Билет 18

1. Состав и свойства портландцемента.

Портландцемент – это ГВВ, получаемое тонким помолом портландцементного клинкера с гипсом, а иногда и со специальными добавками.

Клинкер – зернистый материал, получаемый обжигом до спекания тонкодисперсной сырьевой смеси при t=1450, состоящей из CaCO₃ , глиносодержащих пород и продуктов, содержащих ≥70-80% высокоосновных силикатов Са.

Химический состав: CaO=63-66%, SiO₂=21-24%, Al₂O₃=4-8%, Fe₂O₃=2-4%

Минеральный состав:

1) Алит (3CaOSiO₂) трехкальциевый силикат 45-60%.

2) Белит (2CaOSiO₂) двухкальциевый силикат 15-30%.

3) Алюминатная фаза (3CaOAl₂O₃) трехкальциевый алюминат 4-12%.

4) Алюмоферритная фаза(4CaOAl₂O₃Fe₂O₃) представляет собой твердый раствор алюмоферритов Са различного состава..

5) Клинкерное стекло состоит из CaO, MgO, Al₂O₃, Fe₂O₃, Na₂О, К₂О 5-15%

Сырьем при производстве клинкера является карбонатные горные породы с высоким содержанием СаСО₃, глинистые породы, содержащие SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃ (известняки, мел, мергель, глины, глинистые сланцы, лессы), а также побочные продукты и отходы промышленности (доменные шлаки, топливные шлаки, зола ТЭС).

Свойства:

1. Тонкость помола оценивается путем просеивания предварительно высушенной пробы цемента через сито с сеткой.

2. Водопотребность определяется количеством воды (%массы цемента), которое необходимо для получения цементного теста нормальной густоты, когда пестик прибора Вика, погружённый в кольцо, заполненное тестом, не доходит на 5-7мм до пластинки, на которой установлено кольцо.

3. Сроки схватывания и равномерность изменения объема цемента определяется в тесте нормальной густоты при помощи прибора Вика (45мин-10ч).

4. Активность и марку портландцемента определяют испытанием образцов 4х4х16, изготовленных из цементно-песчаной растворной смеси.

Активностью портландцемента называют его предел прочности при осевом сжатии половинок балочек, испытанных в возрасте 28 суток. Марки 400, 500, 550, 600.

5. Термохимические свойства портландцемента зависят от минерального состава клинкера и тонкости помола.

2. Требования к мелкому заполнителю (песку)

Песок представляет собой рыхлую смесь зерен крупностью 0,14…5 мм, образовавшуюся в результате естественного разрушения твердых пород. Природные пески в зависимости от условий залегания могут быть речные, морские и горные. Речные и морские пески имеют округлую форму зерен, горные содержат остроугольные зерна, что обеспечивает их лучшее сцепление с бетоном. Горные пески обычно больше загрязнены примесями.

Искусственные пески обычно подразделяют на:

- дробленый - изготовленный из скальных пород и гравия с использованием специального дробильно-помольного оборудования;

- дробленый из отсевов - получаемый из отсевов продуктов дробления горных пород при производстве щебня.

Кроме того, эти пески могут быть фракционированными.

Важным свойством песка является его зерновой состав. Для условного выражения зернового состава пользуются модулем крупности МК, обозначающим сумму полных остатков (в %) на ситах стандартного набора, деленную на 100. Зерновой состав должен находится в следующих пределах (что соответствует модулю крупности от 2,1 до 3,25):

Размер отверстий сит, мм	5	2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	менее 0,14
Полные остатки на ситах, в % по массе	0	0-20	15-45	35-70	70-90	90-100	0-10

Могут применяться и более мелкие пески. В зависимости от модуля крупности пески разделяют на:

•  крупные МК 2,5...3,5

•  средние МК 2...2,5

•  мелкие МК 1,5...2,5

•  тонкие МК 1...1,5 .

Содержание в песке пылевидных, глинистых и иных частиц, не должно превышать значений: природный - 3%; дробленый из отсевов 5 %.

Технические требования к качеству песка приведены в ГОСТе 8736.

Для бетона желательно применять более крупные пески. Однако песок, содержащий избыток крупных частиц, имеет больший Объем пустот (40%), который приходится' заполнять цементным тестом, что увеличивает расход цемента. Наилучшие результаты получают, применяя в бетоне пески, содержащие крупные, средние и мелкие зерна в оптимальном соотношении, обеспечивая минимальную пустотность песка. В доброкачественном песке пустотность не должна превышать 38 %, в песке оптимального зернового состава она уменьшается до 30 %.

Насыпная плотность песка зависит от его истинной плотности, пустотности и влажности. Песок, предназначенный для бетона марки М 200 и выше или для бетона, подвергающегося замерзанию в насыщенном водою состоянии, должны иметь насыпную плотность не ниже 1550 кг/м 3 , в остальных случаях - не ниже 1400 кг/м 3 . Самый большой объем песок занимает при влажности 5...7 %, с повышением или понижением влажности объем песка уменьшается. Это свойство песка следует учитывать при объемном дозировании.

3. У обыкновенного керамического кирпича есть два существенных недостатка: относительно высокая плотность и небольшие размеры. Высокая плотность предопределяет и большую толщину стен и их большую массу.      Решение этих проблем возможно путем формования крупноразмерных керамических изделий со сквозными пустотами. Наличие пустот не только снижает массу и, соответственно, плотность изделий, но и ускоряет и облегчает процессы сушки и обжига, так как изделие прогревается быстрее и равномернее через наружные и внутренние поверхности. А именно неравномерность влажности и температуры по сечению изделия вызывают коробление и растрескивание. Поэтому пустотелые камни и кирпич имеют меньше дефектов и прочность их, несмотря на больший процент пустот (до 45%), такая же, как у полнотелого кирпича. За пустотелым кирпичом и камнями закрепилось название «эффективная керамика».      Пустотелыми считаются кирпич и камни, объем пустот которых более 13%. Форма и размер пустот могут быть различными, расположение пустот преимущественно вертикальное.      Керамическими камнями называют штучные стеновые изделия размером от 250х120х138 мм (сдвоенный по высоте кирпич) и до укрупненных камней 510х260х219 мм для кладки стен в «один камень». Применение керамических камней позволяет значительно ускорить кладочные работы.      Прочностные свойства (марки) и морозостойкость пустотелых кирпича и камней такие же, как у обыкновенного керамического кирпича.  Пустотелый кирпич и камни нельзя использовать для кладки фундаментов, подвалов, цоколей и других частей зданий, где они могут контактировать с водой. Замерзание воды, попавшей в пустоты кирпича или камней, сразу приводит к их разрушению.