Химическая стойкость

Как отмечалось ранее, глиноземистый цемент был впервые разработан как сульфатостойкий цемент, и он действительно является таковым. Повышенная стойкость к сульфатной агрессии объясняется отсутствием Са(ОН)2 в гидратированном глиноземистом цементе, а также защитным влиянием сравнительно инертного геля и гидрата окиси алюминия, образованного в процессе гидратации. Следует отметить, что смеси более тощего состава, чем 1 : 8, характеризуются значительно меньшей сульфатостойкостью.Глиноземистый цемент не подвергается воздействию растворенного в воде углекислого газа, и, следовательно, его применение целесообразно в производстве труб. Этот цемент не является кислостойким, однако он может довольно хорошо противостоять действию слабых растворов ряда кислот (рН более 3,5—4), содержащихся в промышленных сточных водах, за исключением хлорноватой, фтористой и азотной кислот. С другой стороны, едкие щелочи, даже в слабых растворах, оказывают сильное агрессивное действие на глиноземистый цемент, растворяя гелеобразный глинозем. Химическая стойкость этого цемента к воздействию различных химических соединений изучена Хасси и Робсоном. Следует отметить, что, хотя глиноземистый цемент очень хорошо противостоит действию морской воды, ее не следует применять в качестве воды затворения. Морская вода отрицательно влияет на схватывание и твердение цемента, по-видимому, вследствие образования хлоралюминатов. По этой же причине хлористый кальций ни при каких условиях не следует добавлять к глиноземистому цементу.Еще одним важным достоинством глиноземистого цемента является высокая скорость нарастания его прочности. Около 80% конечной прочности цемента достигается в возрасте 24 ч. Уже в возрасте 6—8 ч бетон на глиноземистом цементе достаточно прочен для того, чтобы произвести распалубку и проводить подготовку к следующему этапу бетонирования. На рис. 2.6 приведены кривые роста прочности во времени опытных образцов-цилиндров, изготовленных из бетона с различными водоцементными отношениями и твердевших при комнатной температуре.Бетон на глиноземистом цементе с заполнителем — глиноземистым клинкером при водоцементном отношении 0,5 — может достичь прочности 980 кгс/см2 за 24 ч и 1260 кгс/см2 за 28 суток. Такая чрезвычайно высокая прочность достигается благодаря вяжущим свойствам заполнителя, однако стоимость этого заполнителя очень высокая.Следует подчеркнуть, что ускоренное твердение не вызывает ускоренного схватывания. В действительности, глиноземистый цемент — это медленно схватывающееся вяжущее, хотя интервал между концом и началом схватывания у глиноземистого цемента меньше, чем у портландцемента. Например, средние значения сроков начала и конца схватывания у глиноземистых цементов соответственно составляют: у цемента А — 4 ч 40 мин и 5 ч 30 мин, у цемента В — 5 ч 20 мин и 5 ч 35 мин. BS 915: 1947 предусматривает, чтобы срок начала схватывания находился в пределах 2—6 ч, а срок конца схватывания наступал не позднее чем через два часа после начала схватывания. Из минералов клинкера глиноземистого цемента С5А3 схватывается в течение нескольких минут, в то время как СА схватывается значительно медленнее. Поэтому чем выше для цемента отношение С/А, тем быстрее происходит схватывание. С другой стороны, чем выше содержание стеклообразных фаз в цементе, тем медленнее он схватывается.На сроки схватывания глиноземистого цемента существенно влияют добавки гипса, извести, портландцемента и органических веществ, поэтому их не следует использовать в качестве добавок.Вероятно, быстрое схватывание С5А3 является в некоторых случаях причиной потери удобоукладываемости бетонными смесями на глиноземистом цементе, которая наступает в пределах 15—20 мин после начала перемешивания смеси. На рис. 2.7 показано изменение коэффициента уплотнения во времени для бетона состава 1:2:4 с водоцементным отношением 0,5. Измерение подвижности бетонной смеси по осадке конуса не рекомендуется, поскольку в отличие от портландцемента глиноземистый цемент не дает эффекта «жирной» смазки.Можно отметить, что при одинаковых составах бетона бетонные смеси на глиноземистом цементе обладают лучшей удобоукладываемостью, чем смеси на портландцементе. Это объясняется, по-видимому, меньшей суммарной поверхностью зерен глиноземистого цемента, который в результате полного расплавления сырьевой шихты при его производстве приобретает более гладкую (остеклованную) поверхность зерен, чем портландцемент.Ползучесть бетона на глиноземистом цементе мало отличается от ползучести бетона на портландцементе, если ее сравнивать при одинаковой степени напряженности.