176. Перечень технологических требований к портландцементу

Помимо прочности к цементам предъявляются другие тре­бования, важными из которых являются нормальная густота и сроки схватывания.

Нормальной густотой называют то содержание воды (%), ко­торое необходимо добавить к цементу, чтобы получить опреде­ленную консистенцию цементного теста. Портландцементы имеют нормальную густоту 22-27%, пуццолановые —30% и более. Нормальная густота увеличивается при введении в цемент при помоле тонкомолотых добавок, обладающих большой водопотребностью, например трепела, опоки. Наименьшую нормальную густоту имеют чисто клинкерные цементы. Нормальная густота цемента в известной мере определяет реологические свойства цементного теста и тем самым влияет на подвижность бетонной смеси. Чем меньше нормальная густота цемента, тем меньше водопотребность бетонной смеси, необходимая для достижения определенной подвижности (жесткости) смеси. В среднем в за­висимости от состава бетона уменьшение нормальной густоты цемента на 1 % понижает водопотребность бетонной смеси на 21,5 л/м³, причем большее снижение водопотребности наблю­дается у высокопрочных бетонов Сокращение расхода воды, в свою очередь, приводит к уменьшению расхода цемента. В бето­нах желательно применять цементы с пониженной нормальной густотой.

Сроки схватывания цемента, определяемые на специальном приборе по глубине проникания иглы в цементное тесто, харак­теризуют начало и конец процесса превращения материала в твердое тело. По стандарту требуется, чтобы начало схватывания при температуре 20 °С наступало не ранее чем через 45 мин, а конец завершался не позднее чем через 10 ч с момента затворения цемента водой. В действительности начало схватывания цемента наступает через 1…2 ч, а конец - через 5…8 ч. Эти сроки обеспечивают производство бетонных работ, так как дают воз­можность транспортировать и вкладывать бетонные смеси и рас­творы до их схватывания. Сроки схватывания цемента можно регулировать путем добавления в бетонную смесь при ее приго­товлении различных химических добавок. Например, хлористый кальций ускоряет гидратацию и схватывание цемента, поверхностно-активные вещества (сульфитно-дрожжевая бражка и др.) - замедляют. Сроки схватывания уменьшаются также при повышении температуры бетона, уменьшении водоцементного от­ношения.

Портландцемент имеет, как правило, тонкий помол: через сито № 008 (около 4900 отверстий на 1 см² с размером ячеек в свету 0,08X0,08 мм) должно проходить не менее 85 % общей массы цемента. Средний размер частиц цемента составляет 15 ... 20мкм.

Тонкость помола цемента харак­теризуют также удельной поверх­ностью зерен, содержащихся в 1 т цемента. Удельную поверх­ность цемента определяют спе­циальным прибором. Цемент среднего качества имеет удель­ную поверхность 2000.. 2500 см²/г, высокого качества — 3500 см²/г и более

Истинная плотность портланд­цемента без добавки составляет 3,05 . 3,15 г/см³. Плотность портландцемента при расчете со­става бетона условно принимают в уплотненном состоянии 1,3кг/м³. Схватывание и твердение – экзотермические процессы. Практически 1 кг цемента за 7 сут с момента затворения цемента кДж, 1 кг цемента М400 — не менее 210 кДж. Тепловыделение цемента зависит от минералогиче­ского состава цементного клинкера, типа введенных добавок и тонкости помола. Из клинкерных минералов, входящих н со­став цемента, наибольшее тепловыделение у трехкальциеного алюмината, затем у трехкальцневого силиката, у остальных оно значительно меньше Основное тепло выделяется в течение первых 3…7 сут твердения цемента.