я водою схоплюється (загусає) протягом декількох хвилин. Це утрудняє виготовлення виробів та конструкцій на такому швидкосхоплююча цементі. Гіпс вводиться в портландцемент з таким розрахунком, щоб загальний вміст ангідриду сірчаної кислоти SО 3 у портландцементі було не менше 1,5 і не більше 3,5% по вазі. Більш високий вміст SО 3 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 білих плям, 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 повинно перевищувати 15% за вагою. Якщо гідравлічні добавки вводяться в кількості, більшій ніж +15%, Те портландцемент набуває додаткову назву залежно від виду добавки, а саме при введенні природних добавок (трепела, діятимуть, опоки та ін) - пуццолановий портландцемент, при використанні доменних гранульованих шлаків - шлакопортландцемент. Ці цементи володіють дуже високу водостійкість 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 спечені зерна. Тому для його подрібнення потрібні значні витрати енергії. Щоб полегшити помел клінкеру, в помольні агрегат вводять добавки - інтенсифікатори помелу - вугілля, сажу, три-етаноламін і ін Зміст цих добавок у цементі не повинне 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:
- вмістом окремих оксидів (хімічним складом),
- чисельними значеннями модулів, що виражають співвідношення між кількостями найголовніших окисло, взятими у відсотках;
- мікроструктурою клінкеру, розмірами і конфігурацією кристалів мінералів;
- вмістом основних клінкерних мінералів.
Характеристика клінкеру за чисельним значенням модулів дається на підставі відомостей про процентному вмісті 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, що позначається 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 - силікатного 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 та окису заліза
СМ (n) =
СМ визначає в цементі відношення між мінералами-силікатами і мінералами-плавнями (алюмоферрітной і алюмінатного складовими клінкеру). Його чисельне значення для звичайного портландцемента коливається в межах 1,7-3,5, а для сульфатостійкого підвищується до 4 і більше.
Глиноземний або алюмінатний модуль ГМ (або p) 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 В«ідеальнеВ» клінкері, характеризується високою міцністю і, що складається тільки з таких високоосновних сполук, як ЗСАТ * SiO 2 , ЗСАТ * А1 2 O 3 і 2СаO Fе 2 O
