Активные минеральные добавки к вяжущим веществам

Активными минеральными добавками называют естественные или искусственные минеральные вещества, которые в свободном виде свойствами вяжущих веществ не обладают, но будучи смешаны в тонкомолотом виде с гидравлическими вяжущими веществами, в частности с портландцементом, усиливают их водостойкость, морозостойкость и антикоррозионные свойства, а в смеси с известью (тонкомолотой кипелкой или пушонкой) придают ей гидравлические свойства.

Активные минеральные добавки классифицируют по приложенной схеме на естественные и искусственные.

Активность минеральных добавок характеризуется количеством Са(ОН)₂, которое поглощает 1 г добавки за 30 суток. По ГОСТу активность диатомитов, трепелов и опок должна быть не менее

150 мг/г; глиежей - 30 мг/г; вулканических пеплов, туфов и пемзы- 50 мг/г и трассов - 60 мг/г.

В отношении активности минеральные добавки делят на три группы. К первой относят добавки, содержащие в тонкодисперсном состоянии аморфный кремнезем (трепелы, диатомиты, опоки, отходы промышленности и т. д.). Активный кремнезем этих добавок при обыкновенных температурах в присутствии воды химически реагирует с гидратом окиси кальция, в результате чего связывает его в силикаты и гидросиликаты кальция. Вновь образовавшийся гидросиликат кальция выпадает в виде мелких частиц величиной от 100 до 250 А в форме волокон, пластинок или лепестков.

Ко второй группе относят добавки, богатые продуктами обжига глин (глиежи, глиниты, цемянки, горелые породы, а также топливные шлаки и золы). Активность их обусловлена присутствием в них продуктов дегидратации глинистых веществ. При этом глиноземов активной форме реагируя с гидратом окиси кальция,вначале образует неустойчивые двухкальциевые или четырехкальцие-вые алюминаты, которые в дальнейшем превращаются в трех-кальциевый гидроалюминат. Кремнезем же образует с гидратом окиси кальция гидросиликаты кальция, как это указано при рассмотрении свойств минеральных добавок первой группы. Наиболее высокой химической активностью по отношению к гидрату окиси кальция обладают продукты обжига глин при температуре 600-800º С; при повышении температуры свыше 800º С активность их заметно падает. Однако при автоклавной обработке паром при 175-200º С добавки энергично взаимодействуют с гидратом окиси кальция с образованием гидрогранатов. Качество этих добавок, особенно шлаков, зол и горелых пород, значительно ухудшается при наличии в них серного ангидрита S0₃ и несгоревшего угля.

К третьей группе относят добавки в стекловидном состоянии как естественного, так и искусственного происхождения (вулканические пеплы, туфы, пемзы, трассы и др.). Негидратированная часть этих добавок, находящаяся в стекловидном состоянии, способна в присутствии воды реагировать с гидратом окиси кальция и образовывать гидрогранаты.