К известково-пуццолановым (ипв) обычно относят цементы, изготовленные из смеси извести с активными минеральными добавками вулканического происхождения (трасс, пепел, пемза и др.), или с гидравлическими добавками осадочного происхождения (трепел, опока, диатомит), или с активными кремнеземистыми отходами.

Производство всех видов ипв и других вяжущих, получаемых из смеси извести и активных минеральных добавок (известково-шлаковый, известково-зольный цемент и др.) в основном одинаково и сводится к следующим операциям: дроблению и сушке добавки, дроблению гипса, дроблению или гашению в пушонку извести и совместному помолу всех трех компонентов в шаровой мельнице.

Твердение ипв при затворении водой основано на взаимодействии извести с аморфным кремнеземом добавки, в результате чего образуется гидроосиликат кальция. Возникающий в гелеобразном состоянии гидросиликат с течением времени уплотняется, затвердевает и связывает отдельные зерна мелких и крупных заполнителей в растворе и бетоне. В начале известь адсорбируется на поверхности активного кремнезема добавки, а затем она вступает с ним в химическое взаимодействие.

При твердении в водной среде прочность ипв увеличивается в течение длительного времени. В воздушно-сухой среде повышение прочности известково-пуццолановых цементов через определенный период прекращается, а достигнутые величины предела прочности при сжатии и растяжении даже снижаются.

Для нормального хода процесса твердения в наземных сооружениях необходимо, чтобы твердеющие цементы длительное время находились во влажной среде, для чего их периодически поливают водой.

В обычных условиях твердение происходит весьма медленно. Прочность их нарастает в течение длительного времени. Процесс твердения изделий из ипв можно ускорить при помощи автооклавной обработки. Образующиеся при запаривании под давлением в автоклавах кристаллические гидросиликаты значительно более стойки в воздушной среде. Таким образом, запаривание под давлением наряду с повышением механической прочности увеличивает также воздухостойкость известковых цементов. Обработка путем атмосферного давления в пропарочных камерах также ускоряет твердение известково-пуццолановых цементов, но в меньшей степени, чем автоклавная обработка.

Ускоряет схватывание и твердение добавка двуводного гипса или полугидрата, а так же цемента. Аналогичным образом влияет добавка хлористого кальция и некоторых других солей.

Ипв медленно схватываются: начало схватывания обычно наступает не ранее 5-8 ч., а конец примерно через 20-30 ч. При использовании негашеной извести схватывание наступает быстрее. Эти цементы должны равномерно изменяться в объеме при испытании кипячением и в парах воды. Если они изготовлены на кипелке, то нужно особенно тщательно наблюдать за изменением объема. При твердении, известково-пуццолановых цементов на основе пушонки на воздухе наблюдаются значительные усадочные деформации; применение негашеной извести уменьшает величину усадки.

Особенностью ипв является их высокая водопотребность (по сравнению с цементом и некоторыми др вяжущими). Наибольшая водопотребность характерна для цемента с добавками осадочного происхождения. Водоцементное отношение в тесте нормальной густоты для известково-пуццолановых цементов с диатомитом и трепелом колеблется в пределах 0,50-0,70, а для цементов с добавками вулканического происхождения 0,30-0,40, тогда как для цемента эта величина составляет 0,25-0,30. Такая водопотребность известково-пуццоланового цемента объясняется большими гигроскопичностью и водоудерживаюющей способностью этих добавок. Связующая способность известково-пуццолановых цементов больше, чем у цемента, но меньше, чем у извести. Они допускают введение значительного количества заполнителей.

Известково-пуццолановые цементы целесообразно применять преимущественно для растворов и бетонов низких марок в подземных или подводных сооружениях и для изготовления изделий с применением тепловлажностной обработки. Использовать эти цементы в надземных сооружениях можно только при систематическом увлажнении впервые сроки твердения.

Известково-зольный цемент.

Известково-зольным цементом называется гидравлическое вяжущее вещество, получаемое либо совместным помолом сухой топливной золы или шлака с известью (негашеной, гашеной или гидравлической), либо тщательным смешением в сухом виде тех же раздельно измельченных материалов.

Главнейшими составными частями топливных шлаков и зол являются обожженное глинистое вещество, стекловидная составляющая, кварц, оплавленные шарики, содержащие кристаллы магнетита, несгоревший уголь и органическое вещество, пропитывающие пористые зерна. Качество золы как активной минеральной добавки снижает примесь несгоревшего угля.

Зола-унос, получаемая при сжигании угля в пылееугольных топках в условиях высоких температур, почти не обладает свойствами активной минеральной добавки. Поэтому вяжущее на ее основе при обычных температурах, твердения отличается малой активностью. Однако зола-унос - эффективный материал для изготовления изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке, в особенности автоклавной.

Известково-зольный цемент - медленно схватывающееся и медленно твердеющее вяжущее вещество.

Известково-зольный цемент применяют в тех же случаях, что и другие цементы, получаемые на основе извести и гидравлических добавок.

Более эффективно вяжущее, получаемое на основе топливных зол и шлаков, содержащих не менее 15% СаО, например сланцевая зола. Такая зола, измельченная в порошок, обладает способностью самостоятельно затвердевать.

Вяжущий материал, аналогичный известково-зольному цементу, можно получить, используя очажные остатки кирпичеобжигательных кольцевых печей, представляющие собой золу, полученную от сжигания топлива, с некоторым количеством боя кирпича. Как показали работы после измельчения очажных остатков совместно с известью получается известково-очажный цемент с более высокой прочностью, чем обычный известково-зольный цемент, особенно при тонком помоле. Из очажных остатков известеобжигательных кольцевых печей можно путем измельчения без добавки извести получить цемент удовлетворительного качества