21. Свойства пц. Плотность, водопотребность, схватывание.

Истинная плотность портландцементов в зависимости от химического и фазового состава, а также различных добавок колеблется в пределах 3,1—3,2 г/см3.

Цементы с пониженной истинной плотностью более экономичны по сравнению с цементами с повышенной плотностью, так как при одинаковом расходе по массе дают более пластичные бетонные смеси с меньшей пористостью.

Цементы с повышенной истинной плотностью используют при возведении защитных устройств от ядерных излучений. Их применяют также при цементационных работах и для тампонирования нефтяных скважин.

С истинной плотностью связана и так называемая насыпная плотность цемента в рыхлом и уплотненном состоянии. Чем меньше плотность и чем тоньше измельчен цемент, тем меньше его насыпная плотность, которая в рыхлом состоянии колеблется в пределах 900—1100, а в уплотненном—1400—1700 кг/м3. Часто в расчетах объема складских емкостей принимают среднюю насыпную массу цемента 1200 кг/м3.

Под водопотребностью вяжущего вещества понимают то количество воды, которое необходимо ввести в него для получения теста с так называемой нормальной густотой.

Водопотребность цемента при получении теста нормальной густоты равна количеству воды, рассчитанному в процентах по массе цемента. Водопотребность портландцементов обычно 24—28%. Чем меньше водопотребность вяжущего вещества, тем выше его качество. Портландцемент относится к вяжущим веществам с наиболее низкой водопотребностью. Водопотребность строительного гипса 50—70 %, а пуццоланового портландцемента—35—40% (при добавках осадочного происхождения).

Водопотребность портландцемента зависит от многих факторов и, в частности, от его минерального состава. Чем больше в нем алюминатов кальция, тем она выше. Более тонкое измельчение увеличивает водопотребность. Этому способствует также введение трепела, диатомита и других активных добавок осадочного происхождения, даже в количестве 10—15%.

ПВА оказывают разжижающее действие. ПАВ в количестве 0,1—0,3 % вводят в цементы при помоле.

В последние годы большое применение получили суперпластификаторы, например С-3, которые значительно увеличивают подвижность бетонных смесей (0,3— 0,7 % по массе цемента).

Схватывание – процесс, при котором относительно подвижная смесь цемента с водой постепенно густеет и приобретает такую начальную прочность, при которой ее механическая переработка становится практически затруднительной и даже невозможной (в конце схватывания).

Различают начало и конец схватывания теста. Определяют прибором Вика (глубиной погружения иглы). НС теста из этого вяжущего должно наступать не ранее 45 мин, а КС не позднее 10 ч.

Вяжущее тем ценнее, чем быстрее нарастает его прочность после начала схватывания и, следовательно, чем меньше разрыв во времени между его началом и концом. Сроки схватывания цементов зависят от многих факторов и подчиняются регулированию.

В значительной мере отражается на скорости их схватывания минеральный состав цементов. Так, цементы с повышенным содержанием алюминатов кальция характеризуются более короткими сроками схватывания. Белитовые цементы схватываются медленнее.

Клинкер, измельченный без гипса, характеризуется очень короткими сроками схватывания, препятствующими его использованию.

Увеличение тонкости помола цемента также способствует увеличению скорости его схватывания.