Как происходит активация портландцемента?

Хорошо известно, что основные свойства портландцемента, в том числе, активность, скорость твердения определяются не только химическим и минералогическим составом клинкера, формой и размерами кристаллов алита и белита, наличием тех или иных добавок, но и, в большой степени, тонкостью помола продукта, его гранулометрическим составом и формой частичек порошка.

Повышение прочности портландцемента в первые сроки твердения в значительной степени обуславливается именно тонкостью помола.

В настоящее время обычные портландцементы измельчают до остатка на сите № 008 5-8 % (по массе), цементы же быстротвердеющие — до остатка 2-4 % и меньше. При этом удельная поверхность соответственно достигает 2500-3000 и 3500-4500 см²/г и более.

Таким образом, с увеличением тонкости помола портландцемента повышается его прочность. Увеличение прочности цементного камня открывает широкие возможности снижения расхода портландцемента при производстве бетонных изделий нормируемых показателей прочности.

Комплекс мероприятий, позволяющих более полно использовать массу цементных частиц в деле склеивания отдельных зерен заполнителя в единый монолит - искусственный камнеподобный материал - называется активацией портландцемента.

Однако было бы неверно рассматривать процесс активации портландцемента исключительно с позиции увеличения дисперсности цементного порошка. Помимо тонкости помола, а соответственно площади контактной поверхности цементного зерна, на его активность также оказывает влияние и сама структура этой поверхности.

Под воздействием механического нагружения цементных зерен возникают физические дефекты в подрешетках и решетках минералов, что значительно ускоряет элементарные взаимодействия поверхностного слоя вяжущего с водой. Происходит сокращение времени набора портландцементом марочной прочности, более полно используется потенциальная энергия вяжущего вещества.

Практика:

Не секрет, что зачастую реальная марка портландцемента, доставленного потребителю, не соответствует марке, заявленной производителем.

Реальная (практическая) активность портландцемента зачастую оказывается существенно сниженной по причине нарушения технологического процесса при его производстве, длительного либо неправильного хранения и т.д.

Перечисленные факторы способны существенно изменить показатели активности цемента в худшую сторону, что и заставляет строителей увеличивать расход портландцемента для получения бетонных изделий нормируемых характеристик.

Особенно остро проблема несоответствия заявленной марки портландцемента  реальной стоит перед предприятиями строительной отрасли занятыми в производстве сборного железобетона, мелкоштучных стеновых камней, элементов мощения и благоустройства. Специфика производства подобных изделий из бетона предполагает помимо точного соблюдения дозировок компонентов бетонной смеси, жесткий контроль основных физико-механических характеристик выпускаемой продукции. Таким образом, для получения заданных показателей бетона (прочности, морозостойкости) необходима частая корректировка состава смеси с учетом активности поступающего на предприятия портландцемента. Вынужденное увеличение расхода портландцемента для получения изделий нормируемых характеристик резко увеличивает себестоимость выпускаемой продукции и ставит производителя в жесткую зависимость от множества случайных факторов, оказывающих влияние на активность портландцемента.

Комплекс мероприятий по активации портландцемента непосредственно на производстве бетонных изделий позволяет не только оптимизировать расход дорогостоящих вяжущих веществ, но и открывает возможности получения портландцемента, свойства которого изменены с учетом специфики производства.

На каждом конкретном предприятии строительной отрасли может быть принято решение о наиболее рациональном использовании результатов активации: снижение расхода портландцемента, получение бетонных изделий повышенной прочности, сокращение сроков набора изделиями распалубочной прочности и т.д.

В отдельных случаях для восстановления марки портландцемента достаточно использовать агрегаты измельчения малой мощности и низкого помольного эффекта. В других случаях для повышения прочности портландцемента на 1-2 марки возможно применение высокопроизводительных агрегатов активации цементного зерна. В каждом случае производитель бетонных изделий имеет возможность выбора необходимого оборудования активации портландцемента для решения конкретных задач данного производства.