Основные свойства активных минеральных добавок
Полностью активные минеральные добавки представляют собой пористые материалы с низкой прочностью, легко измельчаемые. Некоторые из них — кизельгур и трепел — состоят из незастывших зерен и, подобно глине, легко размачиваются водой. Пористость добавок составляет более 60-70%. Это свидетельствует об определенно развитой поверхности их зерен, что отчасти определяет реакционную способность добавок.
Высокая степень пористости, хорошо развитый поверхностный слой и гидрофильность добавок также дают характеристику их отношения к воде. Они гигроскопичны и насыщаются при контакте с водой. Параметры влажности добавок в естественных условиях в большинстве случаев оказывается высокой, что обусловливает необходимость их предварительной сушки при измельчении вместе со связующим компонентом цементов.
Из-за гигроскопичности добавок активность цементов резко снижается при длительном хранении. Влага, поглощенная добавкой из воздуха, вступает в химическое взаимодействие со связующим и приводит к его преждевременной гидратации. По этой причине длительное хранение отрицательно влияет на активность цементов с добавками.
По химическим и минералогическим показателям гидравлические добавки осадочного и вулканического происхождения, а также искусственно полученные добавки разнятся между собой, как и различно их соотношение с известью.
Активность добавки зависит от размера частиц и снижается по мере их увеличения, поэтому активность некоторых трепелов выше, чем, например, диатомита.
Присадки, произошедшие из вулканов состоят преимущественно из кислоты. Они являются быстроохлаждаемыми алюмосиликатами, у которых отсутствует аморфный диоксид кремния. Реакция взаимодействия вулканической добавки с известью первоначально определяется процессом адсорбации и связывания извести с дальнейшим прохождением химической реакции.
По химическим и минералогическим свойствам зола и обожженная глина схожи. Их активность зависит от температуры, которой они подвергаются при сжигании топлива. По мере повышения температуры образования активность золы снижается.
Вредными примесями топливной золы и шлака являются частицы несгоревшего угля и сернокислого ангидрита. Несгоревшие частицы угля имеют тенденцию разлагаться в атмосфере и, следовательно, снижают долговечность бетона и строительного раствора. Содержание несгоревших частиц угля в золе и шлаке должно быть минимальным и не превышать 15%.
Большинство активных минеральных добавок содержат сульфатные соединения. В больших количествах они могут вызвать сульфатную коррозию цемента или разрушить арматуру в железобетоне. По этим причинам содержание сульфатных соединений в присадках ограничивается стандартом и их доля не должна превышать 3% в пересчете на сульфатангидрит.
Важнейшим свойством присадок является их активность, способность взаимодействовать с гидроксидом кальция в обычных условиях, характеризующаяся некоторыми общими показателями, отличающими их от инертных добавок. Например, смесь добавки и гашеной извести должна прекратить схватывание не позднее семи суток после смешивания с водой, а образец того же испытания должен быть водостойким не позднее трех суток после окончания схватывания.
Добавка, не отвечающая этим требованиям, не может считаться активной и относится к инертной.