Omskvorota.ru

Строим дом
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Физико химические свойства цемента

Основная задача развития цементной промышленности — стабилизация строительно-технических свойств цемента

Увеличение объемов строительства, осуществляемого современными промышленными способами, приводит к ужесточению требований к качеству используемого цемента, в особенности к стабильности его строительно-технических свойств. Это изменение требований потребителей к качеству цемента совпало с необходимостью повышения производительности труда в промышленности, вытекающей из задачи выполнения программы «Доступное жилье…». В статье рассматриваются основные подходы к решению этой задачи.

Производство цемента состоит из приготовления сырьевой смеси заданного химического состава, обжига ее до образования цементного клинкера и помола его совместно с гипсом и другими добавками. Получаемый материал представляет собой гидравлическое вяжущее, поскольку минералы, составляющие цементный клинкер, при смешении с водой гидратируются с образованием прочных дендритных структур.

Несмотря на то, что производители цемента точно соблюдают химический и фракционный состав цемента, а также нормы содержания свободной окиси кальция в клинкере, претензии потребителей к стабильности строительно-технических свойств цемента встречаются все чаще.

Дело в том, что соблюдение перечисленных выше свойств является только необходимым условием получения качественного цемента. Достаточные же условия состоят в соблюдении количественного соотношения и качественных характеристик основных минералов, обеспечиваемых в процессе обжига сырьевой смеси заданного химического состава во вращающейся печи.

Суть требуемых условий объясняется следующими положениями:
— минералогическая структура клинкера определяет строительно-технические свойства цемента;
— однозначная связь между химическим составом и минералогической структурой клинкера отсутствует;
— состав и свойства клинкерных минералов при заданном химическом составе определяются параметрами процесса обжига.

Таким образом, для стабилизации строительно-технических свойств цемента кроме стабилизации химического состава необходимо оптимизировать peжим работы печи.

В зависимости от режима работы печи кроме основных клинкерных минералов – алита, белита, трехкальциевого алюмината и алюмоферритной фазы, в готовом клинкере могут наблюдаться минералы, оказывающие отрицательное влияние на строительно-технические свойства бетонов. Сюда относятся такие минералы, как мейенит (С12А7), монокальциевый феррит (СF), реже дикальциевый феррит (С2F) и его твердый раствор со свободной известью (С15-20F). При содержании щелочей более 0,6% могут образоваться щелочные формы трехкальциевого алюмината: NaC8A3, реже КС8А3 и другие.

Каждая из упомянутых фаз оказывает специфическое и в целом отрицательное влияние на строительно-технические свойства цемента в бетоне, вызывая перерасход цемента, ложное схватывание, снижение прочности, морозостойкости и коррозионной стойкости бетона.
Следствием этих утверждений является подчеркиваемая многими исследователями необходимость стабилизации минералогического состава и физико-химических свойств сырьевых смесей за счет соответствующей организации добычи и переработки сырьевых компонентов и принятия специальных мер организации процесса обжига в зависимости от полученных свойств, для стабильного получения необходимых строительно-технических свойств цемента.

Изменение кинетических характеристик карбонатного компонента является одной из причин колебания активности клинкера. Именно поэтому при организации разработки карьера карбонатного компонента в программе опережающего опробования должно быть заложено исследование кинетических характеристик, и на основании результатов этих исследований должны быть определены методы добычи, позволяющие их уменьшить.

Наличие в сырьевой смеси слабореакционных форм алюмосиликатного компонента, а в нем — силикатов вызывает необходимость повышения температуры обжига, концентрации зоны спекания.

Представляется вполне естественным ожидать при изменении формы и теплонапряженности зоны спекания изменения размера кристаллов клинкерных минералов и их качества. Это положение подтверждено работами по внедрению петрографического контроля в практику управления процессом обжига на ряде цементных заводов, где повышение активности клинкера на 3,0–4,0 МПа достигалась именно за счет подбора длины, положения и теплонапряженности зоны спекания [2].

Следует отметить, что мировая цементная промышленность идет по пути улучшения степени усреднения сырьевой смеси, повышения тонкости ее помола. Капитальные затраты на сырьевой передел зарубежных заводов превышают затраты на отечественных цементных заводах в несколько раз. Тщательное и систематическое исследование месторождений, использование селективной добычи, усреднительных складов, устройств первичного обогащения позволяют стабилизировать процесс обжига и качество выпускаемого клинкера. Этот комплекс мер приводит к высокой стабильности производства.

Цемент современных заводов характеризуется колебаниями активности в 28-дневном возрасте на уровне ±2 МПа, этот же параметр для отечественных цементов может достигать величины ±5 МПа.

Результатом обсуждения особенностей стабилизации строительно-технических свойств цемента является вывод: стабилизация качества обеспечивается стабилизацией свойств сырьевых материалов, теплотехнического режима обжига клинкера.

Противоречие между производителями цемента и его потребителями состоит в несоответствии системы контроля производства цемента требованиям потребителей этого строительного материала. Применяемый в настоящее время метод контроля качества обжига клинкера по содержанию свободной окиси кальция не может быть признан достаточным, поскольку при этом минералогическое строение клинкера и строительно-технические свойства цемента могут быть существенно различными.

Читайте так же:
Устройство керамзита с проливкой цементным молочком

В статье Л. Г. Судакаса [1] показано, что изменение положения и температурного распределения зоны спекания может существенно повлиять на распределение размеров кристаллов клинкера.

В статье Л. И. Скобло [3] приведены результаты сравнения расчетного минералогического состава и фактического, определенного количественным фазовым рентгеновским анализом с использованием метода уточнений Ритвельда. Показано, что для условий эксперимента расхождение между расчетным и фактическим фазовым составом весьма существенно. При этом, если для алита значения коррелированы, то для трехкальциевого алюмината корреляция результатов полностью отсутствует.

Из изложенного следует ряд практических выводов:
1) При эксплуатации заводов необходимо систематически проводить изучение природы используемого сырья. Необходимо организовывать опережающее опробование сырья в карьере, выделение участков, отличающихся по пластичности, окремнению и запесоченности, температурному диапазону разложения карбоната. По результатам опробования следует корректировать схему разработки карьера таким образом, чтобы колебания перечисленных свойств были сглажены за счет селективной разработки карьеров, работы усреднительных складов, строительства установок для обнаружения и отделения кремнистых включений.
2) Необходимо обеспечить соответствие производительности дробильно-помольных установок требуемой тонкости помола сырьевой смеси, а объемы усреднительных емкостей должны соответствовать требуемой степени гомогенизации последней. Неудовлетворительное качество приготовления сырьевой смеси вызывает неоднородность клинкера и цемента, ухудшение строительно-технических свойств.
3) Необходима организация современных методов контроля качества клинкера. Так, в дополнение к традиционному микрохимическому определению содержания свободной извести следует использовать количественный рентгено-фазовый анализ для определения фактического минералогического состава клинкера.

Литература
1. Судакас Л.Г. Повышение качества цемента путем улучшения фазового состояния минералов клинкера //Цемент.–1977.–№ 7.
2. Судакас Л.Г. Влияние структурных особенностей клинкеров на их качество// Цемент.–1975.–№ 2.
3. Скобло Л.И. Дайджест. Количественный фазовый рентгеновский анализ. Метод Ритвельда// Цемент и его применение. № 1.– 2004. С. 75–76.
4. Бернштейн Л.Г., Егоров Г.Б. Опыт системного описания процесса обжига во вращающейся печи// Цемент.–1990.–№ 9. С. 5–9.
5. Ono Y. Microscopic Analysis of clinker//Central Research laboratory. Onoda Cement Co. 1975.6.22.
6. Интенсификация теплообмена во вращающихся печах размером 5х185 м /Бернштейн Л.Г., Цинципер М.С., Гонебник Н.В., Мордвинцев П.И.//Цемент.–1974.–№ 3. С. 18–19.

Физико химические свойства цемента


Цемент — oдин из ключевых строительных материалов; гидравлическая вяжущая минеральная смесь, приобретающее при затвердевании высокую прочность, также используемая для приготовления бетона. Его называют гидравлическим, так как отвердевание осуществляется в связи с химической реакцией с водой (гидратацией); изготовленные из минералов цемента и воды твердые соединения стойки к воде, то есть нерастворимы в воде. Его называют минеральным, так как исходные материалы, используемые для его получения, — минеральной природы (горные породы или продукты их выветривания).
Основные разновидности цемента: шлаковый и глиноземистый, портландцемент. Распространены марки цемента: 200, 300, 400, 500 и 600. Временные характеристики схватывания цементов должны находиться в районе от 45 минут и выше, а завершение через 12 часов. Для полного отвердения необходимо 28 дней. В течение этого времени цемент набирает свои максимальные характеристики, показатели. Цемент используют для изготовления бетонов, растворов, строительных смесей, гидроизоляции и прочих строительных материалов.

Технология производства цемента

Цемент не является природным материалом. Его изготовление — процесс энергоемкий и дорогостоящий, однако результат стоит того — на выходе получают один из самых необходимых строительных материалов, он используется как самостоятельно, так и в в виде составляющего компонента других строительных материалов (например, бетона и железобетона) и смесей. Заводы по производству цемента, обычно, располагаются неподалёку от места добычи сырьевых материалов для производства цемента. Производство цемента на заводах включает две стадии: первая — получение клинкера, вторая — преобразование клинкера в порошкообразное состояние с подмешиванием к нему гипса или других добавок. Первая стадия самая дорогостоящая, именно на ней базируется около 70% стоимости выходного продукта — цемента. Первая стадия — это добыча сырьевых материалов. Разработка известняковых месторождений происходит, как правило, сносом, то есть часть горы «сносят вниз», обнажая тем самым слой зеленовато-жёлтого известняка, который используется для производства цемента. Этот слой располагается, обычно, на глубине до 10 м (до этой глубины он встречается четыре раза), и по толщине может достигать 0,7-1 м. После этого этот материал направляется по конвейерной ленте на измельчение (стадия измельчени) до кусков равных 10 см в диаметре (стадия классификации). Далее известняк подсушивается (стадия сушки), и идет процесс помола (стадия дробления) и смешивания (применяется смесительное оборудование) его с другими компонентами, примесями. После этого эта сырьевая смесь подвергается обжигу. Так получают клинкер.

Читайте так же:
Цемент для фиксация коронок диоксида циркония

Вторая стадия также происходит в несколько этапов. Это: измельчение, дробление клинкера, подсушивание минеральных добавок, измельчение, дробление гипсового камня, помол клинкера вместе с гипсом и активными минеральными добавками. Однако стоит учитывать, что сырьевой (исходный) материал не бывает всегда одинаковым, да и физико-технические характеристики (такие как прочность, влажность и т. д.) у сырья различные. Поэтому для каждого вида сырьевого материала для изготовления цемента был разработан свой способ производства. Также же это способствует обеспечению хорошего однородного помола и полному перемешиванию компонентов. В цементной промышленности применяют три способа производства, в базовых положениях которых заложены различные технологические приемы подготовки сырьевого материала: мокрый, комбинированный и сухой.

Мокрый способ производства цемента

Мокрый способ производства цемента практикуют при изготовлении цемента из глины (силикатный компонент), мела (карбонатный компонент) и железосодержащих добавок (конверторный шлам, пиритные огарки, железистый продукт). Влажность мела при этом не должна превышать 29%, а влажность глины — 20%. Мокрым этот способ именован потому, что измельчение сырьевой смеси происходит в водной среде, на выходе получается шихта в виде водной суспензии (смеси) — шлама влажностью 30 — 50%. Далее шлам транспортируется в печь для обжига, диаметр которой достигает 7 м, а длина — 200 м и более. При обжиге из сырья выделяются углекислоты. Далее шарики-клинкеры, которые образуются на выходе из печи, размельчают в тонкий порошок, который и называется цементом.

Сухой способ производства цемента

Сухой способ состоит в том, что сырьевые материалы перед помолом или в его процессе подвергаются стадии сушки. И сырьевая шихта выходит в виде сильноизмельченного сухого порошка.

Комбинированный способ производства цемента

Комбинированный способ, как уже видно по названию, заключается в использовании и сухого и мокрого способа. Комбинированный способ имеет две разновидности. Первая состоит в том, что сырьевую смесь готовят по мокрому способу в виде шлама, потом её обезвоживают на фильтрах до влажности 16 — 18% и транспортируют в печи для обжига в виде полусухой массы. Второй вариант приготовления является прямо противоположным первому: сначала используют сухой способ для изготовления сырьевой смеси, а затем, добавляя 10-14% воды, гранулируют, размер гранул составляет 10 — 15 мм и подают на обжиг. Для каждого из способов применяется определенный вид оборудования и строго определенная последовательность операций, действий. Далее цемент фасуется, упаковывается в бумажные мешки по 50 кг. Отправка, доставка до складов производится на автомобилях или по железнодорожной дороге. Без цемента, цементных смесей не обходится ни одно строительство, а это высокий показатель его отличных эксплуатационных характеристик.

Цемент с известняком

Опубликовано 20 апреля 2020, среда

Известняк является инертным минеральным компонентом, который широко используется для производства цемента в мировой практике. Данный материал не обладает ни гидравлической, ни пуццоланической активностью. Поэтому количество известняка при производстве цемента обычно ограничено цифрой не более 15-16%, в отличие от активных минеральных добавок — шлака и золы, которые можно вводить в количестве до 60%. Основная функция известняка состоит в оптимизации гранулометрического состава цемента, в уплотнении структуры и снижении пустотности цементного камня. Благодаря этому повышается начальная прочность растворов и бетонов. Также известняк, по причине хорошей водоудерживающей способности, снижает водоотделение цемента, что способствует производству более качественных и однородных по своей структуре бетонных и растворных смесей (отсутствие водоотделения и расслоения). Кроме того, известняк улучшает пластичность и удобоукладываемость бетонных смесей, что способствует получению более качественных поверхностей бетонных изделий, снижению количества пор и раковин.

Качество известняка оказывает большое влияние на качество цемента и может меняться в зависимости от сырьевой базы разных производителей. Чем выше содержание оксида кальция в известняке и меньше оксида магния и кремния, тем выше качество известняка.

Результаты химического анализа демонстрируют высокое качество карбонатных пород заводов ЛафаржХолсим Россия. Известняк месторождения «Приокское», которое является сырьевой базой завода Щурово к тому же используется для производства белого портландцемента, так как характеризуется высоким показателями по белизне.


Карьер Щуровского цементного завода


Карьер Вольского цементного завода


Карьер Ферзиковского цементного завода

Поскольку известняк является материалом собственной сырьевой базы наших заводов, мы можем управлять его стабильностью качества и, как следствие, стабильностью качества цемента. Цементы с минеральной добавкой известняка в настоящий момент производятся на всех заводах – в Щурово, Ферзиково и Вольске. Завод Ферзиково уже в течении нескольких лет производит цемент с известняком в навале и тарированном виде, который хорошо себя зарекомендовал с точки зрения качества. На Щуровском и Вольском заводе в текущем году начался процесс постановки на производство цементов с известняком по причине значительного роста стоимости шлака. Общий объем производства цементов с известняком на текущий момент уже достиг 1 млн. тонн.

Читайте так же:
Техника безопасности при установке цементного моста

Поскольку качество известняков на различных заводах отличает, поэтому его содержание в цементе на разных заводах также будет разное для достижения оптимального качества цементов – на Ферзиково и Вольске 14%, на Щурово 11%. Для сравнения, характеристики цементов с известняком различных заводов, а также бетона на его основе представлены в таблицах ниже.

Свойства цемента

Реферат

по Технологии отрасли

на тему: Цемент и его свойства. Пластифицированный цемент

Выполнил студент Э-10 гр.

СОДЕРЖАНИЕ

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 3

1.2 Свойство цемента 4

1.3 Классификация цемента 6

1.4 Пластифицированный цемент 9

2 ОФОРМЛЕНИЕ ТАБЛИЦЫ 10

3 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 13

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Введение

Если оглянуться на все годы, прошедшие со времени изобретения цемента, то можно просто удивиться тому количеству разнообразных его видов, которые были разработаны технологами на основе самой простой формулы цементной смеси.

Каждый завод использует своё сырьё, которое имеет разные технологические характеристики. Даже если на маркировке мешка указана марка цемента, то в результате можно получить цемент не с такими характеристиками, которые ожидались.

Цемент, произведенный на заводах Англии, существенно отличается от цемента, выпущенного на заводах Германии или де России. С целью приведения качественных характеристик разного цемента к единым европейским качествам, используется общеевропейская маркировка, обозначающая различные качества цемента.

Вот уже длительное время цемент слывет одним из самых знаменитых и общераспространенных промышленных материалов. Цемент относится к типу гидравлических вяжущих веществ, употребляющихся для соединения различных поверхностей: кирпич, железобетон и т.д.

Собственно название этого строительного материала является собирательным из основывающих его субстанций. Важнейшими из них считаются силикаты и алюминаты кальция, которые образуются в результате температурной отработки сырья, доведенного до структуры плавления. Настоящий цемент представляет собой совмещение известняка и глины. Исключительно данная смесь, затвердевая, образует твердый, прочнейший материал. Еще его обозначают как клинкер.

Цель: Изучение цемента и его свойств.

Задача 1: Изучить цемент и его свойства.

Задача 2: Изучить состав и свойства пластифицированного цемента

Свойства цемента

Способность некоторых природных материалов после обжига приобретать свойство затвердевать, будучи смешанными с водой, была известна давно. Наиболее древними вяжущими строительными материалами были известь и гипс, которые не требовали тонкого размола и высоких температур для их изготовления. Постепенное развитие конструкций обжигательных печей и размольного оборудования позволило создать условия, необходимые для получения высококачественных цементов.

Цементы (нем. Zement лат. caementum — битый камень) — большая группа неорганических вяжущих порошкообразных материалов, образующих при смешивании с водой пластичную удобнообрабатываемую массу, затвердевающую в прочное камневидное тело. Цемент — основной строительный материал, применяемый в надземных, подземных и гидротехнических сооружениях.

Свойства цемента. К основным физико-механическим свойствам цемента относятся:

Прочность — способность материалов сопротивляться внутренним напряжением, возникающим в результате действия внешних нагрузок.

Нормальная густота цементного теста характеризуется количеством воды затворения, выраженной в процентах от массы цемента.

Тонкость помола портландцемента — характеристика размеров частиц измельченного материала. А также сроки схватывания, плотность цемента.

Насыпная плотность:

в рыхлом состоянии 900 – 1100;

в уплотненном 1400 – 1700.

Истинная плотность 3 — 3,1 г/см 3 .

Тонкость помола влияет на сроки схватывания и твердения, а также на прочность затвердевшего цементного камня: чем тоньше измельчен цементный клинкер, тем быстрее протекают реакции взаимодействия цемента с водой и тем выше его прочность. Однако, слишком тонкий помол может привести к отрицательным результатам: увеличивается водопотребность и возрастают осадочные деформации, понижается прочность цементных растворов и бетонов.При применении цемента сверхтонкого помола происходит быстрее нарастание прочности, наступают первые сроки твердения. Рекомендуемый полидисперсный состав должен включать мелкие частицы размером 40 мкм и крупные 80 мкм. Экономичный способ получения быстротвердеющего цемента состоит в добавлении к обычному цементу 15 -25% сверхтонкого цемента.

Сроки схватывания характеризуются началом и концом. На сроки схватывания большое влияние, кроме помола, оказывает минералогический состав и водопотребность цемента.

Водопотребностью цемента называют количество воды, необходимое не только для гидратации цемента, но и для придания цементному тесту определенной пластичности. В процессе гидратации цементу требуется 15-17% воды от массы цемента. Однако для обеспечения подвижности цементного теста воды берется больше. При испарении лишней воды в цементном камне, растворе или бетоне образуются поры, возникают осадочные деформации, появляются мелкие трещины, прочность снижается, поэтому, чем ниже водопотребность цемента, тем выше его качество. Сроки схватывания цементного теста нормальной густоты составляют от 45 минут до 10 часов. Нормальная густота цементного теста выражается количеством воды (процент от массы цемента), необходимой для придания цементному тесту определенной степени пластичности. Для того, чтобы получить цемент со стандартными сроками схватывания, при помоле клинкера добавляется определенное количество гипса. С повышением температуры сроки схватывания ускоряются, с понижением – уменьшаются.

Читайте так же:
Corecem цемент для фиксации

Прочность цементного камня характеризуется его маркой, которая устанавливается по пределу прочности на сжатие образцов, испытанных в возрасте 28 дней. Цементная промышленность выпускает цемент 300, 400, 500, 550, 600 и по особому заказу 700-800.

Равномерность изменения объема. Цемент, имеющий большое количество свободного CaO или MgO, склонен к изменению объема. Основы теории твердения портландцемента были разработаны Байковым, и согласно этой теории твердение протекает в три периода:

растворение и гидратация;

При смешивании цемента с водой происходит сложное физико-химическое взаимодействие.

Коррозия цемента. Разрушение цементного камня происходит за счет того, что его составляющие растворяются или вступают в химическое взаимодействие с солями и кислотами, содержащимися в воде. Образующиеся новые химические соединения легко растворяются в воде или кристаллизуются в цементном камне со значительным увеличением объема, приводящим к возникновению внутренних напряжений и разрушению. На цементный камень агрессивно действуют воды, содержащие углекислоту, сульфаты, повышенное количество солей магния и свободную кислоту.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

Цель работы

Ознакомиться со стандартными и нестандартными методами определения основных физико-механических показателей качества портландцемента (ПЦ); закрепить полученные на лекциях теоретические знания о минеральных вяжущих веществах.

Теоретическое обоснование

Минеральные (неорганические) вяжущие вещества представляют собой искусственные тонкоизмельченные порошки, способные при смешивании с водой (в отдельных случаях с растворами некоторых солей) образовывать пластично-вязкую массу (тесто вяжущего), которая в результате физико-химических процессов постепенно затвердевает и переходит в камневидное тело.

Неорганические вяжущие вещества в зависимости от их способности твердеть и сохранять свою прочность в определенной среде делят на воздушные, гидравлические и кислотостойкие. Воздушные вяжущие (гипсовые и ангидритовые вяжущие, известь воздушная, магнезиальные вяжущие, растворимое стекло) твердеют и длительно сохраняют прочность лишь в воздушной среде. Вяжущие вещества, способные твердеть и длительно сохранять или повышать прочность не только на воздухе, но и еще лучше в воде, называют гидравлическимивяжущими (гидравлическая известь, портландцемент и его разновидности, глиноземистый и расширяющий цементы, шлаковые вяжущие вещества).В отдельную группу кислотостойких вяжущих входит кислотоупорный кварцевый цемент.

Портландцемент – это гидравлическое вяжущее вещество, которое состоит на 70-80% из высокоосновных силикатов кальция, получаемое обжигом при температуре 1450°С сырьевой смеси известняка и глины с последующим помолом продукта обжига (клинкера) в тонкий порошок совместно с гипсом и минеральными добавками.

При помоле клинкера в количестве до 20% можно добавлять активные минеральные добавки. Используют добавки осадочного происхождения: диатомит, трепел (их можно вводить до 10%); вулканического происхождения –вулканические пеплы, туфы, пемза (до 15%), а также доменные гранулированные шлаки (до 20%). В зависимости от содержания минеральных добавок портландцемент имеет обозначения: ПЦ-Д0 (без добавок), ПЦ-Д5 (до 5% добавок), ПЦ-Д20 (до 20% добавок).

Свойства портландцемента

— Истинная плотность портландцемента 3,1-3,15 г/см 3 ; насыпная плотность 900-1100 кг/м 3 .

— Водопотребность цемента при получении теста нормальной густоты обычно 24-28%. Снижение водопотребности достигается использованиемдобавок пластификаторов (ПАВ) и особенно суперпластификаторов.

— Сроки схватывания – характеризуют, сколько времени вяжущее тесто сохраняет пластичность. Схватыванием называют процесс потери пластичности вяжущим тестом: при этом оно становиться жестким и приобретает начальную прочность. Для ускорения или замедления схватывания применяют химические добавки. Ускорителями являются: хлориды, сульфаты и карбонаты щелочных металлов (CaCl2, поташ К2СО3 и т.п.), жидкое стекло, формиат кальция. Необходимо учитывать, что некоторые из них (особенно хлориды) вызывают коррозию арматуры в железобетоне. Замедлители: лигносульфонаты кальция (ЛСТ), сахарная патока.

— Равномерность изменения объемацемента при твердении является важным качественным показателем. Причиной неравномерного изменения объема цементного камня являются местные деформации, вызываемые расширением свободного СаО и периклаза MgO вследствие их запоздалой гидратации (гашения). По стандарту изготовленные из теста нормальной густоты образцы-лепешки через 24 ч предварительного твердения выдерживают в течение 3 ч в кипящей воде. Лепешки не должны деформироваться, не допускаются также радиальные трещины, доходящие до краев.

— Тепловыделениецемента обусловлено тем, что реакции гидратации клинкерных минералов являются экзотермическими. Наиболее интенсивно ПЦ выделяет тепло в ранние сроки твердения, причем большее содержание алита и трехкальциевого алюмината обусловливает большее тепловыделение. Белитовые цементы имеют меньшее тепловыделение. Большее тепловыделение позволяет твердеть бетону при низких температурах, в том числе при отрицательных (метод «термоса»), меньшее – нужно для массивных конструкций (для недопущения неравномерных температурных деформаций).

Читайте так же:
Для чего применяется цементный раствор

— Среди наиболее важных показателей качества портландцемента и других цементов является так называемая активность – показатель предела прочности, получаемый при испытании на осевое сжатие половинок образцов–балочек размером 4 х 4 х 16 см, изготовленных из цементно-песчаного раствора пластичной консистенции (В/Ц 0,40) состава 1:3, выдержанных в течение 28 суток в нормально-влажностных условиях. По активности судят о марках цемента.

Марка цемента принято именовать величину его активности, но с округлением до нижнего предела и с учетом его предела прочности при изгибе.

Допускается ускоренное испытание на определение активности, например в возрасте 3 и 7 суток, но с последующим уточнением данных применительно к нормальному 28-суточному возрасту испытания образцов.

Активные минеральные добавки. Смешанные цементы, их свойства.

Активные минеральные добавки вводят в состав цементов для улучшения их строительно-технических свойств, они могут быть природными и искусственными. К природным активным минеральным добавкам относят некоторые осадочные горные породы (диатомит, трепел, естественно обожженные глинистые породы). В качестве искусственных активных минеральных добавок используют побочные продукты и отходы промышленности: доменные шлаки, топливные золы и шлаки. Портландцемент с минеральными добавками (ПЦД) получают измельчением клинкера, минеральных добавок и гипса. Предельно допустимое содержание минеральных добавок в цементе не должно превышать 20%. При этом практически сохраняются все свойства портландцемента, кроме морозостойкости (она несколько ниже), а некоторые свойства улучшаются (больше водостойкость, меньше тепловыделение, более высокая сопротивляемость коррозии первого вида). При его получении экономится портландцементный клинкер, что способствует снижению себестоимости цемента. Марки такого цемента те же, что и у портландцемента: 400, 500, 550 и 600. ПЦД успешно применяют в строительстве вместо портландцемента, за исключением случаев, когда требуется высокая морозостойкость. Портландцемент с минеральными добавками имеет разновидности: быстротвердеющий портландцемент ПЦД-Б и сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками — СПЦД. Такие цементы выпускают М400 и 500 и применяют практически наравне с быстротвердеющим и сульфатостойким портландцементом.Шлакопортландцемент (ШПЦ) изготовляют так же, как и пуццолановый портландцемент, но в качестве активной минеральной добавки используют доменные гранулированные шлаки, содержание которых должно быть не менее 21 % и не более 80% от массы цемента.По химическому составу доменные шлаки в основном состоят из CaO, SiO2, A12O3 и отчасти MgO, суммарное содержание которых достигает 90. 95%.Если основные шлаки измельчить и смешать с водой, то они схватываются и затвердевают, т. е. обладают самостоятельными вяжущими свойствами. Шлакопортландцемент выпускают трех марок: 300, 400, 500.Шлакопортландцемент несколько светлее портландцемента. Плотность его в зависимости от содержания шлака колеблется в пределах 2800-3000 кг/м3. Начало схватывания должно быть не ранее 45 мин, а конец — не позднее 10 ч. Пуццолановый портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и во влажных условиях. Пуццолановый портландцемент изготовляют путем совместного тонкого помола клинкера,содержащего не более 8 % С3А, необходимого количества гипса и активной минеральной добавки 20. 40 %, или тщательным смешиванием тех же материалов, измельченных раздельно, выпускается МЗОО, 400и особенно эффективно применяется при строительстве подводных и подземных бетонных и железобетонных частей сооружений, когда от них требуется большая водонепроницаемость, высокая водостойкость.Портландцементы с добавками ПАВполучают путем совместного помола портландцементного клинкера, гипса инебольшого количества (0,1-0,3% от массы цемента) добавок поверхностно-активных веществ (ПАВ) .Назначение добавок ПАВ сводится к повышениюпластичности цементного теста, при том же содержании воды, либо кснижению водопотребности смеси и расхода цемента присохранении подвижности и прочностибетона. 2 вида:Пластифицированный портландцементполучают припомоле клинкера с добавкой гидрофильно-пластифицирующих веществ (0,15-0,25% массы цемента). В качестве такой добавки используют лигносульфонаттехнический (ЛСТ). Адсорбируясь на поверхности зеренцемента, лигносульфонат кальция улучшает их смачиваниеводой. Образующиеся слои водыобеспечивают гидродинамическую смазку зерен, уменьшаятрение между ними, и одновременно препятствуют ихслипанию, благодаря чему повышаетсяпластичность цементного теста. Гидрофобный портландцементполучают, вводя припомоле клинкера 0,1-0,3% мылонафта, асидола, окисленного петролатума, синтетических жирных кислот. Молекулы гидрофобизирующих веществ имеютасимметрично-полярное строение и состоят из полярнойгруппы и неполярной. Эти молекулы в процессепомола адсорбируются на поверхности цементных зерен, ориентируясь полярной группой к поверхности цементногозерна, а углеводородным радикалом наружу, придаваяцементу гидрофобные (водоотталкивающие) свойства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector