Пуццолана что это такое


Пуццолана в цементе: что это?

Для строительства объектов жилищного, промышленного, сельскохозяйственного назначения, работающих в условиях повышенной влажности, применяются различные виды пуццолановых цементов, состоящих из искусственного вяжущего вещества — клинкера с присоединением природных добавок. Рассмотрим основные преимущества, недостатки и способы использования этой смеси.

Состав, виды и сферы применения

Что такое цемент с пуццоланой? Ответ прост – это гидравлическое вяжущее вещество, вырабатываемое путём перемалывания клинкера (до 80%) с добавками высокой активности (до 40%), плюс незначительное количество алебастра (не более 3,5%).

Общий ежегодный выпуск такого цемента в России достиг 5 млн т. Природные добавки вулканического (пепел, пемза) и осадочного начала (трепел, опока), а также известь, обожжённая глина, доменный шлак в составе цемента разъясняют, что такое пуццолана. Количество этих веществ в данном соединении пропорционально их свойствам и составу. Чем выше активность добавки, тем ниже процент содержания её в изделии.

В зависимости от содержания ингредиентов производят следующие виды изделия:

  • пуццолановый;
  • известково-глинитный;
  • известково-зольный.

Пуццолановый цемент — это самый массовый из всех перечисленных материалов, применяемых в строительстве гидротехнических сооружений (шлюзы, каналы, порты), подземных коммуникаций (метро, туннели), устройстве подвалов, фундаментов и в других аналогичных местах, где есть взаимодействие с пресными и сульфатными водами.

Не следует использовать этот строительный материал из-за низкой воздухостойкости при монтаже надземных конструкций из бетона, находящихся в естественных условиях, которые могут привести к прекращению его твердения и породить оседание части сооружения.

Пуццолановый цемент имеет слабую устойчивость к попеременному воздействию оттаивания и замораживания, высыхания и увлажнения, что ограничивает сферу его применения.

Не рекомендуется готовить бетонную смесь из этого цемента при температуре от 0° C и ниже вследствие низкой морозостойкости.

Технические показатели

По ГОСТ 31108–2003 пуццолановый портландцемент имеет следующие характеристики, приведённые в таблице:

№ Наименование свойств Количество Примечание
1 Активных добавок (%) 20–40
2 Плотность (г/см³) 2,7–2,9
3 Срок хранения (месяц) 6 В сухом помещении
4 Прочность на сжатие (МПа) 42,5–62,5 По истечении 28 суток
5 Время схватывания начало /конец (час:мин) 0:45/12:00
6 Прочность на изгиб (МПа) 6,8 После 28 суток
7 Густота цементного теста (%) 28–35
8 Объёмный вес (кг/м³) 800–1000 В рыхлом состоянии
9 Удельный вес (кгс/м³) 2,7–2,9
10 Объёмный вес (кг/м³) 1200–1600 В уплотнённом виде
11 Тонкость помола на сите №008 (%) До 10

Достоинства и недостатки

Пуццолановые цементы отличаются рядом преимуществ перед обычными строительными смесями:

  1. высоким уровнем соединения с металлической арматурой в железобетонных конструкциях;
  2. отсутствием большого количества трещин в готовых изделиях;
  3. долговечностью сооружений, построенных с их применением;
  4. выходом большего количества раствора, бетона;
  5. лёгкостью обработки и получением более гладкой поверхности изделий;
  6. устойчивостью к пресным и минерализованным водам при уплотнении;
  7. быстрым схватыванием;
  8. превышает прочность обычного бетона при автоклавном изготовлении конструкций;
  9. себестоимость массового производства значительно ниже.

Недостатками такого цемента являются:

  • низкая воздухостойкость;
  • большие потребности в воде во время приготовления растворов;
  • меньшие сроки хранения, а как следствие – понижение прочностных характеристик;
  • слабая устойчивость к воздействию низких температур и перепадам влажности.

Подведём итоги. Пуццолановые цементы, несмотря на мелкие недостатки, имеют значительные преимущества, которые делают их незаменимыми при строительстве гидротехнических, подземных, иных конструкций, требующих высокой прочности и противодействия повышенной влажности.

Смотрите также:
  • Чем отличается рейсмус от фуганки?
  • Типы горелок для котлов и их особенности
  • Наиболее подходящий материал для теплообменника газовых котлов
  • Замена радиаторов отопления в квартире
  • Обслуживание газовых котлов
  • Капитальный ремонт системы отопления
  • chudoogorod.ru

    Пуццолановый цемент и его особености

    Пуццолановый цемент – это одна из самых древних разновидностей строительного материала. История возникновения цемента этого типа уходит во времена Древнего Рима и Древней Греции. Именно тогда древние строители, добавляя в известь, измельченную вулканическую породу «пуццолану», научились изготавливать вяжущее отличающееся высокой прочностью и влагостойкостью.

    Технология получения

    Современный пуццолановый цемент объединяет в себе группу цементов специального назначения, в составе которых содержится не менее 35% активных присадок. В частности, в состав единицы массы цемента пуццоланового (ГОСТ 31108-2003), входят следующие компоненты:

    • Портландцементный клинкер: 65-80%.
    • Активные добавки (пуццолана, зола уноса, обожженный сланец, микрокремнезем): 20-35%.
    • Вспомогательные присадки: 0-5%.

    Самый востребованный и распространенный вид пуццоланового цемента – это пуццолановый портландцемент, который изготавливают на цементных заводах полного цикла. Основные «потребительские» свойства пуццоланового цемента:

    • Пуццолановый цемент светлее, чем обычный портландцемент общего применения.
    • Бетон на основе связующего этого вида выделяет меньше тепла при схватывании и твердении. Актуально при возведении массивных сооружений в теплое время года.
    • Повышенная сульфатостойкость и повышенная водонепроницаемость.
    • Низкая себестоимость производства относительно портландцемента общего применения.
    • Высокая стойкость к образованию трещин.

    Физико-механические свойства бетона на основе самого востребованного пуццоланового цемента ЦЕМ II / А-П 42,5Н, регламентированные требованиями ГОСТ 31108-2003:

    • Прочность на сжатие в «возрасте» 28 суток: 42,5-62,0 МПа (425-620 кгс/см2).
    • Прочность на изгиб: 6,8 МПа (68 кгс/см2).
    • Схватывание: начало не ранее 1 часа после затворения, окончание через 4,5 часа после затворения.

    Технологическая схема производства пуццоланового цемента стандартная. Суть процесса заключается в отдельном изготовлении клинкера портландцемента и отдельном производстве (сушке) комплекса минеральных присадок.

    Далее клинкер и присадки подвергаются совместному помолу в многокамерных шаровых грохотах. Раздельный помол клинкера и добавок с последующим смешиванием, используются редко, когда требуется большой расход цемента. В основном непосредственно на строительных площадках при возведении масштабных объектов – крупных гидротехнических сооружений.

    Где применяют пуццолановый цемент

    Высокая сульфатостойкость и высокая водостойкость являются определяющими факторами области применения цемента этого вида:

    • Строительство подводных и подземных элементов гидротехнических сооружений работающих в условиях отмывания морской и пресной воды: судоремонтные доки, защитные молы, плотины, шлюзы и набережные.
    • Инженерные сети: канализационные и водопроводные сооружения.
    • Строительство тоннелей, стволов шахт, подземных емкостей.
    • Возведение оросительных и осушительных конструкций на солончаковых и заболоченных грунтах.
    • Строительство монолитных или сборных фундаментов жилых и промышленных зданий в условиях воздействия грунтовых вод содержащих высокий уровень вредных примесей.
    • Производство ЖБИ использующее технологию пропаривания.

    Производители пуццоланового цемента

    На производстве пуццоланового портландцемента вследствие ограниченности и «специальности» его применения специализируется ограниченный круг отечественных и зарубежных цементных заводов в числе которых:

    • Компания ОАО «Новоросцемент».
    • Завод ЗАО “КАВКАЗЦЕМЕНТ”
    • ОАО «ВЕРХНЕБАКАНСКИЙ ЦЕМЕНТНЫЙ ЗАВОД».
    • ОАО «КРАСНОСЕЛЬСКСТРОЙМАТЕРИАЛЫ» (Республика Беларусь).
    • ОАО «БЕЛОРУССКИЙ ЦЕМЕНТНЫЙ ЗАВОД» (Республика Беларусь).

    В завышении повествования следует отметить, что пуццолановый цемент следует использовать в усилиях повышенной влажности среды. Имеется ввиду обеспечение повышенной влажности, в которой раствор цемента набирает свою марочную прочность. В противном случае технические характеристики конструкций изготовленных на основе связующего этого вида не будут отвечать требованиям ГОСТа и прочим основном потребительским качествам.

    cementim.ru

    Пуццолановый портландцемент, ГОСТ, свойства и применение

    Данный вид цемента производится из портландцементного клинкера, гипса и добавок с пуццоланическими свойствами. Эти добавки при реакции с известью проявляют гидравлические свойства и образуют низкоосновные гидросиликаты кальция. В результате, структура затвердевшего материала значительно отличается от раствора на обычном портландцементе. Более подробно о свойствах пуццолан можно найти в ГОСТ 31108-2016.

    Отличие структуры пуццоланового цемента (ПЦЦ) заключается в повышенной плотности раствора в затвердевшем виде. Это приводит к увеличению водостойкости и водонепроницаемости бетонов из такого цемента. Химический состав ПЦЦ требует обязательного твердения в условиях повышенной влажности или в воде. На сухом воздухе процесс образования кристаллов может очень замедлиться или вовсе прекратиться. В результате сухого твердения возникают сильные усадочные деформации.

    Добавлением специальных активных гидравлических компонентов можно добиться повышения усадки и набухания материала в 1,5 раза, в сравнении с портландцементом. Пуццолановый портландцемент обладает активной реакцией на температуру, в которой протекает схватывание раствора. При низких температурах ему требуется значительно больше времени на твердение, чем обычному цементу. В то же время, ПЦЦ выделят меньшее количество тепла и лучше подходит для заливки крупногабаритных сооружений.

    Повышенная водостойкость пуццоланового цемента делает его отличным материалом для изготовления бетонных конструкций, которые постоянно находятся в контакте с водой. Его применяю при возведении плотин, портов, каналов и других гидротехнических сооружений. Однако, материал не предназначен для эксплуатации в морской воде. Применение ПЦЦ возможно только для бетонирования изделий и конструкций, которые будут функционировать в пресных водах.

    Пуццолановый цемент целесообразно использовать для всех видов конструкций и сооружений, которые требуют максимально защиты от разрушающего действия пресной воды. Сюда входят подземные тоннели, подвальные помещения в зданиях с высоким уровнем грунтовых вод, фундаменты во влажном грунте, а также шахты.

    Несмотря на отличные показатели водостойкости, ПЦЦ нельзя использовать в условиях постоянных перепадов влажности и температуры. Бетоны на таком цементе имеют сниженные показатели морозостойкости и воздухостойкости. В конструкциях, которые твердеют на воздухе, использование ПЦЦ нецелесообразно. Пуццолановый цемент плохо сопротивляется воздействию раствор кислот, щелочей и обладает низкой скоростью твердения.

    www.avtobeton.ru

    Пуццолановый цемент, производство и применение пуццоланового цемента.

    Пуццолановым цементом называется  гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и во влажных условиях, получаемое путем совместного помола цементного клинкера с активной минеральной добавкой или тщательным смешением в сухом виде тех же раздельно измельченных материалов.

    Весовое содержание добавок зависит от их состава и свойств. Содержание добавок осадочного происхождения составляет 20-35%, добавок вулканического происхождения обожженной глины, глиежа и топливной золы 25-40%. Устанавливая оптимальное соотношение между цементным клинкером и активной минеральной добавкой, приходится также учитывать и минералогический состав клинкера. При помоле пуццоланового цемента добавляют гипс в количестве, необходимом для регулирования сроков схватывания, с тем, однако, чтобы содержание SO3 в пуццолановом цементе не превышало 3,5%.

    Производство пуццоланового цемента по наиболее распространенному способу — совместному помолу — отличается от производства цемента тем, что клинкер, выходящий из печи, размалывается в  многокамерной мельнице вместе с активной минеральной добавкой и гипсом. До помола добавку дробят и сушат в сушильном барабане, гипс же только дробят. Поскольку расходы по получению клинкера выше, чем расходы по дроблению и сушке добавки, себестоимость пуццоланового цемента ниже себестоимости цемента. С увеличением количества вводимой добавки себестоимость уменьшается.

    Требуемое количество добавки зависит от активности: чем она выше, тем меньше ее вводится в пуццолановый цемент. Хотя мaлоактивныe дешевые добавки вводимые в большем количестве (чем активные), понижают стоимость цемента, все же нет оснований считать эти добавки более выгодными. Даже при оптимальных дозировках они дают пуццолановый цемент меньшей прочности, чем более активные добавки, так как содержат сравнительно больше инертных составляющих.

    Пуццолановый цемент можно изготовлять не только на заводах, но и непосредственно на стройках, в специальных сушильно-помольных установках, где активная минеральная добавка высушивается, размалывается и смешивается с цементом или осуществляется совместный помол клинкера с предварительно высушенной добавкой. При этом транспортируется только клинкер, так как перевозить его удобнее, чем измолотый цемент; кроме того, уменьшается загрузка транспорта, так как добавка является местным материалом. Наряду с этим, на стройках получают свежеизготовленныЙ пуццолановый цемент, состав которого можно изменять, вводя в него наполнители. Однако строительство помольных установок может оказываться рентабельным только на очень крупных стройках.

    В других случаях можно применять предложенную С. В. Шестоперовым мокрую пуццоланизацию цемента, при которой активная минеральная добавка в смеси с водой вводится в виде водной суспензии в бетономешалку в процессе изготовления бетонной смеси. Это возможно лишь при легко распускающихся в воде добавках, какими являются многие виды трепелов и диатомитов. Мокрая присадка гидравлических добавок была впервые применена на строительстве канала имени Москвы. Наряду с мокрой возможна и сухая присадка в бетономешалку тонкоизмолотой добавки. Однако в этом случае она хуже смешивается с цементом.

    Требования стандарта к тонкости помола такие же, что и для цемента, остаток на сите №008 не должен превышать 15%. Однако целесообразно размалывать пуццолановый цемент возможно более тонко, так как при этом увеличивается поверхность взаимодействия между реагирующими компонентами, что ведет к ускорению твердения. Весьма эффективен, особенно при использовании мягких добавок, двухступенчатый помол, при которого вначале измельчают цементный клинкер с гипсом до обычной или несколько меньшей удельной поверхности, а затем в мельницу подают активную минеральную добавку, и всю смесь измельчают до заданной тонкости помола. При совместном помоле, когда в мельницу одновременно загружают клинкер, добавку и гипс, добавка размалывается в первую очередь, и она оказывается измельченной более тонко, чем цементным клинкер, что понижает свойства пуццоланового цемента.

    При твердении пуццоланового цемента вначале взаимодействуют с водой цементные частицы, образуя гидрат окиси кальция, двухкальциевый гидросиликат С2SН2 и высокоосновные гидроалюминаты и гидроферриты кальция. Наличие активной минеральной добавки ускоряет гидратацию и гидролиз цементной части пуццоланового цемента. Вслед за этим активная составляющая добавок вступает во взаимодействие с продуктами гидратации цемента, в первую очередь с гидратом окиси кальция. Это вызывает постепенное уменьшение концентрации извести в жидкой фазе твердеющей системы, в результате чего двухкальциевый гидросиликат переходит в однокальциевый — CSH (В), а высокоосновные гидроалюминаты — в менее основные. При взаимодействии гидроалюминатов и активного Si02 возможно образование сульфатостойких гидрогранатов типа 3СаО*Аl2О3* xSi02(6-2х) Н2О, которые значительно быстрее возникают при автоклавном твердении.

    Пуццолановые цементы, при твердении которых связывается гидрат окиси кальция и образуются менее основные гидросиликаты и гидроалюминаты кальция, чем при твердении цемента, значительно более стойки по отношению к выщелачиванию пресной водой и к воздействию минерализованых вод.

    Некоторые активные минеральные добавки, например обожженная глина, содержат довольно много активного глинозема, который при взаимодействии с гидратом окиси кальция образует в процессе твердения значительное количество гидроалюмината кальция, способствующего образованию дополнительного количества гидросульфоалюмината кальция при сульфатной коррозии. Поэтому пуццолановый цемент на основе обожженной глины в течение длительного времени рекомендовали лишь для сооружений, подверженных воздействию пресных вод.

    Однако работы И. С. Канцепольского показали, что если каолинитовые и полиминеральные глины обжигать при температуре перехода аморфного глинозема в кристаллическое состояние (900-1000 °C), то при таком обжиге глинозем теряет свою химическую активность, а кремнезем в определенной степени сохраняет ее. Таким образом, обожженные глины повышают сульфатостойкость цемента. Сульфатостойкий цемент получается в этом случае при повышенных дозировках высокообожженных глин (30% и выше). На этой основе в Средней Азии выпускается глиеж-цемент, стойкий как в пресных, так и в минерализованных водах. Растворимого глинозема в глиеже должно быть не более 3%.

    При взаимодействии с водой и гидратом окиси кальция, образующегося при твердении цемента, отдельные зерна измельченной добавки увеличиваются в объеме (набухают). Это вызывает уплотнение раствора или бетона. Уплотнение увеличивает также водо- и солестойкость пуццоланового цемента, так как затрудняет проникновение агрессивных вод внутрь бетонного массива и препятствует разрушению бетона. Поэтому при определении активности минеральной добавки необходимо устанавливать степень ее набухания в известковой воде.

    Объемный вес пуццоланового (трепельного) цемента в рыхлом состоянии 800-1000 кг/м3, а в уплотненном 1200-1600 кг/м3. Удельный вес его — 2,7-2,9. Следовательно, как объемный, так и удельный вес пуццоланового цемента ниже, чем у цемента. Поэтому выход теста из пуццоланового цемента больше, чем из цемента. При одном и том же весовом количестве вяжущего вещества из пуццоланового цемента получается более плотный и водонепроницаемый бетон, так как объем этого количества пуццоланового цемента больше объема цемента.

    Пуццолановый цемент твердеет медленнее, чем цемент. При стандартных испытаниях в трамбованных образцах из раствора жесткой консистенции впервые сроки он обладает меньшей прочностью, чем цемент, из которого он изготовлен. Однако в дальнейшем пуццолановый цемент догоняет и даже перегоняет его порочности, причем чем активнее добавка, тем в более короткий срок это происходит.

    Более высокая конечная прочность пуццоланового цемента объясняется тем, что общее количество гидросиликата кальция, образующегося в пуццолановом цементе, больше, чем в цементе. Медленное нарастание прочности пуццоланового цемента впервые сроки вызывается тем, что вводимая добавка как бы разбавляет цементный раствор, уменьшает количество чистого цемента. Однако, как только значительное количество активного кремнезема добавки вступит во взаимодействие с выделяющимся гидратом окиси кальция, твердение значительно ускоряется и прочность растворов из пуццоланового цемента становится такой же, как и у растворов из цемента. Поэтому растворы и бетоны на пуццолановом цементе должны находиться во влажной среде более продолжительное время, чем изделия из цемента.

    Замедление твердения вызывается также большей водопотребностью пуццолановых цементов, особенно изготовляемых на основе трепелов и диатомитов. Введение активных минеральных добавок увеличивает количество воды, необходимое для получения цементного теста нормальной густоты примерно с 25 до 30-40% и выше. Соответственно повышается и нормальная густота раствора с песком 1:3. При использовании в качестве добавок трасса или туфа водопотребность пуццоланового цемента несколько меньше, но все же превышает водопотре6ность цемента.

    Повышенный расход воды и ряд других причин вызывают необходимость увеличивать расход пуццоланового цемента на 1м3 бетона на 15-20% по сравнению с цементом той же марки. Вид используемой добавки влияет на свойства пуццоланового цемента. Поэтому, чтобы иметь более точное представление о свойствах данного вяжущего, вместо обобщенного названия «пуццолановый цемент» целесообразнее применять частные названия: трепельный цемент, трассовый и т. д.

    Не повышает водопотребности бетонной смеси добавка золы уноса, которую можно вводить в состав, как цемента, так и бетонной смеси. Замена золой части цемента позволяет уменьшить его расход, практически не ухудшая качества бетона.

    При испытании стандартных трамбованных образцов из растворов жесткой консистенции отставание пуццоланового цемента по прочности наблюдается лишь в течение очень краткого времени, так как сказывается высокая уплотняющая способность гидравлических добавок и больший выход цементного теста.

    При испытании в образцах из растворов пластичной консистенции, т. е. в условиях, более близких к практическим, скорость нарастания прочности пуццоланового цемента замедляется больше и в большинстве случаев даже в отдаленные сроки она не достигает прочности цемента.

    Твердение пуццоланового цемента можно ускорить, применяя ряд мероприятий, в частности используя более активные добавки, клинкер с повышенным содержанием трехкальцииевого силиката и трехкальциевого алюмината, которые весьма быстро гидратируются. Ускоряют твердение также более тонкий помол пуццоланового цемента, увеличение в известных пределах дозировки гипса, а также добавка хлористого кальция.

    Марки пуццоланового цемента по ГОСТ 970-61: 300, 400, 500 и 600. Они соответствуют пределу прочности при сжатии через 28 суток образцов из раствора жесткой консистенции в кг/см2. Намечаемый к введению ГОСТ 10178-62 предусматривает марки 200, 250, 300, 400 и 450 при испытании в образцах из раствора пластичной консистенции. Предел прочности при изгибе должен быть соответственно не менее: 35, 40, 50, 60 и 65 кг/см2.

    При твердении пуцоланового цемента вследствие более медленного течения этого процесса выделяется меньше тепла, чем при твердении цемента. Однако снижение тепловыделения не пропорционально содержанию добавки (оно меньше), что объясняется ускорением гидратации цементных зерен.

    Стандарт предусматривает такие же сроки схватывания для пуццоланового цемента, как и для цемента: начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин, а конец не позднее 12 ч. Пуццолановый цемент должен обнаруживать равномерность изменения объема при испытании кипячением и в парах воды.

    Водоотделение пуццолановых цементов меньше, чем у цемента, при твердых добавках (трасс, туф и др.) оно мало отличается от водоотделения цемента. Усадка и набухание пуццоланового цемента, при твердении на воздухе и в воде, более высокие, чем у цемента, причем наибольшую усадку и набухание дают пуццолановые цементы на основе добавок осадочного происхождения.

    Пуццолановый цемент уступает цементу по воздухостойкости. При достаточно длительном твердении во влажных условиях в первые сроки он не обнаруживает обычно при дальнейшем твердении на воздухе снижения прочности. Однако прирост прочности в этом случае значительно меньше, чем при хранении в воде.

    Применять пуццолановый цемент при пониженных температурах нецелесообразно, так как при этом сильно замедляется и без того медленное твердение этого цемента. Наоборот повышенная температура в сочетании с влажной средой дает благоприятные результаты. Поэтому ускорение твердения пуццоланового цемента путем водотепловой обработки дает относительно больший эффект, чем для цемента. Пуццолановый цемент обнаруживает меньшую морозостойкость чем цемент.

    Прочность пуццоланового цемента при длительном хранении (на складах) понижается быстрее, чем прочность цемента вследствие большей гигроскопичности активных минеральных добавок. Они поглощают влагу из воздуха, а это вызывает гидратацию некоторой части пуццоланового цемента.

    Для повышения сульфатостойкости пуццолановый цемент изготовляют из клинкера с пониженным содержанием трехкальциевого алюмината (не более 8%.). Такой продукт  носит название сульфатостойкого пуццоланового цемента. Содержание С3S в нем не должно превышать 50%.

    Пуццолановый цемент применяют для подводных и подземных бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся действию пресных и сульфатных вод. Его можно использовать и для конструкций, а также строительных растворов, находящихся в условиях повышенной влажности. Его применяют также для внутримассивного бетона гидротехнических сооружений. Вследствие пониженной морозо- и воздухостойкости этот цемент не рекомендуется использовать в наземных бетонных и железобетонных конструкциях в условиях воздушного твердения. Наблюдающееся при этом быстрое высыхание может приостановить твердение и вызвать значительную усадку цемента. Не рекомендуется также применять пуццолановый цемент для тех частей сооружений, которые находятся на переменном уровне воды в условиях попеременного увлажнения и высыхания, замораживания и оттаивания.

    www.voscem.ru

    Пуццоланы

    18.06.2018

    Пуццоланы представляют собой кремнистые или кремнистоглиноземистые природные или искусственные, обработанные или необработанные материалы, которые сами хотя и не обладают вяжущими свойствами, но содержат компоненты, которые при обычных температурах в присутствии воды реагируют с известью с образованием соединений, имеющих низкую растворимость и обладающих связующими свойствами. Использование пуццоланов для частичной замены портланд-цемента в бетоне в последние годы стало обычным и продолжает увеличиваться. Было установлено, что некоторые пуццоланы дают химические и физико-химические реакции со щелочами, выделяющимися во время гидратации портланд-цемента. Вследствие этого вредные реакции с участием щелочей, например реакции щелочей с наполнителями, замедляются или прекращаются (фиг. 8-1);Миленц, Уайтт, Глантц и Миленц, Грин и Шилтц подразделили пуццоланы в зависимости от веществ, вызывающих пуццолановые свойства, на пять «активных типов»:1. Вулканическое стекло.2. Опал.3. Глинистые минералы:а) каолинитовая группа;б) монтмориллонитовая группа;в) иллитовая группа;г) смещаннослойные глины вермикулит-хлоритового состава;д) палыгорскит.4. Целолиты.5. Водные окислы алюминия.В природном состоянии глинистые минералы не совсем обладают или обладают только слабыми пуццолановыми свойствами. Однако при обжиге, особенно в интервале температур 1200—1800° F, большинство глин в результате частичной дегидратации и структурных изменений приобретает способность реагировать с известью и щелочами. Хотя некоторые обожженные глины заметно уменьшают расширение вяжущих растворов в результате реакций щелочей с наполнителями, количество необходимой воды для придания рабочих свойств раствору может оказаться очень высоким, а прочность раствора — низкой, особенно для пуццоланов типа 3,6 (фиг. 8-2).При обжиге пуццолановые свойства каолинитовых глин претерпевают заметные физические и химические изменения. Для испытанных материалов, обожженных при 2000° F, количество необходимой воды уменьшается с 72,8 до 46,0%. Если каолинит был обожжен при температуре ниже 800° F, твердение известково-каолинитовой массы не наблюдается в течение 14 дней. Если каолинит обжигается до температуры выше 1800° F, начавшееся образование новых высокотемпературых кристаллических фаз в общем снижает пуццолановые свойства обожженного материала и снова увеличивает время, необходимое для схватывания известково-каолинитовой массы.Данные испытаний показывают, что каолинит является относительно мало эффективным материалом при регулировании реакций щелочей с наполнителями. Однако каолинит, обожженный в температурном интервале 1000—1600° F, высокоэффективен для этих целей, причем оптимальные результаты дает обжиг при температуре 1400—1600° F. С началом образования новых кристаллических фаз при более высоких температурах эффективность каолинита для регулирования расширения вяжущих растворов и для ослабления реакции щелочей с наполнителями понижается.Ясно, что пуццолановые свойства каолинита возникают при обжиге минерала до температуры, превышающей температуру дегидратации. После потери гидроксилов структура каолинита изменяется и, вероятно, частично разрушается, и нетрудно заметить, что именно в это время возникает его максимальная способность реагировать с известью. При более высоких температурах с образованием зародышей определенной кристаллической фазы (муллита), начинающимся в интервале температур 1600—1800° F, реактивная способность каолинита, видимо, начнет снижаться, что и наблюдается в действительности.Пуццолановые свойства монтмориллонитовых глин сильно изменяются при обжиге в температурном интервале 800—2000° F. С повышением температуры обжига количество воды, необходимой для получения рабочей консистенции раствора, снижается. Для материала этого типа количество воды, необходимое для получения известково-пуццолановой массы нормальной консистенции, колеблется в пределах 32—165%. Время схватывания также заметно уменьшается с увеличением температуры обжига и обычно доходит до минимума после обжига в интервале 1000—1400° F. После обжига при более высоких температурах время схватывания возрастает. Прочность на сжатие портланд-цемент-пуццолановых растворов увеличивается с увеличением температуры обжига пуццолана. Максимальная прочность достигается после обжига в интервале между 1000 и 1800° F (500—1000°С) в зависимости от состава-пуццолана.Влияние обжига монтмориллонитового пуццолана на способность реагировать со щелочами зависит от химического состава глинистого минерала и состава обменных катионов. Так, было установлено, что натровый монтмориллонит является относительно неэффективным (фиг. 8-1) из-за присутствия обменного натрия, который мешает глине понижать концентрацию щелочей в растворах, пропитывающих портланд-цементный раствор. Если натрий заменить кальцием, то эта глина, вероятно, после обжига сможет стать эффективным пуццоланом.Подобно каолиниту, пуццолановые свойства монтмориллонитовых глин появляются в интервале температур, лежащем непосредственно за температурой дегидратации до температуры образования новых высокотемпературных кристаллических фаз. У диоктаэдрических монтмориллонитов потеря гидроксилов сопровождается относительно небольшими структурными изменениями, и поэтому можно ожидать, что пуццолановые свойства таких глин будут хуже, чем у каолинита. Триоктаэдрические монтмориллониты претерпевают большие структурные изменения и разрушаются после дегидратации, а следовательно, они, видимо, будут лучшими пуццоланами. Можно ожидать, что триоктаэдрическим монтмориллонитам для появления пуццолановых свойств необходим несколько более высокий обжиг, чем каолинитам.При обжиге иллитовых глин в интервале температур 800—1800° F у них появляются хорошие пуццолановые свойства. Количество воды, которое потребуется для придания раствору необходимой консистенции, уменьшается умеренно, особенно после обжига до 1800° F. Время схватывания сокращается до минимума при обжиге при 1400° F. Прочность на сжатие известково-пуццоланового раствора медленно увеличивается при возрастании температуры обжига иллитового пуццолана, причем максимальная прочность наблюдается после обжига до температуры около 1800° F. Иллитовые пуццоланы — относительно малоэффективное средство для уничтожения вредного влияния щелочей в бетоне. Способность их реагировать со щелочами претерпевает небольшие изменения при смене температур обжига в интервале 800—1800°F.Иллитовые глины реагируют на обжиг примерно так же, как и монтмориллонитовые глины, за исключением того, что калий, содержащийся в них, действует как флюс, вызывая быстрое образование стекловатой фазы вслед за разрушением кристаллической структуры иллита. Это, вероятно, неблагоприятно для проявления пуццолановых свойств. Присутствие в иллите калия будет препятствовать, кроме того, снижению содержания щелочей в растворе, а следовательно, эти глины не будут эффективно контролировать реакции щелочей с наполнителями.Можно ожидать, что вермикулитовые и хлоритовые глины будут давать после обжига пуццоланы, свойства которых аналогичны свойствам монтмориллонитовых пуццоланов. Миленц и Кинг пишут, что такие глины в качестве пуццоланов много хуже. Из нескольких образцов, испытанных этими авторами, ни один не обладал способностью связывать известь в необожженном состоянии, а многие образцы не обнаружили никакого взаимодействия с известью после обжига при 1000° F. Прочность на сжатие вяжущих растворов из этих глин колеблется от плохой до хорошей, причем максимальные значения прочности дают глины, обожженные при 1800° F.В отношении пуццолановых свойств аттапульгит-сепиолитовых глинистых минералов имеются только разрозненные данные. Аттапульгитовая глина, обожженная при 1400° F, дает хорошие результаты при испытании расширения вяжущих растворов, в состав которых она вводилась, поскольку она обладает способностью влиять на реакции щелочей с наполнителями (фиг. 8-1). В этом отношении аттапульгитовые глины превосходят монтмориллонит и только слегка уступают каолиниту.Кремнистые сланцы формации Монтерей, пуццолановые свойства которых объясняются присутствием опалового материала и монтмориллонитовым составом глинистой части породы, используются для промышленного производства пуццоланов. В Калифорнии импрегнированные нефтью сланцы той же формации Монтерей также используются в качестве сырья для получения пуццоланов. Миленц и Кинг сообщают о других случаях использования монтмориллонитовых сланцев и измененных пемз для получения пуццоланов в США. В других странах, особенно в Италии, для производства пуццоланов исключительно широко используются именно измененные пемзовые породы.

    fccland.ru

    пуццолана - это... Что такое пуццолана?

    • ПУЦЦОЛАНА — Серая вулканическая земля, превращающаяся в превосходный цемент. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ПУЦЦОЛАНА см. ЦЕМЕНТ. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф., 1907 …   Словарь иностранных слов русского языка

    • пуццолана — сущ., кол во синонимов: 1 • пуццолан (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

    • Пуццолана — ж.; = пуццолан Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

    • Пуццолан и Пуццолана — м. ж. 1. Смесь вулканического пепла, пемзы, туфа и т.п., применяемая при изготовлении гидравлического цемента Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

    • Пуццолановая добавка (Пуццолана) — Активная минеральная добавка к цементу, обладающая пуццоланическими свойствами Источник: ГОСТ 30515 97: Цементы. Общие технические условия оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    • Добавка к цементу пуццолановая (пуццолана) — – активная минеральная добавка к цементу, обладающая пуццоланическими свойствами. [ГОСТ 30515 2013] Рубрика термина: Добавки к цементу Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

    • ГОСТ 30515-97: Цементы. Общие технические условия — Терминология ГОСТ 30515 97: Цементы. Общие технические условия оригинал документа: Активная минеральная добавка к цементу Минеральная добавка к цементу, которая в тонкоизмельченном состоянии обладает гидравлическими или пуццоланическими… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    • КОМОРСКИЕ ОСТРОВА — (Федеративная Исламская Республика Коморские Острова), государство на Коморских островах Индийского океана; остров Маоре (Майотта) имеет статус заморской территории Франции. Площадь 2 тыс. км2. Население 516 тыс. человек, главным образом коморцы …   Современная энциклопедия

    • Акведук — (с лат. Aquae ductus) в буквальном переводе водопровод ; в более тесном значении, как принято в русской технике, под словом акведук подразумевается мост, который служит не для проезда, а для пропуска воды. Такие мосты устраиваются в том случае,… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

    • Катакомбы — (catacumbae) подземные ходы и пещеры, расположенные неправильною сетью и встречающиеся в окрестностях Рима, в Неаполе, в Сиракузах, на о ве Мальте и в др. местах. особенно обширны К. в Риме, где ими изрыты древние пригороды близ всех консульских… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

    dic.academic.ru


    Смотрите также