Какое свойство цемента оказывает влияние на сроки схватывания

Цементом называется вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса и добавок. Клинкер получают в результате обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых других материалов (мергеля, нефелинового шлама, доменного шлака), взятых в соотношении, которое обеспечивает образование в клинкере силикатов кальция, алюминатной и алюмоферритной фаз. Клинкер – один из важнейших компонентов цемента, от его состава зависят основные свойства цемента, полученного на его основе.

Введение в состав цемента до 15% активных минеральных добавок, предусмотренных стандартом, влияет на его свойства сравнительно в небольшой степени. Если ввести таких добавок больше (выше 20%), свойства получаемого продукта будут уже заметно отличаться от свойств цемента. Такой продукт называют пуццолановым цементом. Предусмотренный стандартом разрыв в дозировке гидравлических добавок от 15 до 20% сделан для того, чтобы более отчетливо различать цемент и пуццолановый цемент.

Удельный вес портландцемента колеблется в пределах 3,0-3,2. Объемный вес цемента в рыхлонасыпанном состоянии 900-1300 кг/м3, а в уплотненном 1400-2000 кг/м3. При расчете емкости складов объемный вес принимают равным 1200 кг/м3, а при объемной дозировке материалов для приготовления бетонной смеси 1300 кг/м3.

Цемент (ГОСТ 10178-76) выпускают без добавок или активными минеральными добавками, отвечающими требованиям ОСТ 21-9-74. К основным свойствам цемента относятся: прочность (активность), сроки схватывания, равномерность изменения объема, тонкость помола, плотность, водопотребность, водоотделение, морозостойкость, тепловыделение, сцепление со стальной арматурой.

Прочность – свойство материалов в определенных условиях и пределах, не разрушаясь, воспринимать те или иные нагрузки. Прочность цемента зависит от его потребности затвердевать при смешивании водой в прочное камневидное тело. По механической прочности цемент подразделяется на четыре марки: 400, 500, 550 и 600. Марка прочности определяется пределом прочности при изгибе образцов.
Подробнее — прочность цемента.

Сроки схватывания цемента определяют при испытании теста нормально густоты. Нормальная густота цементного теста характеризуется количеством воды затворения, выраженным в процентах от массы цемента. Равномерность изменения объема цемента определяют при испытании образцов кипячением в воде. Если цемент после вылеживания не обладает равномерностью изменения объема, то его нельзя применять в строительстве, так как могут появиться вредные напряжения и бетон разрушится. Тонкость помола цемента влияет на скорость его схватывания и твердения. Чем тоньше измельчен цемент, тем выше его прочность, особенно в начальный период твердения. Тонкость помола характеризуется также удельной поверхностью, т.е. суммарной поверхностью всех частиц, содержащихся в 1 кг цемента. Плотность цемента колеблется в пределах от 3000 до 3200 кг/м3.
Подробнее — скорость схватывания цемента.

Изменение объема цемента при твердении. По стандарту приготовленные из цемента лепешки при испытании кипячением в воде должны равномерно изменяться в объеме. Цемент, не удовлетворяющий этому требованию, применять в строительстве нельзя, так как это приводит к появлению вредных напряжений и даже разрушению бетона.
Подробнее — твердение цемента.

Водопотребность цементного теста. Вода добавляемая к цементу при затворении, необходима для нормального течения химических процессов, происходящих при твердении цемента, и для придания свежеприготовленному цементному раствору или бетону подвижности (пластичности, текучести), что обеспечивает плотность его укладки в форму или опалубку. Уменьшить водопотребность и увеличить пластичность цемента можно путем введения пластифицирующих органических и неорганических поверхностно-активных веществ, например сульфитно-дрожжевой бражки.
Подробнее — водопотребность и связующая способность цементного теста.

Водоотделение цементного теста – процесс отжима воды в затворенном цементном тесте, растворе или бетоне под действием силы тяжести зерен заполнителя и частиц цемента. Некоторое количество воды при этом выступает на поверхность уложенной бетонной смеси (наружное водоотделение), а часть воды скапливается под поверхностями зерен крупного наполнителя (внутреннее водоотделение).
Подробнее — водоотделение и водоудерживающая способность цементного теста.

Морозостойкость цементных растворов и бетонов – способность сопротивляться попеременному их замораживанию и оттаиванию в пресной или морской воде. Вода при замерзании превращается в лед, при этом она увеличивается в объеме примерно на 8 %. Это создает давление на стенки пор, нарушает структуру раствора или бетона и в конечном результате приводит к его разрушению.
Подробнее — влияние пониженных и повышенных температур на твердеющий цемент.

Тепловыделение. В процессе твердения цемент выделяет тепло. Если тепло выделяется очень медленно, то это обычно не вызывает возникновения трещин в бетоне. Если же этот процесс протекает сравнительно быстро, то применять данный цемент для возведения массивных сооружений не следует. Количество выделяющегося при твердении тепла можно уменьшить путем подбора соответствующего минералогического состава цемента, а также посредство введения некоторых измельченных активных минеральных и инертных добавок.
Подробнее — выделение тепла при твердении цемента.

Коррозионная стойкость цемента в основном зависит от плотности бетона или раствора и минералогического состава цемента. Коррозионная стойкость бетона уменьшается с увеличением его пористости и с повышением тонкости помола цемента.
Подробнее — коррозия цемента, виды коррозии и борьба цементной коррозией.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ТЕСТЫ

БЕТОН, ЖЕЛЕЗОБЕТОН

1. Твердение цементного бетона происходит за счет:

А) взаимодействия между заполнителем;

В) взаимодействия между вяжущим и заполнителем;

С) высушивания;

D) взаимодействия воды с минеральными добавками и заполнителем;

Е) образования цементного камня, скрепляющего заполнитель.

Механические свойства характеризуют способность строительных материалов

А) характеризовать его строение или отношение к физическим процессам окружающей среды

В) сопротивляться разрушающему или деформирующему воздействию внешних сил

С) к химическим превращениям под воздействием веществ, находящимися в соприкосновении

D) сохранять свою структуру после воздействия ионизирующих излучений

Е) сопротивляться коррозионному воздействию среды

Морозостойкость определяется способностью материала

А) в насыщенном водой состоянии выдерживать попеременные циклы замораживания и оттаивания без потери прочности и массы

В) сопротивляться воздействиям отрицательных температур

С) выдерживать попеременные смены тепла и холода

D) не разрушаться при работе Крайнего Севера

Е) не понижать температуру в помещениях в морозные дни

4. Проектная марка бетона определяется:

А) методом Роквелла;

В) по пределу прочности на сжатие;

С) техническим вискозиметром;

D) стандартным конусом;

Е) методом Бринелля.

5. В соответствии с известным законом, прочность бетона зависит от:

А) расхода и вида заполнителя, прочности цемента

В) расхода цемента, количества воды, крупности заполнителя

С) активности цемента, цементно-водного отношения, качества заполнителей

D) наличия крупного заполнителя, количества воды и цемента

Е) наличия мелкого заполнителя, количества воды и цемента

Горные породы классифицируются на

А) магматические, излившиеся, сцементированные

В) изверженные, обломочные, химические осадки

С) магматические, осадочные, метаморфические

D) изверженные, вулканические осадки, органогенные

Е) магматические, излившиеся, видоизмененные

7. Монолитный железобетон отличается от сборного:

А) разнообразием конструктивных решений и архитектурным формам;

В) различной номенклатурой заводских изделий, позволяющих возводить на стройплощадках законченный объект;

С) формованием изделий из цемента, песка, щебня и воды;

D) сочетанием сборных железобетонных элементов с монолитным бетоном ;

Е) комплектацией однотипных деталей сооружения, изготовляемых на заводе.

8. Коррозия бетона, главным образом, вызывается разрушением:

А) заполнителя;

В) цементного камня;

С) арматуры;

D) трением мелкого и крупного заполнителей;

Е) заполнителем и цементным камнем.

9. Виды искусственных пористых заполнителей:

А) спекаемый, дробленный, плавленый;

В) гранитный, известняковый, мраморный;

С) кварцевые, базальтовые, габбро

D) вермикулит, перлит, керамзит;

Е) серый и цветной.

10. Автоклав – это аппарат для:

А) ускорения химических реакций;

В) обжига изделий;

С) определения прочности;

D) высушивания изделий;

Е) уплотнения изделий.

11. В каком возрасте определяют марку гидротехнического бетона:

А) 90 суток;

В) 1 сутки;

С) 3 суток;

D) 28 суток;

Е) 180 суток.

Литые каменные изделия получают из

А) бетонной смеси и заполнителя

В) сплава стекла и глины

С) расплавов горных пород или шлаков

D) из гипса и ангидрита

Е) мрамора

Портландцемент получают

А) смешиванием компонентов до однородного состояния

В) измельчением в порошок шихты с добавкой гипсового вяжущего

С) измельчением смеси компонентов с добавлением пластификаторов

D) дроблением компонентов до определенных фракций

Е) измельчением в порошок клинкера с добавкой молотого гипсового камня

14. Асбест – это

А) тип полимерных волокон

В) искусственные волокна из минеральных расплавов

С) тонковолокнистый минерал, образующийся в земной коре

D) вид металлической фибры

Е) стеклокристаллические волокна

15. Способ введения выгорающих органических веществ используется при производстве теплоизоляционных изделий из:

А) асбеста;

В) гипса;

С) бетона;

D) керамики;

Е) стекла.

Какое свойство цемента оказывает влияние на сроки схватывания

А) плотность

В) насыпная плотность

С) гигроскопичность

D) тонкость помола

Е) прочность

Дата добавления: 2016-04-03; просмотров: 993 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Читайте также:

Рекомендуемый контект:

Поиск на сайте:

© 2015-2020 lektsii.org — Контакты — Последнее добавление

Цемент – это минеральный вяжущий порошок, твердеющий при смешивании с водой на воздухе, который получается при мелком измельчении клинкера при нормированных добавках гипса и минералов. При смешивании с водой он приобретает пластичную массу и получает качественные свойства, после чего за определенный промежуток времени становится твердым подобием камня, обладая необходимым количеством характеристик.

Наиболее часто в промышленном строительстве используется портландцемент. Он получается при обжиге в специализированных печах смеси известняка и глины в определенном процентном соотношении. В итоге получают материал, который обладает высокой надежностью и качеством, и свойства портланд, таким образом, расширяют возможности применения материала. Популярность данного материала обусловлена тем, какие характеристики приобретаются при его изготовлении.

Основные характеристики, влияющие на качество материала, как и свойства портландцемента, зависят от множества факторов: тонкости помола, вида добавок, минерального и химического состава.

Тонкость помола

Это характеристика оказывает влияние на время затвердевания и на прочность получившегося цементного камня. То есть чем мельче помол, тем выше скорость затвердевания и качество получившегося бетона. Стоимость, естественно, выше.

Тонкость помола определяется его удельной поверхностью и зерновым составом, который вычисляется через просеивание цемента через сверхтонкое сито с размерами до 80 мкм. Большая его часть должна успешно просеяться. Но одновременно слишком мелкий помол приводит к увеличению водопотребности раствора.

Для оптимального соотношения в состав должны включаться как крупные частицы размером 80 мкм, так и мелкие 40 мкм. Таким образом достигаются оптимальные свойства этого надежного и практичного материала.

Портландцемент, изготавливаемый в настоящее время, по стандарту содержит частицы в среднем от 20 до 40 мкм. Для изготовления быстротвердеющих видов добавляется от 15 до 25% порошка сверхтонкого помола. На данном этапе цемент обогащается различными добавками, которые позволяют увеличить его прочность и уменьшить вероятность появления коррозии.

Коррозионная стойкость

На цементный камень могут оказывать влияние как вода, так и его нахождение в агрессивной среде. Коррозию железобетонных изделий можно устранить разными способами, в том числе путем изменения минералогического состава, введение в цемент гидроактивных материалов, препятствующих химической активности солей, находящихся в минералах, а также гидроизоляция изделий из бетона. Использование дополнительных составляющих позволяет получить действительно надежный материал.

Для повышения коррозийной стойкости добавляются специальные полимерные добавки, снижающие микропористость и препятствующие неблагоприятному химическому и физическому влиянию окружающей среды, делая цемент таким образом надежным и долговечным материалом.

Для повышения коррозийной стойкости портландцемента в минералах уменьшается содержание трехкальциевого силиката, при затвердении которого выделяется большое содержание извести.

Самую высокую коррозийную защиту имеет пуццолановый цемент, который в основном предназначен для строительства подземных зданий и сооружений, а также гидротехнических объектов, так как именно там при строительстве необходимо использовать самые надежные и высококачественные материалы.

Морозостойкость

Свойство цементного камня, влияющее на способность к многократному замораживанию и оттаиванию, – один из главных показателей качества.

Вода, находящаяся в микродозах в порах, при замерзании способна увеличиваться в объеме на 8 %, что при многократном повторении приводит к трещинам и разрушению бетона в дальнейшем, что не допустимо при строительстве объектов любого назначения.

Чистый цемент в строительстве не используется, в него, в зависимости от марки, добавляются определенные минеральные добавки: абиетат натрия, нейтрализованный древесный пек и другие – с целью повысить сопротивляемость к перепаду температур и повысить долговечность бетона.

Воздухововлекающие добавки, добавляющиеся на этапе создания бетона, способствуют его обогащению воздушными пузырьками, которые равномерно распределяются по внутренней структуре бетона и снимают проблему расширения воды при замерзании.

При застывании раствора проблему создают низкие температуры, препятствующие его эффективному схватыванию. Данная проблема качественно решается электрическим прогревом бетона, горячим воздухом или паром. В итоге получается высококачественный и надежный материал, который долгие годы сможет не утрачивать свои первоначальные показатели.

Водопотребность материала

Это способность цемента впитывать определенное количество воды. Плотность зерен цемента в три раза выше воды, поэтому при излишнем его насыщении лишь определенная часть воды будет удерживаться капиллярными силами, а оставшаяся часть будет вытеснена на поверхность раствора.

Частицы при этом осядут, вследствие чего верхняя часть бетонной конструкции будет недостаточно прочной, делая возможным ее разрушение.

Характеристика водопотребности цемента определяется процентным количеством воды для получения раствора оптимальной густоты.

Объем воды в растворе нормальной густоты соответствует наибольшему количеству, который может удержать цемент при помощи физических сил. В портландцементе водопотребность составляет 22-28%.

Почему свойство водопотребности так важно для свойств цемента? В процессе изготовления раствора с низкой водопотребностью получается наиболее качественный и морозостойкий бетон, в противном случае получаются бетонные изделия с высокой пористостью и качеством такой бетон не отличается.

Время схватывания

Это промежуток времени, в течение которого изменяются пластические свойства портландцемента. Для замеров застывания существуют разные способы: прибор “Вика”, подручные методы.

Идеальный раствор должен застывать не слишком быстро и не слишком медленно. Скорость схватывания зависит от минерального состава (в частности, гипса), при добавлении определенного количества которого можно добиться повышения или понижения времени застывания.

Температура воздуха, объем воды также влияют на схватываемость. В стандартных условиях с использованием портландцемента начало застывания должно начинаться через 45 минут и заканчиваться не позже 10 часов.

Прочностные характеристики

Прочность определяется маркой, которая вычисляется на пределе сжатия образца, испытанного в течение 28 суток.

При испытании разных образцов получают определенные единицы прочности, измеряемых в МПа и называемых активностью цемента. При этом определяется его марка. Промышленность выпускает на продажу различные марки цемента, от 300 до 600, для особых нужд 700 и даже 1000.

Несмотря на то что может показаться, что главным свойством для цемента является прочность, это не совсем так. Все характеристики и показатели цемента одинаково важны.