книги из ГПНТБ / Канцепольский, И. С. Глиеж-портландцемент для гидротехнических сооружений

Т а б л и ц а 42

Расчетный минералогический состав и тепловыделение малоалюминатного портландцемента для Токтогульской ГЭС (ТГЦ1

* В этой и следующих графах — дни твердения.

менту, 3) влияние разных модификаций гипса, 4) влияние разных добавок глиежа к портландцементу.

\

ВЛИЯНИЕ ТОНКОСТИ ПОМОЛА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА НА ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ

Как известно, повышение тонкости помола портландцемента ускоряет процесс его гидратации. В соответствии с этим должна возрастать и скорость тепловыделения цемента. Цель настоящего исследования — установление зависимости процесса тепловыделе­ ния от степени дисперсности портландцемента Кувасайского це­ ментного завода.

Для исследования взят клинкер производственного обжига, отобранный из специальной партии для Токтогульской ГЭС, сле­

сов до разной удельной поверхности. После помола клинкера порошки просеивали через сито № 03 (476 отв/см2) для удаления более крупных частиц.

Оценку степени дисперсности полученных порошков после про­ сеивания производили путем сопоставления результатов ситовых анализов на сите № 008 (4900 отв/см2).

Гипс размалывали отдельно от клинкера, чтобы исключить его влияние на изменение зернового состава цемента. Размол гипса осуществляли до полного прохождения через сито № 008, так как

80

Т а б л и ц а 44

Результаты физико-механических испытаний пуццоланового глиеж-портланддемента

* В этой и следующих графах— дни твердения.

шем увеличении тонкости помола тепловыделение растет не столь заметно.

ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ ДОБАВОК ДВУВОДНОГО ГИПСА НА ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ МАЛОАЛЮМИНАТНОГО ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

Для замедления сроков схватывания, а также для улучшения ряда технических свойств цемента при помоле цементного клинкера добавляется от 3 до 5% двуводного гипса.

Влияние гипса на вы­ деление тепла зависит от количества С3А и содер­ жания щелочей в цементе.

Для исследования взя­ та опытная партия портландцементного клинкера

84

Цементы подготавливались к исследованию по методу, описан­ ному выше. Гипс вводился в количестве 0,5; 1; 3; 5; 10% от веса цемента в каждую отдельную пробу с разной удельной поверх­ ностью.

Тепловыделение цементов с разной добавкой двуводного гипса и разной удельной поверхностью (пробы 0,5; 1,5; 3 часа помола) определялось по термосному методу, а на приборе НИИЦемента устанавливалось тепловыделение всех проб. Полученные данные приведены в табл. 45 и на рис. 34—37.

Анализируя характер кривых изменения скорости выделения тепла во времени, можно заметить, что этот процесс протекает не­ равномерно, т. е. изменяется с увеличением количества двувод­ ного гицса.

85

Начальный период выделения тепла, продолжительность кото­ рого невелика (1—2 часа), в цементах без гипса с пониженным со­ держанием двуводного гипса (0,5%) развивается более интенсивно.

Рис. 35. Скорость выделения тепла цемен­ та с низким содержанием щелочей и С3А в зависимости от C aSO ^H jO (уд. по­ верхность—4690 г/с.«2).

Следующий период сдвигается влево, и максимум скорости выде­ ления тепла соответствует 8—9 часам. В случае грубого помола клинкера (остаток на сите 4900 отв/см2— 19%) небольшой макси-

Рис. 36 Скорость выделения тепла цемента с

мум выделения тепла наступает через 13—15 часов, т. е. для всех цементов с различными содержаниями гипса он сдвинут вправо.

Интересно отметить, что с увеличением количества двуводного гипса максимум выделения тепла появляется на три-четыре часа позже, причем выделение происходит более интенсивно.

86

Данные таблиц и кривые скорости тепловыделения показыва­ ют, что добавка 5% гипса значительно повышает тепловой’эффект.

Рис. 37. Скорость выделения тепла цемента с

Дальнейшее увеличение количества гипса (до 10%) мало сказы­ вается на интенсивности тепловыделения.

ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ МОДИФИКАЦИЙ ГИПСА НА ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ

Учитывая, что растворимость ангидрита меньше растворимости двуводного гипса, можно было ожидать, что добавка ангидрита вместо двуводного гипса уменьшит тепловыделение цементов.

Вопрос о влиянии ангидрита на тепловыделение цементов интересен еще и потому, что в Узбекистане в районе Исфары име­ ются промышленные запасы ангидрита, которые в первые после­ военные годы изучались в нашей лаборатории [6] и одно время применялись в строительстве в качестве гипсового вяжущего.

Для исследования были взяты опытная партия портландцементного клинкера Кувасайского цементного завода (химический сос­ тав приведен выше), двуводный гипс и ангидрит. Химический сос­ тав (%) двуводного гипса: и.п. п.—20,96; Si02—3,70; А120 3—0,37;

8, 12.

Ангидрит в шлифах представлен очень мелкими кристаллами призматической формы. Агрегаты обычно шероховатые и редко­ волокнистые. Отдельные кристаллы образуют полисинтетические двойники.

Рентгенографический анализ природного ангидрита подтвер­ ждает данные химического и петрографического анализов. На рентгенограммах наблюдаются линии ангидрита и слабые линии

87

двуводного гипса. Рентгенограмма гипса показывает в основном линии двуводного гипса.

Порошки подготавливались по методу, описанному выше. Клинкер размалывали в течение двух часов до остатка на сите

4900 отв/см2—8—10%.

Теплота гидратации цементов определялась на видоизмененном приборе НИИЦемента. Полученные результаты показали, что

Рис. 38. Зависимость скорости выделения тепла цемента от содержания и модифика­ ции гипса:

1,1х—0,5% гипса и ангидрита; 2,2х —3% гипса (двуводно­ го) и ангидрита.

разные модификации гипса существенно влияют на процесс выде­ ления тепла при различных добавках как по абсолютной величине теплового эффекта, так и по характеру изменения тепло­ выделения во времени (рис. 38):

Из приведенных данных видно, что наибольшей интенсивностью тепловыделения (в период до 72 часов) характеризуются цементы, содержащие от 1 до 3% двуводного гипса.

88

Цементы с добавкой 5% ангидрита отличаются более низким тепловыделением. Так, цемент с добавкой' 3% ангидрита через трое суток обнаруживает тепловыделение 45,6 кал/г, тогда как с 3% двуводного гипса — 52,7 кал/г.

Таким образом, замена двуводного гипса природным ангидри­ том Исфаринского месторождения заметно снижает тепловыделе­ ние цементов.

ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ ДОБАВОК ГЛИЕЖА НА ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ

I

Для исследования были взяты малощелочной портландцементный клинкер Кувасайского цементного завода и глиеж Кзылкий-

0,48» S03— 0,67 и 0,43; п. п. п.—0,91 и 0,48; нерастворимый оста­ ток— 0,08 и 87,15; 2 — 99,7 и 100,41.

Минералогический состав клинкера (%): C3S — 33; C2S — 43;

С3А — 2; C4A F— 18%.

Глиеж и клинкер размалывали отдельно до тонкости помола 8,6% (остаток на сите 4900 отв/см2). Цементный клинкер с глиежем и 3% гипса перемешивали в лабораторной мельнице, запол­ ненной резиновыми пробками. Глиеж вводили в количестве 10, 20, 30, 40% от веса цемента.

Тепловыделение определяли по термосному методу и на при­ боре НИИЦемента. Приводим зависимость теплоты гидратации от

Из этих данных видно, что тепловыделение цемента уменьша­ ется с увеличением добавки глиежа к цементу и становится осо­ бенно заметным при 30—40% добавки.

*103