4.1 Для производства цементов применяют портландцементный клинкер, минеральные добавки, а также гипс или другие материалы, содержащие сульфат кальция, для регулирования сроков схватывания. В цемент допускается вводить специальные добавки для регулирования отдельных строительно-технических свойств цемента и специальные и технологические добавки для улучшения процесса помола и (или) облегчения транспортирования цемента по трубопроводам.
4.2 Портландцементный клинкер (Кл)
Для производства цементов применяют портландцементный клинкер, в котором суммарное содержание трехкальциевого и двухкальциевого силикатов (3CaO·SiO
+2CaO·SiO) составляет не менее 67% массы клинкера, а массовое отношение оксида кальция к оксиду кремния (CaO/SiO) - не менее 2,0. Содержание оксида магния (MgO) в клинкере не должно быть более 5,0% массы клинкера. Допускается содержание MgO до 6,0% массы клинкера при условии положительных результатов испытаний цемента из данного клинкера на равномерность изменения объема по ГОСТ 30744.
4.3 Минеральные добавки - основные компоненты цемента
4.3.1 В качестве минеральных добавок - основных компонентов цемента применяют гранулированный шлак по ГОСТ 3476, активные минеральные добавки - пуццоланы, глиежи, микрокремнезем, золы-уноса, обожженные сланцы и добавку-наполнитель - известняк по соответствующим нормативным документам.
4.3.2 Гранулированные доменный или электротермофосфорный шлак (Ш)
Гранулированный доменный шлак получают путем быстрого охлаждения шлакового расплава соответствующего состава, который образуется в доменной печи при плавке чугуна.
Гранулированный электротермофосфорный шлак получают путем быстрого охлаждения силикатного расплава, образующегося при производстве фосфора методом возгонки в электропечах.
Доменные и электротермофосфорные гранулированные шлаки содержат, по меньшей мере, две трети остеклованного шлака и при определенных условиях проявляют гидравлические свойства.
Химический состав шлаков - по ГОСТ 3476.
4.3.3 Пуццоланы (П) и глиежи (Г)
4.3.3.1 Пуццолана - материал силикатного или алюмосиликатного состава или их комбинация.
Пуццоланы не твердеют самостоятельно при затворении водой, однако в тонкоизмельченном виде и в присутствии воды при нормальной температуре реагируют с раствором гидроксида кальция Ca(OH), образуя гидросиликаты и гидроалюминаты кальция, обусловливающие прочность твердеющего материала. Образующиеся гидросиликаты и гидроалюминаты кальция аналогичны тем, которые образуются при твердении гидравлических вяжущих веществ.
Пуццоланы состоят преимущественно из реакционноспособных диоксида кремния (SiO) и оксида алюминия (AlO
, остальное - оксид железа (FeO) и другие оксиды. Массовая доля реакционноспособного оксида кальция (CaO) в пуццолане для твердения несущественна, массовая доля реакционно-способного диоксида кремния (SiO) - не менее 25%.
Пуццоланы подготовляют следующим образом: в зависимости от природного и производственного состояния их гомогенизируют, высушивают или подвергают термообработке и измельчению. Для производства цементов используют пуццоланы, для которых значение t-критерия (значимость различия между прочностью на сжатие цемента с добавкой и с песком), определенное по ГОСТ 25094, составляет не менее 15.
4.3.3.2 Природная пуццолана является материалом осадочного (диатомиты, трепелы, опоки) или вулканического (пеплы, туфы, трассы, вулканические шлаки, цеолиты и цеолитизированные породы) происхождения соответствующего химико-минералогического состава.
4.3.3.3 Глиежи - термически активированные вулканические породы, глины, сланцы или осадочные породы.
4.3.4 Микрокремнезем (Мк)
4.3.4.1 Микрокремнезем образуется при восстановлении высокочистого кварца углем в дуговых печах при изготовлении кремния и ферросилиция и состоит из очень мелких сферических частиц, содержащих аморфный или стеклообразный диоксид кремния (SiO) в количестве не менее 85% массы добавки. Содержание элементарного кремния (Si) в микрокремнеземе не должно превышать 0,4% (масс).
4.3.4.2 Для микрокремнезема, применяемого в качестве минеральной добавки к цементам, потеря массы при прокаливании при 950°С-1000°С при времени прокаливания 1 ч не должна превышать 4,0% (масс).
4.3.4.3 Для совместного измельчения с клинкером и сульфатом кальция микрокремнезем допускается применять в исходном, уплотненном состоянии либо в виде брикетов, полученных прессованием с увлажнением.
Для производства цементов используют добавки микрокремнезема, для которых значение t-критерия, определенное по ГОСТ 25094, составляет не менее 15.
4.3.5 Зола-уноса (З)
4.3.5.1 Золу-уноса получают электростатическим или механическим осаждением пылевидных частиц из отходящих газов агрегатов, в которых сжигают измельченный уголь или горючий сланец.
Зола-уноса по своему химическому составу может быть кислой (богатой SiO) либо основной (богатой CaO). Первая проявляет пуццоланические свойства, вторая может дополнительно проявлять гидравлические свойства.
Содержание щелочных оксидов (RO) в золе-уноса в пересчете на NaO должно быть не более 2,0% (масс.), содержание MgO - не более 5% (масс.). Потери массы при прокаливании (п.п.п.) золы-уноса не должно превышать 5,0% (масс.) (кроме сланцевой золы-уноса). Допускается применение золы-уноса с п.п.п. до 7,0% (масс.) при условии, что выполняются требования к долговечности и сочетаемости цементов с добавками к бетонам и растворам. При использовании в составе цементов зол-уноса с п.п.п. свыше 5,0% до 7,0% (масс.) предельное значение п.п.п. 7% (масс.) указывают на упаковке и в товаросопроводительной документации.
Равномерность изменения объема (расширение) цемента с добавкой золы-уноса должна быть не более 10 мм.
Для производства цементов используют золы-уноса, для которых значение t-критерия, определенное по ГОСТ 25094, составляет не менее 15.
4.3.5.2 Кислая зола-уноса представляет собой тонкодисперсный материал, состоящий преимущественно из сферических частиц, обладающий пуццоланическими свойствами и состоящий в основном из реакционноспособных SiO и AlO. Остальное - FeO и другие соединения.
Содержание реакционноспособного SiO в кислой золе-уноса должно быть не менее 25,0% (масс.).
Массовая доля реакционноспособного CaO в кислых золах-уноса должна быть менее 10,0% (масс.), массовая доля свободного оксида кальция (CaO
) - не более 1% (масс.). Допускается использование для производства цементов кислых зол-уноса с содержанием CaO до 2,5% (масс.) при соблюдении требований к равномерности изменения объема.
4.3.5.3 Основная зола-уноса представляет собой тонкодисперсный материал, проявляющий гидравлические и (или) пуццоланические свойства и состоящий в основном из реакционноспособных CaO, SiO и AlO. Остальное - FeO и другие соединения.
Массовая доля реакционноспособного CaO в применяемых основных золах-уноса должна быть не менее 10% (масс.). Золы-уноса с содержанием реакционноспособного CaO от 10% до 15% по массе должны содержать не менее 25% (масс.) реакционноспособного SiO.
Если содержание оксида серы (SO) в золах-уноса превышает предельное содержание SO для цемента, установленное стандартом или технологической документацией, утвержденной предприятием-изготовителем, то это учитывают при изготовлении цемента путем соответствующего уменьшения содержания сульфата кальция в цементе.
4.3.6 Обожженный сланец (Сл)
Обожженный сланец, в том числе обожженный нефтяной сланец, получают путем обжига исходного материала в специальных печах при температурах около 800°С. В зависимости от состава исходного материала и условий обжига обожженный сланец содержит клинкерные минералы: двухкальциевый силикат и монокальциевый алюминат, а также, кроме небольшого количества свободного оксида кальция CaO, значительное количество пуццоланически активных оксидов, например SiO. При тонком измельчении обожженный сланец способен к гидравлическому твердению, как портландцемент, а также обладает пуццоланическими свойствами.
Равномерность изменения объема (расширение) цемента с добавкой обожженного сланца по ГОСТ 25094 должна быть не более 10 мм. Значение t-критерия, определенное по ГОСТ 25094, для обожженного сланца - не менее 15.
Если содержание SO в обожженном сланце превышает предельное значение для цемента, установленное стандартом или технологической документацией, утвержденной предприятием-изготовителем, то это учитывают при изготовлении цемента путем соответствующего уменьшения содержания сульфата кальция в цементе.
4.3.7 Известняк (И)
Содержание карбоната кальция CaCO в известняке, рассчитанное по содержанию CaO, должно быть не менее 75% массы известняка, содержание илистых и глинистых примесей не должно быть более 1%.
4.4 Вспомогательные компоненты
4.4.1 Вспомогательные компоненты - специально подобранные неорганические природные минеральные добавки или неорганические минеральные добавки, являющиеся отходами производства клинкера, в том числе добавки, указанные в 4.3.
4.4.2 Вспомогательные компоненты после соответствующей подготовки, благодаря своему зерновому составу, улучшают физические свойства цемента и (или) бетонных смесей (например, удобоукладываемость бетонной смеси или водоудерживающую способность цемента). Добавки могут быть инертными или проявлять слабо выраженные гидравлические, скрыто гидравлические или пуццоланические свойства, при этом к ним не предъявляют каких-либо требований.
4.4.3 Вспомогательные компоненты используют в исходном или переработанном виде: их гомогенизируют, высушивают и измельчают. Вспомогательные компоненты не должны существенно повышать водопотребность цемента, а также не должны снижать долговечность бетонов или растворов или защиту арматуры от коррозии.
Примечание - Информация о вспомогательных компонентах цемента должна предоставляться производителем по запросу.
4.5 Сульфат кальция
Сульфат кальция добавляют к другим компонентам при изготовлении цемента для регулирования процесса его схватывания.
В качестве сульфата кальция может применяться двуводный гипс (CaSO
·2HO), полуводный гипс (CaSO·0,5HO) или ангидрит (сульфат кальция без кристаллизационной воды - CaSO) по ГОСТ 4013, или их смесь.
Гипс и ангидрит являются природными веществами. Допускается использовать также материалы, содержащие сульфат кальция, являющиеся отходами промышленных производств, по соответствующим нормативным документам.
4.6 Специальные и технологические добавки
В качестве специальных и технологических добавок применяют органические или неорганические материалы, не относящиеся к рассмотренным в 4.3-4.5, по соответствующим нормативным документам.
Суммарное количество этих добавок не должно превышать 1,0% массы цемента. Количество органических добавок в сухом состоянии не должно превышать 0,2% массы цемента.
Добавки не должны вызывать коррозию арматуры или ухудшать свойства цемента или изготовленного на его основе бетона или раствора.
Примечание - Информация о наличии, составе и концентрации в цементе специальных и технологических добавок должна быть представлена производителем на упаковке и/или в товаросопроводительной документации.