|
|
Контрольные вопросы и задания |
||
|
1. Какова технология получения негашеной извести? |
|||
|
2. Назовите свойства негашеной извести и методики их опреде- |
|||
ления. |
|
|
|
|
|
3. Какова технология получения гидратной извести? |
|||
|
4. Назовите свойства гидратной извести и методики их опреде- |
|||
ления |
|
|
|
|
|
5. Охарактер зуйте типы твердение воздушной извести. |
|||
|
6. Назов те области применение воздушной извести. |
|||
С |
3. ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ |
|||
|
|
|||
|
Портландцементом называется гидравлическое вяжущее веще- |
|||
ство, получаемое тонк |
измельчением портландцементного клинке- |
|||
ра с г псом со спец |
|
добавками и образующее при затво- |
||
альными |
|
|||
рении водой удо оо ра атываемое тесто, способное затвердевать на |
||||
воздухе в воде. |
|
|
|
|
|
Клинкер получают о жигом до спекания тонкодисперсной од- |
|||
нородной сырьевой смеси в виде гранул размером от 10…20 до |
||||
50…60 мм, состоящей из известняка и глины или некоторых других |
||||
материалов (мергеля, доменного шлака, лесса, нефелинового шлама и |
||||
пр.). |
Гипс в портландцемент добавляют для регулирования сроков |
|||
|
||||
|
бА |
|||
схватывания. Клинкерный порошок без гипса при смешивании с во- |
||||
дой быстро схватывается и затвердевает в цементный камень, кото- |
||||
рый характеризуется пониженными техническими свойствами. |
||||
|
При производстве цемента для интенсификации процесса помо- |
|||
ла допускается введение специальныхДдобавок в количестве до 1% |
||||
массы вяжущего, в том числе органических не более 0,15% по |
||||
ГОСТ 10178–85 не более 0,5% по ГОСТ 31108–2016. |
||||
|
Характеристика портландцемента выражается через составы: |
|||
|
|
|
|
И |
1)вещественный – соотношение масс портландцементного клинкера, гипса и добавок с указанием их вида;
2)химический – содержание оксидов;
3)минералогический (фазовый) – содержание основных минералов, входящих в состав клинкера, и гипса;
4)гранулометрический – показывает процентное содержание частиц разных фракций.
27
По вещественному составу по ГОСТ 31108 различают:
– ЦЕМ I – портландцемент;
– ЦЕМ II – портландцемент с минеральными добавками;
– ЦЕМ III – шлакопортландцемент;
– ЦЕМ IV – пуццолановый цемент;
– ЦЕМ V – композиционный цемент.
Химический состав клинкера колеблется в сравнительно широ-
ких пределах, %: |
|
|
|
|
|
||
|
аО |
|
|
63…66; |
|
|
|
|
SiO2 |
|
|
21…24; |
|
|
|
|
А12O3 |
|
4…8; |
|
|
|
|
С |
2…4; |
|
|
|
|||
|
Fe2O3 |
|
|
|
|
||
|
MgO |
|
0,5…5; |
|
|
|
|
|
SO3 |
|
|
0,3...1; |
|
|
|
|
Na2O+K2O |
|
0,4..1; |
|
|
|
|
иTiO2+Cr2O3 0,2…0,5; |
|
|
|
||||
|
P2O5 |
|
|
0,1…0,3; |
|
|
|
|
Mn2O3 |
|
до 2. |
|
|
|
|
|
Вне |
|
|
пределов вяжущие свойства клинкера ухуд- |
|||
шаются за счет |
разования инертных фаз. |
|
|
|
|||
|
|
обозначенных |
|
|
|
||
|
Минералогический состав клинкера приведен в табл. 4. |
||||||
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
Минералогический состав обычного портландцемента |
|||||
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
Минерал |
|
Химическая формула |
Обозначение |
Содержание, |
|
|
|
|
|
|
|
минерала |
% по массе |
|
|
Алит |
|
|
3CaO·SiO2 |
C3S |
45…60% |
|
|
Белит |
|
|
2CaO·SiO2 |
C2S |
20…30% |
|
|
|
|
|
Д |
|
||
|
Целит |
|
|
4CaO·Al2O3·Fe2O3 |
C4AF |
10…20% |
|
|
Трехкальциевый |
|
3CaO·Al2O3 |
C3A |
3…15% |
|
|
|
алюминат |
|
|
|
|
|
|
Алит – важнейший клинкерный минералИ-силикат, определяющий высокую прочность, быстроту твердения и ряд других свойств портландцемента. На прочность и другие свойства ПЦ влияют форма кристаллов, их размеры, распределение повеличине и степень закристаллизованности. Различают 3 полиморфные формы: у чистого алита – триклинная; уцементов из-за примесей – моноклинная или тригональная.
28
Белит – второй основной минерал портландцементного клинкера, отличается медленным твердением, обеспечивает достижение высокой прочности при длительном твердении. Установлено существование четырех полиморфных форм белита: α-, α’-, β-, γ-C2S.
Трехкальциевый алюминат (С3A) отвечает за начальную проч- Сность и схватывание, но снижает морозо- и сульфатостойкость. Кристаллы в кубической системе в виде шестиугольников и прямоуголь-
ников.
Цел т (C4AF) – твердый раствор алюмоферритов кальция разно-
тырехкальц евому алюмоферриту.
щихго состава (C6A2F, C4AF, C6AF2 и C2F). В клинкерах обычных портландцементов алюмоферритная фаза по своему составу близка к че-
В современной технологии сборных железобетонных изделий портландцементбего разновидности служат основным видом вяжувеществ. Досто нства портландцемента в том, что при относительно н зком расходе он позволяет в короткие сроки получать бетон высокой прочности долговечности. Бетонная смесь на портландце-
менте отл чается хорошими формовочными свойствами.
Основная задачаАпри проектировании состава бетона независимо от его назначения – получение етона необходимой прочности и долговечности в данных условиях эксплуатации. При этом расход цемента должен быть минимальным, а етонная смесь должна иметь необходимую подвижность и высокуюДструктурную связность, т.е. быть удобоукладываемой в конкретных условиях формования ЖБИ.
Получение бетона и бетонной смеси высокого качества при минимальном расходе цемента возможно только при глубоком знании свойств последнего и факторов, влияющих на эти свойства: минералогического состава клинкера, состава цементаИи тонкости его помола, условий твердения. Существенное изменение качества бетона и бетонной смеси достигается также использованием различных органических и минеральных поверхностно-активных добавок.
Пластично-вязкое состояние цементного теста – определяющий фактор удобоукладываемости бетонной смеси, т.е. подвижности и структурной связности (пластичности). Однако не менее важным для получения бетона наибольшей прочности оказывается знание реологических свойств цементного теста и факторов, влияющих на них.
Чем меньше воды требуется для получения цементного теста необходимой текучести, тем прочнее окажется бетон.
29
Лабораторная работа №4
И ЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОБАВОК-УСКОРИТЕЛЕЙ ТВЕРДЕНИЯ НА СВОЙСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА
Работа выполняется 8 часов (2 занятия).
Цель работы: установить влияние добавки на реологические свойства цементного теста и скорость твердения цемента.
Матер алы оборудование:
1. |
Цемент. |
|
|
||
С |
|
|
|||
2. |
Добавка CaCl2. |
|
|||
3. |
Вода. |
|
|
|
|
4. |
Пр |
|
В ка. |
|
|
5. |
Встрях вающ й |
, стекло. |
|||
6. |
Формы-ку ы 20х20х20 мм. |
||||
столик |
|||||
7. |
Чашка с лопаткой. |
|
|||
8. |
Ц л ндр мерный. |
|
|||
9. |
Весы электрические. |
|
|||
10. Весы технические. |
|
||||
|
|
бор |
|||
11. Линейка. |
|
|
|||
12. Масло с кисточкой. |
|
||||
13. Пресс. |
|
А |
|||
Ход работы: |
|||||
1. |
|
|
|
||
Определить НГ цемента с соответствующим количеством до- |
|||||
бавок по прибору Вика. |
|
||||
2. |
При В/Ц = 0,5 (навеска цемента 400 г) определить пластифи- |
||||
цирующий эффект добавок CaCl2 по расплыву конуса (РК) на встря- |
|||||
хивающем столике. |
|
Д |
|||
3. |
Формы-кубы смазать маслом с помощью кисти. |
||||
4. |
Их цементного теста НГ заформовать 12 образцов-кубов с со- |
||||
ответствующим количеством CaCl2, хранить в нормальных условиях. |
|||||
5. |
Через сутки расформовать, очистить формы. |
||||
6. |
|
|
|
|
И |
Испытать по 3 образца на предел прочности при сжатии через |
|||||
1, 7, 14 и 28 суток твердения, полученные результаты занести в |
|||||
табл. 5. |
|
|
|
|
|
Выводы: |
|
|
|
||
1. |
Установить скорость нарастания прочности цемента в зави- |
||||
симости от содержания добавки-ускорителя твердения.
30
2. Определить оптимальную величину добавки по результатам реологических и прочностных свойств цемента:
а) водопотребность (%) – величина добавки CaCl2 (%);
б) пластифицирующий эффект РК (см) – величина добавки
аСl2 (%); |
|
С |
|
в) прочность – время твердения, сут; |
|
г) прочность Rсж, МПа – % добавки СаСl2 . |
|
|
Контрольные вопросы и задания |
ческий |
|
||
1. Дайте определение, что такое портландцемент и как его полу- |
|||
чают. |
|
|
|
2. |
Какое сырье |
спользуют для производства портландцемент- |
|
|
бА |
||
ного кл нкера портландцемента? |
|||
3. |
Пр вед те х м |
|
состав портландцементного клинкера. |
4. |
Пр вед те м неральный состав портландцементного клинке- |
||
ра. |
|
|
|
5. |
Охарактер зуйте влияние минералов портландцементного |
||
клинкера на скорость твердения и прочность цементного камня. |
|||
6. |
Каковы спосо ы твердения портландцемента? |
||
7. |
Назовите технические свойства портландцемента. |
||
8. |
Как определяют нормальную густоту и сроки схватывания |
||
цементного теста? |
|
Д |
|
|
|
||
9. |
Как определяют прочность цементного камня? |
||
10. Назовите области применения портландцемента в строитель- |
|||
стве. |
|
|
И |
|
|
|
|
31
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|||||||
|
|
|
|
Вл ян е добавки СаCl2 |
на свойства цементного теста и камня |
|
|
|
|||||||||||||||
|
Коли- |
|
при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
чест- |
НГ, |
РК,см |
|
|
|
|
Предел прочности при сжатии, МПа, через |
|
|
|
||||||||||||
бри- |
во |
% |
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гады |
СаСl2, |
|
В/Ц) |
|
б |
|
|
|
14 суток |
|
28 суток |
||||||||||||
|
|
|
1 сутки |
|
|
|
7 суток |
|
|
||||||||||||||
|
% |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
ср. |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
ср. |
1 |
2 |
3 |
ср. |
1 |
2 |
3 |
ср. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
||||||
32