Вид и активность цемента


Вид и активность цемента

Активность цемента

Напротяжении многих десятилетий цемент используется в сфере строительства как один из самых надежных материалов, альтернативы которому пока не нашлось. С годами специалисты совершенствуют методику его производства, варьируя помол, качество добавок и повышая уровень технических показателей. Цемент обладает специфичной особенностью модификации из пластичной смеси в затвердевающий раствор, имеющий высокий коэффициент прочности и устойчивости к различным факторам воздействия.

Оценивая степень активности цемента, профессионалы в этой области создают образцы в виде бетонных кубов, ребро которых не превышает по измерениям 20 см. Изделие проходит испытание на сжатие под специализированным прессом до момента разрушения. Показатель прочности в такой ситуации и определяет активность цемента.

Перед тем как пустить материал на реализацию, оцениваются характеристики конкретной партии, которые анализируются в соотношении с типовыми стандартами. В результате составу присуждается определенная марка и класс.

Стоит принимать во внимание тот факт, что активность цемента по ГОСТ имеет стандартное значение, а в ходе производства смеси этот показатель может изменяться под воздействием различных факторов. Прочность цемента считается непостоянной величиной, поэтому производимое с течением времени определение активности цемента по ГОСТ может показать удивительные результаты. Именно такие изменения являются причиной снижения цен на продукцию строительных компаний и появление привлекательных акционных предложений на раствор.

На прочность состава влияет формат его хранения. Чтобы определение активности цемента показывало ожидаемые коэффициенты, нужно содержать строительный материал в закрытом пространстве и хранить его в водонепроницаемых мешках или отдать предпочтение сухим помещениям и располагать смесь сухой россыпью. Прочность состава напрямую зависит от срока его хранения.

Метод испытания активности цемента, основанный на изучении его структуры и состава показал, что на прочность могут повлиять и ингредиенты смеси. Нередко добавки снижают активность материала, что сказывается на его вяжущих характеристиках. Приобретая цемент, дополненный добавками, обращайте внимание на свойства вторичного элемента. Он должен демонстрировать высокую активность.

Добавка Прочность при сжатии, МПа в зависимости от продолжительности и условий хранения цемента
  7 суток, нормальные условия 4 месяца, влажные условия 12 месяцев, влажные условия 4 месяца, влажные условия и искусственное состаривание
54.6 37.1 21.3 9.8
KCl 24.1 19.2 10.6 7.8
NaCl 44.1 35.5 20.5 18.6
FeCl3 54.3 41.8 23.7 13.9
AlCl3 52.1 40.6 24.8 13.9
KNO3 41.2 30.3 19.5 10.2
NaNO3 46.2 30.8 22.0 14.2
Fe(NO3)3 56.0 44.0 25.4 15.2
Al(NO3)3 45.2 36.3 22.1 13.0
K2SO4 49.0 37.0 22.6 11.8
Na2SO4 54.0 40.3 24.6 13.8
Fe2(SO4)3 63.2 48.1 28.3 16.7
Al2(SO4)3 71.9 52.4 31.8 19.6

Активность и марка цемента меняются при дополнении состава кальцитом и кварцем. Алиты и алюминаты в свою очередь положительно влияют на показатели прочности.

вид и активность цемента

Если для осуществления поставленных задач требуется высокоактивный цемент, в него добавляют клинкер. Определить активность цемента можно по минеральному составу.

Помол составляющих также является важным факторов, так как его размер сказывается на протекании процесса гидратации. Чем тоньше помол, тем активнее происходит взаимодействие воды и частиц цемента. Помол сказывается на удельном весе и плотности, низкий коэффициент которой определяет низкую прочность состава.

Как проводится определение активности цемента?

Ввиду того, что строительные материалы могут быть использованы как для реализации массовых проектов, так ив частном использовании, стоит рассмотреть несколько вариантов определения активности раствора, чтобы понимать, каким образом хранить его, как должна быть организована перевозка цемента и какие характеристики он может проявить в работе.

Чтобы уточнить прочность и активность цемента по ГОСТ, в лабораториях используют следующий способ:

  • Раствор формируют в балки;
  • На протяжении 24 часов подвергают изделия хранению над водой;
  • В течение 27 дней содержат элементы в ванне с гидравлическим замком;
  • На 28-е сутки осуществляют испытание на прочность на сжатие.

Испытание цемента на активность предполагает выведение среднего арифметического показателя на основе четырех высочайших результатов исследования. Полученное число считают цифровым эквивалентом активности цемента.

Если вы сомневаетесь в качестве приобретенного продукта при самостоятельном строительстве, можно провести эксперимент в домашних условиях и уточнить, какова активность цемента в бетоне, на основе которого будет изготовлен объект. Для проведения процедуры потребуются вода, одноразовая емкость, ткань, пакет из целлофана, минеральная вода и резиновые перчатки.

Использование этих предметов помогает уточнить активность цемента при пропаривании. Методика подразумевает смешивание состава с минералкой и создание из материала круга, толщина середины которого должна превышать толщину краев. Качественный материал не должен нагреваться в течение получаса. Появляющиеся трещины свидетельствуют о несоответствии материала заявленным техническим характеристикам. Такой эксперимент может пройти любая марка, будь то M400 или M200.

Если результат вас удовлетворил, и химическая активность цемента оказалась надежной, заверните круг в мокрую ткань и в целлофановый пакет, а затем оставьте в таком состоянии на двое или трое суток. Спустя несколько часов пакет развернется, и вы сможете оценить твердость цемента. Качественный состав продемонстрирует отсутствие трещин, звонкий звук при механическом постукивании, в то время как фальсификат рассыплется.

Если вас интересует влияние активности цемента на прочность бетона в конкретном варианте изделия, обращайте внимание на информацию, указанную производителем на упаковке с приобретаемой продукцией.

Чтобы деньги не превратились в воздух, а строительный материал оправдал ваши надежды, приобретайте качественный товар от проверенных поставщиков, обращайте внимание на сроки годности, технические характеристики и минеральный состав смеси.

До определенной стадии производства весь цемент имеет абсолютно идентичные характеристики, однако есть момент, когда этот стройматериал получает характерные особенности для использования в различных условиях. Наступает этот момент на финальном этапе производства, когда в исходное сырье добавляют соответствующие примеси, или добавки.

Одним из решающих параметров цемента считается его прочность, в соответствии с которой он получает определенную маркировку.

Маркировка прочности цемента

Итак, разберемся в показателях прочности цемента. Отметим, что определяется этот параметр постфактум, то есть когда продукт уже готов. Лаборанты забирают пробы и отправляют их на испытание, которое проходит следующим образом:

  1. Из образцов цемента заготавливаются прямоугольные формы смеси песка, цемента и воды;
  2. После засыхания, на 28 день образцы подвергаются испытанию на сжатие. Заготовка помещается под пресс, который постепенно увеличивает свое давление на них;
  3. Предел прочности определяется по лучшим показателям 4 из 6 испытанных образцов (берется среднее арифметическое), вследствие чего присваиваются марки цемента.

В зависимости от прочности, цемент маркируется так:

  • Цемент 22,5 – выдерживает давление в 22,5 МПа (или 300 кг/см3, старая маркировка – цемент м 300);
  • Цемент 32,5 – выдерживает давление в 32,5 МПа (или 400 кг/см3, старая маркировка – цемент м 400). Цена на такой цемент, в сочетании с качеством, оптимальная, поэтому данный вид цемента считается самым популярным в строительстве;
  • Цемент 42,5 – выдерживает давление в 42,5 МПа (или 500 кг/см3, старая маркировка – цемент м 500);
  • Цемент 52,5 – выдерживает давление в 52,5 МПа (или 600 кг/см3, старая маркировка – цемент м 600).

Маркировка цемента по скорости набирания прочности

От знания быстроты затвердевания раствора зависит качество выполняемых работ, при этом быстрое схватывание нужно не всегда. Исходя из этого производители указывают в маркировке и этот параметр:

  • ЦЕМ I – максимальная скорость затвердевания. На вторые сутки прочность равна 50% проектной. В состав этого цемента входит до 5% минеральных добавок;
  • ЦЕМ II – этот цемент может содержать 6-35% добавок (подтип А – 6-20%, подтип В – 21-35%), от чего зависит скорость затвердевания. Чем больше добавок, тем медленнее происходит процесс схватывания раствора. Отметим также, что для классов цемента 32,5-52,5 ввели дополнительные обозначения: Б – быстротвердеющий (50% прочности на 2 день), и Н – нормальнотвердеющий (50% прочности на 7 день). По видам добавок цемент отличается: Ш – гранулированный шлак, и П – пуццолан;
  • ЦЕМ III – шлакопортландцемент, содержание доменного гранулированного шлака – 36-65%, класс прочности — 32,5, нормальнотвердеющий;
  • ЦЕМ IV – пуццолановый цемент, суммарное содержание золы-уноса (З), микрокремнезема (МК) и пуццоланы (П) – 21-35%, класс прочности – 32,5, нормальнотвердеющий;
  • ЦЕМ V – композиционный цемент, содержание золы-уноса – 11-30%, доменного грануллированного шлака – 11-30%, нормальнотвердеющий, класс прочности – 32,5.

Маркировка по видам цемента (добавок)

Вид цемента зависит от добавок, которые попадают в состав цемента. А бывают они следующими:

  • СС – сульфатостойкий, используется в агрессивной среде (например, морская вода);
  • ПЦ – стандартный портландцемент;
  • БЦ – белый цемент, использующийся в отделочных работах;
  • ШПЦ – шлакопортландцемент, содержит свыше 20% примесей;
  • ВРЦ – водонепроницаемый расширяемый цемент. Быстро схватывается (4-10 минут), причем даже в воде;
  • ПЛ – пластифицированный цемент, характеризуется высокой устойчивостью к морозу и смене температуры;
  • ГФ – гидрофобный цемент, не впитывает воду 5 минут, годится для перевозки на большие расстояния, обладает хорошей пластичностью и морозоустойчивостью.

Как выбрать нужный цемент?

Ничего сложного в выборе нет. Главное – понимать, какие нагрузки будут действовать на конструкцию, отсюда и выбирать прочность, состав примесей. Купить цемент м 500 будет в некоторых случаях лучшим решением, так как он очень прочный и ненамного дороже марки м 400.

Определение активности цемента

Продается цемент м 500 в мешках с доставкой либо навалом с доставкой, поэтому вы можете сами решить, как удобнее будет транспортировать стройматериал.

Компания ООО «Стройгарант» предлагает цемент с доставкой производства ОАО «Мордовцемент» в Московской области и городе Москве, являясь официальным дилером в регионе. Обращайтесь в наш офис: Москва, ул. Докукина 16, стр. 1. Тел.: (495) 787-04-37.

Рис. 4.4. Мешалка для цементного раствора: 1 — чаша; 2 — бегунок; 3, 4 — скребки

Приготовление цементного раствора нормальной консистенции.

Для приготовления необходимого количества цементно-песчаного раствора состава 1:3 (по массе) отвешивают 500 г испытуемого цемента и 1500 г стандартного песка и высыпают их в предварительно протертую мокрой тканью чашу (см. рис. 4.3, а). Цемент с песком перемешивают в течение 1 мин. Затем в центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее воду в количестве 200 г (В/Ц = 0,4) и дают ей впитаться в течение 0,5 мин, после чего смесь перемешивают вручную в течение 1 мин.

Подготовленный таким образом раствор переносят в предварительно протертую влажной тканью чашу 1 мешалки (рис. 4.4) и перемешивают в ней в течение 2,5 мин (20 оборотов чаши).

Как исключение смесь можно перемешивать вручную не менее 5 мин круглым шпателем в сферической чаше (см. рис. 4.3).

Рис. 4.5. Встряхивающий столик;

По окончании перемешивания определяют консистенцию раствора. Для этого применяют встряхивающий столик (рис. 4.5), представляющий собой металлический диск, покрытый шлифованным стеклом. При вращении кулачка диск с помощью штока, скользящего в направляющих, поднимается на 10 мм, а затем резко падает. Таким образом имитируется виброуплотнение раствора.

На стекло столика ставят коническую форму 5 с загрузочной воронкой. Внутреннюю поверхность конуса и стекло перед укладкой раствора протирают влажной тканью.

Для определения консистенции раствор укладывают в форму-конус в два приема (слоями равной толщины). Каждый слой уплотняют штыковкой из нержавеющей стали диаметром 20 мм, массой (350 ±20) г. Нижний слой штыкуют 15 раз, верхний — 10 раз. Штыкование ведут от периферии к центру, придерживая форму рукой. Далее снимают загрузочную воронку, излишек раствора срезают ножом и осторожно снимают форму-конус.

Полученный конус цементного раствора встряхивают на столике 30 раз в течение (30 ± 5) с. Затем штангенциркулем или металлической линейкой измеряют диаметр конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение.

Консистенция раствора считается нормальной, если расплыв конуса составляет 106…115 мм. Если расплыв конуса менее 106 мм или раствор при встряхивании рассыпается, приготовляют новую порцию раствора, увеличивая количество воды до получения расплыва конуса Ю6…115мм.

Если расплыв конуса более 115 мм, то испытание повторяют с меньшим количеством воды, добиваясь расплыва 106…115 мм. Водоцементное отношение, полученное при достижении расплыва конуса 106…115мм, принимают для проведения дальнейших испытаний. Погрешность определения В/Ц не более 0,01.

Рис. 4.6. Форма для образцов-балочек (с) и насадка к ней (б)

Изготовление образцов. Разъемные формы, в которых изготовляют образцы, рассчитаны на три образца (рис. 4.6, а). Детали форм выполнены из стали или чугуна с твердостью по Бри-неллю не менее НВ140. Продольные и поперечные стенки форм, скрепляемые зажимным винтом, отшлифованы и плотно прилегают к отшлифованной поверхности поддона.

Перед заполнением формы растворной смесью ее внутренние поверхности слегка протирают машинным маслом, а стыки наружных стенок с поддоном и одна с другой смазывают техническим вазелином. На форму устанавливают металлическую насадку (рис. 4.6, б), облегчающую укладку раствора. После этого форму жестко закрепляют в центре виброплощадки.

Виброплощадка (рис. 4.7) состоит из станины, к которой пружинами прикреплена рама с установленной на ней площадкой. Колебательные движения площадки создает прикрепленный к ней электродвигатель, на валу которого находится дебаланс (эксцентрично закреплен груз).

Форму заполняют приблизительно на 1 см раствором и включают виброплощадку. Затем в течение 2 мин вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин от начала вибрации виброплощадку отключают и снимают с нее форму. Далее смоченным водой ножом срезают излишек раствора, заглаживают поверхность образцов и маркируют их.

Образцы в формах хранят (24 ± 2) ч на столике 3 в ванне с гидравлическим затвором (рис. 4.8). Затем образцы осторожно расформовывают и укладывают в горизонтальном положении в ванну с водой так, чтобы они не соприкасались один с другим. Воду, которая должна покрывать образцы не менее чем на 2 см, меняют через каждые 14 сут. Температура воды весь срок хранения должна быть (20 ± 2) °С.

Рис. 4.7. Лабораторная виброплощадка: 1 – станина; 2 – электродвига тель; 3 – площадка; 4 — рама; 5 -пружины

Рис. 4.8. Ванна с гидравлическим затвором: 1— ванна; 2 — герметичная крышка; 3 — столик

Рис. 4.9. Схема расположения образцов-балочек на опорных элементах

Образцы, прочность которых через 24 ч недостаточна для расформовывания их без повреждений, допускается вынимать из форм через 48 ч с отметкой об этом в рабочем журнале.

По истечении срока хранения образцы извлекают из воды и не позднее чем через 1 ч подвергают испытанию.

Непосредственно перед испытанием образцы-балочки насухо вытирают и испытывают на изгиб, а затем каждую из полученных половинок балочки — на сжатие.

При испытании глиноземистого цемента образцы в форме хранят первые 6 ч в ванне с гидравлическим затвором, а затем в воде комнатной температуры. Через (24 ± 2) ч с момента изготовления образцы вынимают из формы и часть их испытывают, а оставшиеся хранят в воде до последующих испытаний через 3 сут.

Определение предела прочности при изгибе. Это испытание производят на машинах (п. 3.9), обеспечивающих нарастание нагрузки в среднем (50±10)Н в секунду. Образец устанавливают на опорные элементы машины таким образом, чтобы его горизонтальные при изготовлении грани находились в машине в вертикальном положении (рис. 4.9). Испытание образцов и расчет предела прочности при изгибе выполняют в соответствии с инструкцией, прилагаемой к испытательной машине. Предел прочности при изгибе испытуемого цемента вычисляют как среднее арифметическое из двух наибольших значений результатов испытания трех образцов.

Определение предела прочности при сжатии. Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу же подвергают испытанию на сжатие на прессах с предельной нагрузкой 200…500 кН.

Рис. 4.10. Испытание половинок балочек на сжатие: а — пластинки; б — схема испытания; 1 — пластинки; 2, 4 — плиты пресса; 3 – образец (балочка)

Для того, чтобы результаты испытаний половинок балочек были сопоставимы, несмотря на разный размер, используют металлические пластинки (рис. 4.10, а), через которые нагрузка от плит пресса передается на образец. Пластинки, изготовляемые из нержавеющей стали, имеют плоскую полированную поверхность; площадь поверхности пластинки, соприкасающейся с образцом, равна 25 см2.

Половинку балочки помещают между двумя пластинками (рис. 4.10, б) таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к продольным стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцовой гладкой грани образца. Образец вместе с пластинками центрируют на опорной плите 4 пресса.

Виды и свойства цементов

Средняя скорость нарастания нагрузки на образец при испытании должна составлять (5± 1,25) кН в секунду.

Предел прочности при сжатии цемента вычисляют по результатам шести испытаний как среднее арифметическое четырех наибольших результатов. Полученное таким образом значение называют активностью цемента.

Определение марки цемента. Марку цемента находят по результатам определения пределов прочности цемента при сжатии и изгибе, сравнивая эти результаты с требованиями ГОСТа на соответствующий цемент.

Определение прочности цемента при пропаривании.

Бетонные и железобетонные изделия изготовляют, ускоряя твердение бетона с помощью его тепловлажностной обработки (пропари-вания). Поэтому ГОСТ 10178-85 предусматривает определение прочности цемента при пропаривании. Образцы для этого испытания готовят так же, как и для стандартных определений, но их твердение протекает по специальному режиму. Формы с образцами для твердения помещают в пропарочную камеру при температуре (20±3)°С при отключенном подогреве на (120 ± +10) мин.

Похожие статьи:Равномерность изменения объема цемента

Навигация:Главная → Все категории → Цемент

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

shtyknozh.ru

Вид и активность цемента — Какие виды цемента бывают и какой из них самого высокого качества? — 22 ответа



В разделе Строительство и Ремонт на вопрос Какие виды цемента бывают и какой из них самого высокого качества? заданный автором Гульжанар Калмагамбетова лучший ответ это Гульжанар!Думаю, что Вы скорее интересуетесь не в производственных или учебных целях, а ради практического применения при ремонте. Рискую быть осмеянным, но для домашних целей вид цемента не имеет большого значения вбольшинстве случаев. Гораздо важнее следующее:-соответствие заявленного производителя на упаковке действительности;-соответствие марки цемента заявленной;- условия хранения (как предпродажной так и после приобретения) и прежде всего отсутсвие влаги, в том числе в воздухе;

-активность цемента (визуально и тактильно) если наличие камушков схватившегося цемента-сильное уменьшение активности и соотвественно снижение марки.

Ответ от россыпью[эксперт]согласен с Иваном смотри по ссылке!Ответ от Вровень[гуру]ВАЖНО применение САМОГО цемента...Ответ от Ёултан Ахметов[гуру]Цементы бывают разные по назначению:Портландцемент, Шлакопортландцемент, Глиноземистый цемент, безусадочный цемент, расширяющийся цемент, цветной цемент.

Все зависит от цели применения. В основном применяется в строительстве портландцемент. Бывает марок от 400 до 1000 и выше. Чаще всего марки 400, 500 и 600. Качество проверяется лабораторией по испытаниям физикомехнических и химических свойств. По прочности, по чистоте помола, по времени завтворения, по температуре твердения и другим факторам.

Ответ от электросон[гуру]Ну и вопрос.. .:))

22oa.ru

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. АКТИВНОСТЬ И МАРКИ ЦЕМЕНТА. СТРОИТЕЛЬНЫЕ СВОЙТВА

Свойства:

· Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, твердею­щее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измель­чения клинкера и необходимого количества гипса. Клинкер получается в результате обжига до спекания сырьевой смеси надлежащего состава, обеспечивающего преобладание в ней силикатов кальция.

· Внешний вид: тонкий порошок серовато-зеленого цвета

· Сырьевые компоненты:

1) все виды известняков независимо от содержания в них глины (например, известняк, глини­стый известняк, известковый мергель, мергель).

2) глина, с которой вводится в цемент кремнезем Si02, глинозем А12О3 и окись железа Fe203.

3) корректирующие добавки, чтобы довести до требуемой нормы содержание того или иного кислотного окисла или одновременно двух. Например, для повышения содержания Si02 добавляют трепел, опоку, маршалит, кварцевый песок, для повышения содержания Fe203 — железные руды, для повы­шения содержания А1203 — глины, богатые глиноземом, и боксит.

· Получают измельчением клинкера (3/4 известняка и ¼ глины) с гипсом (3%), может выпускаться с активными минеральными добавками в количестве до 15% от веса цемента.

· По производству и применению портландцемент занимает 1 место среди всех других вяжущих веществ.

Схватывание и твердение:

Твердение - это процесс постепенного нарастания меха­нической прочности цементного камня. В результате твердения в це­ментном камне образуются новые соединения, отсутствующие в цемент­ном клинкере.

Различают 3 периода твердения портландцемента:

1— растворение или подготовительный период.

При воздействии воды на поверхность зерен цемента вначале происходит растворение клинкерных минералов. Клинкерные соединения обладают весьма малой растворимостью, и поэтому водный раствор очень быстро оказывается насыщенным. В момент полного насыщения молекулы воды взаимодействуют с твердыми состав­ляющими цемента без перехода последних в раствор. При этом происходят химические реакции гидролиза и гидратации.

2 — все новые вещества образуют коллоидную систему, в которой высокодисперсная твердая фаза адсорбционио оказывает значительное количество воды. Этот период взаимодействия цемента с водой, когда образуется кол­лоидная система.и цементное тесто начинает загустевать (период схватывания), назы­вают периодом коллоидации..

3 — Вслед за периодом схватывания (от начала его до конца) наступает твердение — переход цементного теста в камневидное состояние с посте­пенным повышением прочности цементного камня. Период, в течение которого про­исходит твердение цементного камня назыв. периодом кристал­лизации.

Твердение цементного камня протекает интенсивнее во влажной среде и положительной температуре.

Портландцемент твердеет тем быстрее, чем больше в нем трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината, но в дальнейшем прирост прочности такого це­мента замедляется. Цементы, содержащие много двухкальциевого силиката, наоборот, в раннем возрасте твердеют медленно, а затем нарастание прочности продолжается длительно и равномерно. При благоприятных условиях твердения (положительная темпе­ратура и влажность среды) время нарастания прочности значительно сокращается.

Использование:Его широко используют для получения сборного и монолитного бетона и железобетона в про­мышленном, жилищном, гидротехническом, дорожном и других отраслях строительства.

Предел прочности цементного раствора при сжатии в возрасте 28 суток называют активностью цемента.

Физические и механические свойства цемента

Удельный вес портландцемента в зависимости от химиче­ского и фазового состава, а также различных добавок колеблется в пре­делах 3,0—3,2 г/см8.

Насыпной объемный вес П в рыхлом состоянии составляет 900—1100 кг/м\ а в уплотненном — 1400—1700 кг/м3.

Водопотребность и нормальная густота теста.

Под водопотребностью вяжущего вещества понимают то количество воды, которое необходимо ввести в него для получения теста нормальной густоты. Нормальной густотой цементного теста ус­ловно называется такая консистенция, при которой на приборе Вика пестик погружается, в него на определенную, нормированную стандар­том глубину. Водопотребность портландцементов колеблется обычно в пределах 24—28%. Он обладает низкой водопотребностью по сравне­нию с другими вяжущими веществами.

Сроки схватывания цемента. Процесс схватывания цемента заключается в потере подвижности цементного теста. Под началом схватывания подразумевается начало загустевания теста, что практически определяется по погружению иглы на приборе Вика с нагрузкой на нее 300 г на глубину, предусмотренную ГОСТом.

За конец схватывания принимается такое состояние теста, когда подвижность его полностью потеряна, т. е. тесто приобрело твердое состояние, но прочность его незначительна.

Равномерность изменения объема. При неравномерном изменении объема снижается не только предел прочности, но и разрушается цементный камень.

Тонкость помола цемента влияет на скорость схватыва­ния и твердения, а также на прочность цементного камня. Чем тоньше измельчен цементный клинкер, тем быстрее и полнее протекает взаимо­действие цемента с водой и тем выше будет его прочность, однако очень мелкий помол приводит к снижению некоторых свойств цемента.

Тонкость помола цемента можно определите двумя способами: ситовым анализом или определением его удельной поверхности. В первом случае через сито должно проходить не менее 85% портландцемента от веса пробы. Средний размер зерен цемента равен примерно 15—20 мк.

Тепловыделение при схватывании и твер­дении цемента. Взаимодействие портландцемента с водой сопровождается выделением тепла. Количество тепла, выделяемое портландцементом при его гидратации, зависит от ряда факторов. В первую очередь от его минералогического состава. Практически 1 кг портландцемента в бетоне выделяет за 7 су­ток 30—65 ккал тепла в зависимости от марки цемента.

Механическая прочность портландцемента характеризуется пределом прочности при сжатии и изгибе образцов-балочек размером 40x40x160 мм из цементного раствора состава 11 : 3 (одна весовая часть цемента и три части нормального вольского песка) при водоцементном отношении не менее 0,40. Испытание образ­цов производится после 28-суточного хранения в воде.

Марки портландцемента 300, 400, 500, 600. Марки цемента определяют по прочности на сжатие и изгиб стандартных образцов цементно-песчаного раствора после 28 суток твердения во влажных условиях.

Активность и марку Ц определяют испытанием стандартных образцов-призм размером 4X4X16 см, изготовленных из цементно-песчаной растворной смеси состава 1 :3 (по массе) и ВЦ = 0,4, через 28 сут твердения (первые сутки образцы твердеют в формах во влажном воздухе, а затем 27 сут — в воде комнатной температуры). Образцы-призмы сначала испытывают на изгиб, затем получившиеся половинки призм — на сжатие. Активностьюназывают предел прочности при осевом сжатии половинок балочек, испытанных в возрасте 28 сут. В зависимости от активности с учетом предела прочности при изгибе портландцементы подразделяют на марки М400, М500, М550 и М600. У быстротвердеющих портландцементов нормируется не только 28-суточная прочность, но и начальная, 3-суточ-ная. Цемент, которому присвоен государственный Знак качества, должен обладать стабильными показателями прочности при сжатии, коэффициент вариации прочности для цемента М300 и М400 — не более 5 %, М500, М550 и М600 — не более 3 %.

7. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИДЫ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

Ряд цемен­тов отличаются от обычного составом, специальными свойствами и рациональными областями применения:

Сульфатостойкий портландцемент изготовляют из портландцементного клинкера. Содержание трех кальциевого силиката в клинкере недолжно превышать 50%, а трехкальциевого алюмината — 5%. Он обладает повышенной сульфатостойкостью и умеренной тепловой гидратацией.

Сульфатостойкий портландцемент предназначен для изготовления бетонных и ж/б конструкций наружных гидротехнических и других сооружений, работающих в условиях сульфатной агрессии при одновременном систематически переменном увлажнении и высыхании либо замораживании и оттаивании.

Высокая стойкость этого цемента в сульфатных водах обусловлена тем, что в затвердевшем состоянии он содержит небольшое количество высокоосновных гидроалюминатов кальция, чем устраняется возмож­ность образования гидросульфоалюмината кальция, вызывающего коррозию портландцемента, а также замедляется коррозионный процесс вследствие ограниченного содержания в клинкере трехкальцие­вого силиката.

Этот портландцемент целесообразнее всего применять в тех случаях, когда одновременно требуется высокая стойкость против воздей­ствия сульфатных вод и переменного замораживания и оттаивания, высыхания и увлажнения.

Сульф.стойкий цемент отличается от обычного пониженным тепловыделением и выпускается двух марок: 300 и 400.

Пластифицированный портландцемент отличается от обычного способностью придавать растворным бетонным смесям на этом цементе повышенную подвижность и удобоукладываемость, а затвер­девшим растворам и бетонам — повышенную морозостойкость и проч­ность бетона. Это достигается снижением водоцементного отношения при сохранении заданной подвижности бетонной смеси.

Изготовляют этот цемент путем введения в портландцемент при его помоле пластифицирующей поверхностно-активной добавки в виде концентрата сульфитно-спиртовой барды в количестве 0,15—0,25% от веса цемента в пересчете на сухое вещество.

Пластифицированный портландцемент применяют для тех бетонных и ж/б конструкций и сооружений, которые подвергаются систематическому замораживанию и оттаиванию или увлажнению и высыханию (в мягкой воде).

Этот цемент наряду с портландцементом применяют в основном для изготовления монолитных бетонных и ж/б конструкций.

Гидрофобный портландцемент отличается от портландцемента по­ниженной гигроскопичностью при хранении в неблагоприятных условиях, а также способностью придавать растворным и бетонным смесям на этом цементе повышенную подвижность и удобоукладываемость, а затвердевшим растворам и бетонам — повышенную морозостойкость. Получают его путем совместного измельчения обычного портландцементного клинкера с гидрофобными добавками, такими, как мылонафт, асидол, олеиновая кислота и др. Добавки вводят, в зависи­мости от их вида, в количестве 0,06—0,30% от веса цемента. Во время перемешивания растворной или бетонной смеси гидрофоб­ные пленки легко ликвидируются с поверхности частиц зернами запол­нителей, в результате чего смесь приобретает способность нормально схватываться и твердеть.

Растворы и бетоны на гидрофобном цементе имеют меньшую водо­проницаемость и повышенную морозостойкость. Гидрофобный цемент выпускается четырех марок: 300, 400, 500 и 600.

8. БЫСТРОТВЕРДЕЮЩИЙ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. СВОЙСТВА. ПРИМЕНЕНИЕ

БТЦ отличается от обычного более быстрым набором прочности, в первые3 суток. Быстрое твердение достигается за счет применения при его получении клинкера с повышенным содержанием активных минералов (до 10 %) и более тонкого помола цемента.

Разновидностью БТЦ является особо быстротвердеющий портландцемент, кот. хар-ся не только большой скоростью твердения, во и высокой маркой (600-700). Введение минеральных добавок не допускается БТЦ применяют при массовом производстве сборных ж/бетонных изделии, и при зимних бетонных работах.

БТЦ обладает более интен­сивным, чём обычный, нарастанием прочности в начальный период твердения, что достигается путем более тонкого помола цемента и ре­гулирования его химического и минералогического состава, а также особенностью технологического процесса.

Быстротвердеющий портландцемент предназначают для изготовления высокопрочных обычных и предварительно напряженных железо­бетонных изделий и конструкций в заводских и полигонных условиях. Это дает возможность значительно сократить потребность в металличе­ских формах, а в отдельных случаях отказаться и от тепловой обра­ботки изделий.

Дата добавления: 2015-08-21; просмотров: 325 | Нарушение авторских прав

Читайте в этой же книге:

КЛАССИФИКАЦИЯ, НАЗНАЧЕНИЕ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ | ГЛИНОЗЕМИСТЫЙ ЦЕМЕНТ | РАСШИРЯЮЩИЕСЯ И БЕЗУСАДОЧНЫЕ ЦЕМЕНТЫ. СВОЙСТВА. ПРИМЕНЕНИЕ | СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ. | РАСТВОРЫ ДЛЯ НАРУЖНЫХ И ВНУТРЕННИХ ШТУКАТУРОК. | ДЕКОРАТИВНЫЕ РАСТВОРЫ. | КЛАССИФИКАЦИЯ БЕТОНОВ. ЗНАЧЕНИЕ БЕТОНА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ И АРХИТЕКТУРЕ. | БЕТОН ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. | ЛЕГКИЙ БЕТОН. ВИДЫ .СВОЙСТВА. ПРИМЕНЕНИЕ. | АСБОЦЕМЕНТНЫЕ ИЗДЕЛИЯ. ВИДЫ. ПРИМЕНЕНИЕ. |

mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.011 сек.)

mybiblioteka.su

48. Основные свойства портландцемента и методика их определения. Активность, марка, классы портландцемента.

В соответствии с ГОСТ 10178-85, по механической прочности ПЦ подразделяются на марки: 400, 500, 550 и 600 (допускается выпускать марку 300). По ГОСТ 30515-97 (максимально приближенному к европейскому стандарту EN 196-1) цементы по прочности на сжатие подразделяются на классы прочности: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5.

Класс прочности цемента – условное обозначение одного из значений параметрического ряда по прочности в максимальные сроки, установленные нормативным документом.

Пример условного обозначения цемента типа партландцемент:

ПЦ 400-Д20-Б-ПЛ ГОСТ 10178-85, где ПЦ-портландцемент;

400 – марка по механической прочности (предел прочности при сжатии в возрасте 28 суток, не менее 400 кгс/см2 (40Мпа);

Д20 – максимальное содержание (в % по массе) активных минеральных добавок;

Б – быстротвердеющий цемент;

ПЛ – пластифицированный цемент;

ШПЦ – шлакопортландцемент.

Свойства портландцемента

Свойства портландцемента зависят от его химико-минералогического состава и тонкости помола. С увеличением содержания в цементе трехкальциевого силиката ускоряется набор прочности и растет ее величина, так как продукты, образующиеся при его твердении, обладают наивысшей прочностью из всех продуктов твердения цемента. С повышением содержания двухкальциевого силиката рост прочности в первые дни протекает медленно с последующим постепенным увеличением в течение длительного периода. Цементы, содержащие повышенное количество двухкальциевого силиката, более стойки к действию природных вод и попеременному замораживанию и оттаиванию.

В цементах с увеличенным содержанием трехкальциевого алюмината ускоряются сроки схватывания и рост прочности в первые дни твердения, снижаются морозостойкость и стойкость к действию агрессивных природных вод. Цементы с содержанием трехкальциевого алюмината менее 5 % называют низкоалюминатными, более 8 % - высокоалюминатными. С повышением тонкости помола цемента сокращаются сроки его схватывания, возрастают активность и интенсивность роста прочности.

Ниже приведены основные свойства и показатели портландцемента.

Плотность зерен ρ портландцемента колеблется в пределах 3050...3150 кг/м3.

Насыпная плотность ρн зависит от степени уплотнения. Для рыхлонасыпанного цемента она составляет 900...1100 кг/м3, сильно уплотненного - 1600 кг/м3. В расчетах принимают значение pH=1300 кг/м3. Тонкость помола портландцемента оказывает большое влияние на его скорость твердения, прочность. Тонкость помола характеризуют зерновым составом портландцемента и удельной поверхностью. Зерновой состав определяют по ГОСТ 310.2-76 путем просеивания пробы цемента через сито № 008; при этом не менее 85 % пробы должно пройти через сито. Тонкость помола цемента характеризуется также удельной поверхностью порошка - площадью зерен, см2, в одном грамме. Удельная поверхность обычного портландцемента составляет 2600...3200 см2/г. Водопотребность цемента характеризуют относительным количеством воды (в %) для получения цементного теста нормальной густоты. Содержание воды в тесте нормальной густоты соответствует ее максимальному количеству, которое цемент может удерживать с помощью химических и физико-химических (адсорбционных и капиллярных) сил. Поскольку в таком тесте еще нет водоотделения, цементное тесто нормальной густоты, скатываемое в шарик, не прилипает к ладони. Водопотребность цемента составляет 22...28 %. Чем меньше нормальная густота цемента, тем легче получить бетонную смесь с меньшим водоцементным отношением, а бетон - с меньшей пористостью и большей прочностью. И наоборот, с увеличением нормальной густоты, например у пуццоланового цемента она составляет 30 % и более, растет пористость и снижается морозостойкость бетона. Сроки схватывания цементного теста нормальной густоты определяют на приборе Вика по глубине проникания иглы. Начало схватывания должно наступать не ранее чем через 45 мин, конец схватывания - не позднее 10 ч от начала затворения. Эти показатели определяют при температуре 20 ± 2 °С. Схватывание портландцемента обычно наступает через 1...2 ч, а закончивается - через 4...6 ч. На сроки схватывания портландцемента влияют его минералогический состав, тонкость помола, температура теста, содержание воды и другие факторы. Если бетонную или растворную смесь укладывать после начала схватывания, то, утратив пластичность, она при укладке будет деформироваться с нарушением сплошности структуры. В результате в теле бетона образуются разрывы, трещины и другие дефекты механического происхождения, что отрицательно скажется на прочности и долговечности конструкции. На стройплощадке конец схватывания цемента в бетонной или растворной смеси (первоначально пластичной консистенции) можно установить следующим образом. Смесь набирают в руку и сжимают. После окончания схватывания на поверхности смеси при сжатии не блестит вода, а комок смеси растрескивается или рассыпается. Сроки схватывания увеличиваются, если для затворения цемента взято больше воды. При ее избытке возрастает объем пространства в тесте, которое должно быть заполнено новообразованиями. Увеличивать количество воды в тесте или бетонной смеси ради удлинения сроков схватывания нерационально, тaк как прочность затвердевшего камня (бетона) тем меньше, чем больше введено воды. Целесообразно применять для этого специальные добавки - замедлители схватывания.

В практике бетонных работ иногда наблюдается ложное схватывание цемента, т. е. загустевание цементного теста или бетонной смеси в сроки, гораздо более короткие, чем предусмотрено стандартом (ранее 45 мин). Это объясняется тем, что в состав такого цемента входит полуводный гипс, а не гипсовый камень. Полуводный гипс быстро взаимодействует с водой, образуя пространственную малопрочную структуру, что и приводит к потере пластичности цементного теста уже через 10...20 мин после затворения. При последующем перемешивании, особенно с небольшой добавкой воды, тесто восстанавливает пластичность и затвердевает как обычно. Чтобы не допустить ложного схватывания, помол и хранение цементов осуществляют при пониженной температуре. Нельзя так же допускать смешивание цементов разных видов. Равномерность изменения объема при твердении - одно из необходимых свойств портландцемента. Если в составе цемента содержатся свободные оксиды кальция и магния - СаО и MgO, то при взаимодействий с водой в местах их расположения объем цементного камня увеличивается, что вызывает его коробление или растрескивание. Цементы должны выдерживать испытание на равномерность изменения объема при испытании образцов кипячением в воде. Содержание оксида магния MgO в исходном клинкере должно быть не более 5 %. Тепловыделение, сопровождающее твердение портландцемента, обусловлено тем, что всё реакции взаимодействия минералов цементного клинкера с водой экзотермичны. При укладке небольших объемов сильного разогрева бетона обычно не происходит, поскольку процесс растянут во времени и теплота теряется в окружающую среду. При твердении изделий в закрытом объеме (камерах тепловой обработки) тепловыделение может использоваться для ускорения твердения бетона.

Прочность портландцемента характеризуют маркой, которую устанавливают по пределу прочности при сжатии и изгибе образцов-балочек размером 40x40x160 мм, испытанных в возрасте 28 сут. твердения. Балочки изготовляют из цементно-песчаного раствора состава 1 : 3 (цемент : нормальный (Вольский) песок) стандартной консистенции при водоцементном отношении В/Ц = 0,4. Образцы твердеют на воздухе (над водой) в течение 1 сут. и в воде комнатной температуры (без форм) -27 сут. Через 28 сут. балочки испытывают на изгиб, а образовавшиеся при этом половинки балочек - на сжатие. Среднее арифметическое значение предела прочности при сжатии, определенное по четырем наибольшим значениям, называют активностью цемента. Марку цемента устанавливают по пределу прочности при сжатии и изгибе в соответствии с табл. 5. Если один из них меньше указанного в табл. 5, то цемент относят к меньшей марке. Например, при испытании получены значения Rсж- 52 МПа и Rи = 6,3 МПа. Следовательно, цемент будет марки 500 (а не 550). Прочность цемента при соответствующих условиях внешней среды со временем возрастает. Нормальными условиями твердения цементных материалов (строительного раствора и бетона) считают температуру 20 ± 2 °С и относительную влажность воздуха 95... 100 %. При понижении температуры замедляются химические реакции взаимодействия цемента с водой. Это выражается в недоборе прочности. Для ускорения твердения бетонные изделия обрабатывают насыщенным паром при температуре 60...90 °С. Пропаривание позволяет за 10. ..15 ч получать отпускную прочность бетона, составляющую 70...100 % от проектной 28-суточной. Тепловую обработку изделий надо проводить в условиях, исключающих высушивание бетона, так как вода необходима для синтеза кристаллогидратов цементного камня. Коррозионная стойкость портландцемента характеризуется стойкостью цементного камня к действию проточной воды, а также вод, содержащих растворимые соли или кислоту. Коррозия цементного камня приводит к разрушению бетона или раствора.

Встречающиеся в практике коррозии можно разделить на три

вида. Коррозия первого вида обусловлена растворением и вымыванием (выщелачиванием) гидроксида кальция из цементного камня. Вслед за этим разлагаются гидросиликаты и гидроалюминаты кальция. Такая коррозия развивается наиболее интенсивно в мягких водах, содержащих небольшое количество солей. Наиболее эффективное средство борьбы с выщелачиванием -введение в состав цемента добавок, связывающих Са(ОН)2 в более стойкие соединения. Такие добавки, называемые активными минеральными, будут рассмотрены в 9.2.5. Коррозия второго вида обусловлена взаимодействием Са(ОН)2 и других составных частей цементного камня с агрессивными веществами внешней среды. В результате этого образуются легкорастворимые соединения, которые вымываются из цементного камня, тем самым ослабляя его. К этому виду относится, например, кислотная и магнезиальная коррозии. Под влиянием вод, содержащих угольную кислоту Н2С03, в результате ее реакции с гидроксидом кальция образуется хорошо растворимый бикарбонат кальция Са(НС03)2, который вымывается из цементного камня.

Свободные кислоты встречаются в сточных водах промышленных предприятий. Кислотная среда может возникнуть при конденсации на поверхности конструкций влаги, если в атмосфере содержатся агрессивные вещества - хлор, хлорид водорода, сернистый газ. Такая атмосфера характерна для современных промышленных центров. Попадающая в бетон кислота взаимодействует с Са(ОН)2. Образующийся при этом хлорид кальция легко растворяется в воде и вымывается.

Коррозия третьего вида характеризуется тем, что в результате взаимодействия со средой в порах цементного камня возникают новые твердофазные соединения, объем которых намного больше объема исходных продуктов реакции. Кристаллы этих соединений, увеличиваясь в объеме, давят на стенки пор, вызывая большие внутренние напряжения и растрескивание бетона. Наиболее ярко коррозия этого вида проявляется при действии на цементный камень сульфатных вод (сульфатная коррозия), в результате чего образуется увеличивающийся в объеме гидросульфоалюминат кальция ЗСаО • А1203 • 3CaS04 • З1Н20, вызывающий растрескивание цементного камня.

В практике редко встречается коррозия одного вида. Кроме того, трудно разграничивать коррозию, например, первого и второго видов. Однако почти всегда можно выделить преобладающий вид коррозии и с учетом коррозионных воздействий запроектировать мероприятия по защите конструкций от коррозии.

49. Определение сроков схватывания цементного геля. Способы ускорения твердения. Водопотребность цементов. Понятие стандартной консистенции. Схватывание цемента – это процесс загустевания цементного теста вследствие взаимодействия цемента с водой.

Процесс схватывания цемента заключается в необходимой потере подвижности цементного теста в результате гидрадации и практически определяется на цементном тесте нормальной густоты по погружению иглы в приборе Вика с нагрузкой (300±2) г. Началом схватывания цементного теста считают время, прошедшее от начала затворения (момента приливания воды) до того момента, когда игла опускается в тесто не более чем на 1…2 мм; концом схватывания – время от начала затворения до момента, когда игла опускается в тесто не более чем на 1…2мм. При смешивании портландцемента с водой образуется пластичное тесто (гель), постепенно загустевающее (схватывающееся) и переходящее в камневидное состояние. Алит — основной минерал, который используют для производства портландцемента, он быстро твердеет и практически определяет скорость твердения и нарастания прочности портландцемента. Сроки схватывания цементного теста нормальной густоты определяют на приборе Вика по глубине проникания иглы. Начало схватывания должно наступать не ранее чем через 45 мин, конец схватывания - не позднее 10 ч от начала затворения. Эти показатели определяют при температуре 20 ± 2 °С. Схватывание портландцемента обычно наступает через 1...2 ч, а закончивается - через 4...6 ч. На сроки схватывания портландцемента влияют его минералогический состав, тонкость помола, температура теста, содержание воды и другие факторы. Если бетонную или растворную смесь укладывать после начала схватывания, то, утратив пластичность, она при укладке будет деформироваться с нарушением сплошности структуры. В результате в теле бетона образуются разрывы, трещины и другие дефекты механического происхождения, что отрицательно скажется на прочности и долговечности конструкции. На стройплощадке конец схватывания цемента в бетонной или растворной смеси (первоначально пластичной консистенции) можно установить следующим образом. Смесь набирают в руку и сжимают. После окончания схватывания на поверхности смеси при сжатии не блестит вода, а комок смеси растрескивается или рассыпается. Сроки схватывания увеличиваются, если для затворения цемента взято больше воды. При ее избытке возрастает объем пространства в тесте, которое должно быть заполнено новообразованиями. Увеличивать количество воды в тесте или бетонной смеси ради удлинения сроков схватывания нерационально, тaк как прочность затвердевшего камня (бетона) тем меньше, чем больше введено воды. Целесообразно применять для этого специальные добавки - замедлители схватывания.

В практике бетонных работ иногда наблюдается ложное схватывание цемента, т. е. загустевание цементного теста или бетонной смеси в сроки, гораздо более короткие, чем предусмотрено стандартом (ранее 45 мин). Это объясняется тем, что в состав такого цемента входит полуводный гипс, а не гипсовый камень. Полуводный гипс быстро взаимодействует с водой, образуя пространственную малопрочную структуру, что и приводит к потере пластичности цементного теста уже через 10...20 мин после затворения. При последующем перемешивании, особенно с небольшой добавкой воды, тесто восстанавливает пластичность и затвердевает как обычно. Чтобы не допустить ложного схватывания, помол и хранение цементов осуществляют при пониженной температуре. Нельзя так же допускать смешивание цементов разных видов. Быстротвердеющий портландцемент характеризуется более быстрым нарастанием прочности в первые 3 суток твердения. Более быстрое твердение цемента достигается за счёт содержания в клинкере активных минералов, а также за счёт повышения тонкости помола клинкера до удельной 3500-4000 см2/г. При помоле БТЦ допускается введение активных минеральных добавок (не более 15%) или доменных гранулированных шлаков(до 20% по массе цемента). Водопотребность цемента характеризуют относительным количеством воды (в %) для получения цементного теста нормальной густоты. Содержание воды в тесте нормальной густоты соответствует ее максимальному количеству, которое цемент может удерживать с помощью химических и физико-химических (адсорбционных и капиллярных) сил. Поскольку в таком тесте еще нет водоотделения, цементное тесто нормальной густоты, скатываемое в шарик, не прилипает к ладони. Водопотребность цемента составляет 22...28 %. Чем меньше нормальная густота цемента, тем легче получить бетонную смесь с меньшим водоцементным отношением, а бетон - с меньшей пористостью и большей прочностью. И наоборот, с увеличением нормальной густоты, например у пуццоланового цемента она составляет 30 % и более, растет пор

studfiles.net


Смотрите также