Портландцемент. Определение. Основные свойства. Факторы, влияющие на них

Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного тонкого помола клинкера и гипса и иногда добавок.

Свойства:

1. Истинная плотность 3,1-3,2 г/см3. Более экономичны цементы с пониженной плотностью. Они дают более высокий выход цементного теста.

2. Насыпная плотность в рыхлонасыпанном состоянии = 900-1100 кг/м3, в уплотненном — 1400-1700 кг/м3. Чем тоньше измельчен цемент, тем он имеет меньшую насыпную плотность.

3. Водопотребность характеризуется количеством воды в процентах к цементу, необходимой для получения теста нормальной густоты. Она составляет 24-28%. Цементы с меньшей водопотребностью образуют более плотный цементный камень. Их качество более высокое. Водопотребность цемента можно уменьшить введением в его состав пластифицирующих добавок ЛСТ, ЛСТМ, С-3 и др.

4. Начало схватывания портландцемента должно наступать не ранее 45 мин, конец — не позже 10 ч. Сроки схватывания можно отрегулировать. На скорость схватывания влияют В/Ц, температура, тонкость помола цемента. При хранении цемента на них воздействуют пары воды и углекислого газа. На поверхности зерен образуются пленки гидратных веществ и карбоната кальция, которые препятствуют гидратации и замедляют сроки его схватывания.

5. Равномерность изменения объема. Неравномерность изменения объема цемента уменьшает прочность бетона и может привести его к разрушению. Она вызывается гидратацией СаО, при содержании его более 1,5-2%, МnО, более 5%, при избыточном введении гипса.

6. Прочность – важнейшее свойство ПЦ, определяющее возможность его применения. Предел прочности при сжатии цементных образцов в возрасте 28 сут называют активностью цемента.

Прочность ПЦ нарастает неравномерно: на третьи сутки она достигает примерно 40-50% марки цемента, а на седьмые – 60-70%. В последующем рост прочности цемента еще более замедляется и на 28-е сутки цемент набирает марочную прочность. При благоприятных условиях твердение ПЦ может продолжаться месяцы и даже годы, превышая в 2…3 раза марочную прочность.

7. Тонкость помола цемента д.б. такова, чтобы через сито №008 проходило не менее 85% от массы пробы. Большинство заводских цементов имеет остаток на сите №008 не выше 8-12%. Средний размер зерен ПЦ составляет примерно 40мм. Толщина гидратации зерен через 6…12 мес твердения обычно не превышает 10…15мкм. Таким образом, при обычном помоле ПЦ 30-40% клинкерной части не участвует в твердении и формировании структуры камня.