22. Основные свойства и технические характеристики портландцемента.

К основным свойствам портландцемента относятся тонкость помола, водопотребность, сроки схватывания, равномерность изменения объема и прочность (марка): цемента. При необходимости оценивают и другие свойства: плотность и насыпную плотность, тепловыделение, стойкость в различных условиях среды и т. п.

Тонкость помола — один из факторов, определяющих быстроту твердения и прочность цементного камня. Обычный п-ц измельчают довольно тонко — остаток на сите № 008 (4900отв/см2) не д-н превышать 15%, что соотв. удельной поверхности цемента 2500...3000 ем2/г.

Водопотребность п-ц характеризуется кол-вом воды (% массы цемента), к-ое необходимо для получения цементного теста нормальной густоты, т. е. заранее заданной стандартной пластичности, определяемой погружением в тесто цилиндра пестика прибора Вика. Водопотребность зависит от минерального состава и тонкости помола цемента и колеблется в пределах 22...26 %.

Сроки схватывания и равномерность изменения объема цемента определяют на тесте нормальной густоты. Начало схватывания цементного теста должно наступать не ранее 45 мин, а конец схватывания — tie позднее 10 ч. Сроки схватывания определяют с помощью прибора Вика путем погружения иглы этого прибора в тесто нормальной густоты. Для получения нормальных сроков схватывания при помоле клинкера вводят добавку двуводного гипса, а в случае необходимости — специальные добавки— замедлители или ускорители схватывания.

Процесс твердения цементного камня сопровождается объемными деформациями: набуханием при твердении в воде, усадкой при твердении на воздухе. Эти неизбежные изменения объема учитываются в производстве строительных работ, предусматривая устройство усадочных швов. Неравномерное изменение объема цементного камня при твердении связано с наличием в клинкере свободных оксидов кальция и магния, которые при гидратации расширяются, вызывая местные деформации. По стандарту равномерность изменения объема определяют в образцах-лепешках, изготовленных из теста нормальной густоты, которые через 24 ч предварительного твердения кипятят 3 ч в воде. Лепешки не должны деформироваться, на них не допускаются радиальные трещины. Цемент, не обладающий равномерностью изменения объема, нельзя применять в строительстве.

23. Коррозия цементного камня. Три вида корроции по классификации в.М. Москвина

Коррозия 1 вида:

Она закл в вымыв из цем камня гидрооксида кальция фильтрующ водой. Причем это вымыв идет тем интенс чем чище вода. Наиб коррозионно-активными явл-ся дистилиров вода, конденсат водооборотного теплоснабжения, дождевые и болотные воды. Вымывание гидроокс Ca на 20-30% уменьш прочн цем камня вдвое. При снижении концентр Ca(OH)₂ менее 1,1 г/л начинают разлагаться гидросиликаты и прочность цем камня резко падает. Коррозию 1 вида можно опред по налич белых потеков на констр. Меры борьбы: 1.Огранич в мин составе цемента алита до 50%. 2.Введение активных мин добавок связывающих гидроокс кальция в нерастворим гидросиликат кальция. 3. Обраб пов-ти цем камня разл вещ-вами с целью образ нераств соед-й.

Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃+H₂O

Коррозия 2 вида:

Она подраз на кислотную и магнезиальную. Кислотн кор вызыв кислотами которые могут содерж в пром стоках предпр или попад в конструкц в виде кислых газов: сернистого, хлора, оксидов NO и NO₂-которые в порах цем камня под действ влаги преобр в кисл-ы- H₂SO₄, HCl,HNO₃. Под влиян кислот гидроокс кальция цем камня переход либо в легко раств но легко удаляем с пов-ти цем камня соед-я: Ca(OH)₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O,

Ca(OH)₂+H₂SO₄=CaSO₄+2H₂O но при изб угл газа процесс продолж дальше с обр-м легкораств бикарбоната кальция:

CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca(HCO₃)₂. Магнез кор-она протек под действ магнез солей, содерж в грунт или морских водах. Гидроокс Ca реаг с магнез солями может обр легкораств, легкоуд малораст соед: Ca(OH)₂+MgCl₂=CaCl₂+Mg(OH)₂↓

Ca(OH)₂+MgSO₄=CaSO₄+Mg(OH)₂↓

Меры борьбы с коррозией 2 вида:

1.Огранич в мин составе цемента алита до 50%. 2.Введение активных мин добавок связывающих гидроокс кальция в нерастворим гидросиликат кальция. 3. Устройство барьерной изоляции для предотвращения проникания в цем камень агрессивн агентов. В случае кислотн коррозии барьерная изоляция изготавл из кислотостойк материалов: кислотостойк кирпича и плитки, строит растворов, обмазок и пропиток на основе жижкого стекла. и тд.

Коррозия 3 вида:

Цементный камень разруш при возд на него сульфатных вод с содерж сульфат ионов более 250 мг/л. В цементном камне с сульфатами реагир гидроалюминат Ca поэтому такая корр назыв сульфоалюминатная.

3CaOAl₂O₃6H₂O+3CaSO₄+25H₂O= =3CaOAl₂O₃3CaSO₄31H₂O. Обр-ся гидросульфоалюминат кальция (цементная бацилла) заним обьем в 1,8 раза больше чем объем исх вещ-в и кристализуясь в порах цем камня вызыв его растрескивание. Меры борьбы: Ограничение в мин составе цемента трехкальциевого алюмината C3A до 7-8%. 2.Применение специального сульфатостойкого портландцемента

24. Быстротвердеющий портландцемент. Быстротверд цем: 1. Быстротверд цем-БТЦ-он х=ся повыш прочн на сжатие в 3-х суточном возр.R_сж=25-28МПа. Это достигается повыш содерж быстротверд минералов C₃S+C₃A=60-65% и увелич тонкости помола до удельн пов 3500-4000см²/г. 2. Особо быстро тверд цем – ОБТЦ-который х-ся повыш прочн на сжатие в возрасте 1 сутки. R_сж=20-25МПа . Это достиг еще большим содерж быстротверд мин C₃S=65%, C₃A=8% и еще более тонким помолом с удельн пов-ю 4000-4500см²/г. 3. Сверхбыстротверд цем – СБТЦ-который характеризуется повыш прочн при сжатии в возрасте 6 часов. R_сж=10-15МПа. По мин составу и тонкости помола он такой же как ОБТЦ, но дополнительно содержит ускоритель твердения – хлористый кальций. Быстротверд цементы исп-ся при зимнем строительстве а также для ремонтно-восстановительных работ.

25. Портландцемент с ПАВ. Пов акт вещ-ва-это вещ-ва снижающие пов натяж на границе раздела фаз и сост из длинных углеводор цепей и полярных групп: OH, COOH. C₁₇H₃₃COOH-олеиновая к-та. В зав-ти от того каким концом ПАВ адсорб на частице цеменьа оно может предать ему гидрофильн или гидрофобн св-ва. а) пластифицир п/ц-его получ совм помолом п/ц–го клинкера с гипсом и пластифицир добавкой в кол-ве 0,15-0,25% от массы цем. В кач доб-и исп побочн прод произв целлюлозы-ЛСТ. Пластифицир доб адсорб на цем зерне гидрофильн концами наружу, к-ые притягив к себе диполи воды. Обр-ся оболочки сниж трение м/у частицами цем и цем тесто станов более подв. Исп-т для наливных полов.б) гидрофобн п/ц – его получ совм помолом п/ц с клинкером. Гидрофобн доб адсорб на цем углевод концами наружу и препятст проник воды в цем. Исп побочные прод нефтеперер: асидол, мылонафт, ГКЖ-кремний орг жидк. Эти цем исп для длит хран или трансп на дальн расст, чтобы изб потери активн.

26. Портландцемент с активными минеральными добавками, шлакопортандцемент и пуццолановый портландцемент. а) п/ц с АМД-содержит от 10-20% АМД и имеет те же марки что и обычный и практически те же св-ва.

б) пуццолановый п/ц: он содерж АМД прир происх, причем добавок осад происх должно содерж 20-30%, вулк 25-40%. К достоинств пуццолан п/ц отн-ся высок корр стойк против корроз 1 и 2 вида, повыш водонепрониц и небольш тепловыдел при тверд. К недост отн: большая усадка при тверд на воздухе, низкая морозостойк, замедл тверд. Прим для массивных подводн и подземн констр в основном гидротехн.

в) шлакопортландцемент: он содерж молотый доменный шлак в колич от 21-80%. К достоинств шлако-п/цотн-ся:1.высок кор стойк против кор 1 и 2 вида. 2.Водонепрониц выше чем у обычн цем. 3. Тепловыдел при тверд в 2-2,5 раза меньше чем у цемента, поэтому его прим для массивных констр. 4. Он на 20-30% дешевле. Он не дает больш усадки на воздухе и обл высок морозостойк. Недост: замедл тверд.

27. Белые и цветные портландцементы. Сульфатостойкий п/ц: этот цем прим при возд агрес сульф сред, способн вызвать корроз 3 вида. В мин составе этого цем огранич состав след мин:C₃A-до 5%, C₃S-до 50%. Такое огранич прив к повыш корроз стойкости против корроз 2 и 3 вида, а также к повыш морозстойк. Недостатком явл замедл тверд. Белый п/ц: получ из белых глин путем обжига на беззольном топливе. Белый цемент выпуск 3 видов в зав-ти от степени белизны: БЦ-I, БЦ-II, БЦ-III. Степень белизны сравнивают с эталонной (сульфат бария). БЦ-I-K_ЯРК=80 , БЦ-II- K_ЯРК=76, БЦ-III- K_ЯРК=72. Цветные цементы: цветные цементы изгот совм помолом белого клинкера с гипсом и 10-15% свето- и щелочестойк пигмента. Пигменты бывают прир и искуств. К прир отн: Охра, Умбра, Сурик, Сажа. Иск пигм предст собой оксиды или соли Ме. Применение: Для декоративных бетонов и р-ров прим-х для наружн и внутр отделки.

28. Глиноземистый цемент. Глиноземистый цемент: его изготавл из известняков и бокситов путем обжига при t 1300-1400 и послед помола. Мин состав: сост из однокальц алюмината CaOAl₂O₃. Св-ва: тверд глинозем цем протек только при комн t не выше 25⁰с, при этом происх след р-ия:

2(CaOAl₂O₃)+11H₂O=CaOAl₂O₃8H₂O+2Al(OH)₃

Марка глинозем цем опред в возр 3 суток. Глинозем цем имеет марки М400-600. Сроки схватыв при этом такие же как у обычн п/ц. Глинозем цем обл повыш корр стойк против корр 1 и 2 вида, а также повыш жаростойк, поэтому его прим для жаростойк бетонов и раств. Эксплуатир до 1500⁰с. На основе глинозем цем выпуск безусадочн расширяющие цементы котрорые при тверд либо не дают усадки либо расшир (не более 3%). Эти цем исп-ся для ремонтно-восстановит работ.