ий вміст ангідриду сірчаної кислоти SО3 в портландцементі було не менше 1,5 і не більше 3,5% за вагою. Більш високий вміст SО3 може викликати руйнування конструкцій, виготовлених з такого портландцементу.
Для поліпшення будівельних властивостей портландцементу при помелі суміші клінкера з гіпсом в неї вводять активні мінеральні добавки. Вони підвищують щільність, водостійкість і солестойкость затверділого портландцементу (цементного каменю).
При твердінні портландцементу відбувається виділення гідрату окису кальцію Са (ОН) 2 у вільному стані. Ця речовина, маючи відносно високу розчинність, може вимиватися з цементного каменю, знижуючи цим його міцність і довговічність у водних умовах. У повітряно-сухих умовах в результаті вилуговування Са (ОН) 2 на поверхні виробу з'являються білі плями, які псують його зовнішній вигляд.
Гідравлічні добавки взаємодіють з гідратом окису кальцію, утворюючи нерозчинний у воді з'єднання - гідросилікат кальцію, і цим запобігають вимивання Са (ОН) 2 з отверділого цементу.
Зміст активних мінеральних добавок в звичайному портландцементі не повинне перевищувати 15% за вагою. Якщо гідравлічні добавки вводяться в кількості, більшій ніж 15%, то портландцемент набуває додаткову назву в залежності від виду добавки, а саме при введенні природних добавок (трепелу, діятимуть, опоки та ін.) - Пуцолановий портландцемент, при використанні доменних гранульованих шлаків - шлакопортландцемент. Ці цементи володіють дуже високою водостійкістю і тому особливо цінні для гідротехнічних споруд, однак вони твердіють повільніше портландцементу і мають кілька знижену міцність в ранні терміни твердіння.
Клінкер являє собою дуже тверді спеклися зерна. Тому для його подрібнення потрібні значні витрати енергії. Щоб полегшити помел клінкеру, в помольних агрегат вводять добавки - інтенсифікатори помелу - вугілля, сажу, три-етаноламін та ін. Зміст цих добавок в цементі не повинен перевищувати 1% від ваги цементу.
Таким чином, портландцемент за своїм складом представляє складну ретельно перемішану однорідну суміш подрібненого клінкеру, гіпсу, активних мінеральних (гідравлічних) добавок і інтенсифікаторів помелу.
Якість цементного клінкеру може бути охарактеризоване:
змістом окремих окислів (хімічним складом);
чисельними значеннями модулів, що виражають співвідношень між кількостями найголовніших оксидів, взятими у відсотках;
мікроструктурою клінкеру, розмірами і конфігурацією кристалів мінералів;
змістом основних клінкерних мінералів.
Характеристика клінкеру за чисельним значенням модулів дається на підставі відомостей про процентний вміст головних окислів у складі клінкеру.
Спочатку для характеристики складу клінкеру користувалися одним гідравлічним модулем (інакше званим основним). Він виражає відношення кількості зв'язаної окису кальцію до кількості кислотних окислів
ОМ (m)=
Значення основного модуля ОМ, позначуваного також буквою m, у сучасних цементних клінкерів коливається в межах 1,7-2,4. Однак характеристика якості клінкеру тільки за показником гідравлічного модуля виявилася недостатньою, що зажадало введення ще двох модулів - силікатної і глиноземного.
Силікатна або кремнеземний модуль СМ (або n) показує відношення між кількістю кремнезему, що вступив у реакцію з іншими оксидами, і сумарним вмістом в клінкері глинозему і окису заліза
СМ (n)=
СМ визначає в цементі відношення між мінералами-силікатами і мінералами-плавнями (алюмоферрітной і алюмінатний складовими клінкеру). Його чисельне значення для звичайного портландцементу коливається в межах 1,7-3,5, а для сульфатостійкого підвищується до 4 і більше.
Глиноземний або алюмінатний модуль ГМ (або р) являє собою відношення вмісту (%) глинозему до змісту (%) окису заліза:
ГМ (р)=
ГМ визначає в клінкері співвідношення між трьохкальцієвим алюмінатом СзА і залізовмісними сполуками. Значення цього модуля для звичайних портландцементів знаходиться в межах 1-2,5. За інших рівних умов при підвищеному СМ сировинна суміш важко спікається, а цемент повільно схоплюється і твердне, але має високу міцність у віддалені терміни. При малому значенні ГМ портландцементи володіють підвищеною стійкістю в мінералізованих водах. Цементи з високим ГМ швидко схоплюються і твердіють, але мають знижену кінцеву міцність.
Кюль висунув поняття про «ідеальне» клінкері, характеризується високою міцністю і складається тільки з таких високоосновних сполук, як ЗСАТ * SiO2, ЗСАТ * А12O3 і 2СаO Fе2O3. Відносини по масі між головними оксидами в такому випадку повинні визнач...
