1.2. ΤΣΙΜΕΝΤΑ ΕΙΔΙΚΟΥ ΤΥΠΟΥ
3.2. Χαμηλής θερμότητας ενυδάτωσης
Πρόκειται για τσιμέντα που όπως φανερώνει η ονομασία τους, είναι ανθεκτικά στα θειικά άλατα. Βασικό χαρακτηριστικό των τσιμέντων αυτών, είναι η χαμηλή περιεκτικότητα σε αργιλικό τριασβέστιο (C3A).
Σύμφωνα με τους Βρετανικούς κανονισμούς, η περιεκτικότητα σε C3A είναι μικρότερη από 3,5, ενώ σύμφωνα με τους αμερικάνικους, είναι μικρότερη από 5 και συγχρόνως υφίσταται όριο για το άθροισμα του C4AF + 2 C3A < 22%.
Η απαίτηση για χαμηλό ποσοστό C3A , οφείλεται στο προϊόν της αντίδρασης αυτού με τη γύψο CaSO4 x 2H 2O, που είναι το θειοαργιλικό ασβέστιο.
Στο σκληρυμένο τσιμέντο, το ένυδρο αργιλικό ασβέστιο μπορεί να αντιδράσει με θειικά άλατα που προέρχονται από το περιβάλλον, παράγοντας θειοαργιλικό ασβέστιο. Ο όγκος του άλατος αυτού, συγκρινόμενος με τον όγκο τους στερεάς φάσης, είναι 227% μεγαλύτερος, πράγμα που οδηγεί στη σταδιακή αποσάθρωση του σκυροδέματος.
Υπάρχει επίσης και άλλη αντίδραση με την εναλλαγή των ιόντων ΟΗ – του υδροξειδίου της ασβέστου με ιόντα SO4, με συνέπεια τη δημιουργία γύψου που έχει 124% μεγαλύτερο όγκο, με τις ίδιες συνέπειες που προαναφέρθηκαν.
Τα θειικά άλατα του μαγνησίου και του νατρίου, είναι ιδιαίτερα δραστικά στην προσβολή του σκυροδέματος. Η προσβολή του σκυροδέματος από θειικά άλατα επιταχύνεται στις περιπτώσεις που το σκυρόδεμα υφίσταται διαδοχικούς κύκλους ύγρανσης και ξήρανσης.
Δεδομένου ότι, τα τσιμέντα αντοχής στα θειικά είναι μικρής περιεκτικότητας σε C3A, έχουν κατά συνέπεια και χαμηλή θερμότητα ενυδάτωσης.
Τα ποζολανικά τσιμέντα, λόγω της μειωμένης περιεκτικότητας σε κλίνκερ, έχουν κατά συνέπεια χαμηλή περιεκτικότητα σε C3A, με αποτέλεσμα να εμφανίζουν ικανοποιητική συμπεριφορά ανθεκτικότητας στα θειικά. Σ’ αυτό συμβάλλει επίσης και η καλύτερη δομή (μικρότερο πορώδες) του σκληρυμένου τσιμέντου.
Τα τσιμέντα αυτά διαφέρουν πλήρως από τα κοινά τσιμέντα, ως προς τη σύνθεση, τις ιδιότητες και τη χρήση τους.
Η συνήθης σύνθεση είναι:
SiO2 3-8%
Al2O3 37-41%
CaO 36-40%
Fe2O3 9-10%
FeO 5-6%
TiO2 1,5-2%
MgO 1%
Αδιάλυτα υπόλ. 1%
Κύριες ορυκτολογικές φάσεις είναι CA και C12A7. Άλλες φάσεις υπάρχουν επίσης και είναι οι: C6A4 x FeO x S, C6A4 x MgO x S.
Τα αλουμινικά τσιμέντα παράγονται με σύντηξη ασβεστόλιθου και βωξίτη σε θερμοκρασίες 1600° C και άλεση του προϊόντος της σύντηξης.
Τα αλουμινικά τσιμέντα δεν είναι κατάλληλα για τις συνήθεις κατασκευές σκυροδέματος λόγω της μεγάλης διόγκωσης που παρουσιάζουν .
Λόγω της σχετικής ανθεκτικότητας που έχουν σε χημικές προσβολές (PH 3.5-4) βρίσκουν εφαρμογή σε ειδικές περιστάσεις, π.χ. επικάλυψη σωλήνων αποχέτευσης.
Η χαρακτηριστική ιδιότητα των αλουμινικών τσιμέντων είναι ο πολύ μεγάλος ρυθμός ανάπτυξης αντοχών. Εντός 24 ωρών τα αλουμινικά τσιμέντα αναπτύσσουν αντοχές ισότιμες με τις αντοχές 28 ημερών των κοινών τσιμέντων.
Η χρήση των αλουμινικών τσιμέντων περιορίζεται σε ειδικούς σκοπούς και κυρίως σε θερμομονωτικές κατασκευές ή για επισκευαστικές εφαρμογές σε περιπτώσεις εκτάκτου ανάγκης και για περιορισμένο χρόνο
Υπάρχουν πολλές κατηγορίες τσιμέντων που έχουν αναπτυχθεί για διάφορες χρήσεις και ενδεικτικά αναφέρονται:
Είναι κοινό τσιμέντο που έχει χαμηλή περιεκτικότητα οξειδίου σιδήρου ( 0,1-0,4%). Χρησιμοποιείται κυρίως για διακοσμητικούς λόγους.
3.2. Χαμηλής θερμότητας ενυδάτωσης
Πρόκειται για κοινά τσιμέντα χαμηλής περιεκτικότητας σε C3A , βαθμού κορεσμού καθώς και χαμηλή ειδική επιφάνεια. Χρησιμοποιείται σε ογκώδεις κατασκευές, όπου δεν είναι επιθυμητή η ανάπτυξη θερμοκρασιών.
Περιέχουν ειδικά πρόσθετα, που εμποδίζουν τη γρήγορη ενυδάτωση του τσιμέντου.
Τα τσιμέντα αυτά παρουσιάζουν ελεγχόμενη διόγκωση και η τεχνολογική τους βάση στηρίζεται στην δημιουργία θειοαλουμινικού ασβεστίου και στην ενυδάτωσή του παρουσία πρόσθετης ασβέστου και θειικού ασβεστίου.
Η δημιουργία του θειοαλουμινικού ασβεστίου γίνεται μετά την ανάπτυξη κάποιων αρχικών αντοχών ώστε να είναι δυνατή η διόγκωση χωρίς να οδηγεί το σκυρόδεμα σε θρυμματισμό.
Οι κύριες κατηγορίες τσιμέντων διόγκωσης είναι αυτή που προκαλεί εξισορρόπηση συστολής ξήρανσης και εκείνη που αναπτύσσει ελεγχόμενες εσωτερικές τάσεις
Οι γνωστοί τύποι τσιμέντων διόγκωσης χαρακτηρίζονται με τα γράμματα K,M,S.
με πλέον γνωστούς τις δύο πρώτους.
Τα τσιμέντα Κ τύπου παράγονται με συνάλεση κλίνκερ Portland με πρόσθετη γύψο ή ανυδρίτη γύψου και ειδικό κλίνκερ που περιέχει θειοαλουμινικό τετρασβέστιο ( C4A3S) σε αναλογία που εξαρτάται από τον απαιτούμενο βαθμό διόγκωσης.
Τα τσιμέντα Μ τύπου παράγονται με προσθήκη αλουμινικού τσιμέντου και ανυδρίτη γύψου σε τσιμέντο
Τα τσιμέντα διόγκωσης χρησιμοποιούνται σε κατασκευές και προϊόντα από σκυρόδεμα.