7. Твердение портландцемента. Взаимодействие минералов клинкера с водой. Влияние минерального состава клинкера на скорость твердения портландцемента.

Твердение портландцемента:

Цементное тесто, приготовленное путем смешивания цемента с водой, в течение 1-3 часов после затворения легко и пластично формуется, через 5-10ч после затворения наступает схватывание, при твердении тесто переходит в твердое состояние и набирает прочность, твердость может длиться годами до полной гидратации цемента.

3CaOAl₂O₃+3(CaSO₄2H₂O)+26H₂O→3CaoAl₂O₃3CaSO₄

Взаимодействие минералов клинкера с водой:

2(3CaOSiO₂)+6Н₂О→ 3CaO2SiO₂3Н₂О+3Са(ОН)₂

2(3CaOSiO₂)+4Н₂О→3CaO2SiO₂3Н₂О+Са(ОН)₂

3CaOAl₂O₃+6Н₂О →3CaOAl₂O₃6Н₂О

Влияние минерального состава клинкера на скорость твердения портландцемента:

Алит – самый важный минерал клинкера, определяющий быстроту твердения, прочность и другие свойства портландцемента. Белит – второй по важности и содержанию, он медленно твердеет, но достигает высокой прочности при длительном твердении портландцемента.

8. Коррозия цементного камня и способы защиты от неё.

Коррозия вызывается воздействием агрессивных газов и жидкостей на составные части цементного камня.

Коррозионные процессы делятся на 3 группы:

1) охватывает процессы, при которых некоторые составляющие цементного камня растворяются в воде и уносятся по средствам фильтрации. Причиной может служить конденсат, дождевая вода. Выщелачивание Са(ОН)₂ можно заметить по появлению белых пятен (подтеков) на поверхности бетона. Для ослабления ограничивают содержание 3CaOAl₂O₃ до 50%, а также вводят активные минеральные добавки (диатомит, трепел). Т.о., выдерживание на воздухе бетонных блоков и свай, применяемых для сооружения оснований, портовых и гидротехнических сооружений, повышает их стойкость.

2) охватывает процессы, связанные с реагированием веществ, содержащихся в воде, с цементным камнем с образованием легкорастворимых продуктов. Она может происходить в различных формах:

Углекислотная коррозия развивается при действии на цементный камень воды, содержащей свободную двуокись углерода.

Кислотная коррозия происходит при действии растворов любых кислот с рН<7.

Защищают с помощью защитных слоев из кислотоупорных материалов.

Магнезиальная коррозия наступает при воздействии на гидроксид Са магнезиальных солей, которые встречаются в грунтовых водах и морской воде.

Коррозия под действием минеральных удобрений особенно вредны аммиачная селитра и сульфат аммония.

Сульфоалюминатная коррозия возникает при действии на гидроалюминат цементного камня воды, содержащей сульфатных ионов 250 мг/л.

Для борьбы применяется сульфатостойкий портландцемент.

Коррозия под влиянием органических веществ органические кислоты быстро разрушают цементный камень, самые агрессивные – уксусная, молочная и винная кислоты.

Щелочная коррозия может происходить в двух формах: под действием концентрированных растворов щелочей и под влиянием щелочей, имеющихся в самом цемента.

9. Быстротвердеющий портландцемент. Особенности состава и свойств. Рациональные области применения.

Быстротвердеющий портландцемент получают совместным тонким измельчением специального клинкера, содержащего 60-65% алита и трехкальциевого алюмината с необходимой добавкой гипса.

Для БТЦ характерна тонкость помола до удельной поверхности 3500-4000 см²/г. Выпускают БТЦ двух марок:400 и 500. БТЦ отличается повышенной прочностью через 3 суток твердения.

Тонкомолотый БТЦ может быстро портиться под влиянием влаги и СО₂ воздуха, теряя свою активность, поэтому его не следует долго хранить. Повышенное тепловыделение БТЦ исключает возможность его применения для массивных конструкций, а БТЦ с повышенным содержанием трехкальциевого алюмината непригоден для бетона, подвергающегося сульфоалюминатной коррозии.

БТЦ применяют в производстве сборных железобетонных конструкций, также при зимних бетонных работах.