Тема 7. Минеральные вяжущие вещества гидравлического твердения

Определение, общие сведения и классификация. Определение соединений, способных к гидравлическому твердению. Разновидности гидравлических вяжущих. Гидравлическая известь и романцемент. Сырье, получение, основные характеристики, применение.

Портландцемент. Определение и классификация. Объемы производства портландцемента в РБ и за рубежом. Виды сырья и технологическая схема производства. Физико-химические процессы, происходящие при обжиге сырьевой смеси. Механизм образования портландцементного клинкера. Химический и минерально-фазовый состав клинкера. Качественные характеристики основных клинкерных минералов. Зависимость свойств цемента от минералогического состава клинкера. Основные показатели качества портландцемента: плотность, водопотребность, активность и прочность, тонкость помола, сроки схватывания, равномерность изменения объема при твердении и др. Методы оценки основных технических характеристик. Зависимость свойств цемента от температурно-влажностных условий твердения. Схватывание, твердение портландцемента и формирование структуры цементного камня. Физико-химические процессы, происходящие при твердении портландцемента. Влияние среды на сроки твердения. Марки и классы портландцемента. Алгоритм твердения портландцемента. Коррозия цементного камня, причины и меры защиты.

Разновидности портландцемента. Специальные виды цементов. Способы придания портландцементу специальных свойств. Быстротвердеющий (БТЦ), особобыстротвердеющий (ОБТЦ) и сверхбыстротвердеющий (СБТЦ) портландцементы. Механизм быстрого твердения таких цементов, качественные характеристики и применение. Цементы с активными минеральными добавками (природными и искусственными): пуццолановый, шлакопортландцемент, песчанистый и др. Виды и механизм действия активных минеральных добавок, качественные характеристики и области применения. Гидравлическая активность минеральных добавок. Цементы с поверхностно-активными (органическими) добавками: пластифицированный, гидрофобный и др. Виды и механизм действия таких добавок, качественные характеристики и области применения. Декоративные портландцементы: белый и цветные. Особенности получения и качественные характеристики. Сульфатостойкие портландцементы. Разновидности, отличительные особенности и области применения. Цементы для строительных растворов. Смешанные цементы как разновидности комплексных вяжущих систем. Отличительные особенности, получение, качественные характеристики и основное назначение.

Глиноземистый, безусадочный, расширяющие и напрягающие цементы. Механизм безусадочного и расширяющегося твердения таких цементов, их качественные характеристики и области применения.

Транспортирование и хранение цементов. Вопросы экологии при производстве цементов. Народнохозяйственное значение использования металлургических шлаков, зол и других техногенных продуктов при производстве вяжущих веществ в связи с охраной окружающей среды. Вопросы экономии цемента в строительстве. Перспективы развития производства вяжущих веществ в Республике Беларусь и за рубежом.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Какие вещества называют гидравлическими вяжущими, и какие химические соединения придают им способность твердеть во влажных условиях?

2. Чем обусловлены гидравлические свойства вяжущих веществ?

3. Из какого сырья получают гидравлическую известь?

4. Кратко охарактеризуйте гидравлическую известь. Сопоставьте ее свойства со свойствами воздушной строительной извести.

5. Из каких сырьевых материалов получают портландцемент? Назовите химический состав сырья для производства портландцемента.

6. Опишите портландцемент и портландцементный клинкер; укажите способы их получения.

7. Перечислите и кратко охарактеризуйте способы производства портландцемента.

8. Опишите основные процессы, идущие при обжиге клинкера.

9. Опишите основные этапы производства портландцемента по мокрому, сухому и комбинированному способу. Почему сухой способ экономичнее мокрого с точки зрения расхода топлива?

10. Что представляет собой клинкер? Назовите и охарактеризуйте основные минералы портландцементного клинкера.

11. Приведите химический и минералогический состав портландцемента. Как изменяются свойства портландцемента с изменением его минералогического состава?

12. С какой целью добавляется гипс при помоле клинкера?

13. Перечислите свойства портландцемента и опишите методику их определения.

14. Какими показателями оценивается тонкость помола цемента?

15. Чем может быть вызвана неравномерность изменения объема цемента при твердении?

16. Что понимается под маркой, активностью и классом цемента?

17. Укажите различие понятий «активность» и «марка» цемента по прочности. Как определить марку цемента?

18. Что означают выражения «активность извести» и «активность цемента»?

19. Перечислите добавки, вводимые в портландцемент при помоле клинкера, и каково их назначение?

20. Какие добавки и почему называют активными минеральными, и как они влияют на свойства цемента?

21. Опишите процессы, протекающие при твердении портландцемента.

22. Кратко охарактеризуйте шлаки и вяжущие на их основе.

23. Что представляют собой пуццолановый и шлакопортландцемент? Их свойства и области применения.

24. Охарактеризуйте быстротвердеющие и высокопрочные цементы.

25. Чем отличаются пластифицированный и гидрофобный портландцементы от обычного портландцемента?

26. Охарактеризуйте сульфатостойкие портландцементы. Как их получают?

27. Опишите характерные свойства глиноземистого, расширяющихся, безусадочных и напрягающих цементов. Где они чаще всего применяются в строительстве?

28. Изложите способы производства белого и цветных цементов.

29. Охарактеризуйте агрессивные среды, разрушающие цементный камень.

30. Перечислите виды коррозии цементного камня с приведением химических реакций. Какие способы защиты?

31. В чем заключается первый, второй и третий вид коррозии цементного камня?

32. Какими клинкерными минералами обусловливается сульфатная коррозия портландцемента?

33. Какие цементы целесообразно использовать в конструкциях, находящихся в агрессивной среде?