Научными исследованиями и производственным опытом установлено, что влияние определенной добавки ПАВ на свойства бетонов и растворов практически не зависит (при прочих равных условиях) от того, присутствует ли эта добавка в применяемом цементе или ее вводят с водой затворения при изготовлении смесей; в последнем случае может быть лишь несколько уменьшена дозировка добавки. В связи с этим в данной главе отмечаются только основные особенности, связанные с гидрофобизацией цемента, описание же действия содержащейся в нем добавки на свежезатворенные бетонные (растворные) смеси и затвердевшие цементные материалы приводятся в последующих главах. Производственный опыт изготовления гидрофобного цемента с комплексной ГПД освещен в гл. V.
Для изготовления гидрофобного цемента в мельницу при помоле клинкера вводят 0,1—0,2% его массы определенных поверхностно-активных веществ, содержащих дифильные молекулы. При этом на цементных частицах образуется тончайшая гидрофобная оболочка, наличие которой существенно меняет отношение цемента к действию поды. Гидрофобный цемент не портится даже при длительном хранении в очень влажных условиях. Содержащиеся в нем ПАВ повышают пластичность бетонных (растворных) смесей, а также улучшают сопротивляемость затвердевших материалов к действию водных сред и замораживания.
Гидрофобный цемент был создай в конце 40-х годов в СССР в результате исследований М. И. Хигеровича и Б. Г. Скрамтаева, выполненных при участии Г. И. Горчакова и X. М. Ленбович [178]. С тех пор этот цемент выпускает наша промышленность и его применяют в разных районах страны для бетонов, растворов и изделий из них, а также экспортируют за границу. В 50-х годах, используя опыт СССР, начали производство гидрофобного цемента в Англии, а затем и в других странах [227]. Публикации советских исследователей, преимущественно теоретического характера, переведены за границей на английский, французский и немецкий языки, а также были отражены в капитальных трудах зарубежных авторов [88, 219].
Вполне естественно, что за те годы, которые отделяют наше время от начального периода производства и применения гидрофобного цемента, в СССР был проведен ряд теоретических и прикладных исследований, направленных на дальнейшее совершенствование технологии этого цемента и на выявление особенностей его рационального использования в строительстве. Среди этих исследований следует отметить, например, многолетние работы Г. М. Тарнаруцкого, проведенные в НИИЦементе [150], а также труды кафедры строительных материалов МИСИ нм. В. В. Куйбышева. Интерес к проблеме гидрофобизации цемента не ослабел и за рубежом. За несколько последних лет в разных странах, в том числе в Японии, ФРГ, США, получено более 20 патентов на способы изготовления гидрофобного цемента под названиями «водоотталкивающий», «устойчивый при хранении во влажной среде» и др. Известны также недавние публикации о гидрофобном цементе в заграничных технических журналах [205]. Таким образом, важность и перспективность проблемы гидрофобизации цемента подтверждается как советским, так и мировым опытом. На шестом Международном конгрессе но химии цемента (1974 г.) С. И. Шестонеров высказал мнение о необходимости вводить гидрофобизующие добавки во все цементы без исключения с тем, чтобы было обеспечено полное использование химической энергии этих замечательных материалов.
Качество гидрофобного цемента в большой мере зависит от особенностей добавок, применяемых для его изготовления. Вначале гидрофобизующими добавками служили олеиновая кислота, мылонафт, асидол. Потом стали применять модифицированные гидрофобизующие добавки КНШ, КСШ, ЛЗГФ. Однако, несмотря на указанную эволюцию добавок, современный гидрофобный цемент, хорошо пластифицируя тощие бетонные и растворные смеси, значительно в меньшей мере влияет на подвижность жирных смесей.
Ниже будет показано, что при использовании комплексной ГПД при изготовлении гидрофобного цемента достигается сильное его пластифицирующее действие на бетонные и растворные смеси разного состава. Но имеете с тем цемент, содержащий такую добавку, не уступает классическому гидрофобному но основным его положительным свойствам.
Некоторые сведения, приводимые в данной главе, могут быть использованы для дальнейшего развития гидрофобизации не только цемента, но также и некоторых других материалов, например тонкодисперсного мела, применяемого в производстве полимерных материалов, в резинотехнической, шинной, кабельной промышленности, и известнякового порошка дли асфальтобетона.