марок цемента с применением модифицирующих добавок.
Но более надёжным и практичным вариантом является использование в качестве связующего для стойких к агрессивным средам бетонов портландцемента специального назначения — сульфатостойкого.
Технические характеристики и требования по ГОСТ
При выборе гидробетона для возведения конкретного объекта учитываются следующие характеристики, прописанные в ГОСТ 4795—53:
К смеси выдвигаются высокие нормативные требования, которые затрагивают марку цемента, добавки и наполнители. Строгость обоснована применением материала для строительства стратегических объектах.
По ГОСТу гидробетон должен:
Гидробетон относится к категории жестких бетонов, для которых характерен быстрый, эффективный результат, но затрудненный процесс укладки.
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.
Сульфатостойкий цемент (портландцемент) — что это такое, где применяется, преимущества и недостатки
Бетонные и железобетонные сооружения отличаются прочностью и долговечностью, однако под влиянием атмосферных факторов они начинают разрушаться. Причинами снижения прочности становятся перепады температуры, повышенная влажность, солнечные лучи и т.п. Добавление в состав бетона сульфатостойкого цемента помогает увеличить срок службы конструкции.
Что это такое
Сульфатостойкий бетон, называемый иначе портландцементом, — это материал, содержащий клинкер, алюминат кальция, силикат. Такие строительные смеси используют при сооружении гидротехнических построек. Материал противостоит негативному влияют дождевых вод, содержащих сульфаты.
Основной состав
Вводятся минеральные добавки, улучшающие технические характеристики. В состав сульфатостойкого бетона вводят клинкер, гипсовый камень или иное сырье, содержащее сульфат кальция.
Разновидности
Строительные смеси, устойчивые к воздействию агрессивных факторов, делятся на такие типы:
- усиленный минеральными присадками цемент;
- пуццолановый вяжущий гидравлический состав;
- сульфатостойкий портландцемент;
- шлакопортландцемент.
Портландцемент увеличивает устойчивость бетонных смесей к перепадам температур, снижает агрессивность сульфатов, если эти вещества содержатся в материале в большом количестве.
Способы получения
Бетон, имеющий нужные характеристики, получают 2 способами:
- Изготовление строительного раствора с последующим введением минеральных присадок. Если объем добавляемых веществ превышает норму, прочность бетонной конструкции снижается. Повышенная хрупкость становится причиной обрушения сооружения. При изготовлении таких растворов нельзя отклоняться от рекомендаций, содержащихся в нормативных актах.
- Добавление сульфатостойкого портландцемента. Введение этого компонента повышает прочность, защищая конструкцию в течение всего срока эксплуатации. Сульфатостойкий раствор приобретает нужные качества через 28 дней. Портландцемент содержит 20% шлака. При изготовлении шлакопортландцемента этот компонент можно заменять золой, количество которой в объеме раствора не должно превышать 10%.
Виды цементов
При изготовлении сульфатостойкого бетона используют такие виды цемента:
- Простой портландцемент. Введение балластных и минеральных добавок в такой материал запрещено. Цемент универсален, морозоустойчив и нечувствителен к повышенной влажности.
- Портландцемент, содержащий минеральные присадки. В качестве последних применяют шлак, микрокремнезем или пуццолан. Смесь должна содержать не более 10% минерального компонента. Материал выдерживает большое количество циклов замораживания, не разрушается под воздействием влаги
- Шлакопортландцемент. Основой состава является прессованный доменный шлак, который смешивается с клинкером в соотношении 1:1. Этот компонент составляет 40-60% от общего количества бетона. Шлак должен содержать соответствующее норме количество оксида алюминия. Недостатком этого строительного материала является чувствительность к перепадам температур.
- Пуццолановый цемент. В состав входят пуццоланы и печной шлак. Первые представляют собой минеральные вещества, выбрасываемые вулканами. В отличие от предыдущих типов, этот материал более устойчив к воздействию сульфатов, однако чувствителен к резким изменениями температуры и влажности.
Свойства
К основным свойствам сульфатостойких строительных смесей относятся:
- Быстрое затвердевание. Раствор схватывается за 1-10 часов.
- Водопотребление. Этот показатель помогает правильно разводить сухую смесь водой для получения раствора нужной вязкости. У устойчивого к сульфатам цемента этот параметр составляет 22-28%.
- Размер фракции. Объем остающихся про просеивании через сито с ячейками 80 мкм частиц не должен превышать 15%.
Цветной и белый портландцемент
Вместе с защищенностью от воздействия агрессивных факторов цемент должен обладать хорошими эстетическими качествами.
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.
Область применения
Сфера использования обуславливается преимуществами цемента.
Смеси применяются для строительства объектов, подвергающихся негативным факторам окружающей среды:
- морозы или резкое повышение температуры;
- регулярные атмосферные осадки, повышение влажности, приливные и подземные воды;
- вспучивание или усадка грунта;
- воздействие агрессивных веществ, содержащихся в сточных водах;
- землетрясения.
Сульфатостойкий бетон используют для строительства фундаментов, гидротехнических сооружений, мостовых свай, железобетонных обсадных конструкций колодцев, речных и морских молов.
Маркировки
При покупке устойчивого к сульфатам портландцемента обращают внимание на марку, указанную на упаковке. Этот параметр отражает прочность материала при сдавливании. Шлакопортландцемент обозначается как М300, 400, 500. Маркировки М400 и М500 можно обнаружить на упаковке строительной смеси с минеральными присадками. Цемент без добавок имеет марку М400, пуццолановый — М300, 400.
При долгом хранении наблюдается потеря прочности — за полгода этот показатель может уменьшиться на 10%.
Сульфатостойкий цемент: состав и нормы
Технологическое решение для изготовления сульфатостойкого цемента: ограничение количества клинкерного минерала С3А в общем объеме цемента до 5 %.
В сульфатостойком цементе с минеральными добавками не допускается более 8% С3А. Такое же ограничение ГОСТ 22266-94 предусматривает для сульфатостойкого пуццоланового и шлакопортландцемента.
Трехкальциевого силиката C3S в сульфатостойком цементе без минеральных добавок должно быть не более 50%, на остальные виды сульфатостойких цементов эта норма стандарта не распространяется.
Характеристики и состав гидротехнического бетона
В рамках частного и простого промышленного строительства основой гидробетонных конструкций выступает продукция марки М400. Её усредненные характеристики:
Прочность – класс В30;Плотность – 2500 килограмм на кубометр;Влагозащищенность – класс W8;Пластичность – П3;Жесткость – Ж3;Усадка – 5-6 сантиметров;Морозостойкость – 250-300 циклов заморозки/разморозки.
Пропорциональный состав (при использовании цемента марки м500):
1 часть цемента;1,6 части мелкозернистого наполнителя;3,2 части крупнозернистого наполнителя.
Массовые значения компонентов бетонной смеси из расчёта на 1 кубометр продукции:
390-410 килограмм цемента;150-170 литров воды;640-660 килограмм песка;690-710 килограмм щебня фракции 20 миллиметров;450-460 килограмм щебня фракции 10 миллиметров;3-10 килограмм добавок.
Выгодное предложение
Группа BESTO — опытный профессиональный поставщик практически всех видов цемента, в том числе фасованного в мешки сульфатостойкого цемента.
Свойства этого специального цемента не хуже других марок в обычном строительстве, но при возникновении непредусмотренных обстоятельств у застройщика появляется дополнительная уверенность в качестве и долговечности возводимого с применением сульфатостойкого цемента строения.
Наша цена на цемент с защитными свойствами аналогична цене на другие марки, а это означает приобретение материала с бесплатными дополнительными улучшенными свойствами.
Чем гидротехнический бетон отличается от обычного?
Гидротехнический бетон представляет собой разновидность тяжёлого материала, применяющегося для сооружений частей или цельных конструкций, контактирующих с водой или постоянно в ней находящихся. К подобной продукции предъявляются дополнительные требования, связанные с высоким уровнем водонепроницаемости, морозоустойчивости, прочности на сжатие и растяжение.
В большинстве случаев для частного и промышленного строительства используются бетоны марок М300-М450. Исключение составляют объекты специального назначения, связанные с военной сферой, возведением атомных электростанций и иных построек наземного и подземного расположения.
Самостоятельное изготовление
Для промышленного строительства, требующего больших объемов материала, бетон приобретается у заводов-изготовителей. Его стоимость за 1 кубометр с доставкой колеблется в пределах 4-5 тысяч рублей и зависит от сезона, региона расположения, отдаленности стройплощадки (конечного пункта доставки) от места изготовления, применяемых добавок, параметров отдельных компонентов смеси.
Для частного строительства возможно самостоятельное приготовление бетона в небольших объемах.
Приобретите необходимое количество ингредиентов для бетонной смеси.Подготовьте ёмкость для замешивания, лопаты, ведра, мотыгу, средства индивидуальной защиты.Засыпьте в ёмкость цемент, мелкозернистый наполнитель и добавки, перемешав ингредиенты до однородного состояния.Добавьте в смесь воду, вливая её постепенно порциями по 5-10 литров и перемешивая раствор. Не допускайте образования расслоений, комков, неоднородностей.Засыпьте крупнозернистый заполнитель в пластичную массу, равномерно распределяя щебень по её структуре.Интенсивно перемешайте бетонную смесь в течение 15 минут.
Технические условия
Независимо от того, какие добавки присутствуют в гидробетоне, он должен отвечать определенным техническим требованиям. Главными из них являются:
- водостойкость;
- морозоустойчивость;
- водонепроницаемость;
- малая усадка;
- стойкость к разрушению.
Ключевыми показателями считаются:
- крепость на сжатие – до В35;
- водонепроницаемость – до W20;
- морозоустойчивость – до F600.
Помимо этих требований, гидробетон должен отвечать еще и условиям касательно выделения тепла при затвердевании, поскольку данный вид материала укладывается в быстром темпе и больших объемах.
Важно. Чтобы избежать образования трещин, во время гидратации раствор не должен перегреваться. Для этого при приготовлении используют колотый лед или охлажденный наполнитель.
Портландцемент гидротехнический (водостойкий)
Основное отличие водостойкого бетона от обычного – в его повышенной водонепроницаемости. Если в обычном, гражданском бетоне сопротивляемость воде составляет W6, W8, то у водостойкого – W10, W12. Повышенная водостойкость может достигаться за счет добавления специальных гидрофобных присадок, или бетон содержит большое количество самого цемента.
При строительстве высокопрочных железобетонных конструкций обычно используется портландцемент с маркой 500 или 600. Бетон этих марок отличается особо быстрым затвердеванием. Их применяют при сооружении различных подземных и наземных конструкций, где требуется повышенная прочность за максимально короткий срок.
Портландцемент пластифицированный чаще всего применяется в монолитных конструкциях, так как обладает способностью противостоять резким перепадам температуры и имеет отличные характеристики морозостойкости.
Схема производства шлакопортландцемента.
Сульфатостойкий используется для бетонных конструкций, испытывающих воздействие сульфатных вод и при повышенной влажности окружающей среды.
Цемент пуццолановый применяется в сооружении подземных железобетонных конструкций, где сильно воздействие пресных осадков и наблюдается сульфатная коррозия.
Из шлакопортландцемента обычно изготавливаются различные сборные бетонные и железобетонные материалы. Этот вид бетона не сможет обеспечить в ранние сроки высокую прочность. Поэтому будьте бдительны.
Основное предназначение глиноземистых портландцементов – противостояние высоким температурам. Поэтому, если вам нужен жаропрочный бетон, используйте глиноземистый. Данный вид прекрасно противостоит воздействию сернистых газов.
Учитывая предназначение гидротехнического бетона, его марки должны отвечать особым требованиям. Гидробетон разделяют на:
В зависимости от того, в какой сфере будет использован гидробетон, он может быть:
- раствор для фундаментов, опор и т. д.;
- водоустойчивая смесь для конструкций;
- водонепроницаемый раствор с высоким показателем крепости.
Технические характеристики гидробетона во многом зависят от состава, поэтому при выборе следует учитывать следующие моменты:
- требования к использованию;
- тип конструкции;
- климат и др.
Плюсы и минусы
Гидротехнический бетон прекрасно зарекомендовал себя в строительстве. Этот материал имеет немало восторженных отзывов, и регулярно употребляется для возведения различных зданий, которые расположены в близости с водой. Среди неоспоримых достоинств гидробетона следует отметить:
- повышенная водонепроницаемость, благодаря чему можно не беспокоиться за сохранность здания;
- высокий показатель гидроизоляции, вследствие чего гидробетон равнодушен к резким скачкам температур;
- прекрасная прочность;
- морозоустойчивость, которая обусловлена минимальным количеством жидкости.
Что касается недостатков, то главным минусом гидробетона является его стоимость. Тщательная проверка качества и соблюдение ряда правил во время приготовления только повышают цену на этот материал.
Важно. Гидробетону свойственно быстрое затвердевание, поэтому его транспортировка в дальние регионы весьма затруднительна, что также сказывается на стоимости материала.
Химический состав сульфатостойкого цемента
Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками
4.1.6 Допускается вводить в цемент при помоле пластифицирующие и гидрофобизирующие поверхностно-активные добавки в количестве не более 0,3 % от массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки.
Подвижность цементно-песчаного раствора состава 1:3 из пластифицированных цементов всех видов должна быть такой, чтобы при водоцементном отношении, равном 0,4, расплыв стандартного конуса был не менее 135 мм.
Гидрофобный цемент не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин от момента нанесения капли воды на поверхность цемента.
4.1.7 При производстве цемента для интенсификации процесса помола допускается вводить технологические добавки, не ухудшающие качество цемента, в количестве не более 1 % от массы цемента.
Эффективность применения технологических добавок, а также отсутствие отрицательного их влияния на свойства бетона должны быть подтверждены результатами испытаний цемента и бетона.
4.1.8 Предел прочности цементов при сжатии должен быть не менее величин, указанных в таблице 4.
Химический состав сульфатостойкого цемента
Sulphate-resistant cements. Specifications
Дата введения 2015-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН ООО Фирма "ЦЕМИСКОН"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 44-2013 от 14 ноября 2013 г.)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
(Поправка*. ИУС N 10-2015).
4 Настоящий стандарт соответствует следующим европейским региональным стандартам: EN 197-1:2011* Cement - Part 1: Composition, specification and conforming criteria for common cements (Цемент. Часть 1: Состав, технические требования и критерии соответствия обычных цементов); EN 197-2:2000 Cement - Part 2: Conformity evaluation (Цемент. Часть 2: Подтверждение соответствия) в части классификации цементов по вещественному составу и прочности
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 июня 2014 г. N 653-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 22266-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 10, 2015 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на сульфатостойкие цементы (далее - цементы), предназначенные для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций, обладающих повышенной коррозионной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию сульфатов.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 3476-74 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цемента
ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия
ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 30515-2013 Цементы. Общие технические условия
ГОСТ 30744-2001 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ 30515.
4 Классификация и обозначения
4.1 Классификация цементов по типам, классам и подклассам прочности должна соответствовать ГОСТ 30515 с дополнительным обозначением сульфатостойкости "СС" и таблице 1 настоящего стандарта.
4.2 По вещественному составу цементы подразделяют на типы:
ЦЕМ I СС - сульфатостойкий портландцемент;
ЦЕМ II/А СС и ЦЕМ II/В СС - сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками;
ЦЕМ Ill/A СС - сульфатостойкий шлакопортландцемент.
4.3 Типы, классы и подклассы прочности сульфатостойких цементов, а также разрешенные к применению добавки - основные компоненты цемента указаны в таблице 1.
Где применяют сульфатостойкий цемент
Соли серной кислоты (сульфаты), содержащиеся в грунте или воде, при контакте с бетоном вступают в реакцию с гидроксидом кальция и алюминатными составляющими цементного камня. Это вызывает постепенное разрушение конструкций. Интенсивность процесса зависит, прежде всего, от количества алюмосодержащих компонентов.
Содержание Свернуть
В производстве бетонных смесей, устойчивых к коррозии этого типа, в качестве вяжущего вещества используют специальный сульфатостойкий цемент (ГОСТ 22266-2013).
Виды цемента
Главное отличие цементов, повышающих устойчивость бетона к воздействию солей серной кислоты — особый химический состав клинкера, идущего на их изготовление. Содержание трехкальциевого алюмината, оксидов магния и алюминия в нем понижено.
Классификация по составу
Сульфатостойкие цементы по составу относят к 4 типам:
- ЦЕМ I — портландцемент;
- ЦЕМ II/А — смесь портландцемента с добавками (содержание до 20%);
- ЦЕМ II/B — смесь портландцемента с добавками (содержание от 21 до 35%);
- ЦЕМ III/A — шлакопортландцемент (содержание шлака от 36 до 65%).
В качестве дополнительных компонентов используют гранулированные доменные шлаки, пуццолану, их смеси с микрокремнеземом.
Классификация по прочности
По прочности на сжатие цементы разделяют на классы и 2 подкласса, сульфатостойкие выпускают только 4 видов.
Таблица 1. Минимальная прочность на сжатие цементов, повышающих устойчивость бетона к сульфатной коррозии (МПа)
Подклассы: Н — нормальнотвердеющий; Б — быстротвердеющий.
Маркировка сульфатостойкого цемента
Обозначение вида цемента наносят на боковую поверхность каждого мешка. Если материал расфасован в мягкие контейнеры, то используют несмываемую краску или вкладывают заполненную этикетку в специальный карман.
Цемент, упакованный в небольшие прозрачные пакеты, маркируют обычным способом или помещают этикетку между слоями полиэтилена. Если пакетов много и они уложены в общую тару, то надписи наносят и на нее, дополнительно указывая количество упаковок.
Маркировка цемента состоит из его наименования, типа, вида добавки, класса и подкласса прочности. Для материала с повышенной устойчивостью к воздействию солей серной кислоты в конце ставят СС — сульфатостойкий. Завершают маркировку обозначением стандарта, по которому изготовлен цемент.
Пример: сульфатостойкий портландцемент ЦЕМ II/A-П 32,5Н СС ГОСТ 22266-2013. Расшифровка: материал на основе портландцемента, с добавлением до 20% пуццоланы, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий, сульфатостойкий, характеристики соответствуют требованиям ГОСТ 22266-2013.
Дополнительно могут быть отражены особые свойства материала, приобретенные за счет внесения специальных добавок или снижения содержания некоторых компонентов:
- ПЛ — пластифицированный;
- ГФ — гидрофобизированный;
- НЩ — низкощелочной.
Указанные свойства могут дополнять друг друга — например: низкощелочной пластифицированный (НЩ ПЛ).
Сферы применения
Основное назначение бетона на сульфатостойком цементе — строительство подземных и подводных конструкций: фундаментов, опор мостов и других гидротехнических сооружений, свай, метрополитенов, бассейнов, колодцев и т. п. Подходящий тип вяжущего компонента смеси определяют с учетом дополнительных характеристики среды.
Таблица 2. Рекомендации по применению сульфатостойких цементов в средах, агрессивных по содержанию сульфатов
Строительные растворы на основе цементов СС не готовят.
Производители сульфатостойкого цемента в России
Перечень российских цементных заводов, выпускающих сульфатостойкий портландцемент и шлакопортландцемент (по состоянию на июль 2019 г):
- Подольский;
- Вольский — АО «ХайдельбергЦемент Волга», находится в Саратовской области;
- Мордовцемент — входит в состав холдинга «ЕВРОЦЕМЕНТ груп»;
- Красноярский;
- Магнитогорский;
- Новотроицкий — Оренбургская область;
- Серебряковский — Волгоградская область;
- Теплоозерский — г. Владивосток;
- Тимлюйский — Бурятия;
- Якутский.
Необходимо уточнять — производят ли это вид цемента на ближайшем к конкретной стройплощадке заводе.
Заключение
Сульфатостойкий цемент отличается от обычного химическим составом. Этот материал идет на изготовление бетона для строительства конструкций, которые будут постоянно подвергаться воздействию воды или грунта с высоким содержанием солей серной кислоты. Его применение замедляет развитие коррозии, продлевает срок эксплуатации сооружений.
Сульфатостойкий портландцемент: ГОСТ, состав, применение
Некоторые полагают, что железобетонные и бетонные конструкции являются самыми надежными. Но это убеждение ошибочно. Такие конструкции подвергаются разрушениям и повреждениям при воздействии определенных факторов. На это могут повлиять морозы, грунтовые воды, деформация грунта, дожди и химические вещества. Спасением в этой ситуации выступает сульфатостойкий цемент. Он популярен в тех странах, где погода диктует свои законы строителям.
Приготовление
Эта разновидность цемента получается из дробленого клинкера, который смешивается с кальциевым и силикатным алюминатом. Особое внимание в этом вопросе уделяется дозировке. Алюминат, например, не должен содержаться в объеме больше 5 %, что касается силиката, то его объем составляет 50 %. Такое соотношение не является случайным. В природе есть множество сульфатов, которые при контакте с трехкальциевым гидроалюминатом становятся причиной сульфатной коррозии. Исходное сырье при этом содержит минимальное количество железа.
Применение
Сульфатостойкий цемент используется при бетонировании подземных и подводных массивов. Он обладает уникальными свойствами, поэтому проявляет устойчивость к внешним химическим и природным факторам. Этот цемент обладает иммунитетом к агрессивным химическим веществам, которые незаменимы в строительстве.
В тех условиях, где обычные строительные материалы не способны создать крепкого сооружения, помогает описываемый цемент. Он обладает малой степенью затвердевания, что и отличает его от обычного цемента. Плотность является основным фактором, который определяет стойкость выполненной работы.
Государственные стандарты. Разновидности. Состав
Сульфатостойкий портландцемент может иметь разный состав и бывает:
- шлакопортландцементом;
- с минеральными добавками;
- пуццолановым портландцементом.
Этот строительный материал проявляет устойчивость к факторам химического и природного происхождения. В составе имеются компоненты, которые позволяют получить постройку, не подвергающуюся разрушениям из-за переменчивой температуры и влаги.
При выборе сульфатостойкого портландцемента нужно ознакомиться с составом, ведь для определенной почвы необходим определенный материал. Описываемый создается на основе клинкера, силиката и кальциевого алюмината. Широко используют его при строительстве гидротехнических сооружений. Такие цементы изготавливаются по ГОСТ 22266-2013.
Характеристики ССПЦ 400-Д0
Сульфатостойкий цемент ССПЦ 400 ДО представляет собой разновидность портландцемента. Он отличается устойчивостью к сульфатным водам. Даже обычные подземные воды имеют в составе большое количество сульфатов. Они способствуют разрушению бетона. Для защиты конструкций из бетона от сульфатной агрессии применяется ССПЦ.
Добавки для цемента
Описываемый продукт получается методом измельчения клинкера нормированного минералогического состава и гипса. В продаже можно встретить портландцемент с минеральными добавками в виде электротермофосфатного шлака и гранулированного доменного шлака. Эти вещества добавляют в объеме 20 % от общей массы. Активные добавки могут содержаться в пределах от 5 до 10 %. Такой цемент, ГОСТ которого был упомянут выше, имеет сравнительно невысокий глиноземный модуль, а также коэффициент насыщения.
Используется этот материал для создания бетонных конструкций, гидротехнических сооружений, подверженных воздействию сульфатосодержащих вод.
Расшифровка маркировки
Строительные цементы обладают своей маркировкой, утвержденной и описанной в СНиЛС и ГОСТах. Изготавливаться материал может и по другим нормативным документам. Если среди первых буквенных обозначений вы увидели ПЦ, то перед вами портландцемент. Шлакопортландцемент обозначается аббревиатурой ШПЦ . Понять, что перед вами сульфатостойкий портландцемент, вы сможете по буквам СПЦ или ССПЦ.
Когда присутствуют в материале минеральные добавки, к аббревиатуре добавляется буква Д, тогда маркировка выглядит следующим образом: СПЦД. Сульфатостойкий шлакопортландцемент обозначается маркировкой ССШПЦ. Если перед вами пуццолановый и напрягающий цементы, вы увидите следующие буквы: ППЦ и НЦ соответственно. Белый портландцемент и водонепроницаемый расширяющийся цементы обозначаются буквами ПЦБ и ВРЦ.
Маркировка цемента и расшифровка важна для потребителя. Так он сможет приобрести необходимый ему товар. После первых букв будут указаны цифры, которые в маркировке выглядят следующим образом: ПЦ-500. Это говорит о том, что перед вами цемент марки 500. За маркировкой могут идти другие цифры и буквы. Например, если в цементе имеется максимальное содержание добавок, то вы увидите: Д0, Д5, Д20. Это соответствует процентному соотношению 0,5 или 20 %.
Быстротвердеющий цемент обозначается буквой Б. Пластифицирующий цемент - это ПЛ, гидрофобизированный цемент - ГФ. Материал с нормированным составом клинкера - Н. В конце маркировки указывается нормативный документ. Это могут быть технические условия или государственные стандарты, на основании которых изготавливается материал.
Пластифицированный и гидрофобный портландцемент
Пластифицированный портландцемент отличается от обычного способностью придавать бетонам и растворам повышенную подвижность. Этого эффекта удается достичь за счет введения клинкера в объеме 0,25 %. Гидрофобизирующей добавкой выступает сульфидно-дрожжевая бражка. Она и повышает пластичность цементного теста. Бетонные конструкции с добавлением такого цемента получают пластифицирующий эффект, который позволяет уменьшить водоцементное отношение и повысить плотность, а также водонепроницаемость конструкции.
Гидрофобный портландцемент изготавливается при введении клинкера в объеме 0,1 %, асидола, а также синтетических жирных кислот. В составе могут быть еще и гидрофобизирующие добавки. Эти вещества способны понизить гигроскопичность, поэтому цемент отличается от обычного тем, что при хранении во влажных условиях не портится. Он не комкуется и сохраняет свою активность. В связи с этим сульфатостойкий портландцемент гидрофобного типа рекомендуется использовать в областях с высокой влажностью. Главное вещество там сохраняется в отвердевших материалах и повышает их водонепроницаемость, увеличивая сопротивляемость к внешним агрессивным условиям.
Сульфатостойкий бетон
На сегодняшний день такой бетон можно получить двумя способами. Первый заключается в добавлении цемента со специальными модифицирующими веществами. 2-ая технология выражена в приготовлении раствора с использованием сульфатостойкого цемента. Данная методика более предпочтительна и надежна. Ведь описываемый выше цемент, ГОСТ которого был упомянут в статье, способен защитить материал на всех стадиях жизни конструкции.
В заключение
Сульфатостойкий портландцемент - это разновидность обычного портландцемента. Он отличается устойчивостью к сульфатным водам. Ведь даже обычные грунтовые воды имеют в составе огромное количество сульфатов. Они в конечном итоге и способствуют разрушению бетона.
Для того чтобы эффективно защитить бетонные конструкции от таких воздействий, используется цемент специального назначения. Сегодня он нашел свое широкое распространение при строительстве фундаментов и опор мостов, которые эксплуатируются при высоком уровне грунтовых вод.
Одним из его дополнительных преимуществ можно считать то, что его хранение допустимо в более сложных условиях. Это касается, например, повышенной влажности, при которой не происходит комкования и слеживания со временем.
Бетонные и железобетонные сооружения отличаются прочностью и долговечностью, однако под влиянием атмосферных факторов они начинают разрушаться. Причинами снижения прочности становятся перепады температуры, повышенная влажность, солнечные лучи и т.п. Добавление в состав бетона сульфатостойкого цемента помогает увеличить срок службы конструкции.
Что это такое
Основной состав
Основные компоненты сульфатостойкого бетона те же, что у стандартного бетона: в роли основы выступают песок и цемент, смешивающиеся в соотношении 1:3.Вводятся минеральные добавки, улучшающие технические характеристики. В состав сульфатостойкого бетона вводят клинкер, гипсовый камень или иное сырье, содержащее сульфат кальция.
Разновидности
Строительные смеси, устойчивые к воздействию агрессивных факторов, делятся на такие типы:
- усиленный минеральными присадками цемент;
- пуццолановый вяжущий гидравлический состав;
- сульфатостойкий портландцемент;
- шлакопортландцемент.
Портландцемент увеличивает устойчивость бетонных смесей к перепадам температур, снижает агрессивность сульфатов, если эти вещества содержатся в материале в большом количестве.
Способы получения
Бетон, имеющий нужные характеристики, получают 2 способами:
Изготовление строительного раствора с последующим введением минеральных присадок. Добавление сульфатостойкого портландцемента.Виды цементов
При изготовлении сульфатостойкого бетона используют такие виды цемента:
Простой портландцемент. Портландцемент, содержащий минеральные присадки. Шлакопортландцемент. Пуццолановый цемент.Свойства
К основным свойствам сульфатостойких строительных смесей относятся:
Быстрое затвердевание. Водопотребление. Размер фракции.Цветной и белый портландцемент
Вместе с защищенностью от воздействия агрессивных факторов цемент должен обладать хорошими эстетическими качествами.
Существует 2 вида смесей:
Белый портландцемент.Область применения
Сфера использования обуславливается преимуществами цемента.
Смеси применяются для строительства объектов, подвергающихся негативным факторам окружающей среды:
- морозы или резкое повышение температуры;
- регулярные атмосферные осадки, повышение влажности, приливные и подземные воды;
- вспучивание или усадка грунта;
- воздействие агрессивных веществ, содержащихся в сточных водах;
- землетрясения.
Сульфатостойкий бетон используют для строительства фундаментов, гидротехнических сооружений, мостовых свай, железобетонных обсадных конструкций колодцев, речных и морских молов.
Маркировки
Читайте также: