Добавки хлориду кальцію СаСl2, сульфату натрію Na2SO4 і ін. Застосовують як прискорювачі тверднення і при звичайних температурах.
При бетонуванні масивних конструкцій рекомендуються цементи з меншим тепловиділенням. Бетонування взимку вимагає застосування цементів з високим тепловиділенням.
Портландцемент застосовують для бетонів, експлуатованих усередині будівлі за будь-якої відносної вологості повітря, на відкритому повітрі при впливі атмосферних чинників. Допускається для бетонів підземних споруд, гідротехнічних споруд підводного, надводної та внутрішньої зон.
Цементи для бетонів зони змінного рівня води повинні містити в своєму складі не більше 8% мінералу С3А.
Портландцемент з мінеральними добавками отримують помелом клінкеру, двуводного гіпсу і активних мінеральних добавок. Добавок дозволяється вводити до 20%. Випускають його марок 400, 500, 550 і 600. Допускається марка 300. Цей цемент має, в основному, такі ж властивості, що і чисто клінкерна портландцемент. Добавки кілька підвищують його водостійкість, сульфатостойкость. Морозостійкість ж зменшується. Заміна клінкеру більш дешевими мінеральними добавками зменшує його вартість.
Він застосовується в будівництві замість портландцементу. Різновидами портландцементу з мінеральними добавками є спеціальні цементи з мінеральними добавками - бистротвердеющий і сульфатостойкий портландцемент.
Шлакопортландцемент - гідравлічна в'язка речовина, що отримується помелом портландцементного клінкеру, гіпсу і гранульованих доменного або електротер шлаку. Шлаки вводяться від 21 до 80%. До 10% їх може замінюватися активної мінеральної добавкою.
Справжня щільність шлакопортландцемента становить 2,8-3 г / см 3. насипна в рихлонасипанном - 900-1200, а в ущільненому - 1400-1700 кг / м 3.
Водопотребность і терміни схоплювання шлакопортландцементу приблизно такі ж, як у портландцементу.
По міцності шлакопортландцемент випускають марок 300, 400 і 500. Він характеризується уповільненою швидкістю твердіння в початковий період. Надалі вона наростає, і до 6-12 місяців міцність шлакопортландцементу порівнюється з портландцементом і навіть її перевищує. Термообробка при температурі 80-95 o С активізує твердіння шлакопортландцементу. Тому його рекомендують застосовувати при заводському виготовленні виробів.
Тепловиділення шлакопортландцемента при твердінні протягом перших 1-3 діб на 15-30% менше, ніж у портландцементу. Він повільно набирає міцність при знижених позитивних температурах. Тому він ефективний в масивних конструкціях і небажаний при зимовому бетонуванні.
Жаростійкість шлакопортландцемента через пониженого вмісту в цементному камені гідроксиду кальцію вище, ніж у портландцементу, і становить 600-800 o С, тому його рекомендують для жаростійких бетонів.
Морозостійкість шлакопортландцемента нижче, ніж у портландцементу. Бетони на цьому цементі витримують 50-100 циклів випробувань.
Невелика кількість в цементному камені гідроксиду кальцію підвищує стійкість його в м'яких водах. Зниження гідроксиду кальцію в рідкій фазі твердіє цементу перешкоджає утворенню еттрінгіта 3СаО хAl2О3 х3CaSO4 х31-32H2О. Тому він має підвищену стійкість в сульфатних водах.
Шлакопортландцемент - одне з найпоширеніших в'яжучих. Випускають його в кількості 25% від всіх цементів. Застосування шлаку, який не слід обпалювати, робить його вартість на 15-20% нижче вартості портландцементу.
Різновидами шлакопортландцемента є швидко твердне і сульфатостойкий шлакопортландцементи.
Будівництво при негативних температурах вимагає застосування швидкотверднучих портландцементов і мають підвищений тепловиділення. Такі ж цементи необхідні при заводському виготовленні бетонних і залізобетонних виробів.
Для гідротехнічних масивних споруд підводного зони повинні застосовуватися цементи зі зниженим тепловиділенням, для зони змінного рівня води - з підвищеною морозостійкістю.
Портландцемент для бетонних покриттів автомобільних доріг повинен мати підвищену морозостійкість, невелику усадку і набухання.
До спеціальних відносять швидкотверднучі, сульфатостойкие, білий і кольорові, розширюється і напружує, пластифікований і гідрофобний цементи.
Швидкотверднучі портландцемент. До них відносять: бистротвердеющий і особливо швидко твердне портландцемент і бистротвердеющий шлакопортландцемент.
Портландцемент бистротвердеющий отримують спільним подрібненням портландцементного клінкеру нормованого мінерального складу з гіпсом. Допускається вводити до 10% активних мінеральних добавок і до 15% доменних або електротер гранульованих шлаків.
Випускають його марок 400 і 500. Для нього додатково нормується міцність у віці 3 діб. При вигині вона повинна бути відповідно 4 і 4,5 МПа, при стисненні - 25, 28 МПа.
Інтенсивне зростання міцності в початковий період відбувається за рахунок підвищеного вмісту в клінкері швидко тверднуть мінералів і тонкості помелу. Сума мінералів С3S і С3А повинна бути не менше 60-65%, питома поверхня зерен - 3500-4500 см 2 / г.
Швидкотвердіючий портландцемент рекомендується застосовувати для виготовлення бетонних і залізобетонних виробів в заводських умовах, особливо попередньо напружених. Через 4-6 годин теплової обробки бетон набирає міцність, рівну 70-80% від марочної. Це дозволяє прискорити оборотність форм і камер теплової обробки. Доцільно застосовувати його при знижених температурах. Бетон швидше набирає міцність за рахунок високого тепловиділення цементу. Цей цемент не слід застосовувати в гідротехнічних спорудах для підводного зони в зв'язку зі зниженою водостійкістю, для зони змінного рівня води в зв'язку з невисокою морозостійкістю, для внутрішньої зони масивних споруд в зв'язку з великим виділенням тепла. Тонкість помелу його висока, і він швидко втрачає активність.
Особливо швидко твердне портландцемент є різновидом швидкотверднучого. Випускають його марок 500, 550 і 600. Через добу він набирає міцність не менше 30 МПа. Швидкість твердіння досягається за рахунок високого вмісту мінералу С3S (60-65%), обмеженого (до 8%) мінералу С3А і підвищеної тонкощі помелу. Застосовують його в основному для аварійно-відновлювальних робіт.
Швидкотвердіючий шлакопортландцемент отримують спільним помелом портландцементного клінкеру нормованого мінерального складу з гіпсом і доменним гранульованим шлаком. Шлаку вводять 30-50%.
У клінкері повинні міститися швидко тверднуть мінерали: С3S - 55-65% і С3А - 8-12%.
Тонкість помелу повинна становити 4000-5000 см / г. Випускають його марок 400 і 500. Межа міцності у віці 3 діб повинен становити відповідно: при вигині - 4 і 4,5, при стисненні - 25-28 МПа.
Застосовують бистротвердеющий шлакопортландцемент для виготовлення збірних і монолітних конструкцій з підвищеною початковою міцністю.
Сульфатостойкие портландцемент. До цієї групи відносять: сульфатостійкий портландцемент, сульфатостійкий портландцемент з мінеральними добавками, сульфатостойкий шлакопортландцемент і пуццолановий портландцемент.
Випускають його марки 400. Застосовують для бетонів, що піддаються впливу агресивних сульфатних вод, в тому числі при поперемінному заморожуванні і відтаванні, зволоженні і висиханні в зоні змінного рівня води гідротехнічних споруд, що піддаються впливу негативних температур в суворих кліматичних умовах.
Допускається застосовувати для бетону, яке експлуатується всередині будівлі з будь відносною вологістю повітря, на відкритому повітрі при дії атмосферних чинників. З економічних міркувань його недоцільно застосовувати для бетонів, до яких не пред'являють вимоги по сульфатостійкості і морозостійкості.
Сульфатостійкий портландцемент з мінеральними добавками отримують помелом сульфатостойкого портландцементного клінкеру, доменного або електротер гранульованого шлаку або активних мінеральних добавок і гіпсу. Шлаку вводять від 10 до 20%, активних мінеральних добавок осадового походження - від 5 до 10%. Добавки значно підвищують сульфатостойкость цементу, морозостійкість ж знижують.
Випускають його марок 400 і 500. Застосовують там же, де і сульфатостійкий портландцемент без мінеральних добавок, за винятком гідротехнічних бетонів зони змінного рівня води, що експлуатуються в суворих кліматичних умовах.
Сульфатостойкий шлакопортландцемент отримують з портландцементного клінкеру нормованого мінерального складу, доменного або електротер гранульованого шлаку і гіпсу.
Випускають його марок 300 і 400. Застосовують для виготовлення сульфатостійких бетонів. Не рекомендується - для морозостійких бетонів і бетонів, що піддаються поперемінному зволоженню і висушування.
Добавки впливають на властивості пуццоланового портландцементу, і він відрізняється від портландцементу.
Справжня щільність його складає 2,7-2,9 г / см 3. насипна - 900-1100 кг / м 3. що менше, ніж у портландцементу.
Він має підвищену нормальну густоту цементного тіста до 30-40%, внаслідок чого його витрата в бетонах в порівнянні з портландцементом збільшується на 15-20%.
По міцності пуццолановий портландцемент підрозділяють на марки 300 і 400. Зростання міцності в початковий період уповільнений. При твердінні виділяється менше тепла, ніж у портландцементу, тому його не слід застосовувати при знижених температурах і рекомендується для масивних конструкцій. Найбільш інтенсивно він набирає міцність при автоклавної обробці.
При тривалому зберіганні на складах пуццолановий портландцемент втрачає активність швидше портландцементу. Відбувається це в результаті поверхневої гідратації зерен цементу в зв'язку з гигроскопичностью добавок.
Пуцоланові портландцемент з добавками осадового походження мають знижену воздухостойкость. Знижена вологість середовища може привести до утворення усадочних тріщин в бетоні. Їх не слід застосовувати для бетонів з відносною вологістю повітря менше 60% і на відкритому повітрі при дії атмосферних чинників.
При експлуатації у вологому середовищі гелевидні складові цементного каменю набухають. Водонепроникність його підвищується. Тому його рекомендують застосовувати для водонепроникних бетонів.
У зв'язку з високою водопотребностью бетони на пуцоланових портландцементах мають знижену морозостійкість. Вони витримують 25-50 циклів випробувань. Тому їх не слід застосовувати в гідротехнічних спорудах зони змінного рівня води, що піддаються впливу зміни температур, для дорожніх бетонів.
Декоративні портландцемент - це білі і кольорові портландцементи.
Портландцемент білі отримують спільним помелом малозалізистого клінкеру з гіпсом з добавками або без них.
Темно-сірий колір звичайного цементу залежить від вмісту в ньому оксидів заліза, марганцю та ін. Кращі білі портландцементи не повинні містити F2О3 більш 0,25-0,35%, а МnО - 0,05-0,15%. Це досягається пріглененіем крейди або вапняку з Fe2O3 до 0,15% і каоліну з Fe2O3 до 1%.
Для підвищення білизни клінкер обпалюють в відновлювальної атмосфері і відбілюють швидким охолодженням водою.
За речовинним складом розрізняють портландцемент білий без мінеральних добавок і портландцемент білий з активними мінеральними добавками і добавками-наповнювачами не більше 20%. Як активної мінеральної добавки застосовують білий диатомит.
За білизні ці цементи мають три сорти, по міцності - дві марки - 400 і 500. Застосовують їх для декоративних білих бетонів і розчинів при зовнішньої і внутрішньої архітектурній обробці будівель, споруд, для приготування цементних фарб.
Портландцемент кольорові отримують спільним подрібненням білого або кольорового клінкеру, мінеральних або органічних барвників, гіпсу та активної мінеральної добавки. Пігменту вводять не більше 15%, органічного барвника - не більше 0,5%. Добавкою служить білий диатомит (до 6%). Випускають червоного, жовтого, зеленого, блакитного, рожевого і чорного кольорів.
По міцності поділяють на марки 300, 400 і 500. Застосовують для виготовлення кольорових бетонів і розчинів, цементних фарб.
Розширюються портландцемент. До цієї групи відносять розширюється портландцемент і напружуватися цемент.
Розширюється портландцемент отримують помелом 56-65% портландцементного клінкеру, 5-7% високоглиноземисті злаку, 7-10% двуводного гіпсу і 20-28% активної мінеральної добавки.
Ступінь розширення в тридобовий віці повинна бути не менше 0,1%. Гіпс і високоглиноземний шлак при взаємодії з водою утворюють трехкальциевого гидросульфоалюмінат, який призводять до розширенню цементного каменю. Гідравлічна добавка є стабілізатором.
Початок схоплювання розширюється портландцементу повинен наступати не раніше 30 хв, кінець - не пізніше 12 годин.
Випускають його марок 400, 500 і 600. На цьому цементі отримують бетонні та залізобетонні вироби підвищеної водонепроникності, він швидко набирає міцність при пропарюванні.
Застосовують для безусадочних, що розширюються і водонепроникних бетонів і розчинів, а також доцільно - для збірних виробів заводського виготовлення.
Цементи напружують отримують помелом 65-70% портландцементного клінкеру, 16-20% високоглиноземисті шлаку і 14-16% гіпсу.
Для нього нормується енергія самонапруження, яка у віці 28 діб для НЦ-20 повинна бути не менше 2, для НЦ-40 - 4, для НЦ-60 - 6 МПа. Лінійне розширення становить 3-4%. Як і у розширюється портландцементу, воно викликається утворенням трехкальциевого гідросульфоалюміната. Енергії розширення досить для натягу арматури в залізобетонних конструкціях.
Початок схоплювання НЦ повинен наступати не раніше 30 хв, кінець - не пізніше 4 ч. Сповільнювач служать декстрин, борна кислота, ЛСТ та ін.
По міцності у віці 3 діб цей цемент має марку 500, межа міцності через одну добу повинен бути не менше 20-30 МПа, через 28 діб - не менше 85 МПа.
Застосовують напружує цемент для виготовлення самонапружених залізобетонних виробів: труб, резервуарів високою водонепроникності, для дорожніх і аеродромних покриттів.
Портландцемент з добавками поверхнево-активних речовин. До цієї групи відносять пластифікований і гідрофобний портландцемент.
Портландцемент пластифікований отримують введенням в будь-який цемент пластифікуючих добавок, найчастіше - лінгосульфонатов технічних (ЛСТ) - відходів сульфатної варіння целюлози. Їх додають під час помелу в кількості 0,1-0,3% від маси цементу. Адсорбируясь на поверхні зерен цементу, добавка покращує змочуваність їх водою. Тертя між зернами поліпшується, водопотребность цементу зменшується.
Застосування пластифицированного цементу підвищує легкоукладальність бетонних сумішей. За рахунок зменшення витрати води можна підвищити щільність бетону і, як наслідок, його міцність, водонепроникність і морозостійкість. При збереженні легкоукладальності бетонної суміші на заданому рівні можна скоротити витрату цементу на 5-10%.
Разом з тим пластифицирующая добавка уповільнює гідратацію клінкерних мінералів цементів в початковий період. Це обмежує їх застосування при негативних температурах і заводському виготовленні виробів без прискорювачів твердіння.
Портландцемент гідрофобний отримують введенням в цемент при помелі гидрофобизирующих добавок в кількості 0,06-0,3%. Це милонафт і асидол, одержувані з відходів очищення дистилятів нафти, метілсіліконат і етілсіліконат натрію (ГКЖ-10 і ГКЖ-11) та ін. Адсорбируясь на поверхні зерен, добавки утворюють водовідштовхувальну плівку, яка змінює властивості цементу. Знижується гігроскопічність. Цемент не вбирає крапель води протягом 5 хвилин, на відміну від звичайного, коли вода всмоктується через 1-2 с.
Він не втрачає активності при зберіганні тривалий час, не комкуется. При перемішуванні бетонних сумішей плівка зривається, і гідрофобні цементи набирають міцність так само, як і звичайні. Легкоукладальність бетонних сумішей і їх однорідність збільшуються, підвищуються водонепроникність і морозостійкість бетону, зменшуються водопоглинання і капілярний підсос. Його рекомендується застосовувати для гідротехнічного і дорожніх бетонів, при тривалому зберіганні.
Цементи для будівельних розчинів. Їх виготовляють спільним помелом портландцементного клінкеру (не менше 20%), активних мінеральних добавок (гранульовані доменні або електротер шлаки), наповнювачів (кварцовий пісок, вапняк, мармур) і гіпсу. Випускають його марки 200.
Застосовують для виготовлення будівельних розчинів і неармованих бетонів класів 30 і нижче. У зв'язку з уповільненим твердением його не рекомендують застосовувати при температурі повітря нижче +10 o С.
Сланцезольний цемент. Цей цемент отримують спільним помелом портландцементного клінкеру, золи-винесення горючих сланців і гіпсу. Золи вводять 20-30%. Міцність його в 26-добовому віці на 20-40% вище міцності чістоклінкерного цементу. Це пояснюється тим, що сланцезольний цемент має микрокристаллическую структуру, в результаті чого зменшується його водопотребность і підвищується міцність цементного каменю бетону.