В группу цемента входят все виды портландцемента, пуццоланового портландцемента, шлакопортландцемента, глиноземистый цемент, расширяющиеся цементы и некоторые другие.
Цемент каждого вида может при твердении развивать различную прочность, характеризуемую маркой. Марки цемента регламентированы строительными нормами и правилами (СНиП) и ГОСТом. Выпускают цементы преимущественно марок 200, 300, 400, 500 и 600 (по показателям испытания в пластичных растворах).
Глиноземистый или высокоглиноземистый цемент – это цемент, полученный на основе глиноземистого и соответственно высокоглиноземистого клинкера. ГОСТ 969-91 по содержанию Al2O3 подразделяет цементы на следующие виды:
– глиноземистый цемент (ГЦ);
– высокоглиноземистый цемент I (ВГЦ I);
– высокоглиноземистый цемент II (ВГЦ II);
– высокоглиноземистый цемент III (ВГЦ III).
При содержании 40-48% Al2O3 цемент называют обычным глиноземистым, при содержании 60-72% Al2O3 – высокоглиноземистым (талюмом), при содержании более 72% Al2O3 – особо чистым высокоглиноземистым.
Глиноземистые и высокоглиноземистые цементы (Alumina and high alumina cements) предназначены для изготовления быстротвердеющих строительных и жаростойких растворов и бетонов. По прочности при сжатии в возрасте 3 суток (цифры в маркировке – прочность в МПа) цементы подразделяют на марки: ГЦ – 40, 50 и 60; ВГЦ I -35; ВГЦ II – 25 и 35; ВГЦ III – 25. Сроки схватывания: начало от 30 до 45 минут (в зависимости от марки); окончание – 12-15 часов. Огнеупорность марок ВГЦ I/ II/ III составляет, соответственно, 1670/1670/1750°С.
Глиноземистый цемент ГЦ-50 – это нормально схватывающийся, но быстротвердеющий глиноземистый цемент с высокой прочностью в раннем возрасте – прочность на сжатие в возрасте 3-х суток составляет 50МПа. По технологии производства, химическому составу и характеристикам твердения он значительно отличается от таких обычных кальциевосиликатных цементов как портландцемент и шлакопортландцемент. Входящие в его состав алюминаты кальция, придают ему следующие характерные свойства:
- высокая прочность в раннем возрасте;
- жаростойкость;
- высокая стойкость против коррозии;
- устойчивость к биогенной сернокислотной коррозии.
Основные требования при приготовлении и использовании растворов и бетонов на основе глиноземистых цементов:
- на приготовление 1м3 раствора необходимо 500-800кг цемента;
- на приготовление 1м3 бетона необходимо 300-400кг цемента;
- оптимальное водоцементное отношение – 0,4: на 1кг ГЦ необходимо 0,4кг воды;
- бетон полностью набирает прочность по истечении 3-х суток после укладки, при этом изделие можно пускать в эксплуатацию;
- более длительное перемешивание бетона позволяет ускорить набор прочности;
- снимать опалубку рекомендуется через 8 ч после укладки бетона;
- смеси необходимо затворять пресной и холодной водой температурой от +15 до +18ºC;
- рекомендуемая толщина слоя бетона, укладываемого за один раз не должна превышать 500мм. При возведении массивных железобетонных конструкций допускается укладывать бетон толщиной до 1000мм;
- оборудование и инструмент для приготовления раствора или бетона должны быть обчищены от старой бетонной или растворной смеси на основе портландцемента;
- заполнитель раствора или бетона должен быть чистым, не содержать щелочи в свободном состоянии;
- допускается введение в цементы технологических добавок, не ухудшающих их свойства, в объеме не более 2% массы глиноземистых и не более 0,2% массы высокоглиноземистых цементов;
- допускается добавление к глиноземному цементу до 10% портландцемента, либо к портландцементу до 10% глиноземного, при этом смешивание ГЦ с ПЦ приводит к уменьшению сроков схватывания и понижению прочности бетонных растворов;
- допускается укладка бетона из глиноземистых цементов на отвердевший бетон из портландцемента через семь суток, а, наоборот, через одни сутки;
- конструкции из огнеупорного раствора или бетона можно подвергать действию высоких температур через 24 ч после их изготовления. При этом до 500 ºC температура должна подниматься со скоростью 20-50°С в 1ч, в дальнейшем скорость подъема температуры не регламентируется.
При использовании бетонов на основе глиноземистых цементов необходимо соблюдать следующие требования по уходу за ними:
- перед началом укладки бетона поверхность укладки смочить водой, а при использовании раствора в кирпичной кладке, перед нанесением раствора необходимо увлажнить кирпичи;
- необходимо защищать растворы или бетоны от испарения воды в течение первых суток после укладки, периодически опрыскивать поверхность, закрывая поверхность полиэтиленовой пленкой или другими материалами;
- допустимый диапазон температуры твердения от -10 до 30ºC;
- оптимальная температура окружающей среды для твердения раствора или бетона в течение первых трех суток составляет 15-20ºC, при нормальной влажности воздуха или твердении в воде;
- при температуре окружающей среды ниже -10ºC бетон в течение первых трех суток следует предохранять от замерзания, укрывая теплоизолирующими материалами;
- необходимо защищать бетон от прямых солнечных лучей, поэтому работы по приготовлению и укладке бетона лучше всего производить рано утром или поздно вечером.
Глиноземистые цементы являются важным сырьем для приготовления:
- ремонтных и быстросхватывающихся растворов;
- клеящих составов;
- заливочных растворов;
- шпатлевок;
- растворов для наливных полов и выравнивающих слоев;
- быстросхватывающихся стяжек;
