8
.pdf
Стадии гидратации портландцемента
|
Стадия |
Кинетика |
Химический |
Влияние на |
|
|
свойства |
||||
гидратации |
реакции |
процесс |
|||
цементного камня |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1. Начальная |
Химическое |
Начальный |
|
||
регулирование; |
гидролиз, |
- |
|||
гидратация |
|||||
быстрая |
растворение ионов |
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
2. Индукционный |
Регулирование |
Продолжение |
Обусловливает |
||
сердцевиной; |
|||||
|
период |
растворения ионов |
начало схватывания |
||
|
медленная |
||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Химическое |
Начальное |
Обусловливает |
|
|
|
образование |
конец схватывания и |
||
3. |
Ускорение |
регулирование; |
|||
продуктов |
скорость начального |
||||
|
|
быстрая |
|||
|
|
гидратации |
твердения |
||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Химическое и |
Продолжение |
|
|
4. |
Замедление |
диффузионное |
формирования |
Обусловливает |
|
регулирование; |
продуктов |
раннюю прочность |
|||
|
|
||||
|
|
медленная |
гидратации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диффузионное |
Медленное |
Обусловливает |
|
5. Равномерная |
формирование |
||||
регулирование; |
прочность в |
||||
|
стадия |
продуктов |
|||
|
медленная |
позднем возрасте |
|||
|
|
гидратации |
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Калориметрическая кривая гидратации портландцемента
Распределение по размерам фаз цементного камня
Структура цементного камня
Цементный камень включает:
-непрореагировавший клинкер (~10%);
-гель, состоящий из частиц новообразований размером 5-20 нм (50-70%), а также гелевых пор диаметром 1-100 нм (пористость геля составляет 28%);
-относительно крупные кристаллы (портландит, эттрингит, карбонат кальция и др.), видимые в микроскоп не обладающие коллоидными свойствами (~20-30%);
-капиллярные поры размером от 0,1 до 30 мкм
(~10-20%);
-сферические воздушные поры размером от 50 мкм до 2 мм (их содержание не превышает 2- 5%).
Распределение пор в цементном камне в зависимости от В/Ц и возраста
Схематическое представление изменения пропорций объемов в цементном тесте до и в течение гидратации
Цементный камень
Vкп = (В/Ц - 0,36α)
Основные свойства портландцемента
Тонкость помола — остаток на сите № 008 (4900 отв/см2) не должен превышать 15%, что соответствует удельной поверхности цемента 2500...3000 см2/г.
Водопотребность портландцемента характеризуется количеством воды (% массы цемента), которое необходимо для получения цементного теста нормальной густоты. Водопотребность цемента колеблется в пределах 22-26 %.
Сроки схватывания и равномерность изменения объема
цемента определяют на тесте нормальной густоты. Начало схватывания цементного теста - не ранее 1 часа, а конец схватывания — не позднее 10 ч.
Равномерность изменения объема определяется методом кипячения лепешек из цементного камня и зависит от содержания свободных оксидов кальция и магния.
ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ПРИ ПОМОЛЕ ЦЕМЕНТА
Удельная
Предел прочности при сжатии, МПа, в
поверхность,
возрасте, сут.
см2/г |
|
|
|
|
1 |
7 |
28 |
|
|
|
|
2300 |
15 |
51 |
64,5 |
|
|
|
|
4300 |
33 |
62 |
73 |
|
|
|
|
6200 |
38 |
66 |
80,2 |
|
|
|
|
Прочность портландцемента является главным свойством, характеризующим его качество. В зависимости от предела прочности при сжатии и с учетом предела прочности при изгибе стандартных образцов-балочек через 28 суток твердения портландцемент разделяют на марки: 400, 500, 550, 600 (ГОСТ 10178)
Марка цемента |
Предел прочности, МПа |
||
|
|
||
при изгибе |
при сжатии |
||
|
|||
|
|
|
|
400 |
5,4 |
39,2 |
|
500 |
5,9 |
49,0 |
|
|
|
|
|
550 |
6,1 |
53,9 |
|
|
|
|
|
600 |
6,4 |
58,8 |
|
|
|
|
|
Фактическую прочность, полученную при испытании на осевое сжатие половинок указанных образцов в МПа,
называют активностью цемента.