Поскольку жидкая фаза твердеющей системы быстро и полностью насыщается оксидом кальция, полагают, что вначале образуется гидросиликат кальция C2SH2, который по мере выделения извести в твердую фазу переходит в CSH(B). Этому способствует также переход в раствор щелочей, снижающих в нем концентрацию извести.
• Прочность портландцемента. прочность портландцемента характеризуют пределами прочности при сжатии и изгибе. Марку цемента устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов балочек 40X40X160 мм и при сжатии их половинок, изготовленных из раствора состава 1:3 (по массе) с нормальным песком при водоцементном отношении 0,4 и испытанных через 28 сут; образцы в течение этого времени хранят во влажных условиях при температуре (20±2)°С. Предел прочности при сжатии в возрасте 28 сут. называется активностью цемента.
Прочность цементного камня и скорость его твердения зависят от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента, содержания воды, влажности, температуры среды и продолжительности хранения.
• Тонкость помола. С увеличением тонкости помола прочность цемента возрастает. Тонкость помола цемента характеризуется также величиной удельной поверхности(м2/кг), суммарной поверхностью зерен (м2) в 1 кг цемента.
Влияние влажности и температуры среды. Твердение цементного камня и повышение его прочности могут продолжаться только при наличии в нем воды, так как твердение есть в первую очередь процесс гидратации.
• Большое влияние на рост прочности цементного камня оказывают влажность и температура среды. Скорость химических реакций между клинкерными минералами и водой увеличивается с повышением температуры, а также значительно возрастает скорость уплотнения продуктов гидратации цемента
В условиях пропаривания при нормальном давлении твердение бетона происходит примерно в 2 раза медленнее, чем в автоклавах.
Твердения портландцементного камня при отрицательных температурах не происходит, так как вода превращается в лед.
• Продолжительность хранения. Длительное хранение цемента Даже в самых благоприятных условиях влечет за собой некоторую потерю его активности.
• Стойкость цементного камня. Бетон в инженерных сооружениях в процессе эксплуатации может быть подвержен агрессивному воздействию внешней среды: пресных и минерализованных вод, совместному действию воды и мороза, попеременному увлажнению и высушиванию. Среди компонентов бетона цементный камень наиболее подвержен развитию коррозионных процессов. Для того чтобы бетон стойко сопротивлялся агрессивному воздействию внешней среды, цементный камень должен быть коррозие-, морозо- и атмосферостойким.
30.Специальные виды портландцемента.
--Пластифицированный портландцемент
Пластифицированный портландцемент отличается от обыкновенного содержанием поверхностно-активной пластифицирующей добавки, повышающей подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси и придающей затвердевшим бетонам высокую морозостойкость.
Пластифицирующие добавки повышают прочность бетона, так как они, снижая водопотребность бетонной смеси, сохраняют ее подвижность, а в результате возрастает плотность и соответственно растет прочность бетона.
--Гидрофобный портландцемент
Гидрофобный портландцемент отличается от обыкновенного содержанием поверхностно-активной гидрофобизующей добавки — мылонафта, асидола, асидол-мылонафта, олеиновой кислоты, или окисленного петролатума — в количестве 0,06-43,3 % веса цемента в расчете на сухое вещество добавки. Гидрофобизующие добавки образуют на зернах цемента тонкие (мономолекуляриые) пленки, уменьшающие способность цемента смачиваться водой: находясь во влажных условиях, цемент сохраняет активность и не комкуется.
(Гидрофобный портландцемент рекомендуется применять взамен обьйного в тех случаях, когда необходимы его длительное хранение и перевозки на дальние расстояния./Этот цемент можно применять для тех же целей, что и пластифицированный портландцемент.
--Быстротвердеющий портландцемент
(БТЦ) обладает более интенсивным, чем обычный, нарастанием прочности в начальный период твердения. Это достигается путем более тонкого помола цемента и регулирования его минералогического состава.
--Сульфатостойкий портландцемент применяют для получения бетонов, работающих в минерализованных и пресных водах. Этот цемент, являясь по существу белитовым, обладает несколько замедленным твердением в начальные сроки и низким тепловыделением.
--Портландцемент с умеренной экзотермией отличается от обычного тем, что его получают из клинкера с низким содержанием высокоэкзо-терыичных минералов C3S и
По составу и прочности цемент аналогичен сульфатостойкому и применяется для возведения бетонных и железобетонных конструкций наружных стен гидротехнических и других сооружений, работающих в пресной или слабоминерализованной воде и подвергающихся систематическому замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию.
--Дорожныйпортландцемент
Портландцемент, применяемый для бетонных покрытий автомобильных дорог, должен обладать рядом специфических свойств: высокими прочностью, сопротивлением износу, морозостойкостью, деформативной способностью и стойкостью при действии агрессивных сред. Для повышения морозостойкости дорожного бетона полезно введение воздухововлекающих добавок.
--Белый и цветные портландцементы
Белый портландцемент получают из сырьевых материалов, имеющих минимальное содержание окрашивающих окислов (железа, марганца, хрома).
Основным свойством белого цемента, определяющим его качество как декоративного материала, является степень белизны
Белые и цветные цементы применяют для отделочных работ, производства облицовочных плиток, лестничных ступеней, подоконных плит, фактурного слоя панелей, искусственного мрамора и т.д.
31.Виды коррозии портландцементного камня. Способы защиты цементного камня от действия агрессивных вод.
Бетон в инженерных сооружениях в процессе эксплуатации может быть подвержен агрессивному воздействию внешней среды: пресных и минерализованных вод, совместному действию воды и мороза, попеременному увлажнению и высушиванию. Следовательно, для того чтобы бетон стойко сопротивлялся агрессивному воздействию внешней среды, цементный камень должен быть водостойким, морозостойким и атмосферостойким.
--Водостойкость цементного камня.
Коррозия цементного камня в водных условиях может быть подразделена на три вида.
вид коррозии :
--разрушение цементного камня в результате растворения и вымывания некоторых его составных частей.
Несколько предохраняет от данного вида коррозии защитная корка из углекислого кальция, образующаяся на поверхности бетона в результате реакции между гидроокисью кальция и углекислотой воздуха
Следующей мерой защиты бетона от коррозии этого вида является применение цемента, выделяющего при своем твердении минимальное количество свободной Са(ОН)2. Это белитовый цемент, содержащий небольшое количество трехкальциевого силиката.
--разрушение цементного камня водой, содержащей соли,
Если же ее связать в другое, труднорастворимое соединение, сопротивление бетона коррозии этого вида должно возрасти, что наблюдается при использовании активных минеральных добавок.
--процессы, возникающие под действием сульфатов.
Мера защиты бетона от сульфатной коррозии логически вытекает из существа этого процесса, а именно, цемент с низким содержанием трехкальциевого алюмината должен обладать повышенной сульфато-стойкостью.
Защита цементного камня от коррозии в водных условиях
Исключить или ослабить влияние коррозионных процессов при действии различных вод можно конструктивными мерами, улучшением технологии приготовления бетона, а также применением цементов определенного минералогического состава клинкера и состава по содержанию активных минеральных добавок.
--Конструктивными мерами предотвратить действие воды на бетонную конструкцию можно путем устройства гидроизоляции, водоотводов и дренажей.
--Повышение водостойкости бетона технологическими средствами достигается интенсивным уплотнением бетона при укладке или формовании, использованием бетонных смесей с минимальным водоцементным отношением и тщательно подобранным зерновым составом заполнителей.
-- Получать коррозионностойкие цементы можно путем соответствующего подбора минералогического состава клинкера.
-- Увеличить стойкость бетона в агрессивной среде можно карбонизацией.
Морозостойкость цементного камня
Совместное попеременное действие воды и мороза влечет за собой разрушение бетонных сооружений. При отрицательных температурах вода, находящаяся в порах цементного камня, превращается в лед, который увеличивается в объеме примерно на 10%, давит на стенки пор и разрушает, их.
Морозостойкость цементного камня зависит от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента и водоцементного отношения.
Таким образом, для увеличения морозостойкости бетона необходимо применять цементы с низким содержанием СЗА и минимальным содержанием активных минеральных добавок, а также использовать бетонные смеси с возможно меньшим водоцементным отношением, тщательно уплотняя смесь при укладке.
Значительно повышают морозостойкость бетона
-- поверхностно-активные добавки (сульфитно-спиртовая барда, мылонафт).
--Пластифицирующие добавки (сульфитно-спиртовая барда)
--Гидрофобизующие добавки (мылонафт)
БЕТОН
33.Мелкий и крупный заполнитель для обычного бетона. Их свойства.
В зависимости от наибольшей крупности применяемых заполнителей различают бетоны
--мелкозернистые с заполнителем размером до 10 мм