Характеристики та властивості цементу
Цемент - це мінеральний терпкий порошок, що твердне при змішуванні з водою на повітрі, який виходить при дрібному подрібненні клінкеру при нормованих добавках гіпсу і мінералів. При змішуванні з водою він набуває пластичну масу і отримує якісні властивості, після чого за певний проміжок часу стає твердим подобою каменю, володіючи необхідною кількістю характеристик.
Кожен вид при твердінні розвиває різну міцність, яка характеризується маркою. Чим вище марка, тим менше його треба покласти для досягнення міцності.
Найбільш часто в промисловому будівництві використовується портландцемент. Він виходить при випалюванні в спеціалізованих печах суміші вапняку і глини в певному процентному співвідношенні. В результаті отримують матеріал, який має високу надійність і якістю, і властивості портланд, таким чином, розширюють можливості застосування матеріалу. Популярність даного матеріалу обумовлена тим, які характеристики купуються при його виготовленні.
Основні характеристики, що впливають на якість матеріалу, як і властивості портландцементу, залежать від безлічі факторів: тонкощі помелу, виду добавок, мінерального і хімічного складу.
тонкість помелу
Це характеристика впливає на час затвердіння і на міцність отриманого цементного каменю. Тобто чим дрібніше помел, тим вище швидкість затвердіння і якість отриманого бетону. Вартість, природно, вище.
Тонкість помелу визначається його питомою поверхнею і зерновим складом, який обчислюється через просіювання цементу через надтонке сито з розмірами до 80 мкм. Велика його частина повинна успішно просіяти. Але одночасно занадто дрібний помел призводить до збільшення водопотребности розчину.
Для оптимального співвідношення до складу повинні включатися як великі частки розміром 80 мкм, так і дрібні 40 мкм. Таким чином досягаються оптимальні властивості цього надійного і практичного матеріалу.
Портландцемент, що виготовляється в даний час, за стандартом містить частинки в середньому від 20 до 40 мкм. Для виготовлення швидкотвердіючі видів додається від 15 до 25% порошку надтонкого помелу. На даному етапі цемент збагачується різними добавками, які дозволяють збільшити його міцність і зменшити ймовірність появи корозії.
корозійна стійкість
Пуццоланновий цемент на початкових термінах має меншу міцність ніж цемент., Але в подальшому він наздоганяє його по міцності. Причому, чим активніше добавка. тим швидше це відбувається.
На цементний камінь можуть впливати як вода, так і його перебування в агресивному середовищі. Корозію залізобетонних виробів можна усунути різними способами, в тому числі шляхом зміни мінералогічного складу, введення в цемент гідроактівні матеріалів, що перешкоджають хімічної активності солей, що знаходяться в мінералах, а також гідроізоляція виробів з бетону. Використання додаткових складових дозволяє отримати дійсно надійний матеріал.
Для підвищення корозійної стійкості додаються спеціальні полімерні добавки, що знижують мікропористість і перешкоджають несприятливого хімічній і фізичній впливу навколишнього середовища, роблячи цемент таким чином надійним і довговічним матеріалом.
Для підвищення корозійної стійкості портландцементу в мінералах зменшується вміст трехкальциевого силікату, при затвердінні якого виділяється великий вміст вапна.
Найвищу корозійну захист має пуццолановий цемент, який в основному призначений для будівництва підземних будівель і споруд, а також гідротехнічних обєктів, так як саме там при будівництві необхідно використовувати самі надійні і високоякісні матеріали.
морозостійкість
Для виготовлення якісного бетону, необхідно використовувати свіжий цемент. Останнім часом цемент сильно подорожчав, тому для його економії слід поставитися до чистоти компонентів з особливою уважністю.
Властивість цементного каменю, що впливає на здатність до багаторазового замерзання відтавання, - один з головних показників якості.
Вода, що знаходиться в мікродозах в порах, при замерзанні здатна збільшуватися в обємі на 8%, що при багаторазовому повторенні призводить до тріщин і руйнування бетону в подальшому, що є недопустимим при будівництві обєктів будь-якого призначення.
Чистий цемент в будівництві не використовується, в нього, в залежності від марки, додаються певні мінеральні добавки: абіетат натрію, нейтралізований деревне пек та інші - з метою підвищити опірність до перепаду температур і підвищити довговічність бетону.
Воздухововлекающие добавки, що додаються на етапі створення бетону, сприяють його збагаченню повітряними бульбашками, які рівномірно розподіляються по внутрішній структурі бетону і знімають проблему розширення води при замерзанні.
При застиганні розчину проблему створюють низькі температури, що перешкоджають його ефективному схоплюванню. Дана проблема якісно вирішується електричним прогревом бетону, гарячим повітрям або парою. У підсумку виходить високоякісний і надійний матеріал, який довгі роки зможе не втрачати свої первинні показники.
водопотребность матеріалу
Бетон з високою пористістю мають невелику щільність і міцність. Незважаючи на це його застосовують в будівництві, наприклад,
для огороджувальних конструкцій, дренажів, фільтрів і інших елементів гідротехнічних споруд.
Це здатність цементу вбирати певну кількість води. Щільність зерна цементу в три рази вище води, тому при зайвому його насиченні лише певна частина води буде утримуватися капілярними силами, а частина, що залишилася буде витіснена на поверхню розчину.
Частинки при цьому осядуть, внаслідок чого верхня частина бетонної конструкції буде досить міцною, уможливлюючи її руйнування.
Характеристика водопотребности цементу визначається процентним кількістю води для отримання розчину оптимальної густоти.
Обсяг води в розчині нормальної густоти відповідає найбільшій кількості, який може утримати цемент за допомогою фізичних сил. У портландцементе водопотребность становить 22-28%.
Чому властивість водопотребности так важливо для властивостей цементу? В процесі виготовлення розчину з низькою водопотребностью виходить найбільш якісний і морозостійкий бетон, в іншому випадку виходять бетонні вироби з високою пористістю і якістю такої бетон не відрізняється.
час схоплювання
Гіпс є широко поширеним в природі матеріалом, застосовуваним в цементній промисловості для регулювання часу схоплювання вяжучого при його помелі.
Це проміжок часу, протягом якого змінюються пластичні властивості портландцементу. Для замірів застигання існують різні способи: прилад "Віка", підручні методи.
Ідеальний розчин повинен застигати не дуже швидко і не надто повільно. Швидкість схоплювання залежить від мінерального складу (зокрема, гіпсу), при додаванні певної кількості якого можна домогтися підвищення або зниження часу застигання.
Температура повітря, обсяг води також впливають на схвативаемость. У стандартних умовах з використанням портландцементу початок застигання має починатися через 45 хвилин і закінчуватися пізніше 10 годин.
характеристики міцності
Міцність визначається маркою, яка обчислюється на межі стиснення зразка, випробуваного протягом 28 діб.
При випробуванні різних зразків отримують певні одиниці міцності, вимірюваних в МПа і званих активністю цементу. При цьому визначається його марка. Промисловість випускає на продаж різні марки цементу, від 300 до 600, для особливих потреб 700 і навіть 1000.
Незважаючи на те що може здатися, що головним властивістю для цементу є міцність, це не зовсім так. Всі характеристики і показники цементу однаково важливі.
