Навигация
2. Портландцемент
Портландцемент – гидравлическое вяжущее, получаемое тонким измельчением портландцементного клинкера и небольшого количества гипса (1.5…13%). Клинкер получают обжигом до спекания сырьевой смеси, обеспечивающей в портландцементе преобладание силикатов кальция. Клинкеру для замедления схватывания цемента добавляют гипс. Для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости портландцемента допускаются введение минеральных добавок.
В состав портландцементного клинкера входят четыре основных минерала (табл. 1) и небольшое количество стеклообразного вещества.
Таблица 1. Минеральный состав портландцементного клинкера
| Минералы | Формула | Количество, % |
| Трехкальциевый силикат (алит) | 3CaO·SiO2(C3S) | 42…65 |
| Двухкальциевый силикат (белит) | 2CaO·SiO2(C2S) | 15…45 |
| Трехкальциевый алюминат | 3CaO·Al2O3(C3A) | 3…15 |
| Четырехкальциевый алюмоферрит | 4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF) | 10…25 |
Как видно из таблицы, портландцементный клинкер в основном (на 60…80%) состоит из силикатов кальция, из-за чего портландцемент также называют силикатным цементом.
Свойства и применение портландцемента. Технические требования на портландцемент изложены в ГОСТ 10178-85, а методы определения стандартных показателей в лабораториях – в ГОСТ 310.1 – 76, ГОСТ 310.3-76, ГОСТ 310.4-81, ГОСТ-310.5-80.
В соответствии с требованиями стандарта цементная промышленность выпускает бездобавочный портландцемент (чистоклинкерный) и портландцемент с минеральными добавками.
В соответствии с требованиями ГОСТ 10178-85 нормируется следующие показатели портландцемента: тонкость помола, сроки схватывания, равномерность изменения объема, прочность (марка).
Истинная плотность портландцемента колеблется в пределах 3000-3200 кг/м³, насыпная плотность массы составляет 900-1300 кг/м³, а в уплотненном состоянии 1500-2000 кг/м³.
Тонкость помола. В соответствии с требованиями ГОСТ 310.2-76 тонкость помола цемента характеризуется массой порошка, прошедшей через сито с сеткой №008. Через это сито должно проходить не менее 85% массы просеиваемой пробы. Более точной характеристикой тонкости помола цемента является удельная площадь поверхности - суммарная площадь поверхности частиц цемента в единице массы. Удельная площадь поверхности обычных портландцементов составляет 2000-3000 см²/г. Чем выше удельная площадь поверхности, тем большая площадь поверхности зерен цемента будет взаимодействовать с водой затворения.
Нормальная густота цементного теста характеризуется количеством воды затворения в процентах от массы цемента и составляет для портландцемента примерно 23-29%. Сроки схватывания характеризуется началом и концом схватывания цементного теста нормальной густоты и определяются на приборе Вико при температуре 20ºC.
При определении этих показателей вместо пестика используют иглу. Началом схватывания цементного теста по ГОСТ 310.3-76 считают время, прошедшее от начала затворения цемента водой до того момента, когда игла не доходит до кольца на 1-2 мм. Конец схватывания – время от начала затворения до момента, когда игла погружается в тесто не более чем на 1-2 мм. Если в цементе нет гипса, то он отличается короткими сроками схватывания и его использовать практически нельзя.
В соответствии с требованием ГОСТ 10178-85 начало схватывания цемента должно наступать не раннее 45 мин, а конец – не позднее 10 ч от начала затворения. В действительности начало схватывания цемента наступает через 2-3 ч, а конец – через 5-8 ч.
Равномерность изменения объема. Цементы в процессе твердения должны равномерно изменять объем. Одной из причин неравномерного изменения объема твердеющего цементного камня и, как следствие этого, возникновение внутренних напряжений, вызывающих трещин, деформаций и разрушений, является присутствие в цементе свободных CaO и MgO, которые гидратируются с увеличением объема в уже затвердевшем цементном камне. Стандартом предусмотрен ускоренный метод определения равномерности изменения объема цемента. По ГОСТ 310.3-76 образцы –лепешки из цементного теста нормальной густоты через сутки после их изготовления и хранения при повышенной влажности в ванне с гидравлическим затвором подвергают кипячению в воде. После охлаждения лепешки не должны иметь искривлений, а также радиальных, доходящих до краев трещин или сетки мелких трещин.
Активность и марка портландцемента. Одной из важнейших характеристик цемента является его прочность― марка. От марки цемента зависит прочность бетона и расход цемента. Прочность цемента определяют, испытывая образцы - балочки размером 40Χ40Χ160 мм, приготовленные из цементопесчаной растворной смеси состава 1:3 по массе. Образцы – балочки испытывают на 28 сут. твердения в нормальных условиях ( первые сутки образцы твердеют в формах во влажном воздухе, а затем 27 сут. ― в воде при температуре (20
).
В соответствии с требованиями ГОСТ 310.4―81 растворная смесь должна иметь расплыв конуса после 30 встряхиваний на встряхивающем столике в пределах 106―115 мм при В/Ц-0,40.Если расплыв менее 106 мм, то В/Ц увеличивают для получения расплыва конуса 106―108 мм. Если расплыв более 115 мм, В/Ц уменьшают для получения расплыва конуса 113―115 мм. Для того чтобы исключить влияние вида песка на прочность цемента, применяют только нормальный Вольский песок, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 6139―78.
Портландцемент практически применяются во всех областях строительства. Его используют для изготовления бетонных и железобетонных конструкций и сооружений, эксплуатируемых в подземных, подводных и наземных условиях, а также для строительных растворов. Его нельзя применять для возведения сооружений, подвергающихся действию морской, минерализованной и пресной воды. На основе портландцемента освоено изготовление специальных видов цементов. Одной из важнейших задач при производстве бетонных работ является экономное расходование цемента.
Похожие работы
... и др. В процессе производства этих материалов состав, строение и свойства исходных горных пород изменяются. Таким образом, горные породы являются главной минерально-сырьевой базой дорожно-строительных материалов. Горными породами называют природные агрегаты минералов более или менее постоянного состава. Минералы - это однородные по химическому составу и физическим свойствам природные тела. ...
... материалу антикоррозионных свойств — от 0,6 л/м.кв. Для твердого битума, данная характеристика измеряется в килограммах на м². Битум с давних времен является одним из наиболее востребованных строительных материалов. Благодаря своим широким свойствам битум находит широкое применение в дорожном строительстве, изготовлении кровельных материалов, строительстве фундаментов зданий и сооружений, а ...
... см3 (кг/м3); - истинная плотность материала, г/см3 (кг/м3). Пористость можно выразить и в процентах: От величины пористости и ее характера зависят важнейшие свойства материала: плотность, прочность, теплопроводность, долговечность и др. Пористость в материале характеризуется как открытыми, так и закрытыми порами. Открытые поры увеличивают водопоглощение и водопроницаемость материала и ...
... на них внешней среды. Поэтому требования морозостойкости регламентированы ГОСТами для стеновых фасадных, кровельных и некоторых других изделии строительной керамики. Рис. 67. Зависимость морозостойкости глиняного кирпича от его структурной характеристики Теплопроводность керамических материалов зависит от их объемной массы (рис. 68, а), состава, вида и размера пор и ...
0 комментариев