2017-11-01
4375
Химический состав портландцементного клинкера сложен, но постоянен. Содержание отдельных окислов колеблется в ограниченных пределах. Соотношения компонентов сырьевой смеси выбирают с таким расчётом, чтобы полученный при обжигепортландцементный клинкер имел следующий химический состав: 63-68% CaO, 4-8% Al2O3, 19-24% SiO2, 2-6% Fe2O3.
Минералогический состав портландцементного клинкера
Клинкер состоит из следующих клинкерных минералов: трёхкальциевого силиката 3CaO· SiO2 (алит) – 40-65%, двухкальциевого силиката 2CaO· SiO2 (белит) – 15-40%, трёхкальциевого алюмината 3CaO ·Al2O3 – 2-15%, четырёхкальциевого алюмоферрита 4CaO ·Al2O3· Fe2O3 (целит) – 10-20%. Каждый из клинкерных минералов имеет свои специфические свойства.
Алит отличается высокой химической активностью: придаёт цементу свойства быстрого твердения и ранней высокой прочности.
Белит менее активен, твердеет медленно, отличается незначительной экзотермией придаёт цементу среднюю прочность, но повышенную стойкость в агрессивных водах.
|
|
|
Трёхкальциевый аллюминат быстро твердеет, много выделяет тепла в первые трое суток твердения, но прочность даёт низкую.
Целит активнее, чем белит, так как твердеет быстрее и даёт большую прочность.
Располагая данными о минералогическом составе клинкера и зная свойства клинкерных минералов, можно заранее составить представление об основных свойствах портландцемента (в зависимости от процентного содержания того или иного минерала).
Строительно-технические свойства портландцемента
1 Свойства портландцемента в порошке
Средняя плотность в рыхлом состоянии 1000-1100 кг/м3, истинная плотность 3,05-3,15 г/см3.
Тонкость помола цемента характеризуется остатком на сите № 008 (размер ячейки в свету 0,08 мм) не более 15%.
2 Свойство портландцемента в тесте
Водопотребность определяется количеством воды (в %), которое необходимо для получения цементного теста нормальной густоты, т.е. заданной стандартной пластичности. Водопотребность (нормальная густота) портландцемента колеблется в пределах 22-26%.
Сроки схватывания цементного теста: начало схватывания не ранее чем через 45 мин, а конец схватывания не позднее 10 ч от начала затворения. У обычного портландцемента начало схватывания наступает через 1-2 часа, а конец через 4-6 ч. На сроки схватывания цемента влияет его минералогический состав и тонкость помола.
3 Свойство портландцемента в камне
Тепловыделение при твердении. Твердение портландцемента сопровождается выделение большого количества теплоты в процессе гидратации. Это свойство используется при уходе за монолитным бетоном в холодное время года.
|
|
|
Равномерность изменения объёма: при твердении на воздухе цементное тесто уменьшается в объёме, при твердении в воде цемент немного набухает. Однако в любом случае изменение объёма при твердении должно быть равномерным. Это свойство проверяют на лепёшках из цементного теста, которые не должны растрескиваться после пропаривания в течении 3 ч (до пропаривания лепёшки 24 ч твердеют на воздухе). Неравномерность изменения объёма возникает из-за присутствия в цементе свободных CaO и MgO, находящихся в виде пережога.
Прочность портландцемента характеризуется его маркой. Марку цемента устанавливают по величине предела прочности при сжатии балочки размером 4×4×16 см (двух её половинок), изготовленных из цементно-песчаного раствора состава 1: 3 (по массе) на стандартном вольском песке при водоцементном отношении В/Ц =0,4 и испытанных через 28 сут.
Портландцемент разделяют на марки 400, 500, 550, 600
