Разновидности комплексных вяжущих веществ. Часть 2

Сульфатно-шлаковые вяжущие вещества включают в себя гипсошлаковое и шлаковое бесклинкерное вяжущие вещества. Гипсошлаковое гидравлическое вяжущее вещество применяют чаще, его получают совместным помолом 75 -85 % доменного гранулированного шлака, 15 - 20% двуводного гипса или ангидрита, до 5 % портландцементного клинкера, вместо которого можно использовать СаО в количестве 2%. Марки гипсошлакового вяжущего вещества: М150, М²00, МЗОО. Его применяют для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, эксплуатирующихся на воздухе, а также при строительстве подводных сооружений. Он стоек в сульфатных средах.

Шлаковые бесклинкерные вяжущие состоят из гранулированного доменного шлака (85 - 90%), ангидрита (5 - 8 %) и обожженного доломита (5 - 8 %). Они являются одними из наиболее дешевых.

На основе полуводного гипса с применением активной гидравлической добавки, содержащей активный Si02, и портландцемента получают гипсоцементно-пуццолановое вяжущее ГЦПВ.

Шлакощелочные цементы можно отнести к смешанным вяжущим. Их получают совместным помолом гранулированного шлака с щелочным компонентом или затворением молотого шлака paстворами щелочей: NaOH, КОН и т.д. Шлаки применяют доменные, электротермофосфорные и др. Если используют водные растворы щелочей (едкий натр, едкий калий, смесь плавленых щелочей и др.), то их концентрация составляет 18 -40 %. Расход щелочных компонентов (в пересчете на сухое вещество) составляя 5 - 15 % от массы шлака. При твердении шлакощелочных цементов образуется водостойкие щелочные гидроалюмосиликаты типа R₂0*3Al₂0₃*6Si0₂*nH₂0, или R₂0 o А1₂0₃*( 2-4)Si0₂*nН₂0, где R - щелочной металл (Na, К, Si).

Шлакощелочные вяжущие имеют разновидности: бездобавочный цемент, цемент с добавками горной породы, горелых пород, щелоче- и кремнийсодержащих веществ и др. При испытании образцов, изготовленных из цементного теста нормальной густоты их предел прочности при сжатии составляет 60-180 МПа, а при испытании стандартных балочек, изготовленных из раствора состава 1 :3, прочность в 1,5 - 2,0 раза больше прочности высокомарочного портландцемента. Эти вяжущие могут быть цветными при добавке каолина в количестве 20 -50 % и щелочестойких пигментов: охры, железного сурика, оксида хрома (до 15 % по массе). Можно использовать и органические красители - до 0,3 %. Шлакощелочные цементы применяют для изготовления бетонов для монолитного и сборного строительства (жилищного, гидротехнического, автодорожного).

Компаундированные вяжущие вещества (компаунды) получают сплавлением или смешиванием органических вяжущих веществ различных видов и марок (битумов, дегтей, полимеров, в частности, каучуков). Их применяют для изготовления кровельных, гидроизоляционных и герметизирующих материалов, асфальтовых бетонов.

Комбинированные вяжущие вещества представляют собой комбинации на основе неорганических и органических соединений.

Полимерцементные вяжущие вещества получают объединения ем портландцемента с мономером или полимером в виде водного раствора. Объединяя полимеры (мономеры) с другими неорганическими вяжущими веществами получают полимерноизвестковые, полимерногипсовые и другие комбинированные вяжущие вещества. После их отвердения образуется камень, являющийся каркасом (матрицей) в ИСК. Количество полимера или мономера в этих вяжущих веществах составляет 4- 10 % или более (в пересчете на сухое вещество) от массы неорганического вяжущего. Изготовленные с применением комбинированных вяжущих веществ ИСК имеют большую прочность на растяжение, на изгиб, на удар, повышенные химическую стойкость, морозостойкость, водонепроницаемость, адгезию к другим материалам по сравнению с ИСК на неорганических вяжущих веществах. Однако надо иметь в виду, что формирование структуры вяжущего вещества в ИСК либо структуры микроконгломерата происходит медленнее, например гидролиз и гидратация силикатов и алюминатов кальция в водных растворах мономеров (полимеров) замедляется, возможна повышенная усадка и другие особенности. Для изготовления ИСК (бетонов, растворов и др.) в комбинированных вяжущих веществ используют водорастворимые полимеры (мономеры): эпоксидные, карбамидные, метилцеллюлозу, поливиниловый спирт и др., либо используют водные дисперсии: поливинилацетатную, латексные; применяют и нерастворимые полимеры: полиэфирные, полиуретановые и олигомеры - низкомолекулярные полимеры, которые в присутствии соответствующих добавок - эмульгаторов - при интенсивном смешивании с неорганическим вяжущим веществом и водой дают достаточно устойчивую эмульсию. Порошкообразный, нерастворимый в воде полимер или мономер можно использовать в качестве заполнителя при изготовлении бетонной (растворной) смеси. Для повышения гидрофильности дисперсной системы добавляют ПАВ (поверхностно-активные вещества).

Цементно-полимерное вяжущее отличается от полимерцементного меньшим содержанием полимеров (мономеров) - до 3 % по массе (в пересчете на сухое вещество). Однако ИСК на этом вяжущем веществе тоже имеют улучшенные свойства по сравнению с ИСК, изготовленными без полимерной добавки.

Аналогично можно получать гипсо-полимерное вяжущее вещество, известково-полимерное и др.