Hidrológiai tájékoztató, 1966 június

Opoczky Ludmilla: Vízépítési cementek

1. táblázat Kis hőfejlesztésű cementek hidratációs hője A cement megengedett max. _ , , - hidratációs hője Szabvány szama Ország cal/g 3 7 28~ napos korban BS 1370:1958 Anglia — 60 70 AS NoA—

2—1953 Ausztrália — 65 75 IS: 69—1958 India — 65 75 GOSZT 4797—56 Szovjetunió 50 60 — B.l 1960 Svédország 50 60 — ASTM C 175—60 USA II. (IIA.) — 70 80 JIS R 5210—1960 Japán — 70 80 Nr 460,17.5.1945 Finnország 55 65 — 2. táblázat Az egyes klinkerásványok hidratációs hője Klinkerásvány Hidratációs hő, cal/g 180 nap teljes Klinkerásvány 2 nap 3 nap 7 nap 28 nap 90 nap 180 nap teljes CjA 150 170.+20188A19202+.20 188±18218ill 220 C,S 95 98i5 110±5 114+.5 122±5 121 ±3 122 C4AF — 98±18 43±16 48.+18 47+16 73±10 100 C

2S — 19±5 18A4 44+.5 55±4 53±2 62 mindenekelőtt a CSA tartalmat kell csökkenteni, ami az FE

203ÍAl203 arány növelésével, vagyis a CjAF mennyiségének a CaA rovására történő növelésével érhető el (mérsékelt hőfejlesztésű cementek). További csökkentés csak a CsS mennyiségének csökkentésével érhető el, ami viszont a C

2S tartalom növekedését eredményezi (kis hőfejlesztésű cementek). A közöltek alapján a mérsékelt, illetve kis hőfejlesztésű cementek előállítása a kémiai összetétel változtatásával több úton megoldható; így Ferrari típus, bélit típusú cementek és ezek kombinációi alapján. Ferrari típusú cementek. Ferrari típusú cementek olyan cementek, amelyekben Al

203 : Fe,0.i arány 0,64 körül van, C3A tartalom pedig igen kicsi vagy teljesen hiányzik. Ilyen cementek sok kitűnő tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek közül említésre méltó a kis hidratációs hő, kismértékű zsugorodás és fokozott ellenállóképesség a szulfátos vizekkel szemben. A Ferrari típusú cementek gyártása a klinker nagy vastartalma miatt bizonyos nehézségekbe ütközik, mint például a rátapadás a ksmencebélésre, gyűrű-képződés és így a kemencebélés megrongálódása. Olajtüzelés alkalmazása a helyzetet javítja. Bélit cementek. A bélit cementek olyan cementek, amelyekben a C

2S tartalom nagy, a C3A általában kicsi, a C4AF pedig rendes. A bélit cementek szilárdulása a kezdeti időszakban lassú, azonban hosszú idő távlatában jól fejlődik,, úgy ihogy a végleges értékek rendszerint azonosak, mint a közönséges portlandcementnél. E cementek hidratációs hője kicsi, kis mértékben zsugorodnak és az agresszív vizekkel szemben nagymértékben ellenállóképesek. A kétkomponensű cementek közül jelenleg • gyakorlatilag csak a kohósalak portlandcementet és a trasz-portlandcementet alkalmazzák vízépítéseknél. Kohósalak portlandcement. A kohósalak portlandcement vízépítésnél való alkalmazása nagyjelentőségű. A nagy hőfejlesztés, a viszonylag kis zsugorodás, a lágy és szulfátos vizekkel szemben tanúsított fokozott ellenállóképesség, igen alkalmassá teszik ezt a cementfajtát nagytömegű betonok készítésére. A kohósalak portlandcementből készült beton fagyállósága lényegesen kisebb a portlandcement betonénál, ezért a cementfajtát nem javasolják hideg időjárási területen létesítendő vízépítményekhez. A szokványos kohósalak portlandcementeknek a yízerőmű építésekhez való felhasználásán kívül az irodalom sokat foglalkozik a különleges módon előállított ún. Trief-féle kohósalak portlandcementekkel is. Trief belga mérnök eljárásának lényege, hogy a granulált kohósalakot közvetlenül az építkezési helyen 33% vízzel megőrlik és a kész salakiszapot a betonkeverőben cementtel és a szükséges vízzel összekeverik. A módszer egyik előnye, hogy kiküszöböli a salak szárítási műveletét, ami a tüzelőanyag-megtakarításhoz vezet, másik előnye, hogy nedves őrlés során azonos energia felhasználása mellett sokkal nagyobb fajlagos felületű termékeket állítanak elő, mint a száraz őrlésnél. A Trief-féle eljárást Európában a bort-i gátépítésnél (1946—1947, Franciaország), majd Angliában az avioni gátépítésnél alkalmazták nagyobb mértékben (Langavant, 1949, Mary, 1951, Bogle, Ross és Millan, 1951). Trasz-portlandcementek. A trasz-portlandcementeknek a vízépítésben való felhasználását a kisebb hőfejlesztés, nagyobb vízzáróság és bizonyos cementmegtakarítás indokolja. A trasz-portlandcement pozitív tulajdonságai között megemlíthető továbbá nagyfokú ellenállóképessége a lágy és szulfátos vizekkel szemben. A portlandcement egy részének trasszal való helyettesítése a cement kezdeti szilárdságának csökkenésével jár, későbbi szilárdsága azonban sok esetben azonos, sőt nagyobb lehet. A trasz-portlandcementek száradásra nagyon érzékenyek és a belőlük készült betonok fagyállósága rosszabb, mint a közönséges betonoké. Pernye-cementek. Az irodalomban több adat található (Blanks, 1950, Waaha—Withey, 1953, Scholer— Smith, 1952) a chicagói porszénhamu felhasználásáról aa hungry—horze-i gát építésénél. A pernye-cementekből készült betonok könnyebben bedolgozhatok, kevésbé zsugorodnak és természetesen kisebb hőfejlesztésűek, mint a közönséges portlandcementekből készült betonok. Végül megemlíthetők a három komponensű cementfajták (klinker—kohósalak—pernye, illetve klinker—kohósalak—trasz) vízépítésnél való alkalmazásánaki előnyei. Ilyen típusú cementek a kis hőfejlesztés mellett jó vízzárósággal és fokozott korrózióállósággal is rendelkeznek. A vízzáróság javulásának biztosításához minimálisan 10% trasz adagolása szükséges. Kísérleti rész A magyar ipar mindeddig nem gyártott kis hőfejlesztésű cementet, és a gyártástechnológia sem áll rendelkezésre. Nem találunk a magyar szabványokban a hidratációs hőre vonatkozó előírásokat sem. A kis hőfejlesztésű cement hazai előállítására irányuló kísérletek előtt megszabtuk azokat a követelményeket, amelyeket a cementnek hidratációs hő tekintetében ki kell elégítenie: a hidratációs hő 7 napos korban 60 cal/g, 28 napos korban pedig 70 cal/g legyen (BS 1370 1958 angol szabvány előírását vettük alapul). A cement-hidratációs hő meghatározása oldáshő módszerrel történik, az ASTM—Cl 86—55. sz. amerikai szabvány szerint. Az Építőanyagipari Központi Kutató Intézetben (Opoczky L., 1965) részletesen foglalkoztuk a vízépítési cement előálításának több lehetőségével. 1. Kis hőfejlesztésű kohósalak cement előállítása Trief-eljárás szerint (Opoczky L., 1965). 2. Mérsékelt, illetve kis hőfejlesztésű belit-Ferrari típusú cement gyártási technológiának és az előállított cement tulajdonságainak vizsgálata. 3. Váci kohósalak-cementek vízépítésnél való .alkalmazhatósága. 59