Меню

Виды активных минеральных добавок для цемента



Виды активных минеральных добавок для цемента

ГОСТ Р 56196-2014

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДОБАВКИ АКТИВНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ДЛЯ ЦЕМЕНТОВ

Общие технические условия

Active mineral additives for cements. General specifications

Дата введения 2015-04-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью Фирма «ЦЕМИСКОН»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

ВНЕСЕНА поправка*, опубликованная в ИУС N 7, 2015 год
_________________________
* См. ярлык «Примечания».

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на активные минеральные добавки (далее — добавки) для цементов и устанавливает технические требования к ним, правила приемки, методы контроля.

Настоящий стандарт не распространяется на гранулированные шлаки, применяемые для производства цементов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 3306-88 Сетки с квадратными ячейками из стальной рифленой проволоки. Технические условия

ГОСТ 3476-74 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов

ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа

ГОСТ 25094-94 Добавки активные минеральные для цементов. Методы испытаний

ГОСТ 30515-2013 Цементы. Общие технические условия

ГОСТ 30744-2001 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка

ГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные. Технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения, Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины, приведенные в ГОСТ 30515.

4 Классификация

4.1 Активные минеральные добавки подразделяют на следующие группы:

— природные минеральные добавки;

— техногенные минеральные добавки — побочные продукты промышленных производств.

4.1.1 К природным минеральным добавкам относятся:

— пуццоланы осадочного происхождения (диатомиты, трепелы, опоки);

— пуццоланы вулканического происхождения (пеплы, туфы, трассы, вулканические шлаки, цеолит, цеолитизированные породы);

— природные обожженные пуццоланы (обожженные глинистые породы — глиежи).

4.2 В качестве условного обозначения добавки применяют заглавную букву ее наименования:

— пуццолана — П;

— зола-уноса — 3;

— глиеж и обожженный сланец — Г;

— микрокремнезем — МК.

5 Технические требования

5.1.1 Требования к физико-механическим показателям добавок приведены в таблице 1.

Таблица 1

Источник

Портландцементы с активными минеральными добавками

Для того чтобы придать или улучшить определенные свойства портландцемента, в его состав дополняют специальными минеральными добавками или регулируют состав этих добавок.

Свойства минеральных добавок

Во всем видах минеральных добавок содержатся активные химические вещества.

К данным веществам относятся:

  • аморфный диоксид кремния – входит в состав вулканических горных пород и добавок искусственного происхождения;
  • аморфный водный диоксид кремния – входит в состав трепела, диатомита и некоторых других горных пород осадочного происхождения;
  • алюмосиликаты – входят в состав искусственных добавок и пород вулканического происхождения;
  • метакаолинит – входит в состав глинитов, глиежи, золы-уноса и топливных шлаков;
  • активный глинозем – входит в состав глинитов и топливных шлаков.
Читайте также:  Как правильно наносить цементный раствор

В составе извести и в продуктах, получившихся при твердении портландцемента, содержится гидроксид кальция, который при нормальной температуре и в присутствии влаги способен взаимодействовать со всеми перечисленными минеральными добавками. При их взаимодействии образуются нерастворимые продукты.

В результате такой реакции, у извести появляются гидравлические свойства, а портландцемент получает более низкую себестоимость и приобретает некоторые специальные свойства.

Виды минеральных добавок

Активные минеральные добавки, могут быть природного и искусственного происхождения.

Природные минеральные добавки

К активным минеральным добавкам природного происхождения относятся осадочные горные породы и породы вулканического происхождения.

К таким породам относятся:

Искусственные минеральные добавки

К активным минеральным добавкам искусственного происхождения относятся отходы и побочные продукты промышленности. В том числе продукты, получаемые при производстве глинозема и обожжении глины при температуре до 800 °С.

К данным продуктам относятся:

  • гранулированные доменные шлаки;
  • электротермофосфорные шлаки;
  • топливные шлаки;
  • топливные золы;
  • нефелиновый шлам;
  • двухкальциевый силикат;
  • цемянка;
  • глиниты и др.

В зависимости от вида активных минеральных добавок и их количества, портландцементы с такими добавками делятся на 3 вида:

  1. ПЦД – портландцемент с минеральными добавками;
  2. ППЦ – пуццолановый портландцемент;
  3. ШПЦ – шлакопортландцемент.

Портландцемент с минеральными добавками (ПЦД)

ПЦД состоит из клинкера, минеральных добавок и гипса, которые перемешивают вместе, предварительно измельчив. При этом количество минеральных добавок в составе ПЦД не должно превышать 20%, для того чтобы сохранить все основные свойства портландцемента.

При добавлении минеральных веществ в состав портландцемента, его свойства хоть и сохраняются, но претерпевают некоторые изменения:

  • морозостойкость – немного снижается;
  • водостойкость – улучшается;
  • сопротивляемость коррозии – улучшается;
  • тепловыделение – становится ниже.

Благодаря тому, что до 20% состава ПЦД занимают минеральные добавки, экономиться портландцементный клинкер, что и способствует снижению себестоимости конечного продукта. В итоге мы получаем экономически выгодный цемент с улучшенными качествами и сниженной себестоимостью.

ПЦД выпускают всего несколько марок, это: М400, М500, М550 и М600. На отдельных заводах выпускают ПЦД М300, но только согласно специальному разрешению на это.

Если при строительстве объекта не требуется высокая морозостойкость, то вместо обычного портландцемента, чаще всего применяют именно ПЦД, поэтому он и получил такое широкое распространение.

Пуццолановый портландцемент (ППЦ)

ППЦ изготавливают также как и ПЦД, путем измельчения клинкера, гипса и минеральных добавок.

Но в составе ППЦ есть некоторые отличия:

  • портландцементный клинкер содержит менее 8% С3А;
  • активные минеральные добавки составляют от 20% до 40% объема.

Содержание минеральных добавок зависит от минерального состава и активности самих добавок.

ППЦ выпускают двух марок: М300 и М400 и согласно ГОСТу 76-го года, он относится к классу сульфатостойких цементов.

Шлакопортландцемент (ШПЦ)

ШПЦ изготавливают также как и ППЦ, но минеральный состав несколько отличается. В качестве активной минеральной добавки в ЩПЦ используется гранулированные доменные шлаки, объем содержания, которых варьируется от 20% до 80% от массы самого цемента.

Шлакопортландцемент выпускается трех марок: М300, М400 и М500. При этом он может иметь 2 разновидности, а именно сульфатостойкий шлакопортландцемент (СШПЦ) и быстротвердеющий шлакопортландцемент (ШПЦБ).

Для того чтобы изготовить ШПЦБ используют портландцементный клинкер высокого качества и размалывают его до 5000 кв.см/гр.

Источник

Виды активных минеральных добавок для цемента

При изготовлении портландцемента стандарт допускает добавку к клинкеру активных минеральных (гидравлических) добавок в количестве, определяемом видом портландцемента и качеством добавки. Неотъемлемой частью портландцемента является добавка гипса; получение пластифицированного и гидрофобного портландцемента достигается добавкой поверхностно-активных веществ.

Активные минеральные добавки . Активные минеральные добавки подразделяются на природные и искусственные.

Читайте также:  Аэрожелоба для цемента принцип работы

Природные активные минеральные добавки бывают:

• осадочного происхождения, образованные в результате осаждения в водоемах остатков некоторых растений или в результате природного обжига глинистых пород;
• вулканического происхождения, образовавшиеся в результате извержения магмы.

В качестве добавок осадочного происхождения в цементном производстве применяются:

• диатомиты — горные породы, состоящие преимущественно из скопления микроскопических панцирей диатомовых микроорганизмов и содержащие главным образом кремнезем в аморфном состоянии;

• трепелы — горные породы, состоящие из микроскопических округлых зерен и содержащие, главным образом, аморфный кремнезем. Трепелы и диатомиты по своим физическим свойствам сходны с глинами: они пластичны, вязки и легко распускаются в воде;

• опоки — уплотненные диатомиты и трепелы;

• глиежи — горные породы, образовавшиеся в результате природного обжига глины при подземных пожарах в угольных пластах.

Добавками вулканического происхождения являются:

• пеплы вулканические — представляющие собой рыхлые продукты извержения вулканов и содержащие в основном алюмосиликаты;

• туфы вулканические — уплотненные и сцементированные (склеенные) застывшей магмой вулканические пеплы;

• трассы љ-видоизмененные разновидности вулканических туфов;

• пемза — камневидные породы, характеризирующиеся пористым губчатым строением.

Назначение активных минеральных добавок в портландцементе состоит в том, чтобы связать в нерастворимые в воде соединения свободный гидрат окиси кальция, выделяющийся при твердении цемента. В соответствии с этим основным показателем качества гидравлической добавки является способность ее связывать Са(ОН)2. Эта способность добавки характеризуется ее активностью.

За показатель активности гидравлической добавки, принимается количество извести в миллиграммах, поглощаемой из известкового раствора 1 г добавки в течение 30 сут. Различные добавки, применяемые для портландцемента, должны иметь активность не ниже следующей в мг СаО/г.

Диатомиты, трепелы, опоки. 150
Глиежи. 30
Вулканические пеплы и туфы, пемза . 50
Трассы. 60

Методика определения активности добавок и технические требования к ним приведены в ГОСТ 6269-63.

В качестве искусственных активных минеральных добавок используют:

• доменные гранулированные шлаки, которые состоят в основном из CaO, SiO2, A12O3 и MgO;

• кремнеземистые отходы — вещества, богатые активным кремнеземом, получаемые при извлечении глинозема, из глины при производстве алюминия (сиштоф);

• топливные золы и шлаки — остаточный продукт, образующийся при определенном температурном режиме сжигания некоторых видов топлива; он состоит из кислотных окислов (кремнезема, глинозема);

• обожженные глины — продукт искусственного обжига глинистых пород, а также самовозгорающиеся в отвалах пустые шахтные породы (глинистые и углекислые сланцы).

Оценка качества искусственных активных минеральных добавок, за исключением доменных шлаков, производится так же, как и природных — по величине активности, которая должна быть не ниже следующей (ГОСТ 6269.63)]в мг СаО/г:

Кремнеземистые отходы. 200
Обожженные глины, топливные золы и шлаки . 50

Кроме того, содержание в добавках ангидрида серной кислоты (SO3) должно быть не более 3% и содержание несгоревших частиц топлива в топливных шлаках и золах не более 15%.

Среди разнообразных искусственных добавок больше всего применяют доменные гранулированные шлаки. В зависимости от химического состава они подразделяются на основные и кислые. Основные шлаки подразделяются на три сорта, кислые — на два сорта и и две группы 2-го сорта.

Основными показателями качества доменных гранулированных шлаков для их разделения на сорта является модуль основности Мо и модуль активности М а.

Модуль основности равен отношению суммы основных окислов (CaO + MgO) к сумме кислотных (SiO2 + А12О3)
Мо = %CaO + %MgO %SiO2 + %А12О3

Шлаки относятся к основным, если Мо больше или равен 1; при Л1. меньше 1 шлаки относятся к кислым.

Модуль основности характеризует гидравлическую активность шлаков, т. е. способность их порошков к самостоятельному твердению при смешивании с водой. Эта способность проявляется только у основных шлаков и тем больше, чем выше их модуль основности.

Улучшается качество шлаков и с повышением модуля активности, т. е. отношения А12О3 к SiO2. В этом случае в шлаках возрастает относительное содержание алюминатов кальция, отличающихся от силикатов кальция быстрым твердением.

Читайте также:  Вагон хоппер для цемента модель 11 715

Требования, предъявляемые к химическому составу доменных гранулированных шлаков ГОСТ 3476.60, приведены в табл. 2.

Таблица 2
Требования к химическому составу доменных гранулированных шлаков

Основные шлаки Кислые шлаки 1-й сорт 2-й сорт 3-й сорт 1-й сорт 2-й сорт 1-я группа 2-я группа Модуль основности, не менее 1,0 1,0 1,0 0,90 0,70 0,60 Модуль активности, не менее 0,25 0,20 0,12 0,40 0,30 0,50 Содержание закиси марганца. %, не более 2,0 4,0 3,0 2,0 4,0 2,0

Активность шлака зависит не только от его химико-минералогического состава, но и от скорости охлаждения шлакового расплава. В быстроохлажденном шлаке большая часть окислов CaO, SiO2, А12О3, MgO и др. находится в составе стекла, а в медленно охлажденных шлаках — в виде кристаллической фазы. В связи с большей реакционной способностью стекловидной фазы по сравнению с кристаллическим состоянием вещества того же химического состава, становится очевидной и более высокая активность быстроохлажденных шлаков.

Быстро охладить расплавленный шлак можно в воде (мокрый способ) или вначале под действием воды с последующим охлаждением на воздухе (полусухой способ), или под действием холодного воздуха, водовоздушной или пароводяной смеси (сухой способ). При резком охлаждении шлаковый равплав дробится на мелкие зерна — гранулы, размер которых от 0,2-0,5 до 10-15 мм. Поэтому процесс быстрого охлаждения шлака получил название грануляции, а получаемый продукт — гранулированным доменным шлаком.

В связи с тем, что быстроохлажденные шлаки имеют более высокую активность, чем медленноохлажденные, для производства шлакопортландцемента используются только гранулированные доменные шлаки.

Гипс . Гипс как добавка к клинкеру при получении портландцемента вводится в виде гипсового камня. По химическому составу он представлен в основном двуводным сернокислым кальцием CaSO4-2H2O. Химически чистый двуводный сернокислый кальций содержит: СаО -32,56; SO3 -46,51 и Н2О -20,93%. В зависимости от содержания CaSO4-2H2O в гипсовом камне последний подразделяется на 3 сорта. К. 1-му сорту относится гипсовый камень с содержанием Са5О4-2НгО не менее 90%, ко 2-му сорту .не менее 75% и к 3-му сорту не менее 65%.

Поверхностно-активные добавки . Поверхностно-активные добавки подразделяются на пластифицирующие и гидрофобизующие. Их используют, как отмечалось, для изготовления соответственно пластифицированного и гидрофобного портландцементов. Однако эти добавки вводят также и во все другие разновидности портландце.ментов. При этом каждый цемент приобретает дополнительное название, соответственно пластифицированный или гидрофобный. Например, пластифицированный дорожный портландцемент или гидрофобный сульфатостойкий портландцемент.
Пластифицирующие поверхностно-активные добавки применяют в виде концентратов сульфитно-спиртовой барды (ССБ). Они образуются как отход при получении целлюлозы по сульфитному способу. В зависимости от агрегатного состояния и соответственно содержания сухого вещества различают концентраты ССБ жидкие (КБЖ), содержание сухих веществ, в которых не менее 50%, твердые (КБТ) — не менее 76%, и порошкообразные (КБП) — не менее 87%.

Оптимальное количество вводимой добавки в цемент находится в пределах 0,15.0,25% от массы цемента, считая на сухое вещество добавки.

Гидрофобизующие поверхностно-активные добавки применяют в виде асидола, асидол-мылонафта и мылонафта, являющихся нафтеновыми (нефтяными) кислотами, образующимися при переработке нефти. Кроме указанных веществ, применяют также олеиновую кислоту. Она содержится в животных жирах.

Количество вводимой гидрофобизующей добавки зависит от ее вида и состава цемента и устанавливается опытом. Обычно величина этой добавки находится в пределах от 0,06 до 0,30% от массы цемента, считая на сухое вещество добавки.

Для лучшего распределения добавок в цементе их вводят в цементную мельницу в жидком виде. Для этой цели применяют специальные дозировочные механизмы. Если же добавки поступают ил завод в виде пасты, например мылонафт, или в твердом состоя их растворяют и горячей коде.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка цемента можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок цемента в России».

Источник