Пластифицированый портландцемент

Изготовляется на цементных заводах путем введения в клинкер в процессе помола его с гипсом и с активной гидравлической добавкой (вулканический пепел, трепел и т. д.) небольших количеств органического, поверхностно активного вещества (гидрофобизирующей добавки) - концентрата сульфитно-спиртовой барды (ССБ), которая составляет всего 0,15-0,25% (в пересчете на сухое вещество) от веса цемента.

Сущность пластифицирующего действия концентрата сульфитно-спиртовой барды заключается в следующем: образуется коллоидно-адсорбционная пленка барды на всей поверхности частиц цемента; эта пленка удерживает на поверхности достаточно толстые слои воды, которые обеспечивают гидродинамическую смазку и устраняют силы сцепления между частицами, что и является главной причиной повышения подвижности бетонной или растворной смеси.

По сравнению с обычным портландцементом достигается повышение пластичности, и при сохранении заданной прочности возможно уменьшение водоцементного отношения, что влечет за собой увеличение плотности, или водонепроницаемости, а для сооружений, подвергающихся действию наружного воздуха, - морозостойкости бетона; удельный расход цемента при сохранении пластичности и прочности бетона снижается примерно до 10%.

Применение пластифицированного портландцемента для бетонирования опор мостов

Пластифицированный портландцемент по прочности делится на те же марки, что и обычный портландцемент.

Пластифицированный портландцемент обладает следующими свойствами:

- интенсифицирует производственный заводской процесс его изготовления, причем повышается тонкость его помола и, следовательно, улучшается прочность цемента; -повышает подвижность растворов и бетонных смесей; например, обычный раствор имеет расплыв      130 мм, а пластифицированный - 170 мм, обычная бетонная смесь имеет осадку конуса 3 см, а пластифицированная - 9 см;

- уменьшает время вибрирования бетонных смесей, другими словами, улучшает их удобоукладываемость. Это объясняется тем, что у цементного теста при введении в него такого поверхностноактивного вещества, как сульфитно-спиртовая барда, предельное напряжение сдвига уменьшается в три раза и пластическая вязкость - тоже в три раза (опыты Научно-исследовательского института цементов);

- дает возможность снижать расход воды и цемента, что особенно важно при применении мелких песков;

-уменьшает опасность трещинообразования. Как известно, тем­пературные напряжения в массивном бетоне достигают часто большой величины, вызывая появления в бетоне трещин, вследствие чего нарушается монолитность бетонной кладки. Чем медленнее протекает процесс тепловыделения в бетоне, тем сильнее проявляется одновременное охлаждение массива и тем меньше его термические напряжения;

- несколько замедляет схватывание цемента, так как в этом случае бетонная смесь не так быстро густеет; можно перекрывать слои бетонной смеси не через два часа, а, например, через четы­ре, что дает возможность обойтись менее мощным потоком бето­на, направляемого в блок (рис. 3);

- позволяет нагнетать цемент в каменный заполнитель, что особенно важно при всех новых способах бетонирования как надводных, так и подводных и при инъектировании раствора за плиты-оболочки.

Вопросами изыскания эффективного пластификатора бетонной смеси занимались и занимаются многие советские научно-исследовательские институты. В результате проведенной работы стало очевидным, что сульфитно-спиртовая барда, получаемая из дрожжевого цеха гидролизных заводов и являющаяся гидрофилизующим поверхностно-активным веществом органического происхождении, надежный пластификатор для гидротехнического бетона. В настоящее время цементные заводы выпускают миллионы тонн такого цемента.

Пластификацию можно проводить и непосредственно на строительной площадке. Так, например, это впервые в 1949 г. было сделано на Свирьстрое, затем на Волго-Донском канале и на Горьковстрое, где ССБ перемешивалась с водой затворения при изготовлении смеси на бетонных заводах; аналогичный способ пластификации частично осуществлялся и на Куйбышевгэсстрое.

Рис. 2. Влияние добавки барды на гспловыделение цементного теста:
I - бетоннгя смесь без добавки; 2 - бетонная смесь с добавкой барды 0,2% от веса цемента

Рис. 3. Влияние добавки барды на потерю подвижности бетонной смеси
в зависимости от времени: 1 - бетонная смесь без добавки; 2 - бетонная смесь с добавкой барды 0,1% от веса цемента

Применение пластифицированного цемента заводского приготовления или же пластификации бетона на месте производства работ является, строго говоря, вопросом чисто хозяйственным, так как теоретически технические результаты в обоих случаях должны быть одинаковыми и решение должно диктоваться сообра­жениями экономического и производственного порядка. Все же более прогрессивно получение от промышленности готового пластифицированного цемента, так как это сокращает суммарную трудоемкость приготовления бетонной массы, дает большую га­рантию получения надлежащего качества бетона и освобождает строительство от дополнительных работ, которые могут быть выполнены вне строительной площадки.

Хорошо пластифицируется и пуццолановый портландцемент, который в особенности нужен для подводных частей гидротехнических сооружений. Недостатки пуццоланового портландцемента - большая водопотребность и больший расход цемента (примерно па 8%) по сравнению с обычным портландцементом - устраняются добавкой барды, а преимущество - экономия до 20% клинкера за счет введения в него от 20 до 30% трепела, диатомита, трасс и т. д. сохраняется.

«Разжижение» цементного теста при добавках типа ССБ зависит от минералогического состава цемента, но с соблюдением следующих двух условий: перевозки пластифицированного цемента в вагонах-цистернах во избежание потерь при погрузке вследствие характерного для него свойства - пыления и обязательной точной дозировки барды, так как малейший ее излишек понижает прочность бетона.