2. Сырьевые материалы для бет. Основные требования к сырьевым материалам для цементных тяжёлых и лёгких бетонов. Химические добавки для бетонов, их классификация.

Бетон - Вяжущее (Цем), заполнители (песок/щебень), наполнитель (А/ИМД) спец добавки, Н2О.

ПЦ продукт совместного тонкого помола портландцементного клинкера, двуводного гипса, (регулятор схватывания ~3-5%) и при необходимости минеральных добавок. Представляет собой серовато-зелёный тонкомолотый порошок.

Для получения бетонов различных свойств и назначения используются разновидности ПЦ:

белый (или цветной на базе белого (без Fe)), быстротвердеющий, гидрофобный; сульфатостойкий, пластифицированный, пуццолановый и шлакопортландцемент.

Гидратация (твердение пц) представляет собой экзотермический процесс, сопровождается выделением тепла.

Клинкер – продукт обжига (1450 С) до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка (75%) и глины (25%) (2-4 часа обжига)

При контакте с водой минералы начинают растворяться, и в растворе начинаются множественные химические реакции, в основном реакция гидратации.

алит 3CaO*SiO2 - C3S (50-70%) (ранняя прочность пц)

2 (3 CaO·SiO₂) + 6H₂O = 3CaO · 2SiO₂· 3H₂O+3 Ca(OH)₂ (гидросиликат кальция + щелочь)

белит 2CaO*SiO2 - C2S (15-30%) (поздняя прочность – низкая реакционная способность)

2 (2 CaO·SiO₂) + 4H₂O = 3CaO · 2SiO₂· 3H₂O+ Ca(OH)₂ трехкальцевый алюминат 3CaO•Al2O3 (5-10%)

(имеет быстрое схватывание. Требуется гипс - замедление схватывания)

3 CaO·Al­₂O₃+6H₂O = 3CaO·Al₂O₃ · 6H₂O (гидроаллюминат кальция)

четырехкальцевый алюмоферит 4CaO•AI2O3•Fe2O3 (5-15%)

4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃ + 7H₂O = 3CaO · Al₂O₃ · 6H₂O + 3CaO · Fe₂O₃ · H₂O

(гидроаллюминат кальция+гидроферрит кальция)

Гипс вступает в химическую реакцию (замедление схватывания)

3CaO·Al₂O₃+ 26H₂O + 3(CaSO₄·2H₂O) = 3CaO·Al₂O₃ · 3CaSO₄ · 32H₂O

Добавки. Виды добавок:

- пластифицирующие - делает бетонный раствор более эластичным и подвижным, благодаря чему он становится удобнее в работе.

- Модифицирующие - предназначены для улучшения продолжительности срока службы, прочности сооружений, устойчивость к низким температурам;

- стабилизирующие - повышение сцепления свежеприготовленной б.с., улучшение ее удобоукладываемость.

- замедлители и ускорители твердения бетона – влияние на сроки схватывания; (гипс / реламикс)

- антиморозные - Добавки снижают температуру кристаллизации воды в цем р-ре, возможности ведения строительных работ зимой.

- уплотняющие - для забивания пор в бетоне нерастворимыми в воде частицами. увеличивается плотность раствора, возрастают его износостойкость, долговечность, влагостойкость. Обычно минеральные наполнители;

- пигментные красители – смена окраса смеси.

- пенообразующие. предназначены для производства пенобетона – образование воздушных пор.

- воздухововлекающие - образование в смесях равномерно распределенных замкнутых пор

- газообразующие – в-ва, способные выделять газ в результате их химического взаимодействия с продуктами гидратации цемента.

- гидроизоляционные - поднятия гидроизоляционных свойств его внутреннего массива в целях снижения показателей водопоглощени;

Минеральные – дисперсная (порошок) доб, природного техногенного происхождения.

- Активные. Вступают в хим р-ции с продуктами гидратации вяжущего

- Инертные. Не вступают в р-ции

Химические – органические не орг в-ва. Водный раствор/ реже эмульсия.