Использование минеральных добавок в цементе

Изготовление качественного портландцемента представляет собой технологически сложный и энергетически затратный процесс. На обжиг сырья (клинкера) затрачивается большое количество топлива, а на его последующий помол - колоссальная величина электричества. Снизить затраты энергетических и материальных ресурсов можно, если использовать минеральные добавки для цемента, которыми заменяется часть клинкера. Под активными минеральными добавками понимаются такие, которые обеспечивают быстрое схватывание цементного теста (максимум через неделю) и обеспечивают водостойкость уже схваченного раствора максимум на третьи сутки.

Что такое активные минеральные добавки

Активные минеральные добавки в цементе могут представлять собой искусственные либо неорганические природные материалы с гидравлическими либо пуццолоническими свойствами (возможно также сочетание этих характеристик). Эти компоненты тонко измельчаются, после чего смешиваются с гипсом и гидратной известью - порошок с таким составом может превращаться в уникальное тесто, способное после предварительного отверждения на воздухе продолжать отверждение под водой.

Таким образом, активные минеральные добавки вводятся в цемент для того, чтобы улучшить его технические и строительные характеристики. Среди таких добавок выделяют:

• вещества осадочного происхождения: опоки, трепелы, диатомиты;
• элементы вулканического происхождения: трассы, пемзы, туфы, пеплы;
• искусственные вещества: кремнеземистые отходы, углистые либо глинистые сланцы, зола и зола-унос, а также шлаки.

Основные характеристики пуццоланового цемента

Минеральные добавки в цементе позволяют получать так называемый пуццолановый портландцемент. В такую смесь могут вводить до 30% компонентов осадочного происхождения и до 40% - вулканического. Пуццолановый портландцемент не имеет отличий от обычного портландцемента ни по тонкости помола, ни по периодам схватывания. Их основная характеристика - замедленное нарастание прочности в самом начале процесса отверждения. Увеличенная влагоустойчивость здесь объясняется следующими химическими процессами:

• гидратацией клинкерных минералов;
• взаимодействием используемой активной минеральной добавки с гидратом кальциевого оксида, образующегося при отверждении клинкера.

Выпускается пуццолановый портландцемент в виде марок М200, 300 и 400. Область использования такого цемента - массивные бетонные конструкции, а также подземные и подводные сооружения (те, где от бетона требуется высокая водостойкость и повышенная водонепроницаемость). А вот для объектов, находящихся под переменным воздействием воды или под действием резкой регулярной смены температур, такой цемент не подходит.