Cement modyfikowany

Produkowany jest również zgodnie z normą BS 4246: 1968 cement hutniczy niskokaloryczny. W pewnych przypadkach bardzo niska wczesna wytrzymałość może być wadą i z tego powodu opracowano w USA tzw. cement modyfikowany (rodzaj II). Cement modyfikowany łączy z powodzeniem nieco większą prędkość wydzielania ciepła, niż ma ją cement niskokaloryczny, z prędkością wzrostu wytrzymałości taką, jak dla zwykłego cementu portlandzkiego. Cement modyfikowany zaleca się stosować w konstrukcjach, gdzie pożądane jest umiarkowanie niskie wydzielanie się ciepła lub gdzie może wystąpić umiarkowana agresja siarczanowa. Cement ten jest szeroko stosowany w USA (program uprawnienia budowlane na komputer).

Cement modyfikowany, oznaczony jako cement rodzaju II i i cement niskokaloryczny (rodzaj IV) objęte są normą ASTM C 150-72. Przy omawianiu reakcji hydratacji cementu, w szczególności procesu wiązania, wspomniano o reakcji między C₃A i gipsem (CaS0₄ • 2H₂0) i o powstawaniu w konsekwencji siarczanoglinianu wapniowego. W stwardniałym cemencie zhydratyzowany glinian wapniowy może reagować w podobny sposób z solami siarczanów spoza betonu; powstaje wtedy siarczanoglinian wapniowy, tworzący się wewnątrz struktury zhydratyzowanego zaczynu cementowego. Ponieważ zwiększenie objętości fazy stałej wynosi 227%, następuje stopniowe niszczenie betonu (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Drugim rodzajem reakcji jest podwójna wymiana między wodorotlenkiem wapnia i siarczanami, powodująca tworzenie się gipsu ze zwiększeniem objętości fazy stałej o 124%. Reakcje te znane są jako agresja siarczanowa. Solami szczególnie aktywnymi są siarczany magnezowy i sodowy (uprawnienia budowlane). Korozja siarczanowa jest znacznie przyspieszona, jeżeli towarzyszy jej występujące na przemian nawilżanie i suszenie, np. w przypadku konstrukcji morskich w strefie między przypływami i odpływami.

Ciepło wydzielone przez cement

Dla zabezpieczenia się przed agresją siarczanową należy stosować cement o niskiej zawartości C₃A i taki cement jest znany jako cement portlandzki siar- czanoodpomy. Brytyjska norma dla tego cementu BS 4027: 1966 określa zawartość C_SA na 3,5%, a minimalną miałkość na 205 m²/kg. Pod innymi względami cement siarczanoodporny powinien spełniać wymagania normy BS 12: 1958 dla zwykłego cementu portlandzkiego (program egzamin ustny).

W USA cement siarczanoodporny znany jest jako V rodzaj cementu i objęty jest normą ASTM C 150-72. Ogranicza ona zawartość CgA do 5°/t, a sumę całkowitej zawartości C4AF i dwukrotnej zawartości CjA do 20%. Zawartość magnezji ograniczona jest do 5% Rola C₄AF nie jest zupełnie zrozumiała. Z chemicznego punktu widzenia można oczekiwać, że C₄AF tworzy siarczanoglinian wapniowy, jak również siarczano- żelazian wapniowy, powodując w ten sposób spęcznienie. Wydaje się jednak, że działanie siarczanu wapniowego na zhydratyzowany cement jest tym mniejsze, im mniejszy jest stosunek A1₂0₈: :Fe₂0₃ (opinie o programie). Tworzą się wówczas roztwory niektórych substancji stałych i są one wrażliwe na stosunkowo nieznaczną agresję. Żelazian trójwapniowy jest nawet bardziej odporny i może tworzyć warstwę ochronną na każdym wolnym glinianie wapniowym. Często nie jest możliwe zmniejszenie zawartości AljOs w surowcach i wtedy można dodać Fe₂0₈ do mieszanki, co zwiększa zawartość C₄AF kosztem C₃A (segregator aktów prawnych).

Przykładem cementu o bardzo niskim stosunku A1₂O_s : Fe₂O_a jest cement Ferrari, przy produkcji którego tlenek żelazowy zastępuje część gliny. Podobny cement produkowany jest w RFN pod nazwą Erz cement. Dla tego rodzaju cementu stosowana jest również nazwa cement rudowy (ang. iron ore cement). Cement siarczanoodporny ma niską zawartość C₃A i stosunkowo niską zawartość C₄AF, co oznacza, że zawartość krzemianów jest wysoka. Wskutek tego cement ten ma wysoką wytrzymałość, lecz ze względu na wysoką zawartość krzemianu C₂S jego wczesna wytrzymałość jest niska (promocja 3 w 1). Ciepło wydzielone przez cement siarczanoodporny nie jest wiele wyższe niż przez cement niskokaloryczny. Dlatego wydaje się, że cement siarczanoodporny teoretycznie jest cementem idealnym, lecz ze względu na specjalne wymagania co do składu surowców stosowanych przy jego produkcji nie może on być wytwarzany powszechnie i tanio.