Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 5В073000 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» всех форм обучения
жүктеу/скачать 0.82 Mb.
|
| 9.1 Общие сведения
Цементным тестом называется смесь цемента с водой. Важнейшими свойствами цементного теста являются водопотребность в состоянии нормальной консистенции и сроки схватывания. Тесто в состоянии нормальной густоты (консистенции) характеризуется определенной подвижностью, способ измерения которой излагает ГОСТ 310.3, пункт 1. Согласно ГОСТ 10178 и ГОСТ 31108–2003, водопотребность теста нормальной густоты из портланд- и шлакопортландцементов должна быть не выше 0,28, а пуццоланового портландцемента –менее 0,35. Обычно водопотребность теста нормальной густоты портландцемента находится в пределах 0,22…0,26. Она зависит от минералогического состава клинкера, тонины помола цемента, минеральных и химических добавок. В общем виде вода затворения тратится на следующие процессы: – смачивание частиц порошка; – физико-химические реакции гидратации и гидролиза вяжущего, что сопровождается образованием гидратных фаз; – образование в суспензии конгломератов или флокул из частиц вяжущего и гидратов. Эти флокулы в процессе течения теста ведут себя как одна большая рыхлая частица, внутри которой содержится так называемая иммобилированная вода, которая ведет себя как связанная и в процессе течения и других видов деформации тела не выполняет смазочных функций; – свободная вода, которая в основном и обусловливает подвижность суспензии. При увеличении тонины помола прежде всего возрастает потребность в воде для смачивания. Количество воды, которое идет на химические реакции, максимально у трехкальциевого алюмината и алита. Белит очень медленно реагирует с водой, поэтому в процессе приготовления теста почти не связывает воду за счет химических реакций. Такие быстро гидратирующиеся вяжущие, как негашеная известь и строительный гипс, уже в процессе перемешивания и растирания их суспензий связывают очень много воды за счет химических реакций. Частицы размером 1 мкм и менее имеют слишком высокую водопотребность, поэтому камень из них твердеет плохо. Медленно гидратируются и твердеют частицы размером 70…100 мкм. Наиболее ценной фракцией портландцемента являются частицы с диаметром 5…30 мкм. Механическая прочность обратно пропорциональна водоцементному отношению растворов и бетонов, поэтому снижение водопотребности является одним из важнейших направлений ускорения твердения и повышения механической прочности камня. Повышение температуры ускоряет твердение цементного камня, поэтому на заводах ЖБИ бетоны подвергают тепловой обработке при температуре 70…95С. Однако изделия из портландцемента нецелесообразно нагревать при температуре выше 100…110°С. Если цемент содержит 30…40 % и более молотого кварцевого песка, доменного шлака, золы-уноса ТЭС, то температура тепловой обработки изделий из него может быть повышена до 180…200С. Наиболее эффективным способом повышения прочности цементного камня является применение суперпластификаторов, снижающих водопотребность раствора на 30…35 %. Melment, С-3, Мelflux и другие суперпластификаторы замедляют гидратацию алита и тем самым задерживают твердение камня, но этот эффект значительно перекрывается ускорением твердения из-за снижения водосодержания. Пластификаторы (ЛСТМ, сахара, реагенты серии НИЛ и т.п.), снижающие водопотребность раствора на 5…20 %, менее эффективны, чем суперпластификаторы. Недостатком большинства пластификаторов является сильное замедление схватывания при дозировках более 0,2…0,3 %. В то же время добавление до 1…2 % некоторых суперпластификаторов почти не влияет на сроки схватывания цементных систем. Большинство добавок электролитов (хлориды кальция, калия, сульфат натрия, бура и т.п.) слабо влияют на водопотребность цементного теста. Сроки схватывания цементных систем зависят от температуры, минералогического состава, удельной поверхности цемента, водоцементного отношения, минеральных и органических добавок. Из минералов портландцементного клинкера наиболее короткие сроки схватывания – несколько минут – имеет С3 А. Время начала схватывания у C4 AF короче 45 мин, что предусматривает ГОСТ 10178. Силикаты кальция имеют нормальные сроки схватывания. Замедлителями схватывания цементных систем являются: гипс, ангидрит, бура, фосфаты натрия и др. Электролиты – ускорители схватывания: хлориды алюминия, железа, кальция, сульфаты алюминия и железа, кальцинированная сода, полуводный сульфат кальция и др. Наиболее сильными замедлителями схватывания цементных систем являются фосфорорганические комплексоны, винная, лимонная, триоксиглутаровая, слизевая кислоты, декстрин. Органические ускорители схватывания: триэтаноламин, сахар в повышенных дозировках (0,5…1%), пирогаллол, пирокатехин (0,3…1%). Влияние различных факторов на механическую прочность цементного камня. Механическая прочность цементного камня зависит от состава вяжущего, его гранулометрического состава, водоцементного отношения, температуры среды, минеральных и органических добавок. Наиболее высокую механическую прочность имеет камень из C3S. В связи с этим алит вносит максимальный вклад в скорость роста и конечную (марочную) прочность цементного камня, тем более, что содержание алита в клинкерах обычно превышает 50 %. На втором месте по механической прочности и скорости ее роста находятся алюмоферриты кальция, в частности C4 AF. Трехкальциевый алюминат вносит основной вклад в механическую прочность камня в 1…3 сут нормального твердения. Однако цементы с повышенным содержанием C3 А (10…15 %) часто проявляют задержки роста и даже сбросы прочности, особенно после 7…14 сут нормального твердения. Белит является самым медленно твердеющим минералом. Он вносит наибольший вклад в твердение цементного камня в сроки от нескольких месяцев до нескольких лет. Тесто из портландцемента при схватывании и твердении на воздухе испытывает усадку, которая возрастает с уменьшением относительной влажности среды. Это вызывает образование в камне из затвердевшего теста нормальной густоты скрытых и даже видимых микро- и макротрещин, снижающих механическую прочность камня, особенно при растяжении и изгибе. В связи с этим для испытаний механической прочности цементного камня применяют образцы из цементно-песчаного раствора с соотношением массы цемента и песка 1 : 3. жүктеу/скачать 0.82 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|