|
|
Гидрофобный портландцемент —
гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким измельчением
портландцементного клинкера и гидпофобизующей поверхностно-активной добавки
при обычной дозировке гипса
Этот портландцемент отличается от обыкновенного пониженной
гигроскопичностью при хранении и перевозках в неблагоприятных условиях, а
также способностью придавать растворным и бетонным смесям повышенную
подвижность и удобоукладываемость, а затвердевшим растворам и бетонам —
повышенную морозостойкость. Для производства гидрофобных цементов необходима
установка точно дозирующего устройства, равномерно питающего мельниньг
гидрофобизующей добавкой при помоле цемента. Гидрофобный портландцемент имеет
те же марки, что и портландцемент—400, 500, 550 и 600. Как будет видно из
дальнейшего, гидрофобизации могут подвергаться специальные портландцементы.
В качестве гидрофобизующего поверхностно-активного
вещества применяют мылонафт, асидол-мылонафт, олеиновую кислоту или
окисленный петролатум в количестве 0,06—0,30% массы цемента в пересчете на
сухое вещество. В последние годы накопился опыт производства и применения
этих добавок, позволяющий предотвратить вызываемые ими отрицательные явления
— повышенное пылеобразование при помоле и транспортировке цемента и высокое
воздухововлечение получаемых раствопов и бетонов.
НИИЦементом была разработана и успешно применяется на трех
заводах рациональная композиция синтетической добавки ЛЗГФ, представляющей
собой раствор высокомолекулярных жирных кислот в минеральном масле (1:2) при
использовании кубовых остатков СЖК. При оптимальном содержании ПАВ и режиме
измельчения гидрофобный цемент с добавкой ЛЗГФ равноценен по показателям
прочности и срокам схвач тывания исходному без ПАВ портландцементу.
Теория гидрофобизации разработана М, Й. Хигеро- вичем
[149, 139]. Сущность этого процесса заключается в образовании на поверхности
цементных зерен молеку- лярно-адсорбционных пленок из ориентированных
асимметрично-полярных молекул, обращенных углеводородными радикалами наружу.
Эти радикалы гидрофобны; т. е. обладают водоотталкивающими свойствами.
Полярная часть адсорбированных молекул образует в зависимости от вида
гидрофобизующей добавки водоне- растворимые и также водоотталкивающие
нафтенаты либо олеаты кальция. С этой точки зрения защитные пленки правильнее
рассматривать как хемосорбционные, а не как чисто адсорбционные. Защитные
пленки на цементных зернах не сплошные, они прерывистые «сетчатые» или
«мозаичные», благодаря чему цемент сохраняет свою основную способность
твердеть при перемешивании с водой.
Гидрофобные портландцемента характеризуются меньшей
гигроскопичностью. Под гигроскопичностью обычно понимают физическое
поглощение паров воды из воздуха, между тем, как взаимодействие паров воды с
цементом химическое, в результате которого появляются в тонкодисперсном
состоянии гидратные новообразования. Гидрофобные портландцемента при хранении
в течение 3—6 мес в насыщенной влагой среде увеличиваются в массе всего на
2,5—3,5%, а обыкновенные портландцемента — на б—14%. Сорбция паров воды
уменьшается особенно сильно у пуцнолановых и шлаковых портландцементов,
гидрофобизованных добавкой мылонафта либо олеиновой кислоты.
Особый интерес приобретает способность гидрофобных
цементов не слеживаться при хранении при одновременном повышении активности.
Наблюдения показали, что гидрофобные цементы, хранившиеся в мешках в течение
года, не комковались и были сыпучими, в отличие от обыкновенных
портландцементов, которые скомковались. Предполагают, что самопроизвольное повышение
активности цемента объясняется тем, что водяные пары и углекислый газ
вследствие «сетчатого» строения гидрофобных пленок не взаимодействуют с поверхностью
цементного зерна, а проскальзывают в глубь цементного зерна по микротрещинам
и усиливают химическое диспергирование цемента при его гидратации.
Гидрофобные цементы являются и пластифицированными что объясняется
адсорбционно-смазочными свойствам гидрофобизующих добавок и их способностью к
некоторому воздухововлечению. К положительным свойствам гидрофобных цементов
следует отнести пониженную водопроницаемость, являющуюся следствием повышения
однородности структуры и мелкой кристаллизации новообразований.
Применение гидрофобных цементов, а также непосредственная
гидрофобизация растворов и бетонов в процессе изготовления .улучшает
удобоукладываемость бетонных и растворных смесей, сокращает расход цемента
так как уменьшается водопотребпость. У бетонов на гидрофобных
портландцементах снижается скорость испарения воды в условиях сухого климата,
что способствует повышению их стойкости. Гидрофобизующие добавки повышают
связность бетонных смесей, предотвращая их расслаивание и значительно
облегчая их транспортировку в автосамосвалах и выгрузку из них. Бето- Гы на
гидрофобных цементах характеризуются меньшим
капиллярным всасыванием и в°Д«погплиощенипе^пгает им
Гидрофобизация растворов и бетонов помогает им удерживать влагу в начальный
период твердения. Зна- KSo уменьшается усадка в сухом воздуха и набухание во
влажной атмосфере; сохраняется прочность сцепления с арматурой при меньшем
Расход^^ Гидрофобизующие добавки существенно повышают мо позостойкость
цементного камня и бетонов. Повышенная пластичность гидрофобного
портландцемента позволяет сократить расход цемента в бетонах, особенно в
тощих и средней жирности, на 8-10% и значительно уменьшить расход извести в
растворах. При изготовлении бетонных и растворных смесей из гидрофобного
портландцемента сроки перемешивания в бетономешалках и расти ром е ш а л к а
х "такие же, как и при перемеш= обычного портландцемента (1,5-2 мин)
Поскольку гидрофобный портландцемент отличается высокой
тонкостью помола и повышенной сыпучестью (что обусловливается действием
гидрофобизующей добавки), желательно доставлять его на место применения в
таре, особенно в тех случаях, когда разгрузка производится в закрытых
помещениях вручную. Следует учитывать, что гидрофобизация не может коренным
образом изменить характер твердения цементов и их строительно-технические
свойства, она только заметно улучшает свойства цементов. Поэтому необходимо,
чтобы по химико-минералогическому составу исходного клинкера и содержанию
активных минеральных добавок цементы полностью удовлетворяли требованиям,
которые регламентированы стандартами и другими нормативными документами.
|