Пуццолановый портландцемент гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера, необходимого количества гипса (до 3,5%) и активной минеральной добавки или тщательным смешиванием раздельно измельченных тех же материалов. Добавок вулканического происхождения обожженной глины, глиежа или топливной золы - вводят 25... 40% от массы цемента, а добавок осадочного происхождения диатомитов, трепелов - 20...30%. В зависимости от активности гидравлической добавки и минералогического состава клинкера учитывается соотношение между ними. Чем активнее добавка, тем больше она способна связывать гидраты оксида кальция и тем меньше потребуется ее в пуццолановом портландцементе, и наоборот.
Водопотребность пуццолановых портландцементов с плотными и твердыми добавками (трассы, туфы) почти такая же, как и у портландцемента, а при использовании мягких пористых добавок (диатомитов и трепелов) значительно увеличивается. По этой причине необходимая подвижность бетонной смеси обеспечивается более высокой добавкой воды, что вызывает соответственно увеличение расхода цемента, чтобы не снизить прочность бетона.
Сроки схватывания и тонкость помола пуццоланового цемента такие же, как и для обыкновенного портландцемента, однако прочность цемента пуццоланового в начальный период твердения нарастает медленно, по сравнению с портландцементом без добавок, изготовленным из того же клинкера. Пуццолановый портландцемент выпускают М200, 300, 400.
При твердении пуццоланового портландцемента происходят два процесса:
- гидратация минералов портландцементного клинкера;
- взаимодействие активной минеральной добавки с гидратом оксида кальция, выделяющимся при твердении клинкера. При этом Ca(OH)2 связывается в нерастворимый в воде гидросиликат кальция:
Ca(OH)2 + SiO2 + (n-1) H2O → CaO • SiO • nH2O
В результате пуццолановый портландцемент оказывается более водостойким, чем обыкновенный портландцемент.
При схватывании и твердении пуццоланового цемента выделяется меньше тепла, что позволяет использовать этот цемент для массивных бетонных конструкций. Непригоден пуццолановый портландцемент для изготовления элементов, предназначенных служить в условиях попеременного систематического увлажнения и замораживания или высушивания. Пуццолановые цементы имеют меньшую водопроницаемость, чем портландцемент. Объясняется это набуханием добавки, уплотняющей бетон. Пуццолановые цементы целесообразно применять для подводных и подземных бетонных и железобетонных конструкций, особенно тогда, когда от бетонов требуется большая водонепроницаемость и высокая водостойкость.
