Ангидритовый цемент - Будников П.П., Зорин С.П.

Author: Будников П.П. Зорин С.П.

Tags: строительство строительные материалы материаловедение цементная промышленность

Year: 1954

Similar

Химия цемента и вяжущих веществ

Строительные материалы и изделия

Строительные материалы

Строительные материалы из отходов промышленности

Text

П П. БУДНИКОВ и С. П. ЗОРИН

АНГИДРИТОВЫЙ ЦЕМЕНТ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬНЫМ МАТЕРИАЛАМ
МОСКВА — 1954
Научный редактор—доктор технических
наук проф. Ю. М. Бутт
ПРЕДИСЛОВИЕ
Проведенные нами исследования позволили установить, что
тонкоизмельченный так называемый нерастворимый ангидрит
(природный или искусственно полученный) при наличии воды и
незначительного количества (0,1 — 1%) некоторых химических
веществ приобретает способность гидратироваться. После гид-
ратации наступает перекристаллизация, а также схватывание и
твердение цементного камня, причем прочность его постепенно
нарастает. Так было получено новое воздушное вяжущее—ан-
гидритовый цемент. Первоначально его применяли для оштука-
туривания деревянных и кирпичных стен, а затем — в качестве
раствора при кладке стен из кирпича и камня.
Впоследствии ангидритовый цемент стали применять для из-
готовления теплобетонных блоков с легкими наполнителями
(шлак, опилки и др.) и холодного бетона с тяжелыми инертны-
ми наполнителями (песок, гравий, щебень и др.).
Практика показала, что производство этого вяжущего целе-
сообразно расширять, особенно в тех районах, где расположены
залежи гипса и ангидрита.
Технология изготовления ангидритового цемента несложна,
и для постройки заводов больших капиталовложений не требует-
ся. Стоимость этого цемента оказывается намного ниже стоимо-
сти портландцементами извести. Преимущества же, присущие
ангидритовому цементу, в сравнении с другими гипсовыми вяжу-
щими веществами, весьма значительны: юн отличается относи-
тельно высокой прочностью (предел прочности при сжатии в воз-
расте 28 суток достигает 400—500 кг!см2 и при растяжении—
до 40—50 кг/см2), причем она постепенно нарастает при тверде-
нии этого вяжущего вещества без увеличения его в объеме.
Как известно, для удовлетворения растущих потребностей
народного хозяйства XIX съезд Коммунистической партии Совет-
ского Союза в своих директивах по пятилетнему плану развития
народного хозяйства СССР поставил перед промышленностью
строительных материалов задачу—увеличить производство ос-
' 3
новных строительных материалов не менее, чем в два раза при
одновременном повышении их качества и расширении ассорти-
мента. Для успешного решения этой задачи немаловажную роль
должно сыграть развертывание производства гипсовых вяжущих
материалов, и особенно, ангидритового цемента.
Основная цель издания данной книги, которая содержит ма-
териалы, характеризующие особенности изготовления ангидрито-
вого цемента, его свойства и поведение в различных элементах
сооружений — оказать помощь инженерам и техникам в их ра-
боте по дальнейшему расширению производства этого нового
вяжущего вещества.
<
Глава I
ТВЕРДЕНИЕ АНГИДРИТОВОГО ЦЕМЕНТА
Ангидритовый цемент является воздушным вяжущим веще-
ством, главная составная часть которого — безводный сернокис-
лый кальций CaSO4 (нерастворимый ангидрит), получаемый пу-
тем обжига природного гипсового камня CaSO4 • 2Н2О, при тем-
пературе 600 — 750°.' Для получения ангидритового цемента
нерастворимый ангидрит подвергают тонкому перемолу с раз-
личными минеральными добавками — катализаторами: бисуль-
фатом или сульфатом натрия в комбинации с медным или же-
лезным купоросом, известью или обожженным доломитом, до-
менным шлаком и т. д.1
Искусственно полученный ангидрит можно заменить природ-
ным ангидритом — в естественном его состоянии или после пред-
варительной просушки. Катализаторы вводят и после помола
ангидрита, т. е. при затворении цемента.
Процесс твердения ангидритового цемента заключается в гид-
ратации нерастворимого ангидрита с последующей его пере-
кристатлизацией. В присутствии воды и катализатора на поверх-
ности частиц ангидрита образуются неустойчивые сложные гид-
раты:
CaSO4 4~ (соль) • /гН2О = (соль) • znCaSO4' пН2О.
Первичный неустойчивый гидрат типа (соль) • mCaSO4 ‘
• лН2О распадается затем по реакции:
(соль) • mCaSO4 • пН2О (соль) • Н2О + CaSO4 • 2Н2О.
Образовавшийся в результате гидратации ангидрита двуги-
драт кристаллизуется, в ходе чего происходит процесс схваты-
вания и твердения цемента.
Теория твердения ангидритового цемента различает в этом
процессе три основных периода:
1 Из гипса, содержащего примесь доломита (например, Ергачского место-
рождения), после обжига при 800° можно получать ангидритовый цемент
без добавки катализатора.
5
1) образование на поверхности частиц ангидрита комплекс-
ной соли, ее распад, растворение ангидрита и его гидратация,
причем ее положительный тепловой эффект в значительной сте-
пени компенсируется отрицательным тепловым эффектом рас-
творения;
2) коллоидообразование (образование геля двуводного гип-
са) ^и выделение центров кристаллизации, ускоряющих кристал-
лизацию гидратированного ангидрита. В этот период, сопровож-
дающийся быстрым выделением тепла, происходит схватывание
ангидритового цемента;
3) постепенная кристаллизация двуводного гипса (скорость
кристаллизации зависит от природы катализатора), в ходе кото-
рой тепло выделяется в незначительном количестве. В этот пе-
риод ангидритовый цемент твердеет.
Практически эти три периода не протекают в определенной
последовательности, а переплетаются один с другим; еще не ус-
певают закончиться процессы образования насыщенного раство-
ра двугидрата и гидратации ангидрита, как на поверхности зе-
рен ангидрита начинается коллоидообразование; кристаллы гип-
са также могут образоваться раньше, чем закончится коллоидо-
образование.
Ход твердения цемента может изменяться в зависимости от
различных факторов, например: от химического состава ангидри-
та, степени его измельчения и гранулометрического состава по-
рошка, формы поверхности и пористости частиц ангидрита, одно-
родности зерен, природы катализатора. Влиянием этих факторов
и можно в значительной степени объяснить наблюдаемые иногда
колебания в количестве выделяющегося тепла (при гидратации,
схватывании и твердении) и в конечной прочности ангидрито-
вого цемента. Прочность его в большой мере обусловлена фор-
мой и размерами кристаллов гипса (иглообразных, в виде парал-
лелограмма, призматической формы и т. д.; рис. 1—7)1,
которые образуются при гидратации ангидрита под действием
добавленного катализатора.
Показатели преломления, определенные по иммерсион-
ному методу, показали во всех препаратах наличие кристаллов
гипса: а = 1,521, 1 530; углы погасания колебались в пре-
делах от 22 до 35°.
Испытание прочности ангидритового цемента в различные
периоды твердения при катализаторах NaHSCU (0,6%) и C11SO4
(0,8%) дало результаты, приведенные в табл. 1.
Повышение прочности ангидритового цемента в первые часы
твердения можно объяснить действием образующегося на по-
верхности зерен ангидрита неустойчивого сложного гидрата.
С течением времени этот гидрат распадается; при этом в период
1 И. Я. Г о л о с о в к е р. Микроструктура ангидритового цемента. Жур-
нал прикладной химии, 24, № 1, 1951.
6
Рис. 1 Кристаллы гипса—гид-
ратированный ангидпит в при-
сутствии 'NaaSO^.
Рис. 4. Кристаллы гипса—гид-
ратированный ангидрит в при-
сутствии FeSO-j.
Рис. 2. Кристаллы гипса—гид-
ратированный ангидрит в при-
сутствии k^so< 4- CUSO4.
Рис. 5. Кристаллы гипса—гид-
ратированный ангидрит в при-
сутствии K2SO4 -р FeSCU.
Рис 3. Кристаллы гипса—гид-
ратированный ангидрит в при-
сутствии NaHSCh-
Рис. 6. Кристаллы гипса—гид-
ратированный ангидрит в при-
сутствии КА1 (804)2-
-его распада прочность цементного камня понижается. Возрастает
же она по мере гидратации ангидрита и перекристаллизации
образовавшегося двугидрата.
Таблица 1
Прочность ангидритового цемента (1:0) в различные периоды твердения
Время в часах после затворения Предел прочности при растяжении в кг/см* Время в сутках после затворения Предел прочности при растяжении в кг/см*
1,0 1,0 2 25,0
1,5 4,8 4 27,5
2,5 14,0 7 26,5
5,0 19,8 10 35.0
8,0 25,0 28 48,5
24,0 16,6 — —
Затвердевший ангидритовый цемент, будучи высушен и из-
мельчен, а затем затворен водой уже без добавки катализатора,
Рис. 7. Кристаллы гипса—гид-
ратированный ангидрит в при-
сутствии Са(ОН)2.
снова схватывался и твердел, но
прочность его при этом полу-
чалась более низкой. Цемент, имев-
ший в возрасте 28 суток предел
прочности при растяжении
40,2 кг/см2, после первой регенера-
ции через тот же промежуток вре-
мени приобрел прочность при сжа-
тии 32,3 кг/см2-, после третьей —
28 кг/см2, при этом затвердев-
шие цементные образцы дали усад-
ку.
Когда их выдерживали в течение
3 суток во влажной среде, они при-
соединяли от 2 до 6% гидратной
воды, в течение 3 недель—от 3,5 до
8,5%. ее и через 3 месяца — от 8 до 14%. Таким образом, гид-
ратация частиц ангидрита протекает неполностью.
В этой связи следует отметить, что изделия из затвердевшего
ангидритового цемента для повышения их прочности целесо-
образно выдерживать некоторое время во влажной атмосфере.
Глава II
СВОЙСТВА АНГИДРИТОВОГО ЦЕМЕНТА
Механическая прочность этого вяжущего находится в зависи-
мости от химического состава исходного сырья, размеров его
кусков, режима обжига гипса, тонкости помола ангидрита, водо-
цементного фактора, а также от природы и количества катали-
затора. Из данных табл. 2 о результатах испытаний ангидрито-
вого цемента, изготовленного из искусственного ангидрита, можно
видеть, чго для получения его могут быть использованы различ-
ного типа катализаторы. Пригодны, например, такие катализа-
торы, как окись кальция, которая добавляется к ангидриту при
•его помоле, доломит, обожженный при температуре около 900°,
-бой известково-силикатного кирпича, доменные шлаки, бисуль-
фат натрия, алюминиевые квасцы. Результаты испытаний ангид-
ритового цемента в смеси с нормальным песком в пропор-
ции 1 :3 (табл. 3) показывают, что добавка к! ангидриту око-
ло 10% основного доменного шлака при комбинированном хра-
нении позволяет получать цемент с прочностью на сжатие до
170 кг'см2. При добавке к ангидрито-шлаковому цементу 1,5%
негашеной извести предел прочности при сжатии цемента в воз-
расте 28 дней в условиях водного хранения достигает 195 кг/см1
и воздушного — 258 кг!см?. Таким образом, добавка к ангидри-
товому цементу доменного шлака придает ему повышенную
водостойкость.
В- табл. 4 приведены данные о результатах испытаний без-
обжигового ангидритового цемента, полученного из природного
ангидрита Охлебининского месторождения.
Химический состав этого ангидрита оказался таким: потеря
при прокаливании 6,30%, СаО—34,40%, R2O3—1,05%', MgO—
4,38%, SO3 — 49,15%; нерастворимый остаток—5,01%. Влаж-
ность его—0,20 %; объемный вес—2,80%; пористость (водопогло-
щение) — 0,4—1,8%; предел прочности при сжатии — 376—
482 кг [см2. В ангидрите имеются небольшие прослойки известня-
ка. Сухой ангидрит размалывается до тонкости, при которой он
полностью, без остатка, просеивается сквозь сито № 0063
(10 000 оте[см2). Нормальная густота теста 20%. Приведенные
9
ые (см. табл. 4) показывают, что в результате сов-
естного тонкого помола сухого природного ангидрита с ката-
лизаторами получается цемент (безобжиговый) с пределом
прочности при сжатии до 197 кг/см1 2, если введено 5% доломи-
та обожженного при 800°; 175 кг/см2, если введено 3 %-извести
и 173 кг!см2, если добавлено около 10% портландцемента мар-
ки «400».
Прочность цемента тем выше, чем чище природный ангид-
рит и чем тоньше его помол. Прочность цемента значительно
возрастает, если природный ангидрит предварительно просуши-
вают.
Таблица 2
Свойства ангидритовых цементов при различных катализаторах
(цементное тесто 1 : 0)
Наименовани е катализаторов Дозировка ката- лизаторов В %1 Нормальная гу- стота в % Сроки схва- тывания Предел проч- ности при ра- стяжении в кг/см2 через
в час.—мин.
нача- ло конец 4 суток 7 суток 28 суток 60 суток
СаО (известь) 1 39 5-30 11-20 24 32 39 41
NaHSO* (бисульфат натрия) . . 1 33 0—40 1—45 28 33 42 48
NazSCh (сульфат натрия) . . . 1 33 0-42 1—35 16 21 30 36
KHSO4 (бисульфат калия) . . 1 35 0-35 1—40 32 43 48 51
Ah/SO^e (сернокислый глинозем) 2 2 2—00 4-10 20 26 31 34
Алюминиевые квасцы • . ... NaHSO4 (бисульфат натрия) . 2 0,51 2 2—10 3-55 24 28 38 45
CUSO4 (медный купорос) . . . NaHSO4 (бисульфат натрия) 0,8/ 0,61 32 0—42 1—45 29 33 56 66
FeSO4 (железный купорос) . . Na^SCh (сульфат натрия) . . 0,8/ 0,51 35 2—1ь 6—25 22 26 29 38
CuSO4 (медный купорос) . . . NazSCh (сульфат натрия) . . . 0,8/ 0,61 34 0—40 1—25 34 40 42 46
FeSO4 (железный купорос) . . СаО (известь) 0,8/ 1,01 36 1 — 10 1—50 20 28 32 37
FeSO4 (железный купорос) . . Доменный шлак (основной) гра- 0,5/ 40 2-5 6—35 18 25 39
купированный Доменный шлак (основной) не- 10 29 2—05 3-25 16 28 31 * 33
гранулированный .... . . 5 28 2—15 9-00 19 20 26
Доломит, обожженный при 900° 3 38 6—45 10—30 26 31 36
Зола горючих сланцев .... Зола ТЭЦ ... 5 15 1 30 22 35 36 —
СаО (известь) ....... Бой известково-силикатного кир- 1,5/ 36 30 2—50 12 17 24,5
пича 10 28 4-25 9—10 14 18 27 37
MgO (каустическая) . . . . 1,5 37 0—45 1-50 21 29 38 ——
Доменный шлак гранулированный СаО (известь) . . ..... 15 1 1,5/ 30 1—40 2-55 19 27 32 —
1 Дозировка катализаторов в этой и других таблицах указывается в про-
центах от веса ангидрита.
10
Таблица 3
Свойства ангидритовых цементов при различных катализаторах (раствор с нормальным песком 1 ; 3)
Наименование катализаторов Дозировка ката- лизаторов в % Остатки в % на сите Нормальная гу- стота в % Сроки схватывания час.- мин. Предел прочности в кг/см*
при растя- жении при сжатии при растя- жении при сжатии
№ 021 № 0085 начало конец воздушное т (ранение через водное хр анение через
4 сут. 7 сут. 28 сут.! 4 суток 7 суток 28 | суток 4 сут. 7 сут.1 ь о* 00 сч 4 суток 7 суток 28 суток
СаО .......... . 2 2 13 10,5 5-05 11-00 14 17 21 72 124 220 - - —— •—
Доломит, обожженный при 900° . . Доменный шлак (основной) гранули- 5 । 8 7,5 10 1—10 2-32 14 18 23 65 135 214 — — 51 67 78 140
рованный . . ...... 10 0,3 12 2-15 3-05 10 14 19 108 128 150 6 10 14 28 85
Доменный шлак (основной) негра- 13,5 1801
нулчрованный 10 0,9 8,2 2—15 9-00 — —— —- — 19 20 26 85 109
Доменный шлак (основной) гранули-
рованный . СаО' . . 15 1.5 0,2 7 8 2—00 2-55 12 17 22 131 190 258 14 18 28 73 112 195
NaHSO4 CuSO4 ..... . . . . 0,6 0,8 1 । 0,2 10 9 1-10 2-30 10 18 39 по 165 229 15 8 6 115 105 56
Na2SO4 . . . . FeSO4 ... 0,61 0,8. 0,3 10 8,5 1—25 2—10 15 17 21 85 106 190 — — — — —
NaHSO4 ..... 1,5 0,5 11,5 8 1—05 1-55 12 18 23 98 120 165 —— мм —— —— — —
Na2SO4 . . . . . . 1,0 1,7 11.5 8 0-50 1—40 14 16 18 70 105 126 — —— —— —
NaHSO4 . . . . . . 0,81 0,2 9,5
FeSO4 .... 1,0/ 9 1-00 1-45 16 20 29 112 166 218 — — — — ——
Отход от производства глинозема из
бокситов . ..... 1 ( 10 0,9 10,3 9 0-18 0-25 17 20 26 150 175 208 —-
1 При комбинированном хранении.
Таблица 4
Свойства безобжиговых ангидритовых цементов
(раствор с нормальным песком 1 : 3)
Наименование катализаторов Дозировка ка- тализаторов в % Сроки схватывания в час.—мин. Предел прочности через 28 суток (воздушное хране- ние) в кг/см* при
начало конец растяже- нии сжатии
СаО ... То же . . Na2SO< То же ..... . FeSCh ....... То жр H2SO4 (56° ’ Вё) ‘ . '. H2SO4 (56° Её) . . . . Na2SO4 FeSCh . Na2SO4 C11SO4 . Доломит, обожженный при температуре около 800° . Магнезит, обожженный при темперазуре около 800° Го же ..... . . . Портландцемент ..... То же . . 3 5 0,2 Ъ,4 0,5 2 0,25 0,5 0,51 0,51 0,51 0,5/ 5 ' 3 ‘ 5 5 10 0-50 0—45 2-15 2-05 6-00 4-05 2-15 4-02 1—40 1-15 3—35 12-35 11-30 1-50 1—40 2—25 1—45 3-55 3-05 12—30 4-50 2—30 5—55 2-05 1-30 6-15 16—50 14—40 3-45 3-40 10 18 13 9 15 26 23 19 17 20 19 19 21 22 30 175 157 103 87 138 184 152 118 104 158 197 178 170 143 173
В качестве добавки может быть также использована мелочь,
получаемая при дроблении гипсового камня (двуводного гипса).
В табл. 5 приведены данные о результатах испытаний ангидри-
тового цемента с такой добавкой. Ангидритовый цемент был
взят заводского производства; катализаторами служили сульфат
натрия и железный купорос.
Результаты испытаний показывают, что применение такой
добавки вполне целесообразно. Так, предел прочности при сжа-
тии ангидритового цемента одной из партий после добавки 20%
двуводного гипса повысился со 143 до 166,9 кг!см2\ величина
предела прочности при растяжении не изменилась (28,4 кг[см2).
С дальнейшим повышением содержания гипса в ангидритовом
цементе прочность последнего снижалась.
Характерны также результаты сравнительных испытаний
ангидритового цемента и других воздушных вяжущих веществ —
эстрих-гипса, строительного гипса, смеси строительного гипса с
глиной, смеси строительного гипса с известью, каустического
магнезита и доломита, а также известково-зольного цемента
(табл. 6).
12
Таблица 5
Влияние добавки двуводного гипса на прочность ангидритового цемента
(цементное тесто 1: 0)
Состав цемента Предел прочности в кг/см1
при растяжении через при сжатии через
4 суток 7 суток 28 суток 4 суток 7 суток 28 су
Ангидритовый цемент без добавки двуводного гипса ....... 11,0 17,8 28,4 107,1 122,2 143,0
90% ангидритового цемента4-10% двуводного гипса . .... 16,9 22,4 35,4 100,7 148.2 163,4
80% ангидритового цемента 4- 20% двуводного гипса . .... 15,4 20,3 28,0 74,9 126,7 166,9
70% ангидритового цемента + 30% двуводного гипса . . . . . . 12,6 15,5 32,8 52,7 93,8 145,0
60% ангидритового цемента + 40% двуводного гипса . . .... 9,5 12,3 28,6 57,1 94,6 138,3
50% ангидритового цемента + 50% двуводного гипса 6,5 4,7 27,4 41,1 60,7 108.0
Как это видно из табл. 6, предел прочности при сжатии ангид-
ритового цемента (1:0) в возрасте 28 дней в зависимости от
природы введенного катализатора, чистоты исходного сырья
(гипсового камни), температуры обжига и тонкости помола ко-
леблется в пределах от 220 до 650 кг!см2 и в смеси с нормаль-
ным песком (1:3) — от 100 до 220 кг!см'2', соответственно пре-
дел прочности при растяжении — от 28 до 45 кг 1см2 и от 20 до
35 кг] см2.
Эстрих-гипс, для получения которого природный двуводный
гипсовый камень требуется обжигать при повышенной темпера-
туре (900—1100°), приобретает прочность при сжатии до
200 кг/см?. Вместе с тем, он характеризуется медленными сро-
ками схватывания (начало — через 4-—5 час., а конец—
15—25 час. и даже через более продолжительное время). Твер-
деет эстрих-гипс также медленно.
Более дорогим вяжущим, но обладающим высокой проч-
ностью (предел прочности при сжатии до 600 кг/см2), является
каустический магнезит, получаемый обжигом магнезита при
температуре около 800°. Для затворения каустического магнези-
та требуется раствор хлористого магния в 22° Вё и выше или
растворы других солей. Применять песок для получения каусти-
ческого магнезита не допускается. Сырье (магнезит) менее до-
ступно, чем гипс.
Высокопрочный гипс (при правильном его изготовлении) мо-
жет быть получен значительной прочности (предел прочности
при сжатии 400 кг!см2 и выше), но он дорог и, кроме того, отли-
чается быстрыми сроками схватывания, что в ряде случаев мо-
жет затруднять правильное его применение. В связи с этим
приходится применять замедлители схватывания. При увлажне-
нии же гипсобетонных изделий из высокопрочного гипса возни-
кают нежелательные явления ползучести.
Таблица 6
Предел прочности при растяжении и сжатии ангидритового цемента
и других воздушных вяжущих веществ через 28 суток хранения образцов
на воздухе (в кг/см1 2)
Наименование вяжущих веществ Максимум Минимум Среднее
при растя- жении при сжатии 1 при растя- жении при сжатии при растя- жении 1 при сжатии
Ангидритовый цемент (1:0) . . . 70 650 28 220 45 435
Ангидритовый цемент (1:3) . . . Высокопрочный полуводный гипс 35 220 20 100 25 160
(1:0) . . . . 50 400 25 150 35 275
Эстрих-гипс (1:0) 25 200 10 100 20 150
Строительный гипс (1:0) .... Строительный гипс (2 вес. ч.) + глина (1 вес. ч.) в смеси с песком 25 180 10 80 15 150
(1:3) ..... . . . . . Строительный гипс (2 рес. ч.) + известь (1 вес. ч.) в смеси с пес- — — — 4,5 12
ком (1:3) ......... Каустический магнезит с древесными — — — —* 2 3
опилками (3:1)* . . . . . . Каустический доломит с древесными 45 600 18 200 31 400
опилками (2:1)2 Известково-зольный цемент (золы горючих сланцев или золы камен- ных углей 80—50%, гашеной из- 22 200 10 ПО 16 155
вести 20—50%) (1 :3)3 . . . . 12 60 5 30 8 45
Ангидритовый цемент отличается стойкостью к действию
ряда химических агентов. Стойкость эта зависит от концентра-
ции, продолжительности воздействия и температуры кислот, ще-
лочей и солей.
Минеральные кислоты (серная, соляная, азотная, фосфорная)
в 10-процентных растворах оказывают на ангидритовый цемент
разрушающее действие только при продолжительной его обра-
1 Применялась смесь из каустического магнезита с древесными опилка-
ми в отношении 3: 1 по весу, затворенная хлористым магнием плотно-
стью 22° Вё.
2 Применялся раствор 2 : 1 нормальной густоты, затворенный хлористым
магнием плотностью 25° Вё. Каустический доломит получали путем обжига
при температуре 650—700°.
3 Образцы погружали в воду через 7 суток после их изготовления.
14
ботке. При непродолжительном хранении образцов ангидритово-
го цемента в слабом растворе серной кислоты прочность их пос-
ле высушивания частично даже повышается, так как серная кис-
лота по отношению к ангидриту является катализатором, а до-
бавка ее в слабых растворах «оживляет» обожженный намертво
гипсовый камень.
Органические кислоты (виннокаменная, щавелевая, лимонная,
муравьиная, молочная) в 10-процентных растворах при длитель-
ной обработке ангидритового цемента оказывают на него такое
же разрушающее действие, как и минеральные.
Влияние на прочность ангидритового цемента щелочей (ам-
миака, едкого натра) в 10-процентных растворах незначительно;
соли (сульфат, селитра, хлористый и сернокислый аммоний)
в 10-процентных растворах не оказывают на него разрушающе-
го действия.
Глава III
ВОДОСТОЙКОСТЬ АНГИДРИТОВОГО ЦЕМЕНТА И
СПОСОБЫ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ
Ангидритовый цемент, как воздушное вяжущее, нельзя при-
менять для службы в воде, как стоячей, так и проточной, и 'в
условиях сырого грунта.
Установлено, что механическая прочность этого цемента при
насыщении водой снижается на 50—60%, и при высыхании сно-
ва восстанавливается почти до прежнего уровня.
Водостойкость его повышается, если в качестве катализатора
применяют доменные шлаки (гранулированные и негранулиро-
ванные), портландцемент, прокаленный при 700 — 800° каолин
или глину, обработанные серной кислотой; золы и шлаки неко-
торых углей в смеси с известью и с добавкой мылонафта, или
сульфитно-спиртовой барды, кремнеорганических соединений,
пластмасс и др. Из указанных добавок наибольшее влияние на
водостойкость ангидритового цемента оказывают основные до-
менные шлаки с добавкой 1 — 1,5% СаО1.
Из данных, приведенных в табл. 7, видно, что прочность ан-
гидритового цемента, изготовленного с добавкой в качестве ка-
тализатора бисульфата натрия, при хранении в воде с течением
времени значительно снижается, между тем если к нему добав-
лять гранулированный основной доменный шлак, то прочность
цемента будет постепенно возрастать. На прочность ангидрито-
вого цемента с гранулированным основным доменным шлаком
благоприятно действует комбинированное хранение.
Прочность ангидритового цемента при хранении в воде воз-
растает и в том случае, если в качестве добавки применяют не-
гранулированный основной доменный шлак (табл. 8). Интервал
между началом и концом схватывания ангидритового цемента
при добавке негранулированного шлака, по сравнению с добав-
кой гранулированного шлака, значительно увеличивается.
Чтобы повысить не только водостойкость, но и прочность
ангидритового цемента, к ангидриту следует добавить золу ка-
менного угля, обогащенную известью.
1 Основные доменные шлаки должны содержать не менее 45% СаО, не*
менее 8—9% АЬОз^ и не более 3% МпО.
16
to W > Влияние различных условий хранения на свойства ангидритовых цементов. •м изготовленных на базе ангидрита и гранулированного основного доменного $ шлака (1 :3) Таблиц а 7
Остатки, Нормальная густота, в %, пля смеси Сроки схва- Предел прочности при сжатии в кг/см?
Zr ''А Состав цемента в %, на сите тывания в час.—мин. хранение в воде хранение на воздухе комби- нирован- ное хра- нение
• j — ISO ЭД № 0085 о •• 0’1 начало конец 4 суток 7 суток 28 суток о 1 2 месяца' 4 суток | 1 7 суток 28 суток 2 месяца) 28 суток! 2 месяца
95% ангидрита 4- 5% доменного шлака . 1 *. 0,1 5,9 29 14,0 2—20 2-55 20 30 100 90 35 35 80 105 85 165
90% ангидрита 4- 10% доменного шлака , ..... ) 1 . . 0,1 6,1 29 14,0 2-05 2—25 10 23 140 160 100 105 120 280 170 220
65% ангидрита 4- 15% доменного шлака . ..... । , 0,1 5,9 29 13,8 2—00 4-30 5 5 75 115 60 90 ПО 150 140 150
84% ангидрита 4- 15% доменного шлака 4-1% СаО . . . . . . 0,1 6.5 30 14,0 1—45 2-50 103 90 82 108 120 145 263 285 191 226
~ Примечание. Испытание на равномерность изменения объема (нагревание в течение 2 ы чение, хранение в течение 28 суток) все цементы выдержали. часов при 120°, кипя- f •
Таблица 8
’. » и Г Ч .-’is: '
Влияние водного хранения на свойства ангидритового цемента,
изготовленного на базе ангидрита, я’, неграиулированного основного
у . - ' ' • . -
доменного шлака
Примечание. Предел прочности при сжатии цемента определяли на половинках восьмерок, положенных друг на
друга шейками в разные стороны.
Зола обогащается при сжигании углей в пылевидном состоя-
нии с известняком или мелом. В этом случае получается тесная
смесь тонкодисперсной золы, свободной извести и некоторого
количества силикатов, алюминатов и ферритов кальция, образо-
вавшихся в результате взаимодействия между известью и ком-
понентами золы; получаемый так называемый ТЭЦ-цемент со-
держит от 32 до 48% извести и от 7,5 до 25% глинозема, при-
чем количество свободной извести колеблется в пределах
10—20%. Обогащение золы известью может производиться так-
же и после сжигания угля в пылевидном состоянии.
Сочетание ангидрита с золой, обогащенной известью, дает
большой эффект, так как известь, находясь в активном состоя-
нии, выполняет роль катализатора при гидратации ангидрита.
В цементе, состоящем из ангидрита и обогащенной золы
ТЭЦ, при затворении водой происходит гидратация силикатов,
алюминатов и ферритов кальция. При этом образуются гидраты
указанных соединений, которые являются гидравлическими ком-
понентами золы, получаемой при пылевидном сжигании угля
в смеси с известняком. Эти гидратированные компоненты, нахо-
дясь в коллоидном состоянии, обволакивают частички нераство-
римого ангидрита и придают ему гидравличность.
Непрореагировавший в процессе сжигания угля кремнезем,
находясь в золе в тонкодисперсном состоянии, при гидратации^
взаимодействует со свободной известью и дает гидросиликаты
кальция (наряду с теми гидросиликатами, которые получаются
в ходе гидратдции образовавшегося при сжигании угля двухкаль-
циевого силиката). Эти реакции протекают согласно следующим
уравнениям:
2Са (ОН)я + SiOB 4- «Н2О = 2CaO-SiOa-nHaO,
2CaO-SiOi 4- nH2O = 2CaO-SiO2-n Н2О.
Алюминаты кальция, реагируя с сернокислым кальцием в
присутствии извести, как и гидроалюминаты, образуют сульфо-
алюминаты кальция; ферриты кальция будут действовать анало-
гичным образом, образуя вместо сульфоалюминатов сульфофер-
риты кальция.
Наличие же в обогащенной золе ТЭЦ CaS вызывает появле-
ние в твердеющем цементе сульфгидрата кальция и гидрата
окиси кальция, которые в момент своего образования отличаются
особо высокой активностью. Таким образом, свободная известь
действует как катализатор ангидрита, а оставшийся кремнезем
и другие непрореагировавшие компоненты золы заполняют поры,
уплотняют цемент и повышают его прочность, а также гидрав-
личность. Следовательно, обогащенная зола ТЭЦ, согласно этим
теоретическим предпосылкам, должна представлять собой новый
вид цемента, обладающего повышенной прочностью и гидравлич-
ностью.
2*
19
Для экспериментальной проверки указанных теоретических
представлений были проведены соответствующие опыты по по-
лучению ангидрито-зольного цемента и изучению его свойств1.
В качестве исходных материалов были использованы дву-
водный гипс Усть-Камского месторождения, обогащенная зола
ТЭЦ в процессе сжигания угля и зола ТЭЦ.
В табл. 9 приведены данные о химическом составе исходных
материалов:
Таблица 9
Химический состав исходных материалов в %
Компоненты Гипс Обогащенная зола ТЭЦ Зола ТЭЦ
SiOj 0,04 19,82 38,18
А1,О3 1 Л од 8,00 25,89
БеаОз J 9,49 11.19
СаО 31,84 11,91 19,87
MgO 0,08 1,28 1,33
SO8 46,00 7,12 1,42
П-п.п. —. 12,81 2,06
Связанная вода 21,29 —
СО, 0,77 — ——
Гипс обжигали при 700°, после чего измельчали до 6—8%
остатка на сите № 0085. Полученный ангидрит смешивали с
обогащенной золой или с золой ТЭЦ в различных дозировках,
после чего испытывали его физико-механические свойства.
Предел прочности цемента при сжатии и изгибе определяли
на малых образцах, изготовленных из пластичных растворов с
песком (1:3). Сформованные образцы выдерживали 3 суток во
влажной среде, после чего подвергали сушке при 60° до постоян-
ного веса. Водоцементное отношение составляло 0,33. Получен-
ные результаты испытаний представлены в табл. 10.
Исследованы были также золы и шлаки альшеевских углей* 2.
Ангидритовый цемент был получен путем помола искусственно-
го ангидрита с добавкой золы, а также шлака альшеевских уг-
лей и извести. Тонкость помола цемента: остаток на сите
№ 021—1% и на сите № 0085—18%; раствор цемента 1 :0; об-
разцы цемента хранились на воздухе и в воде.
* П. П. Будников и Ю. М. Б у т т. Доклады АН СССР, 48, № 6,
446 (1945); «Цемент>, № 7, 9 (1947).
2 Химический состав золы: SiO2—5220%, AhO3—17,62%, Fe2O3—8,20%,
СаО—8,20%, MgO—2,57%, потеря при прокаливании—4,2%. Химический
состав шлака: SiO2—41,58%, А12О3—19,04%, Fe2O3—5,00%, СаО—7,14%,
MgO—1,78%, потеря при прокаливании — 22,36%.
20
Таблица 10
Прочность ангидрито-зольного цемента
Состав цемента Предел прочности в кг/см* при
сжатии изгибе
Ангидрита 90% -{-обогащенной золы ТЭЦ 10% Ангидрита 85% 4* обогащенной золы ТЭЦ 15% Ангидрита 80% + обогащенной золы ТЭЦ 20% Ангидрита 70% 4* обогащенной золы ТЭЦ 30% Ангидрита 50% 4-обогащенной золы ТЭЦ 50* Ангидрита 20% 4- обогащенной золы ТЭЦ 80% Ангидрита 10% 4-обогащенной золы ТЭЦ 90% Ангидрита 0%; обогащенной золы ТЭЦ 100% Ангидрита 89% 4- золы ТЭЦ 10% 4" 4- извести 1% Ангидрита 83,5%4-золы ТЭЦ 15%4- 4- извести 1,5% 375 370 306 293 275 168 66 213 263 87.0 78,0 61,5 75,2 66,6 48,5 30,5 65,7 68,7
Из данных табл. 11 видно, что прочность этого цемента не
снижается при хранении в воде на протяжении 28 суток (в от-
дельных случаях предел прочности при сжатии образцов, хра-
нившихся в воде, даже превышает предел прочности образцов,
при хранении их на воздухе), но с течением времени при водном
хранении она несколько снижается по сравнению с прочностью
образцов, хранившихся на воздухе.
Повышения прочност и ангидритового цемента, и его водо-
устойчивости можно добиться также путем совместного помола
ангидрита (полученного обжигом гипса при температуре около
600—700°) и обожженного при 700—800° каолина или глины,
обработанной после обжига серной кислотой. При этом может
быть (применена отбросная серная кислота (после/ нитрования
или с гвоздильных заводов).
При исследовании возможности получения такого цемента
нами в качестве исходного сырья был использован гипс следу-
ющего химического состава (в %): СаО—32,34; А12О3—0,32;
Fe2O3—0,41; MgO—0,18; SiO2—0,68; SO3—45,27 и п.п. п.—
20,78. Каолин применяли вторичный, владимирского месторожде-
ния, а глину—харьковскую и светлановскую (Донбасс). Резуль-
таты химического анализа каолина и глины приведены в
табл. 12.
Глину и каолин обжигали при 750°, измельчали, а затем
обрабатывали серной кислотой; при этом на 100 кг глины пошло
около 58 кг серной кислоты 60°Вё. При обработке глины массу
размешивали, а затем подсушивали. К ангидриту добавляли от
3 до 7%' сухой сульфатированной глины. В некоторых случаях
к смеси ангидрита с сульфатированной глиной при помоле до-
бавлялось еще 0,3—0,7% сульфата натрия. Воды затворения
было’ 35 %.•
21
Таблица 11
Свойства ангидритовых цементов (1:0) с добавкой золы, шлака
альшеевских углей и извести
Состав цемента Нормальная густо- та в % Сроки схватывания в час.—мин. Предел прочности при рас- тяжении в кг/см3 Предел прочности ири сжа- тии в кг/см3
хранение в воде хранение нд возду- хе в те- чение 28 суток хранение в воде хранение на воз- духе в течение 28 суток
начало конец
7 суток 28 суток 7 суток 28 суток
90% 'ангидрита + 10% золы 36,3 2—35 5—45 15,2 20,2 18,8 76,1 104,7 106,0
80% ангидрита + 20(% золы 70%| ангидрита ~h 30%, зо- 38,3 38,3 1-20 4-00 16,2 13,8 20,4 92,8 123,2 138^0
лы 85% ангидрита+10% золы 4- 1-05 4-00 15,8 14,5 20,8 70,2 83,3 102,7

+ 5% извести 75% ангидрита+20% золы + 41,0 41,0 2-50 4-30 21,2 15,7 27,2 141,6 98,7 180,0
+ 5% извести . ... 2-00 5-15 19,5 14,5 24,8 108,3 89,2 155,6
95% ангидрита + 5% золы 35,0 1-55 5—10 15,0 18,9 22,1 98,8 128,4 126^0
92% ангидрита + 8% золы . 35,0 1-45 5-30 16,9 20,1 21,5 101,1 151,5 129 J
85% ангидрита + 15% золы . 85% ангидрита+5% золы + 36,6 1-30 4-50 17,9 18,7 22,8 105,9 П9,0 127,3
4- Ю% извести . . 1. . 41,0 1-30 4-00 19,08 15,0 26,8 126,1 128,5 196,3
87% ангидрита 4- 8% золы 4-
4- 5% извести ..... 80% ангидрита-)-15% золы 4- 40,0 2-35 3-15 31,0 25,0 38,4 133,3 147,6 178,5
+ 5% извести 85% ангидрита4-Ю% шлака4- 40,0 1-45 4-00 23,2 19,8 30,6 119,0 104,7 183,3
4 5% извести ..... 80% ангидрита4-Ю% шлака 4- 40,0 0-45 2—50 24,0 17,3 27,1 145,2 141,6 155,9
4- Ю% извести .... 40,0 0-55 2-40 22,35 15,7 25,4 113,9 135,6 157,1
при введении сульфата натрия лишь незначительно у коряются.
При введении более 5% сульфата натрия на поверхности зат-
вердевшего цементного камня появляются выцветы. Ангидри-
товый цемент, полученный при добавке сульфатированного као-
лина, сличается белизной, плотностью и повышенной водостой-
костью.
Данные о результатах физико-механических испытаний ан-
гидритового цемента с добавкой сульфатированных глин, содер-
жащих различное количество глинозема (от 12 до 20 %>), при-
ведены в табл. 14.
Таблица 14
Свойства ангидритового цемента, содержащего добавку сульфатированных
глин
Состав цемента, % Сроки схва- тывания, час.—мин. Предел прочности при сжатии (110), кг/см*
начало конец 1 сутки 3 суток 7 суток 28 суток
Ангидрит 93 . Сульфатированная глина 1-7 .’ 1 1—00 2-45 23,7 28,2 36,8 52,0
Ангидрит 95 Сульфатированная глина 1-5 . 1-13 3-20 20,4 25,7 34,9 47,0
Ангидрит 97 Сульфатированная глина 1-3 .' 1—35 4-10 18,2 23,8 30,1 43,9
Ангидрит 93 . Сульфатированная глина ПИ . 1-30 2—55 21,4 26,0 32,8 44,7
Ангидрит 95 . . Сульфатированная глина * ii-б' . 1-15 3—20 18,5 23,5 29,0 38,8
Ангидрит 97 Сульф атиров энная глина ri-з’ . 1-55 4—20 18,9 20,7 25,5 34,7
Ангидрит 93 . . Сульфатированная глина *111-7’ . 2—35 4—40 12,4 13,7 14,9 15,0
Ангидрит 95 . . Сульфатированная глина 111-5' . 2—55 5—20 9,2 11,0 13,7 14,0
Ангидрит 97 . . Сульфатированная глина III-3* . 3-40 7-20’ 7,2 | 9,6 11,0 12,7
Как видим, добавка к ангидриту 7% глины I, содержащей
20,27%' глинозема и обработанной серной кислотой, позволяет
получить ангидритовый цемент с пределом прочности при растя-
жении в возрасте 28 суток 52 кг/см2, т. е. немного выше, чем
при добавке каолина.
Сроки схватывания цемента при этом несколько сокращают-
ся. С понижением содержания глинозема в глине предел проч-
ности снижается, а сроки схватывания замедляются.
Следует отметить, что действие сульфатированных каолина
Или глины аналогично влиянию сернокислого глинозема, кото-
24
Таблица 12
Химический состав каолина и глины (в %)
Компоненты Каолин Глина I Глина II Глииа III
S1O2 . • ..... 47,88 65,63 64,29 69,71
AI2O3 . 36,06 20,27 16,61 12,00
Ре20з ....... 0,6 1,12 5,72 4,63
ТЮ2 ....... 1,02 1,25 0,87 1,60
СаО ... 0,70 1,10 1,91 1,34
MgO ........ 0,20 —- — —
SO3 . . — — 0,80 —
Щелочи . . ... 0,39 3,15 2,50 1,42
П. п. п. . . .... 13,12 7,35 7,23 9,18
Тонкость помола смеси соответствовала остатку на сите
№ 0085 около 15% и на сите № 021 —около 2%'. Данные о ре-
зультатах испытаний полученных цементов приведены в табл. 13.
Таблица 13
Свойства ангидритового цемента, содержащего добавку сульфатированного
каолина
Состав цемента, % Сроки схва- тывания, час.-мин. Предел прочности при растяжении (1 :0), кг/см2
начало конец 1 сутки 3 суток 7 суток 28 суток
Ангидрит 93 ...... . Сульфатированный каолин 7 . . 1 0-45 1—55 21,5 25,7 34,9 51,4
Ангидрит 95 Сульфатированный каолин 5 . 0—54 2—17 14,3 23,0 31,5 45,5
Ангидрит 97 ...... . Сульфатированный каолин 3 . . , Ангидрит 92,3 ...... 1—10 3—40 — 22,3 29,4 38,4
Сульфат натрия 0,7 .... Сульфатированный каолин 7 . . 0-40 1—35 26,8 30,3 29,0 55,4
Ангидрит 94,5 . Сульфат натрия 0,5 .... . Сульфатированный каолин 5 . . 0-50 1-58 22,0 28,8 36.0 44,4
Ангидрит 96
Сульфат натрия 0,3 ... . Сульфатированный каолин 3,7 . 1-00 2-20 20,7 25,7 32,3 44.4
Из приведенных данных видно, что с уменьшением добавки
сульфатированного каолина прочность ангидритового цемента
понижается. Введение сульфата натрия не приводит к значи-
тельному повышению прочности цемента. Сроки схватывания
23
рый в данном случае образуется в результате взаимодействия
активного глинозема каолина или глины с серной кислотой.
Кремнезем сульфатированных каолина или глины, находясь в
тонкодисперсном состоянии, способствует уплотнению цемент-
ного камня.
Нами был испытан ангидритовый цемент оптимального со-
става в стандартных пластичных образцах (1:0) при том же
режиме хранения. Предел .прочности при сжатии оказался рав-
ным 331 кг! см?, а при растяжении—24,5 кг/см2. Равномерность
изменения объема была испытана путем выдерживания лепешек
при 120° (что предусматривается стандартом на ангидритовый
цемент), а также погружением лепешек в холодную воду, вы-
держиванием в парах воды и кипячением (что предусматривает-
ся стандартами на гидравлические вяжущие вещества). Водоце-
ментное отношение во всех случаях составляло 0,36.
Образцы из ангидритового Цемента все испытания выдержа-
ли; не выдержали испытания образцы из обогащенной золы
ТЭЦ без добавки ангидрита и содержавшие 10%| ангидрита.
Исследования показали; что начало схватывания ангидрито-
вого цемента с небольшой дозировкой обогащенной золы ТЭЦ
(до 30%) колеблется в пределах 30—50 мин., а конец схваты-
вания—в пределах 2—2,5 час. По мере увеличения содержания
обогащенной золы ТЭЦ сроки схватывания замедляются.
Таким образом, обогащенная известью зола углей, сжигае-
мых в пылевидном состоянии в смеси с известняком, ускоряет
гидратацию ангидрита и повышает прочность, а также водо-
стойкость долучаемого цемента.
Глава IV
ВЛИЯНИЕ ДОБАВКИ АНГИДРИТА НА СВОЙСТВА ШЛАКОВЫХ
ЦЕМЕНТОВ
Исследования показали, что можно получить гидравлический
цемент со значительной механической прочностью на базе грану-
лированных основных доменных шлаков, используя в качестве
добавки ангидрит, а также другие модификации гипса—полувод-
ный или природный гипс и эстрих-гипс. Приведенные в табл. 15
данные о результатах испытаний цемента, изготовленного на ба-
зе гранулированного основного доменного шлака с добавкой
различных модификаций гипса, свидетельствуют о росте проч-
ности цемента при водном хранении. Так, шлако-ангидритовый
цемент, получаемый из доменного шлака с добавкой искусст-
венного ангидрита, приобретает значительную прочность уже
в первые сроки твердения.
Твердение шлако-ангидритового цемента основано на обра-
зовании гидросульфоалюмината кальция, который не вызы-
вает разбухания и разрушения цементного камня, как это имеет
место, например, в случае применения портландцемента; наобо-
рот, образовавшийся гидросульфоалюминат обусловливает на-
чальную прочность шлако-ангидритового цемента и развивает
процесс выделения других новообразований—гидросиликатов и
гидроалюминатов кальция, вызывающих дальнейший рост проч-
ности цементного камня. Характер протекания процесса твер-
дения шлако-ангидритового цемента зависит от концентрации
свободной извести в жидкой фазе, наличия гидрата окиси маг-
ния или кальция (не более 1,08 г!л СаО в жидкой фазе) и от
количества ангидрита.
К химическому составу доменных шлаков, используемых
для производства гидравлического шлако-ангидритового цемен-
та, предъявляются, согласно ГОСТ 3476—52, требования, ука-
занные в табл. 16.
В табл. 17 приведены данные о химическом составе кислых
и основных доменных шлаков, пригодных для производства
шлако-ангидритового цемента.
26
' Таблица 15
Свойства цементов, изготовленных на базе гранулированного основного
и кислого доменного шлака с добавкой различных модификаций гипса
Остатки, в %, на сите Нормальная густота, Сроки схва- тывания в час.—мин. Предел прочности при растяжении в кг/см* (1:3) Предел прочности при сжатии в кг/см2 (1:3)
в %, смеси
Состав цемента ю —< оо см о о о О со ° g и м S « « о g о о t- ® >> £ о ф о о водное хранение в течение ьс « « о Д ООН® нн >> 9 >> >> о 9 о о ?. ш
•• •• га о оо тг г- см см оо о Г- СМ СМ Й
85% шлака (основного) 4-15% ис- кусственного •' ангидрита (гипс, обожженный при 700°) . . . 0,4 14,0 25,3 7,1 7—00 9—20 7,5 11,4 25,4 33,2 183 192 238 391
85% шлака (основного) 4~ 15% при- родного ангидрита 2,1 16,9 28,8 6,7 8-05 12,25 4,9 8,9 24,9 37,9 45 102 338 321
85% шлака (основного) -}- 15% природного гипса . . .... 0,4 14,0 25,3 7,3 '6-00 8-10 15,4 18,4 29,9 34,7 92 103 312 360
85% шлака (основного) 4-15% эс- трих-гипса . . . . 0,8 П,7 27,8 7,7 7—55 Ю-Ю 6,0 10,0 21,2 28,2 81 100 284 249
85% шлака (кислого) 4" 15% при- подного ангидрита 0,4 10,2 27,3 6,8 7-30 11—30 6,5 9,0 25,3 31,5 62 108 226 231
85% шлака (кислого) 4- 15% ис- кусственного ангидрита (гипс, обожженный при 700°) .... 0,5 11,1 26,1 7,3 6-20 9-20 9,4 14,5 28,1 36,3 76 1 116 287 293
Примечание. Ангидрит можно добавлять к шлакам в значительно большем количестве. Наши исследования
показали, что сульфат кальция можно добавлять до 60% и более, при условии, если концентрация СаО в жидкой фазе
не превышает 1,08 г!л. При добавке к полуводпому гипсу, ангидриту или эстрих-гипсу 10—15% основного доменного
шлака при незначительном содержании извести затвердевший материал приобретает не только значительную прочность,
но и повышенную водоустойчивость.
Таблица 16
Требования к химическому составу доменных шлаков
Основные шлаки Кислые шлаки
Показатели II сорт
I сорт 1-я груп- па 2-я груп- па 3-я груп- па н Е- сх. £ о 8 •—' 1—1
Модуль основности % СаО + % MgO % SiOa 4- %А120з ’ не менее . 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 0,65
Модуль активности % АЬОз 0,25 0,25 0,17 0,40
а-г» , не менее % SiO2 Содержание зрКисч марганца (% 0,20 0,33
МпО), не более Содержание сульфидной . . • . > серы (%), 2,0 5,0 4,0 2,0 2,0 4,0
не более .... • • • • • 3,6 1 3,6 3,6 3,6 не норми- руется
Таблица 17
Химический состав кислых и основных
доменных шлаков (в %)
Наименование завода SiO, А120з РеаО3 СаО MgO МпО SO3 S
Мариупольский . . . 37,57 8,86 0,76 45,80 1,30 3,09 2,77
Нижне-Салдинский . 35,12 19,92 0,67 38,97 2,98 1,69 0,33 0,61
Чусовской (передель- ный шлак) .... 34,56 20,81 1,П 35,17 6,28 1,65 0,11 0,12
Чусовской (литейный шлак) 36,28 19,21 1,35 33,75 6,83 1,90 0,40 0,24
Нижне-Тагильский . 37,88 19,20 1,27 36,44 2,37 1,90 0.49 0.18
Магнитогорский (ли- тейный шлак) . . . 36,16 20,25 1,20 33,90 4,00 3,45 5.35 0,23
Надеждинский . . . 33,84 21,35 0,96 39,06 2,17 2,П 0.54 0,34
Тульский 38,0 12,0 0,61 45,64 1,56 0,44 — 1,60
Алмазнянский . . . 34,3 8,5 0,9 50,0 3,9 0,58 — 1,63
Липецкий 36,21 10,16 1,17 48,86 1,33 — 1 2.10
Исследованный нами .шлако-ангидритовый цемент (такого
состава: 80—90% кислого доменного шлака Нижне-Тагильского
завода, 8—15% ангидрита, 2—7% обожженного доломита)
приобрел в условиях водного хранения значительную механиче-
скую прочность (табл. 18).
28
Таблица 18
Прочность шлако-ангидритового цемента (1 .*3) при водном хранении
Предел прочности в кг/см* при
Продолжительность водного хранения растяжении сжатии
4 суток ..... 6-9 60—110
7 » ..... - . 7-10 65-130
28 » ... . ... 10-22 180-350
3 месяца .... .... 22—37 285- 450
6 месяцев .... ... 27—38 270-485
9 » 29-39 305-490
12 » 35-45 390- 530
Прочность этого цемента зависит от химического состава
шлаков, температуры обжига гипса и доломита. Поэтому, гипс
на ангидрит обжигают при температуре не ниже 600°, а доло-
мит—при 1000—1100°, т. е. до полной декарбонизации углекис-
лого кальция и магния.
Шлако-ангидритовый цемент был исследован как в трамбо-
ванных, так и в пластичных растворах (1 :3). Результаты испы-
таний приведены в табл. 19.
Таблица 19*
Прочность шлако-ангидритового цемента в трамбованных и пластичных
растворах
Растворы Предел прочности раствора 1 : 3 в кг/см*
• при растяжении через при сжатии через
3 су- ток 7 су- ток 28 су- ток 3 су- ток 7 су- ток < 28 су- ток
Трамбованные ..... 20,4 24,1 30,5 195 286 359
Пластичные 20,3 24,8 26.9 97 117 211
Следует отметить, что добавка ангидрита весьма положи-'
тельно влияет на физико-механические свойства и глиноземи-
стого цемента. В этой связи напомним, что твердение глинозе-
мистого цемента в основном протекает по следующей реакции:-
2(СаО • A1sO8) 4- aq==2СаО- А1,О8- 7HSO + Al A* nH2O;
2(5CaO • 3A1A) -f- aq = 5(20 О • A! aO8 • 7HSO) + AlaO3 • n H2O-
При этом сначала растворяются продукты реакции, а затем
образуется коллоидная фаза, которая постепенно принимает вид
тонкозернистой массы; мельчайшие кристаллики 2СаО • А12Оз '
•7Н2О в гелеобразной массе А12О3 • лН2О быстро увеличивают-
2бо
ся в размерах, образуя кристаллический сросток 2СаО • AI2O3 •
• 7Н2О, и цемент твердеет.
Однако данная реакция имеет место лишь при нормальной
температуре твердения (18—20°). В процессе же гидратации
глиноземистого цемента температура поднимается до 60—80° и
выше, и тогда характер реакции меняется согласно уравнению:
3(СаО • А13О8) 4- aq = ЗСаО • А12О8 • 6Н2О + 2 А18О8 • пН2О.
Вследствие присутствия ЗСаО • А120з • 6Н2О, образовавшего-
ся в виде кубических мелких кристаллов в массе геля А12О3 •
• /гН2О, прочность глиноземистого цемента резко снижается, бо-
лее чем на 50%. Именно из-за этого обстоятельства глиноземи-
стый цемент нельзя использовать для массивных бетонных со-
оружений, не прибегая к специальным мероприятиям.
Но1, как показали наши исследования, это отрицательное
явление можно устранить, введя в состав глиноземистого ‘ це-
мента 25—30%' ангидрита. Алюминаты кальция глиноземистого
цемента, СаО • А12О3 и 5СаО • ЗА12О3, растворяясь в воде, всту-
пают во взаимодействие с- ангидритом.
В результате этого взаимодействия образуется гидросульфо-
алюминат кальция ЗСаО • А120з • 3CaSO4 ’ ЗШ2О, который яв-
ляется структурным элементом затвердевшего цементного кам-
ня, придает ему высокую механическую прочность, изменяя ха-
рактер кривой тепловыделения в процессе гидратации цемента,
и устраняя усадку. Сказанное подтверждается эксперименталь-
ными данными, приведенными в табл. 20.
Как видим, бесспорным является весьма благоприятное
влияние искусственно полученного и природного ангидрита на
рост прочности цемента в адиабатических условиях. Так, если
при температуре 50—60° прочность глиноземистого цемента рез-
ко упала (в возрасте 28 дней предел прочности при сжатии со-
ставил 150 кг!см2 вместо 575 кг!см2 при температуре 20—30°),
то с введением 25%' ангидрита предел прочности при сжатии
почти не нарушился.
При добавке к глиноземистому цементу природного ангидри-
та начало и конец схватывания цемента удлиняются.
Было изучено также влияние температуры обжига гипса на
свойства глиноземистого цемента (табл. 21). К цементу добав-
ляли 25%! гипса, обожженного при температуре от-200 до 11'00°.
Из табл- 21 вытекает, ито для получения цемента максималь-
ной прочности 'Гипс следует обжигать до образования нераство-
римого ангидрита, т. е. при температуре около 600—700°. Если
же гипс обжигать при температуре, когда образуется полугид-
рат, то прочность цемента будет значительно ниже, а, кроме
того, начало и конец схватывания весьма убыстрятся. Пе-
режог гипса до образования Свободной извести влияет на це-
мент неблагоприятно: прочность его резко снижается.
30
Таблица 20
Влияние ангидрита (искусственно полученного и природного) на физико-
механические свойства глиноземистого цемента (при обычной и
повышенной температурах)
Состав цемента Нормальная густота в % Сроки схва- тывания в час.-мин. Предел прочности при сжатии в кг/см* (раствор 1:3) (хранение в воде)
Твердение при 20—30° Твердение при 50—60°
1 :0 1:3 начало конец 1 сутки 3 суток 7 суток 28 суток 3 меся- ца 1 сутки 3 суток 7 суток 28 суток 3 меся- ца
• Глиноземистый цемент 100% 24 8,0 0-35 1—10 530 550 540 575 610 220 118 144 150 185
Глиноземистый цемент 75% + 25% искусст- венного ангидрита . . 20 6,0 0—25 0—45 420 450 500 560 680 420 450 450 550 675
Глиноземистый цемент 75% 4- 25% природно- го ангидрита .... 20 7,5 1—00 2—05 290 345 400 420 480 300 360 420 410 525
со
Таблица 21
Влияние сульфата кальция, обожженного при разных температурах,
на свойства глиноземистого цемента
Температура обжига гипса в град. Нормальная густота в % Сроки схва- тывания в час.—мин. Предел прочности раствора (1:3) в кг 1см1 (хранение образцов при 50-60°) при
начало конец растяжении сжатии
1 сутки 3 суток 7 суток 1 сутки 3 суток 7 суток
Без обжига 22,5 0—15 0-30 24,7 29,1 29,8 402 359 435
200 31.2 0-03 0—10 19,5 23,0 22 214 266 284
300 - 400 27,5 0—05 0-15 19,8 19,5 17 304 469 48&
500—600 24,5 0-30 0-55 27,1 28,8 32 533 577 612
600—700 26,5 0-30 1-25 24,1 27,0 30 499 531 591
700- 800 24,0 0—35 1—00 29,5 29,1 36 524 549 584
1100 24,5 3-15 4—55 8,7 8,3 11 248 172 161
Глава V
СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Сырьем для производства ангидритового цемента служат
гипсовый камень и ангидрит. В табл. 22 и 23 приведены данные
Рис. 8» Выход ангидрита у горы «Б. Колпак>
(село Охлебинино).
о химическом составе гипсов и ангидритов отдельных наиболее
важных в промышленном отношении месторождений (рис. 8,
9 и 10).
3 Зак. 785 33
Химический состав
Месторождения СаО SO3
Кунгурское ..... 32,60-40,92 40,13—46,50
(51,52)
Архангельское - . . 32,49 46,17
31,21 48,04
Камско-Устьинское ........ 31,84—32,85 41,00-46,92
Худанское 31,01—31,38 44,82-45,02
Ткварчельское . . 32,05 45,23
Уквезанское 32,20 46,20
Прибрежная полоса северо-восточного и
южного побережья Карабугазского за-
лива . . 32,20—33,02 42,83—45,95
Деконское 32,52—32,60 42,36—46,30
Артемовское . . . . 32,49-32,81 45,12—45,39
Разъезд Пшеничная (Артемовский рай-
он УССР) . . ........ 32,59 45,00
Узкульское . . 32,97 45,03
Чукур-Кояшское (Крым) 29,77-32,01 40,00—41,10
Каменец-Подольское 32,71 46,18
Сталиногорское1 (24,5)30,84— (31,80)
32,69 38,09—44,79
Филинское , .......... 32,63 46,11
Львовское 31,97 44,31
Южно-Казахское . . 32,42—35,16 45,16-45,96—
• 51,92
1 Гипс залегает на глубине около 150 л* от поверхности. Он содержит от
нических веществ. Образцы, сформованные из обожженного гйпса, имеют
34
Таблица 22
гипсов (в %)
SiOa А120з Ре2Оз MgO Н2О
0,28—2,75 0,24- -0,45 0,21—0,73 18,52—19,20 (12,26)
0,02 1,40 0,07 0,42 0,11 20,23 19,07
0,04-0,34 0,07- -0,78 0,08—0,56 20,58—21,29
2,04—2,12 0,61—1,10 0,30-0,32 Следы 20,20
Следы 2,40 — Саеды 20,30
Саеды Следы 0,65 Следы 20,81
Следы 0,12- -0,34 0,20-0,62 19,80-21,07
0,70-3,08 0,21—0,31 0,60—1,39 19,35- 20,22
0,36-0,58 0,18- -0,36 0,21-0,63 18,83—19,91
1,10 3,12 0,42 17,88
0,14 0,8 — 21,06
1,10-1,40 1,14- -5.99 0,16-0,65 20,40-24,40
0,24 0,30 0,03 20,41
0,81-5,78 0,21—1,48 0.16-0,45 0,47—2,39 17,70-19,80
0,13 Саеды Следы 0,17 20,56
3,06 0, 30 0,40 19,60
0,28-0,62 0,37- 0,48 Следы 0,01 0,17—0,64 16,34—19,71
0,67 до 4,47% ангидрита, до 3,14% MgCOs, до 2,54% СаСОз, до 0,4% орга-
сероватый оттенок, который на свету постепенно исчезает.
35
3*
Рис. 9. Выход гипса и ангидрита у горы «М. Колпак» (село
Охлебинино).
Рис. 10. Выход ангидрита у горы Караташ вблизи села Охлебинино
36
Таблица 23
Химический состав гипсов и ангидритов БАССР (в %)
Месторождение СаО SO3 SiOa АЬОз-Ь +Fe2O3 MgO НаО
Охлебининское . . 32,73 46,09 Г и п с 0,20 0,36 20,38
Ищеевское . 32,25 45,31 0,86 0,32 — 20,05
Карайгановское 32,50 45,60 0,23 0,10 0,20 21,16
Красноусольское . 32,94 48,68 — 0,12 0,05 18,35
Чесноковское . . 31,80 45,62 0,12 0,28 0,92 21,42
Смакаевское 32,72 44,17 0,84 0,28 0,15 20,96
Стерлитамакское . 32,84 44,88 0,16 0,20 0,32 21,63
Охлебининское 37,00— А 55,00— н г и 0,10— Д Р и 0,10— т 0.03- 0,10-0,96
41.70 56,60 4,20 3,60 1,70 и выше
Кара-Ташское . . 38,00— 55,00— —. 0,10- 0,12— 0,12-
41,20 58,20 0,50 0,52 6,73
Для производства ангидритового цемента можно использо-
вать также гипс и ангидрит, являющиеся отходами различных
химических производств (изготовление фосфорной кислоты пу-
тем экстракции фосфоритов серной кислотой; плавиковой кисло-
ты из плавикового шпата; хромата и бихромата из хромовой
руды; некоторых красителей).
Гипсовый камень, используемый для производства ангидри-
тового цемента, должен содержать в высушенном (при 60°)
состоянии не менее 90%' двуводного сернокислого кальция.
При этом наличие кусков пустой породы не допускается.
Ангидрит, получаемый путем обжига гипса, не должен со-
держать свободной извести и сернокислого кальция (CaS). Сво-
бодная известь получается при повышении температуры в зоне
обжига сверх 750°.
Сернистый кальций образуется, если гипс обжигают в вос-
становительной газовой среде, или если куски гипса в процессе
обжига соприкасаются с углем.
При наличии в искусственном" ангидрите свободной извести
(свыше 0,2% ) механическая прочность цемента снижается, если
в качестве катализатора добавляют бисульфат натрия с желез-
ным либо медным купоросом или другие растворимые сульфа-
ты. Присутствие в ангидрите свободной извести легко обнару-
жить 1при помощи фенолфталеина по фиолетовому окрашива-
нию. При щелочных катализаторах (обожженный доломит, из-
весть, магнезия и т. п.) наличие в ангидрите свободной извести
не является вредным для цемента.
Если в ангидрите содержится сернистый кальций, то нерав-
номерно изменяется объем твердеющего цемента, в особенности,
37
когда в качестве катализаторов добавляют растворимые сульфа-
ты. Сернистый кальций в ангидрите легко обнаружить при по-
мощи соляной и серной кислоты по запаху сероводорода и по-
чернению бумажки, омоченной уксуснокислым свинцом (образо-
вание PbS). Недожог гипса также снижает качество ангидрито-
вого цемента. При наличии растворимого ангидрита (образуется
в случае обжига гипса при температуре ниже 500° или недоста-
точной выдержки в зоне максимальной температуры) ангидри-
товый цемент слишком быстро схватывается, и механическая
прочность его снижается.
В качестве катализатора при производстве ангидритового це-
мента применяют, как уже было сказано выше, известь (1—
5%), бисульфат или сульфат натрия (0,6%) с медным либо
железным купоросом (0,8%), основной доменный шлак (10—
15%), отход от производства глинозема из бокситов (3—8%),
сернокислый глинозем (1—3%), квасцы (1—3%) и др.
Катализатор должен быть сухим, а величина зерен его,
растворимых в воде, не должна превышать 3 мм. Важно при
этом, чтобы катализатор был равномерно распределен в массе
ангидрита. Если в качестве катализатора применяют обожжен-
ный доломит, то сырой доломит должен содержать не менее
18 %* MgO. Обжигать доломит можно в тех же печах, что служат
для обжига пйгса, но при более высокой температуре (800—
900°); обожженный доломит может содержать до 5% свобод-
ной извести. I
Измельченный ангидрит (природный или полученный путем
обжига гипса при 600—700°) без катализатора можно хранить
весьма продолжительное время (до двух лет и более) без сни-
жения механической прочности ангидритового цемента.
Глава VI
ПРОИЗВОДСТВО АНГИДРИТОВОГО ЦЕМЕНТА
Рассмотрим прежде всего схему производства ангидритового
цемента из искусственно полученного ангидрита.
Доставляемый на завод гипсовый камень укладывают в шта-
бели. Запас его на заводе должен быть не менее трехмесячного.
Гипс обжигают на ангидрит в шахтной или вращающейся печи.
В первом случае гипсовый камень дробят на щековой дробилке
на куски размером от 5 до 15 см в поперечнике. Во втором 'Слу-
чае гипсовый камень дробят до зерен величиной 3—4 см в по-
перечнике.
Мелочь, получающуюся при дроблении гипсового камня для
обжига в шахтной печи (количество ее не должно превышать
5—10%’, величина зерен — от муки до 5 см), нельзя загружать
в печь, так как это нарушает тягу (эту мелочь используют для
производства штукатурного гипса).
На рис. 11 изображена схема производства ангидритового
цемента с двумя катализаторами (сульфат натрия и железный
купорос), Принятая на одном из действующих заводов. Гипсо-
вый камень обжигают в шахтной печи производительностью
около 50 т ангидрита в сутки.
Дробленый гипсовый камень со склада 1 при помощи ски-
пового подъемника 2 подают в шахтную печь 3. Размер кус-
ков камня, подаваемого в печь, регулируют при помощи ре-
шетки, установленной над загрузочной воронкой. От размеров
кусков зависит не только продолжительность и полнота1 обжига,
но и равномерность питания печи сырым материалом. Слишком
большие куски гипса при поступлении в загрузочную воронку,
диаметр которой составляет около 50 см, могут заклиниться
в горловине и воспрепятствовать посадке конуса в отверстие
воронки, а это нарушит тягу в печи и задернет поступление
в нее камня.
Шахтная печь для обжига гипсового камня на ангидрит долж-
на быть с выносными топками, с принудительным дутьем под
колосники и подводкой вторичного воздуха для создания окис-
39
Рис. 11. Схема производства ангидритового цемента.
15500
Рис. 12. Шахтная печь для обжига гипса на ангидрит.
Зак. 785
лительной среды. Основные размеры такой печи производи-
тельностью около 50 т ангидрита в сутки приведены на рис. 12.
Техническая характеристика печи такова:
рабочая высота шахты ................... 8,2л
площадь поперечного сечения шахты на
плошадь поперечного сечения шахты на
уровне низа газовых окон..................... 2x3=6 м*
рабочий объем шахты ...................... 41 м*
высота части шахты, футерованной шамот-
ным огнеупором........................ 5,5 л
высота нефутерованной части шахты . - 2,46 м
зона обжига • 2 м
зона подогрева .... ........... 2 м
зона движения холодного гипсового камня 2,25 л
Гипсовый камень обжигают в температурном интервале
600—700°, с выдержкой в зоне обжига при указанной темпера-
туре около 3—4 час. и в зоне остывания 8 часов. При .выдерж-
ке в зоне обжига в течение 3 часов ускоряется процесс обжига,
соответственно уменьшается расход топлива и, следовательно,
снижается себестоимость цемента. Весь процесс обжига гипсо-
вого камня на ангидрит занимает около 17—18 часов.
Гипсовый камень загружают в печь каждые 15 минут по
1 т. Воздух подают в зону охлаждения через верхнее или ниж-
нее отверстие (при крупных кусках гипса—через нижнее отвер-
стие, а при мелких—через верхнее). Дымосос должен работать
с таким расчетом, чтобы в шахте создавалось разрежение в
1,5—2 мм вод. ст. или, в крайнем случае, во избежание вылета
пламени из топок при заброске угля, нулевое давление в зоне
жаровых влетных окон. Температура дымовых газов составляет
130—150^. Расход условного топлива около 7%'. Коэффициент
полезного действия печи—0,5.
Продукт обжига выгружают из шахтной печи при помощи
разгрузочного устройства системы Антонова с трехступенчатым
шкивом на редукторе. Температура ангидрита при выходе из
печи около 200—300°. Из печи ангидрит попадает на пластин-
чатый транспортер 4 (см. рис. 11) и направляется по последне-
му в дробилку 5 для измельчения до величины зерен 3—4 мм в
поперечнике. Так как из шахтной печи ангидрит выходит хруп-
ким, то для дробления вполне целесообразно применять молот-
ковую дробилку конструкции Белякова, изображенную на
Корпус этой дробилки состоит из основания 1 и крышки 2,
в верхней части которой крепится приемная воронка 3. На бо-
ковых выступах основания установлены подшипники 4, в кото-
рых вращается вал с насаженными на него двумя дисками 5.
В отверстиях дисков шарнирно устанавливаются шесть молот-
ков 6. Корпус дробилки с внутренней стороны облицован пли-
41
та.ми 7 из закаленного чугуна или стали. В нижней части кор-
пуса на шарнире 8 подвешивается колосниковая решетка 9.
Рис. 13. Однороторная молотковая дробилка конструкции Белякова.
Техническая характеристика молотковой дробилки Белякова
такова:
размер разгрузочного отверстия . 120Х 310 мм
число оборотов в минуту . . . 1100—1250
потребная мощность двигателя . . 15—16 л. с.
средний вес машины............ 1320 кг
производительность............ 2—4 м3]час
Пройдя дробилку, материал ковшовым элеватором 6 (см.
рис. 11) передается в главный железобетонный бункер 7, снаб-
женный тарельчатым питателем. Объем бункера—около 70 м3.
Бункер состоит из призматической iT пирамидальной частей;
размер призматической части—4,2X4,1X4,8 м, высота пирами-
дальной — 2,3 м. Запас ангидрита в бункере должен быть
рассчитан не менее чем на двое суток работы, что очень важ-
но на случай временной остановки агрегатов, расположенных
между печами и главным бункером. Тарельчатый питатель диа-
метром 130 см делает 4 оборота в 1минуту.
Смеси катализаторов приготовляют следующим образом.
Сульфат натрия со склада 8 (см. рис. 11) подают в сушилку 9
для подсушки, которая производится в подовой сушилке, во
вращающемся сушильном барабане или в специальной установ-
42
ке для подсушки материала во взвешенном состоянии. После
подсушки сульфат измельчают в дробилке 10, в которой из-
мельчают также и ангидрит, и элеватором 11 подают в бун-
кер 12 емкостью 9,7 м3. Часть ангидрита берут с пластин-
чатого транспортера 4 и тем же элеватором 11 направляют в
бункер 13.
Оба бункера 12 и 13 через тарельчатые питатели подают
сульфат и ангидрит в весовом отношении 1 : 10 в смесительный
шнек 14 длиной 4 м. В шнек подается в минуту 5 кг катализа-
тора и 50 кг ангидрита. Из шнека 14 смесь направляют элева-
тором 15 в бункер 16 емкостью 8,3 м3.
После того как заготовлена смесь сульфата натрия с ангид-
ритом, таким же способом и в таком же соотношении заготов-
ляют смесь из железного купороса с ангидритом. Железный ку-
порос со склада 8 направляют в сушилку 9, измельчают в дро-
билке 10 и элеватором 11 перебрасывают в бункер 12, к этому
времени уже освобожденный от измельченного сульфата. После
подачи купороса в бункер 12 начинают подавать ангидрит. Его
через дробилку 10 элеватором 11 подают в бункер 13, к этому
времени также освобожденный от ангидрита первой смеси. Из
обоих бункеров материалы через тарельчатые питатели снова
направляют в смесительный шнек 14, откуда готовую смесь по-
дают элеватором 15 в бункер 17 емкостью 8,3 л:3.
Таким образом, бункер 16 наполняется смесью «сульфатной»
(сульфат натрия с ангидритом), бункер 17—смесью «купорос-
ной» (купорос с ангидритом) и бункер 7—ангидритом (продук-
том обжига гипсового камня в шахтной печи). Из всех этих’
бункеров материалы через тарельчатые питатели подают в оп-
ределенной пропорции на ленточный транспортер 18. Количест-
во этих материалов контролируют при помощи особых указате-
лей—двух металлических линеек с делениями в сантиметрах.
Вертикальная металлическая линейка устанавливается на подъ-
емном механизме, т. е. на колпаке, спускающемся от бункера
на тарелку, а горизонтальная металлическая линейка — у го-
ризонтального тарельчатого скребка.
Правильность дозировки материалов проверяют не менее 2—
4 раз в смену. Только при равномерной подаче материалов из
бункеров на транспортерную ленту обеспечивается в дальней-
шем необходимое соотношение между ангидритом и катализа-
торами, и, следовательно, стандартное качество цемента.
С ленточного транспортера материалы поступают на помол
в шаровую мельницу 19. Запас катализаторных смесей в бунке-
рах 16 и 17 создается на 30—40 час. работы. Когда этот запас
истощается, катализаторные смеси заготовляют снова в указан-
ном выше порядке.
Ангидрит с катализатором размалывают в однокамерной
укороченной шаровой мельнице с замкнутым циклом помола.
43
Техническая характеристика мельницы такова:
диаметр.............................1,5 лс
длина .... ...............1,5 м
число оборотов в минуту . . . ] . 28
вес шаров .... .3150 кг
диаметр шаров ..... ... 9—10 и 5—6 см
производительность мельницы около 4,5 т!час
мощность мотора..................... 50—60 кет
Подшипники мельницы охлаждают водой. Материал посту-
пает в мельницу через полую цапфу со шнековыми лопастями на
внутренней поверхности. Выходная полая цапфа с такими же
лопастями снабжена сеткой, задерживающей крупные куски ма-
териала.
Мелкие частицы ангидритового цемента из мельницы 19
поступают при помощи элеватора 20 в сепаратор 21. В сепара-
торе от цемента отделяются крупные частицы, возвращающиеся
обратно в мельницу.
Схема мельницы с сепаратором показана на рис. 14.
Техническая характеристика сепаратора такова:
диаметр . . . - . ..................2,5 м
число оборотов в минуту.................. . 200—350
потребная мощность ...... . . .7 кет
Сепаратор снабжен шестью лопатками.
Так как размолотый ангидритовый цемент доходит до этой
установки еще теплым, то частицы его прилипают к стенкам
сепаратора, и поэтому каждые 2—3 дня его обязательно вскры-
вают и стенки очищают волосяными' щетками. Крышки люков
сепаратора должны плотно прилегать, так как иначе возможно
выдувание тонких фракций цемента.
Из выходного отверстия сепаратора ангидритовый цемент
поступает на ленточный транспортер 22 (см. рис. 11), а с него,
через элеватор 23 — в железобетонные силосы 24, которых
должно быть от 2 до 4, емкостью 350—400 т каждый. Из сило-
сов ангидритовый цемент направляют по течке непосредственно
в железнодорожные вагоны 25 или навалом грузят в авто-
машины. Иногда его упаковывают в бумажные или джутовые
мешки.
При работе только на одном катализаторе (известь, основ-
ной доменный шлак, обожженный доломит и др.) схема приго-
товления катализаторной смеси с ангидритом упрощается- Бун-
кер 13 заполняют ангидритом, а бункер 12—катализатором.
Ангидрит и катализатор направляют в смесительный шнек 14
и элеватором 15 Поочередно подают в бункеры 16 и 17. Из
последних материалы поступают через тарельчатые питатели и
транспортерную ленту 18 в шаровую мельницу 19. Подача ка-
тализатора регупируется с таким расчетом, чтобы в конечном
продукте (ангидритовом цементе) содержалось 3,5% извести
• 44
(в зависимости от ее активности), или 10 — 15%.« доменного1*
шлака, или 3,5%' обожженного доломита.
Когда гипсовый камень обжигают на ангидрит во вращаю-
щейся печи, то схема производства ангидритового цемента преду-
сматривает такие операции: 1 2
Рис. 14. Схема установки мельницы с сепаратором:
1—мельница; 2—элеватор; 3—сепаратор.
1) дробление гипсового камня в щековой дробилке до кус-
ков величиной 3—4 см в поперечнике;
2) обжиг во вращающейся печи, футерованной шамотным
огнеупором;
45
3) помол в шаровой однокамерной мельнице с сепаратором.
Если для производства ангидритового цемента используется
природный ангидрит, то его до дробления обычно подсушивают
при 170—180°. Предварительная подсушка снижает механиче
скую прочность естественного камня и значительно облегчает
помол.
В связи с тем, что исключается процесс обжига или продол-
жительность его уменьшается до 1 часа, себестоимость цемента
из природного ангидрита ниже, чем из искусственно полученно-
го безводного гипса.
Основные правила техники безопасности при работе на за-
воде ангидритового цемента те же, что и на заводах портланд-
цемента.
Глава VII
МЕТОДИКА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИИ
1. Определение тонкости помола
Для определения тонкости помола пользуются ситом, состоя-
щим из цилиндрической обоймы с натянутой сеткой № 0085
(4900 отв/см2), донышка и крышки. Все составные части сита
плотно входят одна в другую.
Навеску ангидритового цемента в 50 г, высушенную при
110+5° в сушильном шкафу в течение часа, кладут на сито.
Закрыв сито крышкой, цемент просеивают, встряхивая прибор в
наклонном положении и постепенно поворачивая его на полный
оборот вокруг вертикальной оси. В конце испытания контроль-
ный просев производят на бумагу. Испытание считается закон-
ченным, когда в течение минуты через сито проходит не более
0,05 г цемента.
Тонкость помола выражают в процентах и определяют взве-
шиванием остатка цемента на сите № 0085 (4900 отв/см2), кото-
рый должен быть не более 15%.
2. Определение нормальной густоты цементного теста
Нормальную густоту цементного теста определяют в приборе,
изображенном на рис. 15, который устроен следующим образом.
Цилиндрический металлический стержень свободно перемещает-
ся в вертикальном направлении в обойме станины и закрепляет-
ся на желаемой высоте зажимным винтом. Стержень снабжен
указателем для отсчета величины перемещения его по милли-
метровой шкале, прикрепленной к станине. В нижнюю часть
стержня вставляется металлический цилиндр диаметром 1 см.
Допускаемое отклонение от указанного размера диаметра—не
более +0,01 см. Поверхность цилиндра должна быть гладкой и
чистой. Вес стержня вместе с цилиндром — 300+2 г.
Испытуемым тестом заполняют коническое эбонитовое, мед-
ное или стальное кольцо, под которое предварительно подкла-
дывают стеклянную пластинку (бумагу подкладывать не сле-
дует). Верхний диаметр кольца в свету 7,5 см (+0,5 см), ниж-
47
ний _ 6,5 см (+ 0,5 см) и высота 4 см (±0,5 см). Перед ис-
пытанием надо убедиться, свободно ли опускается стержень
прибора и хорошо ли работает зажимной винт, а также прове-
рить нулевое показание прибора, для чего измеритель густоты
приводят в соприкосновение со стеклянной пластинкой.
Тесто затворяют вручную или в смешивающем аппарате. При
затворении вручную отвешивают 400 г ангидритового цемента,
помещают их в сферическую ме-
Рис. 15. Прибор для определе-
ния нормальной густоты и
сроков схватывания цементно-
го теста.
таллическую чашку' (диаметр
чашки 40 см, высота 10 см), де-
лают в цементе углубление и
вливают в это углубление 80—
120 см3 воды. Тотчас же после
этого начинают осторожно пере-
мешивать, а затем энергично
растирать тесто лопаткой, округ-
ленной настолько, чтобы она
вплотную подходила к стенкам
чашки. Тесто растирают во вза-
имно перпендикулярных направ-
лениях. Продолжительность пе-
ремешивания цемента с водой —
5 мин., считая с момента напол-
нения чашки водой.
До заполнения тестом кольцо
и стеклянную пластинку протира-
ют тряпкой, слегка пропитанной
машинным маслом. Заполнив
кольцо цементным тестом, 5 —
6 раз встряхивают кольцо, слегка
ударяя для этого о край стола
стеклянной пластинкой. Затем
поверхность цементного теста выравнивают заподлицо с
краями, срезая избыток его ножом, смоченным водой. Поставив
кольцо с тестом на пластинку прибора, приводят измеритель
густоты в соприкосновение с (поверхностью теста в кольце и за-
крепляют стержень винтом. Быстро отвернув винт, дают изме-
рителю густоты свободно погрузиться в тесто, наблюдая за по-
гружением по перемещению указателя вдоль шкалы прибора.
Как только измеритель перестанет опускаться, стержень снова
закрепляют винтом и делают отсчет по шкале.
Густота теста считается нормальной, если измеритель густо-
ты не доходит до дна на 5—7 мм.
3, Определение сроков схватывания цементного теста -
Определив1 нормальную густоту цементного теста, заменяют
в этом приборе цилиндр иглой с площадью поперечного сечения
1 мм2, диаметром 1,1+0,04 мм и длиной 50 мм, а на верхнюю
48
тарелку стержня добавляют до 300 + 2 г груза. Перед испыта-
нием проверяют нулевое показание шкалы, приводя для этого
иглу в соприкосновение со стеклянной пластинкой.
Проверив прибор, доводят иглу до соприкосновения с поверх-
ностью теста и закрепляют стержень винтом. Затем, отвернув
винт, дают игле свободно погрузиться в тесто. Только в начале
испытания, пока тесто настолько жидко, что можно опасаться
слишком сильного удара иглы о стеклянную пластинку, иглу
слегка задерживают, чтобы она не погнулась. Когда же тесто
загустеет настолько, что опасность повреждения иглы исклю-
чается, ей дают свободно погружаться. Во всяком случае, момент
начала схватывания теста определяют при свободном погруже-
нии иглы.
Иглу погружают в тесто до начала схватывания через каж-
дые 5 мин., а затем — через каждые 15 минут. При этом коль-
цо после каждого погружения иглы передвигают. После каждого
погружения иглу вытирают чистой тряпочкой или фильтроваль-
ной бумагой. Воду, которая может выделяться во время испы-
тания на поверхности теста или из-под кольца, удалять не сле-
дует.
В рабочем журнале отмечают температуру помещения, в ко-
тором производится испытание, причем эта температура должна
составлять 20+5°.
За начало схватывания принимается время, протекающее от
начала затворения (момент приливания воды) до момента, ког-
да игла не будет доходить до дна на 0,5 мм. За конец схваты-
вания принимается время от начала затворения до момента,
когда игла опускается в тесто не более чем на 1 мм.
При определении сроков схватывания надо ограждать коль-
цо с цементом от толчков и не переносить его с места на место.
Схватывание ангидритового цемента должно начинаться
не ранее 30 мин. и заканчиваться не позднее 24 час. от начала
затворения.
4. Определение равномерности изменения объема
Из теста нормальной густоты, для которого берут 450 г це-
мента, скатывают на ладони 6 шариков диаметром примерно
4 см и приготовляют из них цементные лепешки. Для этого
шарики помещают на стеклянные пластинки, протертые вазе-
лином или машинным маслом, и постукивают этими пластин-
ками о твердую поверхность. При этом шарики расплываются в
лепешки диаметром 7—8 см и толщиной в центре около 1 см.
Поверхность лепешки сглаживают мокрым ножом. После вы-
держивания при комнатной температуре в течение 24 час. все
лепешки помещают на стеклянных пластинках в термостат, в
котором выдерживают их 2 часа при 115—120° (горячая ^гро-
ба).
4 Зак. 785 49
Ангидритовый цемент признается доброкачественным, если на
лепешках после выдерживания в термостатах не обнаружива-
ются трещины, видимые невооруженным глазом и в лупу а так-
же какие-либо искривления. J
5. Испытание на растяжение
Формы для образцов. Размеры образца цемента
для испытания на растяжение указаны на рис. 16. Формы для
Рис. 16. Размеры образ-
ца, сформованного из
цемента, для испытания
на растяжение.
Рис. 17. Бегунковая мешалка для
перемешивания цементного теста.
теста должны быть разъемными, а для раствора — неразъемны-
ми. Формы делают из нержавеющего металла. Они должны
быть настолько прочными, чтобы размеры их не изменялись и
чтобы при уплотнении образцов они не раздвигались. Все формы
должны быть пронумерованы.
Не реже одного раза в 6 месяцев формы надо1 выверять.
Формы для теста перед наполнением протирают изнутри
тряпкой, пропитанной машинным маслом. Формы для раствора
маслом не смазывают. Вынув образец из формы, последнюю
немедленно очищают.
Изготовление и хранение образцов из це-
ментного теста. Образцы из цементного теста изготов-
ляют следующим способом. Тесто приготовляют вручную или
механическим способом. В первом случае его замешивают ло-
паточкой в металлической чашке, во втором—в мешалке
(рис. 17).
При ручном способе затворяют тесто для шести образцов од-
новременно. Для этого берут 1000 г цемента и воду в количест-
ве, обеспечивающем нормальную густоту теста. Продолжитель-
ность перемешивания — 5 минут.
50
Формы для наполнения их тестом помещают на стеклянную
или металлическую доску. Тесто распределяют равными частями
в шесть форм и вминают в них овальной металлической ложкой
или ножом. Затем, чтобы удалить из образцов воду, формы
встряхивают в течение 2 мин., постукивая доской о край стола
со скоростью 100—120 встряхиваний в минуту. Через каждые
полминуты доску поворачивают на 90°. Через 5 мин. после окон-
чания встряхивания избыток теста срезают смоченным водой
ножом. Если пузырьки воздуха не перестают выделяться, то
формы продолжают встряхивать еще минуту.
Первые сутки после изготовления образцы хранят в формах,
не снимая с доски, в ванне с гидравлическим затвором.
По истечении суток образцы освобождают из форм. При этом
нельзя постукивать формами о стол или какой-либо другой
твердый предмет. Если при извлечении образцов установлено,
что они дали усадку, это обстоятельство необходимо отметить в
Рис. 18. Копер для трамбо-
вания цементных образцов.
рабочем журнале.
Образцы, вынутые из форм, устанавливают на ребро в один
ряд, на расстоянии 2 см один от другого, для хранения в ком-
натных условиях в течение 4, 7 и
28 суток. До установки образцы
нумеруют тушью.
Изготовление и хране-
ние образцов из раствора
1 : 3. Раствор затворяют одновре-
менно для 6 или 12 образцов. Для
этого берут 300 г (или соответствен-
но 600 г) цемента<, 900 г (или
1800 г) нормального песка и воду
в количестве, обеспечивающем
нормальную густоту раствора. За-
творение производится так же, как
в случае приготовления раствора
для определения нормальной гус-
тоты цементного теста.
Готовый раствор распределя-
ют равными частями по формам,
отвешивая по 200 г смеси на
каждый образец. Формы должны
быть установлены на подставке
копра (рис. 18), при помощи кото-
рого смесь трамбуют. Вес бабы
должен быть равен 2 кг, высота ее
падения—0,25 м\ число ударов—36.
Утрамбовав смесь, формы с образцами помещают на стеклян-
ные пластинки, протертые тряпкой, слегка пропитанной машин-
ным маслом. Свободную поверхность образцов тщательно вы-
а* 51
равнивают ножом заподлицо с верхними гранями форм. Образ-
цы вынимают из форм через сутки с момента изготовления.
Образцы из цементного раствора нумеруют и хранят так
же, как образцы из цементного теста.
Методы испытаний. Определение предала прочности
при растяжении производят на рычажном приборе (рис. 19).
Разрушающим грузом служит равномерно падающая дробь ди-
Рис. 19. Рычажный прибор для испытания цемент-
ных образцов на растяжение с соотношением плеч
1 : 50: 1—чугунная плита; 2—цилиндрическая стой-
ка; 3 и 4—рычаги; 5—серьга; 6—противовес; 7—ве-
дерко; 8.— образец-восьмерка; 9 — верхний захват;
10—нижний захват; 11—винт; 12—резервуар; 13—за-
движка желоба; 14—приспособление, автоматически
прекращающее поступление дроби в момент разры-
ва образца.
аметром до 2,5 мм. Скорость истечения дроби должна быть
100+10 г в секунду.
Перед помещением образца в захваты прибора проверяют
опорные призмы, и прибор устанавливают (без ведерка) так,
чтобы верхняя поверхность верхнего рычага совпадала с имею-
щейся на приборе чертой. Вес ведерка не должен превышать
25%' от веса разрывающего груза; в противном случае прибор
уравновешивается с ведерком. ,
Образец, вынутый из воды и обтертый сухой тряпкой, встав-
ляют в захваты так, чтобы его плоские грани совпадали с плос-
кими поверхностями верхнего и нижнего захватов. При вкла-
дывании образца в прибор на верхний рычаг в качестве проти-
вовеса помещают рейтер и поднимают рычаг на такую высоту,
чтобы в момент разрыва верхняя его поверхность находилась
по возможности на высоте черты. Между боковой поверхностью
образца и захватами прибора не должно быть зерен песка, а на
образце — заусенцев.
52
Выравняв образец и подвесив ведерко, снимают с верхнего
рычага рейтер и нагружают ведерко дробью. Когда вес дро-
би и ведерка достигает разрывной величины, образец разрывает-
ся и ведерко, упав на педаль прибора для подачи дроби, прекра-
щает выпуск последней.
Для определения предела прочности при растяжении ведерко
с дробью взвешивают с точностью до 10 а. Чтобы получить
разрывное усилие на 1 см2 площади наименьшего поперечного
сечения образца, надо вес ведерка с дробью в килограммах ум-
ножить на 10, исходя из следующего расчета:
отношение плеч нижнего рычага 1 :5, верхнего — 1:10, об-
щее 1 : (5ХЮ) = 1 : 50; площадь наименьшего поперечного се-
чения образца (средней его части) равна 5 см2.
На площадь в 5 см2 действует сила, в 50 раз превышающая
нагрузку на длинное плечо верхнего рычага; разрывное усилие
на 1 см2 составляет
где Р — вес ведерка с дробью.
Чтобы определить величину предела прочности при растя-
жении, разрывают 6 образцов и, выбрав из 6 полученных резуль-
татов 4 наибольших, вычисляют среднее арифметическое с точ-
ностью до 0,1. кг/см2.
Испытывая образцы из цементного теста, у которых при из-
влечении из форм была замечена усадка, необходимо опреде-
лять размер шейки каждого образца и в тех случаях, когда от-
клонение площади поперечного сечения от нормальной больше
+2%', предел прочности при растяжении рассчитывать по от-
ношению к действительной площади поперечного сечения шейки
образца.
Если на образце стоит номер формы, то предел прочности
необходимо также рассчитывать на действительную площадь
поперечного сечения шейки данной формы.
6. Испытание на сжатие
Предел прочности при сжатии определяют на кубиках из рас-
твора с нормальным песком (1 :3).
Размер форм для кубиков 7,07X7,07X7,07 см, площадь гра-
ни—50 cjwz.
Кубики приготовляют так же, как для определения нормаль-
ной густоты раствора. При ручном способе одновременно приго-
товляют раствор на два кубика, для чего берут 400 г цемента и
1200 г нормального песка и воду в количестве, обеспечивающем
нормальную густоту раствора. При пользовании мешалкой рас-
твор приготовляют на 6 кубиков, для чего берут 1200 г цемен-
та и 3600 г нормального песка.
53
Для определения предела прочности при сжатии приготовля-
ют 9 кубиков, из которых 3 испытывают через 3 суток, 3 — че-
рез 7 суток и 3 — через 28 суток после приготовления.
Кубики нумеруют и хранят так же, как и образцы, предназ-
наченные для испытания на растяжение.
По истечении 3, 7 и 28 суток с момента приготовления раст-
вора образцы испытывают на гидравлическом прессе, применя-
емом для нормальных испытаний каменных материалов и стро-
ительных растворов. Пресс не реже одного раза в год необходи-
мо проверять для учета действующих на кубик сжимающих сил.
Перед испытанием сжимающие поверхности пресса должны
быть очищены от грязи, песка и т. п. Кубик помещают на ниж-
нюю поверхность так, чтобы основанием 'Служили грани, парал-
лельные направлению трамбования.
Предел прочности при сжатии определяют как частное от
деления величины разрушающего груза на величину площади
грани (50 сти2). Для получения среднего значения берут среднее
арифметическое из двух наибольших результатов.
Если на кубике стоит номер формы, то предел прочности
рассчитывают по действительному поперечному сечению данной
формы.
Глава VIII
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АНГИДРИТОВОГО ЦЕМЕНТА
Ангидритовый цемент используется в строительстве для
различных целей. На основе ангидритового цемента изготов-
ляют: строительные растворы разных марок с песком речным
или шлаковым; теплые бетоны с заполнителями—неорганиче-
скими и органическими (шлаки, опилки и др.); холодные бето-
ны разных марок (от «30» до «75» и выше) на песке с гравием
или на песке со щебнем; штукатурки наружные и внутренние
разного состава и расцветки, кровельную черепицу, а также
другие изделия.
1. Строительные растворы
а) Важнейшие свойства строительных растворов
Ангидрит-цементные растворы обладают рядом весьма цен-
ных качеств. Они имеют высокую марку, достаточно морозостой-
ки, прочно сцепляются с поверхностью кирпича или камня, твер-
деют быстро и с поглощением (а не выделением) влаги, эконо-
мически более выгодны, чем сложные растворы. Применение ан-
гидрит-цементных растворов не сопряжено с какими-либо до-
полнительными затруднениями.
Песок для растворов употребляется речной или шлаковый,
по чистоте, гранулометрическому, химическому и петрографи-
ческому составу отвечающий требованиям соответствующих
ГОСТ.
Речной песок для растворов может состоять из твердых (из-
верженных) и частично из мягких пород (известняки, доломиты,
гипс, ангидрит). Размер зерен не должен превышать 3 мм в
поперечнике. В шлаковом песке, размер зерен которого мо-
жет быть таким же, нежелательна большая примесь шлаковой,
а тем более угольной пыли (от провала несгоревшего угля),
отрицательно влияющей на процесс твердения раствора и на
конечную его прочность.
55
Качество ангидрит-цементных раст/воров. зависит от их объ-
емного состава, водоцементного отношения, гранулометрического
состава песка, активности цемента.
Показатели качества растворов на ангидритовом цементе с
речным и шлаковым песком приведены в табл. 24 и 25. Величи-
на осадки так называемого конуса ЦНИЛ, приведенная в этих
таблицах, характеризует консистенцию раствора (содержание
воды по отношению к вяжущему), определенную при помощи
этого прибора, представляющего собой металлический конус,
насаженный на стержень (высота конуса 15 см, диаметр основа-
ния 7,5 см, вес со стержнем 300 г). При испытании раствора
конус под действием собственной тяжести погружается в него
острой вершиной на глубину, зависящую от консистенции раст-
вора. Чем больше конус погружается в раствор, тем подвижнее
последний.
Таблица 24
Свойства ангидрит-цементных растворов с речным песком
Показатели 1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1 6
Состав по объему
Предел прочности при растяжении в кг/см2 через: 4 суток . 3 2 2 1,5 1 1
7 суток ..... 8 5 2,5 1,6 1 1
28 суток Предел прочности при сжатии в 9 6 3 2,5 1 1
кг/см2 через:
4 суток 20 7 4 3 3 2
7 суток .... 24 12 7 6 5 4
28 суток . . 65 21 16 13 11 5
Марка раствора . . Количество воды для затворения в 60 30 20 15 10 5
% .... . 25 25 25 25 25 25
Осадка конуса ЦНИЛ в см . . . 7 7 7 7 7 7
Коэффициент выхода раствора . . Расход материалов на 1 л3 готового 0,65 0,67 0,68 0,68 0,71 0,73
раствора в л:
цемента 770 490 370 280 240 200
песка 770 980 1110 1120 1200 1200
воды 370 368 370 350 360 350
Объемный вес раствора в т/м3 . . 1,99 2,02 2,04 2,06 2,06 2,00
Указанный в этой таблице коэффициент выхода раствора
представляет собой отношение объема готового раствора к сум-
ме объемов всех входящих в его состав компонентов (вяжущие,
наполнитель, вода).
56
Из приведенных данных видно, что марка растворов на реч-
ном песке колеблется в широких пределах: от 8 до 50, а на шла-
ковом песке — от 3 до 50.
Растворы тем прочнее, чем меньше входит в них песка и чем
старше их возраст.
Так, прочность раствора со шлаковым песком через 60 суток
выше прочности 28-дневного раствора на 3—7%.
Таблица 25
Свойства ангидрит-цементных растворов со шлаковым песком
Показатели Состав по объему
1: 1 1:2 1 :3 1 : 4 1:5 1 : 6
Предел прочности при растяжении в кг/см2 через:
4 суток . 7 2 1,5 1 — —
7 суток .... И 3 2 1 — -—
28 суток .... - .... Предел .прочности при сжатии в кг! см'1 через: 16 5 4 2 —
4 суток 39 7 5 2 —• —
7 суток ...... .... 45 13 8 4 —> —
28 суток . . • - 90 35 16 11 4 3
Марка раствора ..... . . 80 30 15 10 5 3
Количество воды для затворения в % 30 30 30 30 30 30
Осадка конуса ЦНИЛ в см . . . 7 7 7 7 7 7
Коэффициент выхода раствора . . Расход материалов на 1 м3 готового раствора в л: 0,60 0,62 0,65 0,70 0,73 0,75
цемента ..... ...... 830 505 385 290 230 190
шлакового песка . ..... 830 1010 1155 1160 1150 1140
воды . •» . 500 455 460 435 415 400
Объемный вес раствора в т/м3 . . 1,67 1,48 1,25 1,16 — —
Сравнительные данные, характеризующие прочность раство-
ров на ангидритовом цементе и других вяжущих, приведены
в табл. 26, а объемные веса и коэффициенты теплопроводности
таких растворов — в табл. 27.
Как уже указывалось, ангидрит-цементные растворы прочно
сцепляются с поверхностью кирпича. Сила сцепления зависит
от возраста раствора, степени шероховатости постели кирпича
или камня, состава и консистенции раствора. Как видно из дан-
ных табл. 28, сила сцепления тем больше, чем меньше добав-
ляется песка. У растворов на шлаковом песке она выше, чем у
растворов на речном песке того же объемного состава.
57
Таблица 26
Предел прочности при сжатии растворов на ангидритовом цементе и других
вяжущих (в кг/см?)
Возраст—28 суток, хранение—в комнатных условиях
Раствор Состав по объему
1 : 1 1 ; 2 1:3 1:4 1:5 1:6
Портландцементный (марка <250»)
на песке:
речном 94 74 40 19 13 8
шлаковом . . . Ангидрит-цементный (марка <120») 140 78 54 35 30 18
на песке:
речном ..... ..... 65 41 16 13 11 5
шлаковом . . Сложный (цемент+известь) на песке: 90 35 16 11 4 3
речном ..... 52 31 15 8 5 3
шлаковом .... Романцементный (марка <45») на 76 49 28 19 12 10
песке:
речном ..... 4 2 , 2 — — —
шлаковом ..... .... 21 4 2 —• ——
Известковый на песке:
речном ..... ..... 3 2 1 — —
шлаковом .... 5 4 3 — — —
Таблица 27
Объемные веса и коэффициенты теплопроводности растворов на ангидритовом
цементе и других вяжущих
Раствор Объемный вес в кг!м? Коэффициент теплопроводности
Ангчдрит-цементно-песчаный . . . 2000 0,80-0,85
Ангидрит-цементно-шлаковый . . 1160-1670 0,45—0,65
Цементно-известково-песчаный . . 1800 0,75-1,25
Цементно-известково-шлаковый 1250-1300 0,40-0,45
Известково-диатомо-песчаный . . , 1600 0,50
Известково-диатомо-шлаковый . . . 1200 0,40
Известково-гипсово-песчаный 1700 0,60
Известково-гипсово-шлаковый . . . 1150 0,30
Чистый портландцементный 1800 . 1,00
Цементно-песчаный или сложный 1800 0,75
Известково-песчаный ...... Теплый (1 : 1 : 5) цеме!н,тно-известко- 1600 0,65
во-шлаковый 1200 0,40
То же . . . 1400 0.50
Го же .......... Для известковой наружной штука- 1300 0,45
турки .... Для известковой внутренней штука- 1600 0,75
турки .... 1600 0,65
Для .цементно-песчаной штукатурки Известково-шлаковый для теплой 1800 1,00
штукатурки (1:3) . . ... 7000 0,33
Для гипсовой штукатурки .... 750 0,29
58
Таблица 28
Сила сцепления ангидрит-цементного и некоторых других растворов с
поверхностью красного кирпича (в кг!см2)
Раствор Состав по объему
1 : 1 1 *. 2 I :3 1 :4 1 : 5
Ангидрит-цемент на песке:* 5,80 6,40
речном
шлаковом
Портландцемент на песке: речном .... . . 6,70
шлаковом 7,00
Сложный (50% цемента + +50% извести) на песке: речном 3.70
шлаковом 3,80
Романцементный на песке: речном 1,10
шлаковом 1,20
Известковый на песке: речном . 0,90
шлаковом ..... 0,95
2,70 0,75 0,50 —
4,40 2,60 2,30 1,40
3,30 2,40 1,20 ——
4,60 2,70 2,50 1,50
2,10 1,60 1,20 —
2,40 2,30 1,70 1,10*
1,00 0,85 0,70
1,10 0,90 0,90 0,73
0,80 0,75 —•
0.90 0,80 —— —
Примечания: 1. Показатели прочности—средние из результатов не-
скольких наблюдений.
2. Марка ангидритового цемента—<140», портландцемента—<250»; ро-
манцемента—<25».
3. Известь для приготовления раствора—нормальная, средней жирно-
сти.
Пластичность растворов на ангидритовом цементе зависит от
количества введенного в них песка. Чем его больше, тем жест-
че получаемый раствор и тем труднее он укладывается.
Морозостойкость растворов на ангидритовом цементе зави-
сит от их состава. Ангидритовый цемент1 (1 : 0), а также раствор
его с нормальным песком при соотношении 1 : 3 по весу выдер-
живает без дефектов 15 полных циклов замораживания в насы-
щенном состоянии.
Раствор того же цемента состава 1 : 1 (по объему) на шла-
ковом песке также выдерживает без дефектов 15 циклов замо-
раживания. Морозостойкость раствора на речном песке ниже:
начало легкого шелушения наблюдается уже при пятом цикле,
осыпание углов — при десятом цикле.
Раствор состава 1 : 2 на шлаковом песке выдерживает 5 и на
речном — 4 цикла и, наконец, раствор состава 1 : 3 и 1 : 4 на
1 Данные относятся к ангидритовому цементу заводского производства с
0,6% Na2SOi и 0,8% FeSCU в качестве катализаторов.
59
шлаковом песке выдерживает 3 цикла, а на речном разрушает-
ся при первом же замораживании.
Таким образом, чем жирнее растворы, тем выше их морозо-
стойкость. Растворы на шлаковом песке более морозостойки чем
растворы того же состава на речном песке.
Представляет интерес поведение растворов, которые были за-
морожены до начала схватывания цемента и процесс твердения
которых продолжался после оттаивания (кладка стен в зимних
условиях методом замораживания). Показатели прочности таких
образцов (продолжительность замораживания 6 дней при тем-
пературе от — 12 до — 26°) и образцов того же раствора, за-
твердевших в нормальных комнатных условиях, приведены в
табл. 29.
Таблица 29
Прочность образцов из ангидрит-цементного раствора
Состав образцов Предел прочности при растяжении (в кг/см2) образцов Предел прочности при сжатии (в кг/см*) образцов
затвердев- ших в нор- мальных условиях заморожен- ных затвердев- ших в нор- мальных условиях заморожен- ных
Чистый ангидритовый цемент (1:0) .че- рез: 4 суток 7 суток ..... 28 суток ..... 17-20 26-35 33 3-3,5 11—12 10 116-134 124—148 222 94-120 78—140 168
С нормальным Воль- ским песком (1:3) по весу через: 4 суток ..... 7 суток 28 суток ..... 12,5—17,5 13—16 18,5 8,5-15 12,5-13,55 16 60—74 86-118 138 50-58 84—86 94
Водостойкость растворов на ангидритовом цементе также
зависит от их состава. Жирные растворы выдерживают водное
хранение в течение 24 час. без разрушения. Тощие же растворы
(1:4и выше) при водном хранении разрушаются.
При насыщении водой прочность ангидрит-цементных рас-
творов заметно понижается.
Ангидрит-цементные растворы на речном и шлаковом песке
относятся к категории полуогнестойких; при длительном воздей-
ствии сосредоточенного огня они рассыпаются в порошок. Рас-
творы на органических заполнителях выделяют газы и затем по-
степенно тоже рассыпаются в порошок.
60
б) Методы изготовления и использования строительных растворов
Растворы на ангидритовом цементе можно применять прежде
всего при кладке кирпичных и каменных стен самых разнообраз-
ных сооружений (жилищных, коммунальных, промышленных;
рис. 20).
В связи с недостаточной водостойкостью тощих растворов на
ангидритовом цементе кладку стен мокрых цехов (типа бань,
прачечных, шерстомоек, кожевенных и пивоваренных заводов,
сушильных камер и т. п.) можно вести только на жирных рас-
творах (от 1 : 1 до 1 :2 по объему) при условии, что в дальней-
шем стены указанных цехов будут покрыты водозащитной плен-
кой (лак, краска, битум и т. д.).
Рис. 20. Здание, построенное на основе ангидритового цемента
(г. Уфа).
Кладка фундаментов на ангидрит-цементных растворах в
местах, где имеется приток грунтовых вод или уровень их пере-
межается, недопустима, а в грунтах же постоянно сухих —
вполне возможна. Можно также класть на этих растворах фун-
даменты из кирпича под станки, машины, моторы, при условии,
однако, что динамическая нагрузка от них невысока.
Теплые растворы на шлаковом песке идут главным образом
на кладку стен из теплобетонных камней. При использовании
их для этой цели необходимо учитывать, что показатели тепло-
технических свойств раствора (коэффициент теплопроводности,
удельная теплоемкость, коэффициент теплоусвоения и пр.) дол-
жны быть не ниже, чем у шлакоблоков. При соблюдении этого
условия не нарушается теплотехнический расчет стен. Теплые
61
растворы на шлаковом песке идут также на теплую штукатурку
стен как изнутри, так и снаружи. Такая штукатурка является
довольно пористой и требует затирки поверхности более жир-
ным раствором, а иногда даже чистым цементным тестом.
Теплые растворы на органических наполнителях также мож-
но с успехом применять для теплой штукатурки стен изнутри.
Штукатурка на этих наполнителях получается похожей на ксило-
лит, волокна наполнителя играют роль арматуры. Подобная
штукатурка является прекрасным теплоизоляционным покрыти-
ем и весьма пригодна также для утепления паропроводов, газо-
проводов, и т. п.
Тощими растворами на шлаке или органических наПолните-
лях можно заливать черные полы, междуэтажные перекрытия и
потолки для их теплозащиты и звукоизоляции. Такую заливку
не портят грызуны, так как органические наполнители минера-
лизованы и пропитаны купоросом.
Эти же растворы можно рекомендовать для заполнения пус-
тот в блоках разных систем.
Из-за значительной силы сцепления растворов ангидрито-
вого цемента на речном и шлаковом песке их можно использо-
вать в тех случаях, когда, наряду со сжимающими, в сооруже-
нии действуют и растягивающие усилия (кладка подпорных сте-
нок в сухих местах, дымовых труб, простенков, колонн, перемы-
чек над проемами в стенах, сводов, арок и т. п.). Толщина швов
в этих случаях должна быть не более 10 мм. Состав раствора
1:1 — 1 : 2 по объему. Более тощие составы можно применять
только в тех случаях, когда сила сцепления раствора с кирпи-
чом не ниже расчетной.
Раствор можно приготовлять вручную и механическим спо-
собом (в растворомешалках). При изготовлении вручную цемент
и наполнитель, отмеренные в соответствующей пропорции, сме-
шивают насухо до получения смеси однородного цвета. После
этого смесь отгребают в одну часть творильного ящика, а1 в
другую его часть наливают расчетное количество воды (см.
табл. 24 и 25). Сухую смесь постепенно подгребают в воду и
тщательно размешивают до получения однородного по конси-
стенции раствора. Консистенцию раствора определяют по вели-
чине осадки конуса ЦНИЛ, а в случае применения речного пес-
ка — и по величине осадки малого конуса. Числовая характери-
стика растворов приведена ниже (табл. 30).
Если в качестве катализатора применяют известь, то для
увеличения пластичности раствора, без ущерба для его прочнос-
ти, можно добавлять до 10%1 тонкомолотой извести-кипелки.
В этом случае удлиняются сроки схватывания и время оконча-
тельного твердения раствора.
Добавка извести, а также портландцемента к раствору с
сульфатом или бисульфатом и железным или медным купоросом
в качестве катализаторов нежелательна, так как известь реаги-
62
рует с сульфатами и образует двуводный гипс, несколько ос-
лабляющий прочность ангидритового цемента. Допускается до-
бавка к раствору 10—15 %, шлако-портландцемента, который
играет роль катализатора и несколько повышает прочность рас-
твора. Сроки схватывания и твердения в этом случае изменяются
незначительно, а гидравлические свойства раствора улучшают-
ся.
Раствор следует .изготовлять в таком количестве, чтобы его
можно было израсходовать полностью не позднее чем через 30
мин. после того, как к цементу была прилита вода.
Таблица 30
Консистенция растворов на ангидритовом цементе
(величина осадки конуса в см)
Вид прибора Тип раствора Клад к а
бутовая смоченного кирпича вприжим и под лопатку сухого кирпи- ча вприжим и нож лопатку и смоченного кирпича впри- тык сухого кир- пича впри- тык
Конус .ЦНИЛ Малый конус На речном песке . . . На шлаковом или дру- гих легких песках . На речном песке . . . 5—7 Не приме- няется 1-2 1 6—7 5-6 2 7-8 6-7 2—3 8-9 7-8 3
«Омоложение» раствора, т. е. повторное размешивание уже
начавшего схватываться раствора с добавлением воды, не до-
пускается, так как прочность такого «омоложенного» раствора
значительно ниже расчетной.
Кладку камня и кирпича на растворах ангидритового це-
мента ведут так же, как на растворах других вяжущих. Чтобы
избежать отсоса воды из раствора и понижения прочности кир-
пичной кладки, рекомендуется вести ее со смачиванием кирпича.
При кладке сухого кирпича отсос воды настолько интенсивен,
что за 10—15 мин. раствор теряет от 15 до 22% воды, и процесс
гидратации цемента в растворе значительно замедляется. По-
этому лучше применять не только смоченный, но даже насы-
щенный водой кирпич.
Если стена должна быть оштукатурена, то в кладке кирпи-
ча оставляется пустошовка глубиной до 1 см. Если же стена не
штукатурится, то швы расшивают ангидрит-цементным тестом
или смесью его с мелким сеяным песком (1 :0,5 по объему).
Деревянные стены штукатурят по дранке, металлической сет-
ке, набитым в стену гвоздям с обмоткой их проволокой и т. п.
Кирпичные стены штукатурят без дранки, с разделкой пусто-
шовки для лучшего сцепления раствора с поверхностью стены.
63
•Кирпичные стены до оштукатуривания обильно смачивают во-
дой.
Нормальной для раствора ангидритового цемента надо счи-
тать толщину шва 10 мм.
Постель кирпича или камня-плитняка перед укладкой необ-
ходимо тщательно очищать от земли, грязи, навоза, глины
и т. п.
Если кладку на растворах ангидритового цемента ведут при
температурах ниже нуля, то необходимо соблюдать ряд допол-
нительных условий. Раствор надо затворять горячей водой (же-
лательно даже доводить ее до кипения); песок должен быть
сильно подогрет. Цемент и песок с водой надо энергично пере-
мешивать в течение непродолжительного времени.
Кирпич или камень до укладки в слои раствора необходи-
мо очистить от снега или корки льда и насытить горячей водой.
В зимних условиях растворы надо брать несколько более жир-
ные и марку на 35—50% более высокую, чем в летних.
Готовые ряды кладки, до укладки на них следующих рятов
кирпича, надо прикрывать цыновками, рогожами, мешками, бре-
зентом, соломенными матами и т. п. Это необходимо для сохра-
нения положительной температуры раствора, обеспечивающей
нормальное протекание процесса схватывания.
В зимнее время в растворы полезно добавлять 10—15%* мо-
лотой извести-кипелки, так как в результате гашения извести
температура раствора поднимается, что улучшает условия твер-
дения.
Чтобы обеспечить достаточную статическую устойчивость
стен в период весеннего оттаивания раствора, кладку надо вес-
ти быстро, строго по отвесу и ватерпасу.
При определении расхода ангидрит-цементного раствора на
1 м2 стены можно пользоваться данными, приведенными в
табт. 31.
Таблица 31
Расход раствора на 1 .и2 стены
Стена Характеристика стены Толщина Расход раствора на 1 jna стены вл’
стены в см шва В ММ
Кирпичная . . . Толщина стены:
в 2,5 кирпича 64 10-12 0,186
в 2 „ 51 10-12 0,148
в 1,5 40,5 12-25 0,148
Из легкобетонных Тип блока:
* блоков . . . . сплошной 38 20 0,074
«Крестьянин* 36,6 20 0,034
„Ауфбау* 41 20 0,038
Крупноблочная . Средний вес блока р т:
0,6 40 0 0,031
0,1 40 0 0,023
64
в) Требования к компонентам раствора
Для определения марки раствора и его паспортизации про-
изводится испытание готового раствора и всех его компонентов.
Песок испытывают в соответствии с нормами ГОСТ 2778—50.
Основные требования, которым должен удовлетворять песок,
согласно ГОСТ 6426—52 на песок природный для кладочных и
штукатурных растворов, таковы:
1) размер зерен песка—от 0,15 до 5 мм; допускается в не-
обработанном песке содержание зерен крупнее 5 мм. не свы-
ше 10% от веса песка, однако такой песок должен быть обра-
ботан с тем, чтобы он не содержал зерен крупнее 5 мм;
2) содержание слюды—не более 1 % по весу;
3) содержание сернистых и сернокислых соединений в пере-
счете на SO3—не более 2% по весу;
4) содержание глины, ила и мелких нитевидных частиц,
определяемых способом отмучивания,—не более 10%, а для
кладочных растворов марки «100»—не более 5%;
5) содержание в песке органических примесей допускается в
количестве, при котором цвет жидкости над песком, обработан-
ным по методу окрашивания, становится не темнее эталона.
К шлаковому песку предъявляются следующие требования:
1) для растворов со значительной толщиной шва наиболь-
ший размер зерен не должен превышать 5 мм, а во всех осталь-
ных случаях (кладка с тонкими швами, штукатурка)—3 мм;
2) гранулометрический состав шлакового песка должен быть
разнообразным (размер зерен от 0,25 до 3 или соответственно
5 мм);
3) пыли в шлаковом песке не должно содержаться больше
15%' по весу.
Химический состав шлакового песка не нормируется. Шлаки,
из которых готовится песок, должны удовлетворять следующим
основным требованиям:
1) объемный вес не больше 0,75, считая на сухой шлак;
2) влагонасыщение за 24 часа—в пределах 20—30% по весу;
3) содержание несгоревшего угля—не свыше 10% по весу;
4) содержание плотных стекловидных фракций—не свыше
5% по весу;
5) отсутствие извести-кипелки во избежание образования
«дутика» в растворах;
6) отсутствие примесей (кирпича, щепы, тряпок и т. п.).
2. Теплые бетоны на ангидритовом цементе
а) Важнейшие свойства теплых бетонов
Заполнителями в теплых бетонах с ангидритовым цементом
служат котельные или доменные гранулированные шлаки, дре-
весные опилки, стружка, одубина, хвоя, а также туф, опока,
трепел, пемза и некоторые другие материалы.
5 Зак. 785 65
Теплобетонные блоки на ангидритовом цементе обладают
рядом весьма ценных качеств. Шлаковые теплобетонные блоки
морозо- и водостойки, хорошо сцепляются с раствором и штука-
туркой, очень пористы, отличаются небольшим объемным весом,
малой теплопроводностью, огнестойкостью, погодоустойчивостью,
транспортабельны. Кладка из этих блоков ведется быстрее, чем
из кирпича, стена получается суше, легче и экономичнее кирпич-
ной.
Опилочные теплобетонные блоки менее прочны и погодо-
устойчивы, чем шлаковые. Поэтому, как основной стеновой ма-
териал их можно применять в одноэтажных стройках, в много-
этажных же стройках—лишь в качестве второстепенного стено-
вого материала.
Основные показатели качества теплобетонных блоков на
шлаке и опилках приведены в табл. 32 и 33.
Таблица 32
Свойства теплобетонных блоков на ангидритовом цементе со шлаком
Показатели
Состав по объему
Предел прочности при сжатии в
кг/см2 через:
7 суток.............. . . .
28 суток ..... . . .
Объемный вес в сухом состоя-
нии в кг/мл...................
Количество воды для затворения
в %...........................
Водонасыщение в % ....
Предел прочности при сжатии в
кг/сл«2 в состоянии насыщения
Осадка конуса в см ............
Коэффициент размягчения . . .
Коэффициент выхода бетона . .
Расход материалов на 1 м? гото-
вого бетона в л:
цемента . . . .................
шлака . . .....................
воды...........................
77 75
150 130
1650 1600
69 47
115 90
16001500
25
65
1300
14 10 4 3
35 20 12 8
1250 1200 1100 1000
26
10
26
12
85
7
100
8
0,66 0,65
24
13
24
15
55
6
6
_________0,52 0,69
0,6 0,6 0,6
0,6
23 22
20 22
25 20
5 4
0,50 0,66
0,6 0,6
22 20 20
25' 30 32
J 6 4
0 0 0
0,66 0.60 0,66
0,6 '0,6 0,6
1110
555
435
950 833
715 833
435 400
667
1000
400
555 416
1110 1250
385. 370
333, 278 238
1333:1388.1428
350| 335 335
Примечания: 1. Все показатели являются средними из результа-
тов нескольких измерений и даны с округлениями.
2. Количество воды для затворения и коэффициент выхода бетона
определены по отношению к сумме объемов цемента и шлака.
Образцы теплобетона на шлаке жирных составов (от 1 : 0,25
до 1 :3) не разрушаются даже после погружения их в раска-
ленном состоянии в холодную воду. Образцы более тощих со-
ставов (от 1:4 до 1:6) разрушаются в зоне непосредствен -
66
Таблица 33
Свойства теплобетонных блоков на ангидритовом цементе с опилками
Состав по объему
Показатели 1:0,25 1 : 0,5 1 :1 1:2 1 : 3 1 : 4
Предел прочности при сжатии в кг/см? через: 7 суток 28 суток Объемный вес в сухом состоянии в кгМ3 ....... Количество воды для затворения в % Водонасыщение в % ... . Предел прочности при сжатии в со- стоянии насыщения в кг/см- Коэффициент размягчения . . . . Коэффициент выхода бетона . . . Расход материалов на 1 м3 готового бетона в л: цемента опилок воды . 65 130 1600 30 12 55 0,42 0,55 1458 364 546 50 90 1500 30 15 41 0,46 0,52 1280 640 577 30 50 1250 30 20 30 0,60 0,50 1000 1000 600 10 30 900 30 40 12 0,40 0,48 685 1390 625 5 15 750 30 55 7 0,47 0,45 554 1662 6Q.6 2 8 650 30 85 3 0,38 0,40 500 2000 750
Примечания: 1. Количество воды для затворения может ко-
лебаться в весьма значительных пределах и зависит от естественной
влажности опилок.
2. При установлении весовых отношений необходимо учитывать вес
цемента и опилок.
3. Количество воды для затворения и выход бетона определены по
отношению к сумме объемов цемента и опилок.
4. Расход материалов определен при объемном весе цемента, равном
800 кг/см? и опилок—150 кг/.м3.
ного воздействия огня на незначительную глубину (не выше
1,5 см), таким образом, в пожарном отношении теплобетон
на шлаке вполне безопасен.
Опилочные теплобетонные блоки, в сравнении со шлаковыми,
менее огнестойки. Под действием пламени большой паяльной
лампы они постепенно осыпаются (в виде смеси гипсового по-
рошка и обуглившихся частиц опилок). Глубина прогорания—
не свыше 2 см.
Теплозащитные свойства теплобетонных блоков на шлаке и
опилках весьма высоки. Сквозь плитку толщиной в 1 см пламя
паяльной лампы, направленное прямо в стенку плитки, при воз-
действии в течение 15 мин. совершенно не чувствуется. Тепло-
бетонные блоки с успехом можно применять для тепловой изо-
ляции паропроводов, газопроводов, отопительной сети и т. д.
Морозостойкость теплобетонных блоков зависит от их со-
става и влагосодержания. Так, в сухом состоянии образцы шла-
коблоков выдерживают более 25 циклов замораживания при
температуре от 15 до 25°, а в насыщенном водой состоянии об-
разцы жирных составов (от 1:0,5 до 1:2) выдерживают*до
£* 67
25 циклов замораживания, более тощие (от 1 :3 до 1:4)—от
б до 11 циклов и еще более тощие (от 1 : 5 до 1 : 6)—or 3 до
6 циклов.
Стену из шлаковых и опилочных блоков под слоем штука-
турки можно считать вполне морозостойкой.
Замораживание бетона в раннем возрасте оказывает незна-
чительное влияние на его прочность. Как видно из данных, при-
веденных в табл. 34, прочность бетона в возрасте 4 суток сни-
жается на 20%, в возрасте 7 суток—на 17—19% и в воз-
расте 28 суток—на 14—32%'.
Таблица 34
Предел прочности при сжатии теплобетонных образцов (в кг/см2)
Вид образцов Возраст образцов
4 суток 7 суток 28 суток
Половинки восьмерок: не подвергавшиеся замораживанию 15 16 18
замороженные 12 13 15
Кубики размером 7X7X7 см-. не подвергавшиеся замораживанию 67 102 145
замороженные 54 85 98
Примечание. Все образцы с Вольским песком (1:3 по весу); за-
мораживались они сразу же после изготовления.
Погодоустойчивость теплобетонных блоков на шлаке и опил-
ках, как уже отмечено выше, не одинакова. Шлакоблоки отли-
чаются большей погодоустойчивостью, чем опилочные. Для про-
верки погодоустойчивости теплобетонных блоков на ангидрито-
вом цементе со шлаком и опилками авторы провели следующее
испытание.
Образцы блоков были выставлены на южную сторону крыши
трехэтажного отдельно стоящего здания, а затем осмотрены
спустя почти 4 года. Результаты осмотра показали, что образцы
со шлаком объемного состава от 1:1 до 1:2 выдержали испы-
тание без всяких следов разрушения. У образцов более тощих
составов (от 1 : 3 до 1:4) наблюдалась незначительная дефор-
мация ребер и углов, наиболее же тощие образцы (от 1 :5 до
1:6) не выдержали испытания и разрушились.
Таким образом, теплобетоны на шлаках составов по объему
от 1:1 до 1:2 можно считать вполне погодоустойчивыми, от
1 : 3 до 1 : 4—относительно погодоустойчивыми и от 1 : 5 до
1 : 6—погодоустойчивыми лишь при условии оштукатуривания
сложенных из них стен.
У образцов с опилками наблюдались следы разрушения
(округление граней углов, шелушение поверхности) независимо
от состава теплобетона. Таким образом, теплобетоны на опил-
68
ках нельзя считать погодоустойчивыми без оштукатуривания
сложенных из них стен.
Паронасыщаемость теплобетонных блоков как со шлаком,
так и с опилками весьма незначительна. При испытании образ-
цов, высушенных до постоянного веса в термостате (температу-
ра 60°) и поставленных затем на 8 час. в закрытое простран-
ство над кипящей водой, были получены следующие величины
паропоглощения (табл. 35).
Та б л и ц а 35
Паронасыщаемость теплобетонных блоков
(в % к весу сухих образцов)
Тип блоков Состав по объему
1:0,25 1:0,5 1:0,75 1:1,5 <75 Tf т1—4 1П » —4
Со шлаком 0,3 0,8 1,10 1,9 2,3 2,4 2,5 2,7 2,8 2,8
С древесными опилками 1,50 3 4 4,5 6 7 10 — — —
Блоки, изготовленные на основе ангидритового цемента, при
наличии постоянной влажности теряют от 30 до 60% прочности
при сжатии в зависимости от состава бетона. Все же в воде
эти блоки не распадаются и по высыхании приобретают проч-
ность, близкую к первоначальной, а иногда и более высокую.
При хранении образцов теплобетона на шлаке и опилках
в лабораторных условиях в воде, сменявшейся 6 раз за полго-
да, никаких внешних признаков разрушения образцов не было
обнаружено. Состав подвергнутых испытанию образцов: на шла-
ке—от 1:1 до 1:6, на опилках—от 1 :0,5; до 1 : 2 по объему.
Результаты испытания показывают, что периодическое смачива-
ние дождем и высыхание безвредно' для теплобетонных блоков
из ангидритового цемента.
б) Виды теплобетонных блоков
Стеновые блоки из ангидритового цемента с минеральными
наполнителями могут быть самой разнообразной формы. Выбор
ее зависит от ряда условий (климата, нагрузки стен здания, ха-
рактера стройки, наличия местных наполнителей и т. п.).
Основные виды шлакоангидритовых стеновых блоков следую-
щие:
1) блоки системы «Крестьянин» (рис. 21) со средним про-
дольным рядом тонких щелевидных пустот и двумя крайними
рядами ромбовидных пустот. Размер блока 50X20X25 см.
Объем пустот—24%;
2) блоки системы «Украинец» (рис. 22) благодаря Т-образ-
ной форме позволяют вести кладку стен толщиной в 25 и 38 см\
69
они обеспечивают хорошую перевязку. Размер блока 51Х25Х
21,5 см. Отношение пустотности к общему объему 29%;
3) блоки системы Смирнова (рис. 23) с одним рядом пустот
эллиптического, другим—прямоугольного сечения. Размер бло-
ка 50X30X20 см. Объем пустот—30,8%;
Рис. 21. Стеновые блоки системы «Крестьянин».
4) блоки1 системы Булычева (рис. 24) с треугольными пус-
тотами, которые заполняются термоизоляционными материала-
ми. Размер блока 63X38X50 см и др. Отношения пустотности
к общему объему 39,6%..
5) блоки системы Ливчака с 9 круглыми пустотами. Раз-
мер блока 44,5X20X20 см. Объем пустот 28,3%;
6) блоки системы «Торонто» (см. рис. 23) и «Саламандра»
с одним рядом крупных пустот эллиптического сечения. Размер
блока 51X20X20 см. Объем пустот—31,2%;
7) блоки системы «Лилипут», представляющие собой пяти-
стенные ящики. Размер блока 40X25X20 см. Объем пустот
31,4%;
8) блоки системы «Роко» с тремя рядами узких щелей, рас-
положенных в шахматном порядке. Размер блока 53Х40Х
Х27 см. Объем пустот 32,7% ;
9) блоки системы «Заря» с двумя прямоугольными пустота-
ми больших размеров. Размер блока 50,7X20X20 см. Объем
пустот 36%;
10) блоки системы «Рациональный» (см. рис. 23), Прохорова
и «Миракль» с двумя рядами узких продольных пустот, распо-
ложенных в шахматном порядке. Размер блока 53X21,5X20 см.
Объем пустот—32%;
11) блоки системы «Пальмер» с одной среднего размера и с
двумя большими пустотами. Размер блока 80X20X20 см. Объ-
ем пустот—38%.
70
Имеется также ряд других систем блоков: Дворковича,
«Идеал», «Прогресс», Панютина, ОСМЧ-50, СПБ и др.
Теплобетонные блоки на органических наполнителях в боль-
шинстве случаев изготовляются без пустот. Форма и размеры
этих блоков зависят от их назначения. Изготовтяют также
„Рациональный"
Рис. 23. Стеновые
блоки системы
«Идеал», «Про-
гресс», «Рацио-
нальный», «Торон-
то» и Смирнова.
Рис. 24. Стеновые блоки системы Булычева.
оштукатуренные (офактуренные) теплоблоки. Фактура их (лице-
вой или штукатурный слой) может быть художественно оформле-
на, рельефной или гладкой, окрашенной или неокрашенной. Ок-
раска! может быть ровной или с имитацией под гранит, мрамор,
малахит, туф. Такие отделочные теплоблоки должны найти ши-
рокое применение в строительстве.
в) Методы изготовления и использования теплобетонных блоков
Основное назначение теплобетонных блоков на шлаке—клад-
ка ограждающих, несущих и теплозащитных конструкций в жи-
лищном строительстве (рис- 25). Что касается теплобетонных
блоков на опилках и других органических наполнителях, то при-
менять их для ограждающих конструкций можно только в одно-
этажном жилищном строительстве при обязательном условии
оштукатуривания стен с обеих сторон. Основное назначение
этих блоков—кладка внутренних стен и перегородок, отепление
полов и потолков, теплоизоляция различных трубопроводов и т. п.
72
Опилочный бетон жирных составов (от 1 :0,5 до 1:1 по
объему) можно также рекомендовать для фундаментов под мо-
торы и станки средней мощности со спокойной нагрузкой. Та-
кие фундаменты нуждаются в окрашивании.
Теплобетонные блоки нельзя применять для кладки стен мок-
рых и сырых цехов, однако в жилищном строительстве они мо-
Рис. 25. Жилой дом, карнизные плиты которого изготовлены из
бетона на ангидритовом цементе (г. Уфа).
гут служить под слоем штукатурки даже в таких местах, где
периодически появляется влага. При окрашивании штукатурки
масляной краской обеспечивается достаточно высокая степень
водостойкости элементов стены.
Теплобетонные блоки на ангидритовом цементе можно изго-
товлять как ручным, так и машинным способом. Формы и стан-
ки для этой цели применяются такие же, как при изготовлении
теплобетонов на портландцементе. Аналогична и схема техноло-
гического процесса.
На заводе в бункерах должен быть некоторый запас ангид-
ритового цемента и наполнителя.
При помощи мерников той или иной конструкции цемент
и наполнитель из бункеров в течение 1—2 мин. подают в бето-
номешалку для тщательного перемешивания.
После того как масса в бетономешалке станет однородной,
к ней добавляют расчетное количество воды и снова тщательно
перемешивают в течение 2—3 мин. Готовую массу передают
порциями в формы, в которых она подвергается штыкованию,
легкому или сильному трамбованию (в зависимости от консис-
тенции бетона) или обработке на вибрационных установках.
73
Формы предварительно должны быть протерты изнутри масля-
ной' тряпкой. Заполнив форму бетоном, излишек его срезают и
отодвигают форму в сторону от бетономешалки. После этого под
последнюю подают следующую форму.
Если бетон трамбовали, то распалубку формы можно произ-
водить через 8—10 мин., при отливке же формы можно разби-
рать только после того, как бетон затвердеет (схватится); на
это требуется обычно 50—60 минут.
Освобожденные от форм блоки на поддонах относят на стел-
’ лажи для завершения процесса твердения. Для нормального те-
чения этого процесса блоки необходимо предохранять от быстро-
го высыхания: они должны быть защищены от действия солнеч-
ного света, сквозняков и т. д.
Для создания оптимальных условий сушки в помещении, где
установлены стеллажи, следует поставить несколько наполнен-
ных водой открытых бочек.
Температура стеллажных помещений должна быть не ниже
4-Ю—12°. В условиях такой температуры блоки должны нахо-
диться не менее 12 часов. Только после этого их можно выно-
сить на склад.
На прочности блоков по истечении 12 час. мороз мало отра-
жается. Зимой блоки можно укладывать для хранения в шта-
бели на открытом воздухе. Это дает возможность обойтись без
постройки больших утепленных бараков для хранения блоков в
зимнее время.
При производстве офактуренных блоков на лицевую стенку
формы сначала укладывают слой чистого цементного теста
(1 :0), раствора с чистым кварцевым песком (1 :0,5—1 :1) или
цементного теста с минеральным красителем. Толщина слоя
1,0—1,5 см.
Если фактура должна быть рельефной, то в лицевой стенке
формы изнутри делают соответствующие углубления, насечки
и т. п. После укладки слоя фактуры на него осторожно накла-
дывают основную массу теплобетона и слегка трамбуют ее. Из-
лишек бетона срезают стальной линейкой, и форму отодвигают
для твердения бетона. По истечении 2—3 час. форму можно
распалубить и офактуренный блок установить на стеллаж для
дальнейшего твердения.
Подбирать теплобетонные блоки необходимо в соответствии с
расчетными требованиями проекта. Так, согласно ОСТ 6339, нор-
мы прочности на сжатие, в зависимости от нагрузки блоков в со-
оружении, должны приниматься следующие:
а) от 6 до 12 кг!см2—при использовании блоков в качестве
заполнителей каркасов;
б) от 13 до 25 кг/см2—при использовании блоков для со-
оружения одноэтажных зданий и отсутствии значительных сос-
редоточенных нагрузок;
74
в) от 25 до 70 кг[см2—при использовании блоков для соору-
жения двух- и трехэтажных зданий;
г) свыше 70 кг'см2—при использовании блоков в конструк-
циях, несущих в многоэтажных зданиях значительную нагрузку.
Кладку необходимо вести на теплых растворах соответствую-
щих марок и перед укладкой блоки смачивать.
Цоколь должен быть выложен из кирпича, естественного
камня или бетона на портландцементе с обязательной проклад-
кой между цоколем и низом стены из теплобетонных блоков во-
доизоляционного слоя.
Перед оштукатуриванием поле стены следует сильно смачи-
вать, чтобы обеспечить лучшее сцепление слоя штукатурки с
блоком.
При кладке офактуренных блоков шов раствора должен
быть не толще 1 см; после окончания кладки швы надо расшить
раствором из чистого цемента или из цемента с мелким песком
состава 1 : 0,5—1.: 1 по объему.
Для разгрузки сосредоточенных усилий, действующих на
стену по концам балок, необходимо укладывать под эти концы
прокладные доски.
Чтобы вода с крыши не затекала на стену, карниз здания
следует выносить как можно дальше от поля стены.
Отливы подоконников и цоколей надо делать на цементной
штукатурке или на оцинкованном железе.
В бытовых помещениях с повышенным содержанием влаги
(кухни, ванные и т. п.) штукатурку необходимо два раза покры-
вать масляной или эмалевой краской.
При проектировании фасада следует избегать горизонталь-
ных выступов поясков, рустиков и т. п., во избежание оседания
на них снега.
г) Требования к теплобетонным блокам.
Как и при изготовлении растворов, ангидритовый цемент, за-
полнители и готовый теплобетон подвергают испытаниям.
К котельным шлакам, используемым для производства теп-
лобетона на ангидритовом цементе, предъявляются следующие
требования:
1) шлак должен быть чистым, без примеси кирпича, земли,
камней, обтирочных концов;
2) несгоревших частиц может содержаться в шлаке не более
30% от общего веса материала;
3) тяжелых остеклявшихся, плохо сцепляющихся с раство-
ром фракций может быть не более 10% от веса материала;
4) содержание серы в виде SO3 не должно превышать
5-6%;
5) объемный вес шлака в сухом состоянии не должен быть
больше 800 кг/м3;
75
6) размер фракций шлака следует подбирать в зависимости
от размеров блока. Для крупных блоков допускается примене-
ние шлака с размерами кусков от 5 до 8—10 см, для сплошных
двуручных—от 4 до 5 см и для пустотелых с тонкими стенка-
ми—не более 0,5—1 см в поперечнике.
Перед использованием котельные шлаки должны быть про-
мыты или не менее 2 мес. выдержаны на воздухе в тонком
слое. Сульфидная сера переходит при этом в сульфатную, а
окись кальция—в гидрат окиси кальция. С переходом окиси
кальция в гидрат окиси кальция устраняется возможность обра-
зования «дутика».
Перед использованием отвалов котельных шлаков в лабора-
тории должен быть проведен химический и механический ана-
лизы средней их пробы.
Что касается опилок (как и других органических заполните-
лей), то к ним предъявляются следующие требования:
1) наполнители должны быть без всяких следов загни-
вания, наличия грибка, плесени, дурного запаха, различных
включений (кусков кирпича, земли, железа и т. п.);
2) перед использованием наполнители должны быть подверг-
нуты соответствующей обработке (сушке, дроблению слежав-
шихся комков, просеиванию через сито с отверстиями в 5 мм в
поперечнике и, если требуется, антисептической обработке в
3-процентном растворе железного купороса в течение 8—12 час.
с последующей сушкой для удаления излишков влаги);
3^ объемный вес наполнителей может колебаться в пределах
от 150 до 500 кг!м\ в зависимости от рода материала.
Готовый теплобетон испытывают на сжатие как в сухом, так
и в насыщенном водой состоянии. Размер образцов 20X20X20
см. Показатели прочности на сжатие блоков разных составов
должны быть не ниже приведенных в табл. 32 и 33.
В офактуренных блоках не допускается отбитых кро-
мок, углов и повреждений поверхности штукатурки.
По размерам блоки должны быть модульными. Основной
размер их устанавливается по расчетной толщине стены. Толщи-
на стены зависит от климатической зоны, объемного веса бето-
на. Так, в зависимости от объемного состава бетона, изготов-
ленного на ангидритовом цементе со шлаком, толщина стены бу-
дет ориентировочно такой:
Показатели Состав бетона по объему
1 :1 1 : 1,5 1:2 1:3 1:4
Объемный вес бетона в кг/см3 Толщина стены в см 1600 52 1500 49 1300 42 1250 40 1200 39
76
Толщину стены из теплобетонных блоков можно точно опре-
делить расчетным путем, предварительно установив величину
коэффициента теплопроводности.
Водостойкость ангидритового теплобетона должна быть та-
кой, чтобы при полном насыщении водой прочность на сжатие
за 24 часа снижалась не более чем на 50% по сравнению с проч-
ностью его в естественном состоянии.
На морозостойкость теплобетон испытывают, если он пред-
назначается для кладки наружных стен без штукатурки. Тепло-
бетонные блоки в насыщенном водой состоянии должны выдер-
живать без всяких видимых повреждений шестикратное замо-
раживание при температуре до —12° с последующим оттаивани-
ем в воде комнатной температуры.
3. Тяжелый (холодный) бетон на ангидритовом цементе
Если в строительстве не требуются тяжелые бетоны высоких
марок, то в качестве вяжущего в этих бетонах с успехом можно
применять ангидритовый цемент.
При изготовлении тяжелых бетонов на ангидритовом цементе
обычно применяют, как инертные наполнители, песок и гравий
или щебень.
По своему качеству эти инертные наполнители должны удов-
летворять требованиям соответствующих стандартов1.
Песок для получения тяжелых бетонов на ангидритовом це-
менте можно применять речной, овражный или горный/ Следует
отдать предпочтение острогранному песку, так как сила сцепле-
ния раствора с поверхностью окатанных фракций песка меньше
и, следовательно, ниже прочность бетона на сжатие.
Гравий для изготовления тяжелого бетона можно применять
речной и горный. И в этом случае следует предпочесть остро-
гранные фракции.
Щебень может быть из песчаников, известняков, битого кир-
пича, природного ангидрита и даже плотного гипсового камня.
При отсутствии песка твердых пород вместо него можно ис-
пользовать гипсовый камень или природный ангидрит, раздроб-
ленные и просеянные через сито с размером отверстий 5 мм в
поперечнике.
Вода для затворения тяжелого бетона может быть речной,
озерной, колодезной. Применять для этой цели воду болотную,
торфяную, минерализованную или загрязненную отходами про-
мышленных предприятий не рекомендуется.
1 ГОСТ 2781—50 на песок для обычного бетона.
ГОСТ 2779—59 на гравий для обычного бетона.
ГОСТ 2780—50 на щебень из естественного камня для обычного бетона.
ГОСТ 3192—50 на щебень кирпичный и керамический для обычного бе-
тона.
7Т
а) Важнейшие свойства ангидритового тяжелого бетона
Качество тяжелого бетона на ангидритовом цементе зависит
от характера инертного наполнителя, водоцементного отношения,
активности цемента и других факторов.
Допустим, что для изготовления тяжелого бетона использо-
ван ангидритовый цемент марки «125», а песок и гравий взяты
речные окатанные, характеризуемые следующими данными
(табл. 36).
Свойства песка и гравия
Таблица 36
Материал Объемный вес в кг/м* Пористость В % Модуль крупности
Песок:
мелкий J . 1310 45 1,96
средней крупности ...... 1430 42 2,21
крупный . ... 1580 40 3,32
Гравий:
мелкий ........... 1610 41 5,50
средней крупности . 1330 40 6,40
крупный .... 1530 42 7,78
В этом случае тяжелый бетон приобретает следующие свой-
ства (табл. 37).
Если же тяжелый бетон изготовить с песком и щебнем, то
свойства бетона изменятся. При наших исследованиях песок был
взят с насосов р. Белой, в основном твердых пород, с небольшим
количеством зерен известняка. Щебень был известковый, морозо-
стойкий. Данные, характеризующие свойства песка, и щебня,
приведены в табл. 38, а бетона—в табл. 39. Износ щебня в ба-
рабане Деваля составил 4,6% (по весу). Предел прочности при
сжатии известняка—до 450 кг/см2.
При изготовлении тяжелого бетона из ангидритового цемен-
та марки «140» с природной смесью окатанных песка и гравия
(примерно 50% песка и 50% гравия) средней крупности, а так-
же с природной смесью песка со щебнем (в том же соотноше-
нии) марки бетона будут следующие:
Состав бетона по объему 1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6 1:7 1:8
Марка бетона: на песке с гравием 110 70 45 25 15 10 5 2
на песке со щебнем 90 65 50 40 30 20 15 9
78
Таблица 3?
Свойства ангидритового тяжелого бетона с речным песком и гравием
Вид гравия Вид песка Состав бетона по объему Количество воды затворения в % Водоцементное В отношение-ц- Коэффициент вы- хода бетона । Осадка конуса в см Предел прочности при сжатии в кг/см1 через 28 суток Расход материалов на 1 л»8 готового бетона в л Объемный вес в естественном со- стоянии в кг!м*
цемента 1 песка гравия воды 1
Мелкий 1:1:2 14,3 0,70 0,52 3-7 70 420 420 840 240 2100
1:1:1 18,6 0,70 0,56 7—12 75 500 500 500 280 2000
Мелкий Средней 1 : 1,25: 2 13,0 0,70 0,55 3-7 68 380 475 760 205 2Ю0
крупности 1:1:2 14,0 0,70 0,52 7- 12 70 . 422 422 844 237 2100
Крупный 1 :2:2,5 Ю,0 0,70 0,60 3-7 30 275 550 688 153 2150
1: 1:2,5 12,3 0,70 0,55 7- 12 50 360 360 900 200 2Ю0
Мелкий 1:1,25: 2.50 12,0 0,70 0,55 3-7 50 343 429 858 190 2100
Средней 1 :1,2,75 12,7 0.75 0,55 7-12 45 340 340 935 205 2100
крупности Средней 1 : 1,25: 3 10,8 0,70 0.55 3-7 35 313 391 939 177 2100
круипости 1: 1,25:2,75 11,3 0,70 0,55 7—12 40 327 409 *Ю0 184 2100
Крупный 1 : 1,75: 3 9,9 0,70 0,55 3—7 32 288 504 864 164 2100
1 : 1,75: 3 10,0 0,72 0,56 7-12 30 282 494 846 162 2100
Мелкий 1,1,25:3 10,8 0,70 0,52 3-7 35 331 415 993 185 2100
* 1: 1,25:2,75 12,1 0,75 0,53 7-12 36 337 420 930 205 2100
Крупный Средней 1 : 1,75:3 10,4 0,75 0,55 3-7 30 287 502 860 172 2100
крупности . 1 : 1,25:3 11,5 0,75 0,53 7—12 32 323 404 969 194 2100
Крупный 1:1 75:3,5 9,6 0,75 0,53 3-7 25 276 483 965 165 2150
1: 1,75: 3 10,4 0,75 0,56 7—12 30 282 493 846 169 2150
П р и м е ч а н ия; 1. Количество воды затворения указано в объемных процентах ПО OTI юшению к сумме об ъемов цемен-
О та, песка и гравия. 2. Водоцементный фактор ц~ принят по весу (отношение веса воды к весу цемента при объемном весе
последнего, равном 800 кг/сти3). 3. Коэффициент выхода бетона взят по отношению к сумме объемов цемента, песка, гра-
вия и воды как среднее из результатов нескольких измерений. 4. Величины предела прочности при сжатии и объемного
веса бетона приняты средние из результатов нескольких измерений.
Таблица 38
Свойства песка и щебня
Материал Объемный вес в кг/м* Пористость В % Остаток на сите (в %) с размером отверстий в поперечнике в jw.m Модуль крупности м
80 40 20 10 5 2,5 *1,2 0,6 0,3 0,15 0,15
Песок:
мелкий . . 1310 45 — — — — 0,4 0,4 0,7 0,7 91,0 5,1 1.7 1,96
средней крупности . . 1430 42 — — — — 0 0 0,2 25,5 71,4 1,2 1,7 2,21
крупный 1580 40 — — — 0 0 56,5 19,0 24,5 0 0 3,32
Щебень:
мелкий ..... 1380 48 0 0 0 37,4 44,7 16,0 1,76 0,08 0 0 0 6,17
средней .крупности . . 1430 47 0 14,5 29,6 33,5 16,7 3,8 0,8 0,14 0,25 0,1 0,5 7,26
крупный 1320 51 0 6,6 86,6 7,0 0,8 0 0 0 0 0 0 7,98
Таблица 39
Свойства ангидритового тяжелого бетона с речным песком и щебнем
6 Зак. 785
Вид щебня Вид песка Состав бетона по объему Количество воды затво- рения, % Водоцементное отноше- ние в.. Ц Коэффициент выхода 1 бетона Осадка конуса, см Предел прочности при сжатии, кг!см2, через 28 суток Расход материалов на 1 .и3 готового бетона, л Объемный вес в естест- венном состоянии, хг/сж3
цемента песка щебня воды
Мелкий 1:1:2 24 0,70 0,50 3-7 90 438 438 876 248 2200
1:1:1 18,7 0.70 0,55 7—12 95 5Н 511 511 287 2200
Мелкий Средней круп- 1:1,25: 2 15 0,70 0,52 3- 7 85 400 500 800 225 2300
ности 1:1:2 14 0,70 0,50 7- 12 90 438 ’438 875 248 2250
Крупный 1 :2:2,5 10,2 0,70 0,56 3-7 40 295 590 740 165 2300
1 : 1 : 2,5 12,5 0,70 0,50 7—12 .60 395 395 988 222 2250
Мелкий 1 : 1,25: 2,5 11,7 0,70 0,50 3—7 1 6° 377 471 942 210 2200
1: 1,25: 2,5 12,0 0,74 0.52 7-12 55 361 452 905 206 2150
усреднен Средней круп- 1 : 1,25: 3 10,8 0,70 0,50 3-7 45 344 430 1032 194 2200
крупности ности 1 :1.25:2,75 И.1 0.70 0,50 7-12 50 360 450 990 200 2150
Крупный 1 : 1,75:3 9,8 0,70 0,52 3-7 42 305 534 915 171 2300
1 : 1,75:3 10,0 0,72 0,53 7-12 40 299 531 897 172 2200
Мелкий 1 : 1,25:3 П,4 0,75 0,50 3-7 45 342 428 1026 1205 2100
Средней круп- 1:1,25: 2,75 12 0,75 0.50 7- 12 45 357 446 982 215 2150
Крупный ности 1 : 1,75:3 10,5 0,75 0,52 3-7 40 303 530 909 183 2200
Крупный 1 : 1,25: 3 П,4 0,75 0,50 7- 12 40 342 427 1026 205 2150
1 : 1,75:3,5 9,3 0,75 0,50 3—7 30 291 511 1022 175 2300
1 : 1,75:3 10,5 0,75 0,52 7—12 35 302 530 906 182 2200
Примечание. Расчет показателей произведен так же, как для тяжелого бетона с песком и гравием.
00
Если же применяются острогранные фракции песка и гра-
вия, то при оптимальном водоцементном факторе и тщательной
трамбовке материала можно получить бетон несколько ботее вы-
сокой марки:
Состав бетона по объему 1:1:1 1:1:2 1 1:1:3 1:2:3 1:2:3,5 1:2:4 1:2:4,5 1:1,5:3 1:1,5:3,5 *S‘i: I । 1:1,5:4,5 1:3:5 1
Марка бетона 87 70 50 40 32 27 22 45 ‘41 33 35 8
При использовании щебня из дробленого гипсового камня
был получен тяжелый бетон марки «125»—«170» (1:2 по объе-
му) и «ПО»—«115» (1:3 по объему), а при использовании
щебня из природного ангидрита—марки «80—100» (1:2 по
объему). Меньшая прочность на< сжатие бетона, изготовленного
на щебне из природного ангидрита, объясняется тем, что грани
частиц ангидрита более гладки, чем грани гипсового камня, поэ-
тому сила сцепления раствора с этими частицами меньше.
Как видно из приведенных данных, у тяжелого бетона на
ангидритовом цементе с песком и гравием прочность на сжатие
меньше, чем при использовании песка и щебня. Чем выше ак-
тивность цемента и чем меньше воды требуется для его затворе-
ния, тем выше прочность бетона. С возрастом бетона прочность
его также увеличивается. При этом после 28-суточного возраста
наблюдается несколько меньший рост прочности.
На ангидритовом цементе можно изготовить и железобетон,
при условии обязательной защиты арматуры от коррозии, так
как незащищенная ее поверхность под действием ангидритового
цемента (при сульфатном катализаторе) покрывается ржавчиной.
В сырых местах коррозия арматуры в железобетоне на ангид-
ритовом цементе бывает значительной, вследствие чего в конеч-
ном итоге нарушается связь арматуры с раствором.
Для защиты от непосредственного соприкосновения с цемент-
ным раствором арматуру покрывают асфальтовым лаком или
масляной краской, омедняют и т. п. Вполне удовлетворительные
результаты дает покрытие арматуры жидким (сметанообразным)
раствором портландцемента или шлако-портландцемента. До ук-
ладки в бетонную массу арматуру подсушивают.
Однако сила сцепления раствора с поверхностью арматуры в
результате нанесения защитного покрытия, несомненно, ослаб-
ляется. Зависит она главным образом от состава и возраста рас-
твора. Так, через 4, 7, 28, 90, 210 и 365 суток сила сцепления
раствора чистого ангидритового цемента (1:0) с железной
арматурой составляла 13—15; 9—12; 11—20; 19—26; 28—32 и
28—34 кг1см?, а раствора с нормальным Вольским песком (1:3
по весу) соответственно 5—17; 4—9; 8—13; 9—16; 10—18 и
15—19 кг [см2 поверхности арматуры.
82
б) Применение ангидритового тяжелого бетона
Тяжелый бетон на ангидритовом цементе с успехом можно
применять:
1) в качестве основания под разные виды полов (паркет, ли-
нолеум, асфальтовый коврик, шашка, мозаика, метлахская плит-
ка, плиты из известняка, песчаника, искусственного мрамора и
т. п.); можно рекомендовать применять этот бетон и как осно-
вание под асфальтобетон, литой асфальт, клинкер, брусчатку и
другие покрытия тротуаров и проезжей части улиц;
2) для бетонировки колонн в заводских корпусах, образую-
щих опору крыш, мостовых кранов и т. п.;
3) для бетонировки лестничных площадок под метлахскую
плитку, междуэтажных перекрытий в виде свода на металличе-
ских двутавровых балках (при условии предохранения металла
от коррозии путем покрытия поверхности его слоем краски или
асфальтового лака);
4) для бетонировки подоконников под масляную краску, кар-
низных плит с арматурой, балок для перекрытия проемов в
кирпичных стенах. В этих случаях арматуру предварительно
покрывают масляной краской;
5) для бетонировки фундаментов под станки и машины не-
большой мощности и без ударной нагрузки, а также под элек-
тромоторы.
При условии заключения в «обойму» из железобетона, изго- .
товленного на основе гидравлических цементов (портланд- и
шлако-портландцементов, пуццоланового цемента и др.), бетон
на ангидритовом цементе можно. применять и для бетонировки
фундаментов в сырых грунтах, а также под тяжелые установки.
Толщина стенок «обоймы» 10—15 см.
В этом случае ангидритовый цемент должен быть изготов-
лен с известью или основным доменным шлаком. Если имеется
цемент только с сульфатами, то внутреннюю стенку железобе-
тонной «обоймы» необходимо покрыть 1—2 слоями горячего
битума, так как сульфаты оказывают отрицательное влияние на
бетон из портландцемента;
6) для бетонировки дорожных труб, прокладываемых на су-
ходолах с целью периодического пропуска под насыпями весен-
них, снеговых, ливневых и дождевых вод. Для повышения стой-
кости бетон можно покрыть слоем горячего битума соответст-
вующей марки. Чтобы обеспечить достаточную силу сцепления
битума с бетоном, поверхность последнего следует предвари-
тельно покрыть чистой нефтью;
7) для бетонировки каркасов многоэтажных корпусов жилищ-
ного и промышленного характера, с последующей закладкой
каркаса легкобетонными блоками, плитами и т. п. В этом случае
бетон не подвергается непосредственному воздействию воды или
6* 83
мороза, поэтому он может быть вполне надежным заменителем
бетона на портландцементе;
8) для постройки на сухих грунтах овощехранилищ, плодо-
хранилищ, складов фуража, а также горючего в металлической
таре, гаражей, кузниц, ремонтных мастерских и т. п. как подзем-
ного, так и наземного типа;
9) для бетонировки полов в складах селитры, хлористого
аммония, сернокислого аммония, т. е. в условиях, при которых
бетон на портландцементе быстро разрушается. В этом случае
ангидритовый бетон должен быть изготовлен с песком и грави-
ем.
В гражданском строительстве железобетон на ангидрито-
вом цементе лучше применять для изготовления таких стройде-
талей, как балки, плиты, колонны, внутренние консоли, своды,
ребристые покрытия и т. п. При защите арматуры путем окра-
шивания, асфальтировки, оцинкования и омеднения будет иметь
место лишь поверхностная коррозия. При защите арматуры порт-
ланд- или шлако-портландцементной Пленкой коррозия совер
шенно не наблюдается.
Способ изготовления тяжелого бетона на ангидритовом це-
менте ничем не отличается от способа изготовления этого бето-
на на портландцементе и других гидравлических вяжущих. При
изготовлении его в небольшом количестве сначала на помосте
из досок («бойке») цемент и песок, отмеренные с помощью мер-
ников, тщательно перелопачивают насухо, затем при непрерыв-
ном перелопачивании смесь обливают водой из лейки. После
этого добавляют гравий или щебень и, постепенно доливая воду,
продолжают перелопачивать смесь до получения однородной
массы.
При изготовлении бетона механизированным способом приме-
няют обычные установки (дозировщики воды, цемента и напол-
нителей, бетономешалки периодического или непрерывного дей-
ствия со свободным или принудительным методом смешения
и др.).
в) Испытания ангидритового тяжелого бетона
Испытанию подвергают и готовый бетон, и его составляю-
щие. Песок, гравий и щебень испытывают в соответствии с тре-
бованиями ГОСТ 2778—50.
Предел прочности при сжатии гравия и щебня должен быть
не ниже 100 кг[см2. При организации бетонных работ должна
быть исследована вода, и тяжелый бетон на этой воде подверг-
нут полному испытанию.
Тяжелый бетон на ангидритовом цементе испытывается так
же, как и бетон на портландцементе (ОСТ 90050—39). Размер
кубиков: 15X15X15, 20X20X20 или 30X30X30 см—в зависи-
мости от крупности заполнителей и мощности пресса для испы-
тания образцов.
84
Состав бетона для образцов берут по расчету: цемент, песок
и гравий или щебень отмеривают по объему. При массовом из-
готовлении бетона лучше дозировать цемент по весу.
Кубики вынимают из форм не раньше, чем через 24 часа
после их изготовления и оставляют на все время испытаний в
комнатных условиях под слегка увлажненными мешковиной, бре-
зентом и! т. п. *
На строительстве часто требуется испытывать бетон в более
короткие сроки, чем предусмотренные стандартом. Для таких
случаев на основании ряда практических определений можно в
предварительном порядке предложить следующие переходные
коэффициенты прочности бетона: для бетона на песке и гравии
r28=: 1,7 R7 и для 'бетона на песке и щебне — R28=l,9 R7.
По результатам 7-суточного испытания бетона часто прихо-
дится устанавливать и марку цемента. Для определения марки
ангидритового цемента по ГОСТ 2767—44 установлен переход-
ной коэффициент /?28 = 1,25 R?-
4. Другие области применения ангидритового цемента
в строительстве
На основе ангидритового цемента можно изготовлять проч-
ный искусственный мрамор самых разнообразных рисунков и
оттенков1.
Из смеси ангидритового цемента (60—70%), портландцемен-
та (8—10%), кирпичной муки (8—10%) и красителя (15—
18%) можно получить различных цветов облицовочный мате-
риал типа терракотовых плиток.
Краситель, применяемый для изготовления этого облицовоч-
ного материала, не должен обесцвечиваться из-за присутствия
извести. К таким красителям относятся сурик, охра и др.
Для придания плиткам водонепроницаемости можно обраба-
тывать их парафином, воском, стеарином, отходом СК и другими
прозрачными и полупрозрачными материалами. Все эти матери-
алы должны быть предварительно растворены в органических ле-
тучих жидкостях (бензине, бензоле, толуоле, скипидаре и Тц п.).
Ангидритовый цемент используют также при посадке высо-
ковольтных изоляторов на металлические штыри.
Из бетона на ангидритовом цементе можно строить стацио-
нарные хранилища для темных фракций нефти, битумов разных
марок, кислых гудронов от крекинг-процесса, густых масел и т. п.
Бетоны жирных составов, покрытые снаружи защитным слоем из
чистого цементного теста, малопроницаемы для указанных неф-
тепродуктов: в толщу стен таких хранилищ нефтепродукты про-
1 Работы по изучению этого мрамора велись в лаборатории Дворца Со-
ветов и в Научно-исследовательском институте гипсовой промышленности
МПСМ РСФСР.
85
никают не более чем на 1,5—2 см. Из чистого цементного теста
и жирных цементных растворов (от 1:1 до 1: 1,5) можно изго-
товлять кровельную черепицу. Для повышения водостойкости че-
репицы и для придания ей красивого внешнего вида лицевую
поверхность черепицы надо обработать растворами некоторых
солей, окрасить масляной краской или покрыть слоем горячего
битума с последующей присыпкой цветным песком или молотым
кирпичом.
П риложение
СТАНДАРТ НА АНГИДРИТОВЫЙ ЦЕМЕНТ
(ГОСТ 2767—44)
I. Определение
1. Цемент ангидритовый есть воздушное вяжущее вещество, состоящее,
главным образом, из ангидрита (безводной сернокислой соли кальция —
CaSO4), полученного обжигом двуводного гипса (CaSO4 • 2НгО) при темпе-
ратуре 600—700° с последующим измельчением в тонкий порошок совместно
с различными минеральными добавками (катализаторами).
Взамен искусственно полученного ангидрита может быть применен без
предварительного обжига природный ангидрит с предварительной сушкой
или без таковой.
Примечания: 1. В качестве сырья для ангидритового цемента
могут быть использованы гипс и ангидрит, полученные как отходы хими-
ческой промышленности (производства плавиковой кислоты из плавиково-
го шпата, фосфорной кислоты и др.).
2. В качестве добавок (катализаторов) при изготовлении цемента при-
меняют: бисульфат или сульфат натрия в смеси с железным или медным
купоросом, известь, доломит, обожженный при температуре около 900°;
основной доменный шлак (содержащий СаО—не менее 46%, AI2O3—не
менее 9%, МпО—не более 3%), золы горючих сланцев и др., в количе-
ствах, устанавливаемых предварительными испытаниями.
3. Добавки (катализаторы), растворимые в воде, могут вводиться в це-
мент и после его перемола посредством затворения его водными раство-
рами этих добавок.
II. Классификация
2. В зависимости от прочности цемент делится на четыре марки: «50».
<100», «150» и <200».
Примечания: 1. Обозначения марок соответствуют пределу проч-
ности при сжатии в 28-дневном возрасте образцов из раствора жесткой
консистенции состава 1 : 3 (по весу), изготовленных и твердевших в со-
ответствии с требованиями п. 12 настоящего стандарта.
2. Марки «50» может быть только цемент, полученный из природного
ангидрита, без обжига такового.
III. Технические условия
3. Образцы (кубы и восьмерки) стандартного изготовления из раствора
жесткой консистенции состава 1 : 3 (по весу) в отношении предела прочно-
87
сти
щей
при сжатии
таблицы:
растяжении должны удовлетворять показателям следую-
ангидритового цемента через 7 дней после затворения
в кг] см2
Предел прочности
Марка цемента При сжатии При растяжении
,50* 35 6
,юо- 70 12
,150- 90 15
,200- ПО 20
и
Примечание. Маркировка цемента производится на основании
результатов испытания на сжатие образцов из цементного раствора в
7-дневном возрасте.
Испытание прочности образцов из цементного раствора в 28-дневном
возрасте обязательно на заводе-изготовителе, но лишь для контроля произ-
водства и изучения роста прочности цемента во времени.
4. Изменение обьема цемента при сухой горячей пробе (2 часа нагрева-
ния при 115—120°) должно быть равномерным.
5. Начало схватывания должно наступать не ранее 30 мин., а конец
схватывания—не позднее 24 час. после начала затворения.
Примечание. По соглашению сторон допускаются и иные сроки
схватывания.
6. Остаток на сите № 901 (отв/см2) должен быть не более 15% (по-
весу) просеиваемой пробы.
IV. Правила приемки
7. Партией цемента считается количество, выработанное за сутки, но не
более 20 т.
8. Для испытаний от каждой партии отбирают пробу в 10 кг.
При отправке в вагонах пробу отбирают от каждого вагона. При отправ-
ке автомобильным или гужевым транспортом—от каждой автомашины или
от каждого воза, примерно, одинаковое количество с тем, чтобы | общий
вес пробы составлял 10 кг.
9. Отобранные для испытания пробы цемента тщательно смешивают и
делят на две равные части. Одну из них подвергают испытаниям, преду-
смотренным настоящим стандартом, другую маркируют и хранят в сухом
помещении в сухой, плотно закрытой таре в течение пятнадцати дней на
случай необходимости арбитражного испытания.
10. В случае, если цемент не удовлетворяет хотя бы одному из требова-
ний настоящего стандарта, он должен быть забракован.
11. Цемент по истечении 2 месяцев после испытаний, ввиду возможного-
снижения активности, подлежит повторным испытаниям.
V. Методы испытаний
12. Испытания производятся по ГОСТ 310—41 «Цементы. Методы физи-
ческих и механических испытаний» со следующими изменениями и дополне-
ниями.
1 ГОСТ 3584—50 на сетки проволочные тканые вместо этого сита преду-
смотрено сито № 0085, которое лишь несколько от него отличается.
88
а) Образцы (кубы и восьмерки) выдерживаются на воздухе при комнат-
ной температуре (15—20е’).
б) Допускается при испытании цемента применение местных песков, ко-
торые в подготовленном состоянии должны удовлетворять следующим требо-
ваниям:
1) влажность — не более 0,2%;
2) потеря при прокаливании — не более 0,5% взятой навески;
3) отсутствие глинистых и мельчайших песчанистых примесей;
4) остаток на сите № 850* (64 отв/см2) не более 5%, на сите № 500
(144 отв/см2) не менее 90% (по весу) просеиваемой пробы.
в) При определении предела прочности при растяжении в случае отсут-
ствия дроби допускается пользоваться однородным по крупности песком;
скорость истечения песка 30±5 г/сек.
VI. Упаковка, маркировка и паспортизация
13. Цемент может отправляться в любой таре, а также навалом.
14. При отправке цемента потребителю для каждой поставки в количе-
стве не более 20 т должны быть указаны:
а) наименование или фабричная марка завода;
б) название (вид) и предполагаемая марка цемента;
в) номер партии и ее вес (нетто);
г) год, месяц и число отгрузки.
15. В течение 10 дней со дня отправки цемента завод на каждую партию
должен выслать паспорт, в котором должны быть указаны:
а) номер и дата выдачи паспорта;
б) наименование или фабричная марка завода-изготовителя;
в) номер партии и ее вес (нетто);
г) номера вагонов (при отгрузке в вагонах) и накладных;
д) год, месяц и число отгрузки;
е) марка цемента;
ж) состав цемента (название и процентное содержание компонентов);
з) дата изготовления образцов и результаты испытаний;
ГОСТ 2767—44.
II ’ ।
,V1I. Транспортирование и хранение
16. Навалом цемент должен транспортироваться в закрытых и соответ-
ствующим образом оборудованных вагонах-контейнерах, автомашинах и т. п.
17. При транспортировании и хранении цемент должен быть предохранен
от влаги и загрязнения посторонними веществами. 1
1 ГОСТ 3584—50 эти сита заменены соответственно ситами № 085 и № 05.
ЛИТЕРАТУРА
1. Байков А. А. Схватывание и твердение цементов. «Строительная
.промышленность» № 9, 1925, стр. 617.
2. Будников П. П. Гипс, его исследование и применение, Госстройиз-
дат, 1943.
3. Будников П. П. Ангидрито-шлаковый цемент. «Строительный бюл-
летень», № 7/9, 1933, стр. 15.
4. Будников П. П. Активирование шлаков доменных печей и получение
бесклинкерного цемента. Доклады Академии Наук СССР № 5, 1934,
• стр. 255 — 263.
5. Будников П. П. и Бутт Ю. М. Влияние обогащенной известью
золы углей на гидратацию нерастворимого ангидрита. Доклады Академии
Наук СССР, т. XLVIII № 6, 1945 г., стр. 446—448. Авторское свидетельство
№ 66238 (1946). .
6. Будников П. П. и Гузев В. К-- Активирование кислых шлаков и
получение бесклинкерного (шлако-ангидритового) цемента. Доклады Акаде-
мии Наук СССР, т. XXVIII, № 8, 1940, стр. 712.
7. Будников П. П. и Гулинова Л. Г. Сланцевая зола как акти-
ватор для получения ангидритового цемента с повышенной водостойкостью
Труды Института строительных материалов (Харьков), вып. IV, 1941, стр. 5—12
8. Будников П. П., М у х и н К. Ф. и Ильин Д. 3. Цемент из ан-
гидрита и сульфатированных каолина и глин. «Строительные материалы»,
№ 12, 1938, стр. 36. 1
9. Бутт Ю. М. Технология цемента и других вяжущих материалов
Промстройиздат, Москва, 1949.
10. Бутт Ю. М. Практикум по технологии вяжущих веществ. Пром-
стройиздат, 1953.
11. Волженский А. В. Эстрих-гипс (его природа, производство и
применение). Изд. БТИ МПСМ РСФСР, Москва, 1949.
12. В а й в а д А. Я- Исследования физико-химических и технических
свойств обожженных гипсов, содержащих доломит и глину. Латвийский Го-
сударственный Университет, Рига, 1953.
13. Геце лов А. Б. Получение губчатого гипса на базе ангидрита
«Строительные материалы», № 6, 1937, стр. 38.
14. Голосовкер И. Я. Микроструктура ангидрито-водоцемента.
Журнал прикл. химии. 24, № 1, 1951.
15. Голосовкер И. Я. Использование золы печерских углей в каче-
стве добавки к ангидритовому цементу. Труды Архангельского лесотехниче-
ского института им. В. В. Куйбышева (Архангельск), т.13, 1949, стр. 275.
16. Голосовкер И. Я- Исследование свойств ангидритового цемента
на базе северных гипсов. Архангельский лесотехнический институт им.
В В. Куйбышева (Архангельск), 1948.
S0
17. Еникеев Г. Г. и Гамаюнов А. И. Опилочно-ангидритовые
стеновые блоки; производство и применение их на транспортном строитель-
стве. Филиал Центрального научно-исследовательского института транспорт-
ного строительства при Башкирдорстрое. Казань—Уфа, 1934.
18. Зорин С. П. Гипсы и ангидрит БАССР и их использование. Уфа,
1936.
19. Зорин С. П. Опытный завод ангидритового цемента в г. Стерли-
тамаке. «Социалистическое хозяйство Башкирии», № 3—4, 1932.
20. Зорин С. П. Ангидритовый цемент и временные технические усло-
вия для работы с ним. Уфа, 1933 и 1934.
21. Зорин С. П. Пробное производство ангидритового цёмента в
Стерлитамаке (БАССР). «Рабочий-силикатчик», Jfe 516, 1932.
22. Зорин С. П Стеновые блоки на ангидритовом цементе из баш-
кирских гипсов. Уфа, 1938.
23. К о с т е р и н А. С. Ангидритовый цемент. Архангельский лесотехни-
ческий институт. Изд. АЛТИ (Архангельск), 1937.
24. Келли К- С у т т а р д Д., Андерсон К. Термодинамические
свойства гипса и продуктов его дегидратации. Перевод С. С'. Печуро, ред.
Л. Г. Берг. Изд. Бюро технической информации МПСМ РСФСР. Москва, 1949
25. Л а п ш й н П. В. Опыт заводского получения и применения ангидрито-
вого цемента. «Строительная промышленность», № 2, 1926.
26. Матвеев М. А. и Ткаченко К. М. Водоустойчивость гипсовых
стройизделий и ее повышение. Промстроииздат, Москва, 195Ц
27. Минас А. И. Вяжущие материалы из природной смеси двуводного
гипса и ангидрита. Вестник Акад. Наук Казахской ССР, № 9, 81, 152.
28. Переверзев П. П. Исследование гипсо-ангидритового цемента из
местного сырья. Труды Казанского института инженеров коммунального
строительства им. М. Горького, выл. IV. Казань, 1936.
29. Печуро С. С. Гипс и гипсовые изделия. Архит. изд., 1945.
30. Путилов А. Н. Ангидритовая штукатурка-покрывка. «Строитель-
ство Москвы», № 2, 1938.
31. Розин А. А. Сырьевые ресурсы строительных материалов Средней
Азии. Изд. Наркомстроя СССР, Москва, 1940.
32. С к р а м т а е в Б. Г. и Л а т а ш М. Я. Материалы К вопросу о свой-
ствах новых цементов. Новые шлаковые цементы. Гос. научно-исследователь-
ский институт бетона, Ленинград, 1931.
33. Хакимов Ф. М. л Бетон на гипсо-ангидритовом цементе. Труды
Казанского института инженеров коммунального строительства им. М. Горь-
кого, вып. III (Казань), 1936.
34. Хакимов А. Я- Гипсовые вяжущие материалы. Сборник трудов по
строительным материалам Института сооружений Академии Наук Узбекской
ССР. Ташкент, 1951, стр. 125—160.
35. Чебуков М. Ф. и Данилов А. С. Применение гипсо-ангидри-
товых цементов и эстрих-гипса в строительстве. «Строительная промышлен-
ность», № 16, 1937.
36. Э й д у к с Ю. Я-, В а й в а д А. и др. Исследования об использовании
отходов гипсовых карьеров для производства вяжущих веществ. Химический
институт Академии Наук Латвийской ССР, 1951.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .................................... . . . . . 3
Глава I. Твердение ангидритового цемента............................5
Глава II. Свойства ангидритового цемента . . . -....................9
Глава III. Водостойкость ангидритового цемента и способы ₽е
повышения .................................................. .... 16
Глава IV. Влияние добавки ангидрита на свойства шлаковых
цементов . . ...................................... . ... 26
Глава V. Сырьевые материалы . . ...................................
Глава VI. Производство ангидритового цемента . ...*... 39
Глава VII. Методика физико-механических испытаний . - ... 47
1. Определение тонкости помола ................................... 47
2. Определение нормальной густоты цементного теста.................47
3. Определение сроков схватывания цементного теста ..... .48
4. Определение равномерности изменения объема............... . 49
5. Испытание на растяжение . ......................................59
6. Испытание на сжатие ........................... .... <58
Глава VIII. Области применения ангидритового цемента . . . . 55
1. Строительные растворы ....................................... : 55
а) Важнейшие свойства строительных растворов ...... .55
б) Методы изготовления и использования строительных растворов 61
в) Требования к компонентам раствора . . ..................65
2. Теплые бетоны на ангидритовом цементе . . -.............65
а) Важнейшие свойства теплых бетонов . .........................65
б) Виды теплобетонных блоков............... . .............69
в) Методы изготовления и использования теплобетонных блоков 72
г) Требования к теплобетонным блокам ...............•...........75
3. Тяжелый (холодный) бетон на ангидритовом цементе................77
а) Важнейшие свойства ангидритового тяжелого бетона .... 78
б) Применение ангидритового тяжелого бетона.....................83
в) Испытания ангидритового тяжелого бетона......................84
4. Другие области применения ангидритового цемента в строительстве 85
Приложение............................................... ....... 87
Литература . . . . ........................................90
Ангидритовый цемент
Редактор А. Л. Шпаер. Техн, редактор Н. И. Людковская.
Корректор В. И. Нюренберг.
Сдано в набор 2/VIII 1954 г. Подп. к печати 19/IX—1954 г.
Бумага 60X92/16 5,75 п л. (1 вклейка) 5,50 изд. л.
Л-147122 Тираж 3000 Цена 2 р. 75 к. Зак. 785.
Промстроииздат, Москва, ул. Чкалова, 46/48.
Типография Промстройиздата, г. Подольск, Рабочая ул., 17/2.
Проект- ОТКРЫТЫЙ ДОСТУП
Над оцифровкой данной книги работали:
Ружинский С.И. rygmskifaiaport.ги
Ружинский Ю.И.
Раенко А.С.
август 2005, г. Харьков, Украина
г.Харьков, ул. Чкалова 1
МП «Городок»
Популяризация применения химических добавок и оригинальных технологий в строительной индустрии.
ryginski@aport.ru
+38(057)315-32-63
Здесь может быть Ваша реклама!
Закажи книгу по бетоноведению или строительству на оцифровку и размести в ней свою рекламу.
Дополнительная информация: ryginski@aport.ru