FacebookIcon
googleplusIconYoutubeIcon

 
 

ПАРНЕРИ:


 ТзОВ "СПЕЦБУДІЗОЛ"

СПЕЦІАЛІЗОВАНІ БУДІВЕЛЬНІ ТА ІЗОЛЯЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ

logo-sbisol


sonet logo


ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕКОРАТИВНОЇ ШТУКАТУРКИ НА ГНУЧКІЙ ОСНОВІ

gibko logo


Brukton logo

cementДо основних показників якості цементів, якими визначається їх хіміко-мінералогічний і речовинний склад, відносяться насамперед його активність, водопотреба, строки тужавлення, рівномірність зміни об'єму. З огляду на вирішальний вплив на якість цементу його активності, цей показник розглядається окремо в наступному питанні. Характеристиками цементного порошку є його дійсна (істинна) і насипна густина, а також тонкість помелу.

Істинна густина портландцементу коливається в діапазоні 3...3,2 г/см3. Насипна густина цементу залежить від ступеня ущільнення порошку: у пухкому стані вона складає 960…1300, в ущільненому досягає 1600…1840 кг/м3.

Висока тонкість помелу цементного клінкеру є необхідною умовою прояву його в'яжучих властивостей. При просіванні цементу через сито із сіткою № 008 повинно проходити не менше 85% маси проби. Ряд властивостей цементу і насамперед міцність у ранній термін твердіння залежать від питомої поверхні, що для заводських цементів дорівнює 2500…3500 см2/г при визначенні її за швидкістю проходження повітря через шар цементного порошку.

Цемент, замішаний водою, утворює пластичне цементне тісто. Водопотребу цементів оцінюють кількістю води замісу у відсотках маси цементу, що необхідна для утворення тіста нормальної густоти. Поняття нормальної густоти є умовним і визначається зануренням у цементне тісто товкачика приладу Віка (товкачик не повинен доходити на 5...7 мм до пластинки, на якій установлене кільце, заповнене цементним тістом). Портландцемент характеризується порівняно невисокою водопотребою. Нормальна густота його коливається від 24 до 29%. Збільшують водопотребу цементу підвищений вміст алюмінатів, мінеральні добавки осадового походження (опока, трепел, діатоміт і ін.), велика тонкість помелу. Знижують водопотребу цементу добавки-пластифікатори. Підвищення водопотреби несприятливо відбивається на властивостях цементу: міцності, усадочних деформаціях, морозостійкості та ін. Це пояснюється збільшенням надлишку води в порівнянні з теоретично необхідним для його твердіння і, як наслідок, зростанням пористості цементного каменю.

kachestvo-cementa 2 kachestvo-cementa 3

Рис. 1. Кристали аліту
в клінкері. Зб. 315.

Рис. 2. Кристали беліту
в клинкері. Зб. 440.

Як видно з рис. 3, із збільшенням нормальної густоти цементного тіста при однаковому значенні В/Ц міцність бетонної суміші різко зростає, тому для досягнення однакової міцності при використанні цементу з високою нормальною густотою необхідно збільшувати витрату цементу. Вплив нормальної густоти на зручновкладальність бетонних сумішей особливо часто спостерігається при використанні бетонних сумішей на основі пуцоланового цементу, що характеризується підвищеною нормальною густотою.

kachestvo-cementa 4

Рис. 3. Залежність жорсткості бетонної суміші від нормальної густоти цементного тіста:
1 – В/Ц=0,25; 2 – В/Ц=0,30;
3 – В/Ц=0,35.

Першою стадією твердіння цементного каменю є тужавлення. Весь період тужавлення умовно поділяється на початок і кінець. Початком тужавлення цементного тіста вважається час, що пройшов від моменту замішування до того моменту, коли голка приладу Віка не буде доходити до пластинки, на якій установлене кільце на 2...4 мм. Кінцем тужавлення вважається час від початку замішування до моменту, коли голка буде занурюватися в тісто не більше ніж на 1…2 мм. Початок і кінець тужавлення цементів нормуються в межах зручних для виготовлення розчинів і бетонів. Початок тужавлення повинен наставати не раніше ніж через 60 хв. для цементів марок 300, 400 і 500 і 45 хв. для марок 550 і 600. Звичайно він спостерігається через 2...4 год. від моменту замішування. Кінець тужавлення для цементу повинен наставати не пізніше 10 год. Зазначені вимоги забезпечують за рахунок введення в портландцемент добавки гіпсу.

Двоводний гіпс уповільнює тужавлення портландцементу. Дія гіпсу пов'язана з утворенням на поверхні зерен С3А (найбільш швидкотверднучої фази цементу) захисних оболонок нової сполуки – гідросульфоалюмінату. Ця сполука є продуктом взаємодії гіпсу, трьохкальцієвого алюмінату і води.

Добавки – регулятори строків тужавлення цементу – поділяють на дві групи: сповільнювачі і прискорювачі. Сповільнювачами строків тужавлення портландцементу є борна кислота, фосфати і нітрати калію, натрію й амонію, що збільшують концентрацію іонів кальцію в системі і сповільнюють процес гідролізу C3S. Сповільнюють тужавлення цементу також органічні поверхневоактивні речовини, що адсорбуються на часточках цементу і гальмують гідратацію. Прискорити тужавлення портландцементу можна введенням добавок – електролітів, а також речовин, що є центрами кристалізації гідратних новоутворень.

kachestvo-cementa 5

Рис. 4. Вплив вмісту аліту на міцність цементу

Механізм дії добавок – прискорювачів тужавлення визначається їх природою. Так, прискорення тужавлення при наявності СаСl2 пояснюється його взаємодією з алюмінатними і феритними фазами цементу з утворенням гідрохло-ралюмінату кальцію, а також поверхневою адсорбцією іонів Сl–, що викликає підвищення розчинності клінкерних мінералів.

Внаслідок взаємодії карбонатів і сульфатів лужних металів із Са(ОН)2 у цементі утворюється малорозчинний карбонат кальцію, гідроксид кальцію виводиться зі сфери реакції, і процес гідролізу С3S прискорюється.

На практиці потрібно розрізняти, поряд із звичайним, і несправжнє (хибне) тужавлення. Воно виявляється в передчасному згущенні цементного тіста, якому можна запобігти додатковим перемішуванням, збільшенням водопотреби цементного тіста, а також за рахунок введення зазначених добавок. Несправжнє тужавлення приводить до зменшення міцності і додаткових складностей при бетонуванні конструкцій. Часто, в результаті несправжнього тужавлення, цементне тісто згущується безпосередньо в бетонозмішувачах.

Однією з причин такого аномального тужавлення цементу може бути присутність вільного оксиду кальцію. Карбонізація лугів у цементі під час його зберігання, може викликати миттєве тужавлення цементу.

Метод випробування цементів на несправжнє тужавлення являє собою видозмінене стандартне визначення нормальної густоти цементного тіста, – після 5-хвилинного інтервалу глибина занурення стандартного товкачика не повинна зменшитися більше визначеної величину.

Кільце приладу Віка заповнюють цементним тістом нормальної густоти і встановлюють під товкачиком приладу, залишаючи в спокої 5 хв. з моменту закінчення перемішування. Потім звільняють стержень і товкачик вільно опускається в тісто. Через 10 сек. з моменту звільнення стержня роблять відлік глибини занурення по шкалі. Якщо за 10 сек. товкачик занурився в тісто на глибину меншу 10 мм, визнається, що цемент має несправжнє тужавлення.

Рівномірність зміни об'єму при стандартних випробуваннях цементу оцінюють візуально по деформації зразків – коржів (діаметром 70...80 і товщиною 10 мм) з цементного тіста нормальної густоти, підданих кип'ятінню після 24 год. твердіння в нормальних вологісних умовах. Основною причиною нерівномірної зміни об'єму цементного каменю є гашення в ньому вільного вапна і гідратація периклазу. У деяких випадках така нерівномірність пов'язана з утворенням у вже затверділій структурі цементного каменю гідросульфоалюмінату кальцію при підвищеній кількості добавки гіпсу.