Сaмый пoпулярный в мирe стрoитeльный мaтeриaл, цeмeнт, oблaдaeт мнoгими кaчeствaми, кoтoрыe сдeлaли eгo примeнимым, прaктичeски, вo всex oблaстяx стрoитeльствa. Oднaкo, интересах тoгo, чтoбы пoлучить мaксимaльный эффeкт oт eгo примeнeния, нужнo пoнимaть eгo oснoвныe свoйствa и xaрaктeристики.
Нaциoнaльнaя энциклoпeдия стрoитeльствa ProfiDom.com.ua публикуeт прoдoлжeниe бeстсeллeрa нa тeму «Кaк выбрaть цeмeнт»
Свoйствa и xaрaктeристики цeмeнтa
Итaк, цeмeнт — этo искусствeннo прoизвeдённoe, минeрaльнoe вяжущee вeщeствo, кoтoрoe пoслe зaтвoрeния вoдoй прeврaщaeтся в плaстичную мaссу, спoсoбную впoслeдствии зaтвeрдeвaть и oбрaзoвывaть кaмeнь. Oт другиx извeстныx вяжущиx цeмeнт oтличaeтся тeм, чтo мoжeт сxвaтывaться и нaбирaть прoчнoсть в услoвияx влaжнoсти. Oн, глaвным oбрaзoм, испoльзуeтся для того пригoтoвлeния рaствoрoв и бeтoнoв. Чтoбы нaучиться грaмoтнo пoльзoвaться сим уникaльным вяжущим, нeoбxoдимo изучить eгo oснoвныe свoйствa, пoнять прoцeссы, прoисxoдящиe в цeмeнтныx рaствoрax и бeтoнax.
Гидрaтaция
Цeмeнт являeтся гидравлическим вяжущим веществом, так есть для того, чтобы получить камнеподобное останки, порошок необходимо затворить водой. После добавления воды начинается дело сделано, но вполне управляемый процесс.
Молекулы воды присоединяются к молекулам минералов, входящих в команда цемента — порошок растворяется — получается пластичная масса — начинается химическая отзыв. Явление образования соединений воды с растворённым материалом (языко раз и называется гидратацией.
Продукты реакции (именно они отвечают после прочность будущего изделия) постепенно насыщают раствор, там чего растворение прекращается, и цементное тесто теряет свою легкость, превращается в студень — схватывается. Схватывание происходит в первые тикалки после замешивания раствора. Срок начала этого процесса (коллоидация) и его длина во многом зависит от температурного режима, количества воды, тонкости помола порошка (нежели мельче — тем быстрее происходит схватывание), состава цемента (не принимая во внимание гипсового камня подвижность теряется мгновенно).
Отсрочить, распялить процесс схватывания возможно перемешиванием ещё подвижной народные), на этом основана работа автомобилей-миксеров, доставляющих бетон. Зато бесконечно поддерживать пластичность раствора не удастся, в однозначный момент масса начнёт терять свои полезные свойства. Рекомендуется загодя испытывать цемент, чтобы понять фактические сроки его схватывания, коли необходимо их скорректировать, можно воспользоваться специальными добавками.
Редко цемент схватывается буквально через несколько секунд после всего затворения водой, при этом выделяется большое сумма тепла. Данное явление называется ложным схватыванием, состав можно «оживить» перемешиванием. Ложное схватывание для цемента является негативным свойством, такое вяжущее отбраковывается, в крайнем случае, создатель обязан указать его при отгрузке.
После убыток подвижности раствора, растворённые частицы цемента начинают кристаллизироваться, вырастать, переплетаться, сращиваться в цементный камень. Процесс твердения происходит нелинейно — в первую неделю чернь быстро набирает прочность, потом кристаллизация замедляется. Сие происходит из-за того, что различные минералы (глотать четыре основных) вступают в заключительную фазу реакции сообразно истечении различного периода времени. Полное затвердевание может занимать времени годами, но проектная марка прочности изделий достигается в характер 28 дней, распалубка при благоприятном температурно-влажностном режиме возможна сейчас через 3–5 дней.
Цемент и температура
Температура оказывает серьёзное престиж на процессы схватывания и твердения цементного камня. Нежели выше температура воздуха, тем быстрее можно выбить изделие заданной прочности. Например, через два часа позже приготовления раствора схватывание начнётся, ещё через часик — прекратится. Это при нормальной температуре воздуха в 20 градусов, в то время как при более низких её показателях егозливость может сохраняться намного дольше (при нуле градусов — предварительно 20 часов). Конечно, есть прямая зависимость в кругу температурным режимом и стадией твердения раствора/бетона, хотя это – тема отдельного разговора
Так, при показателях градусника подальше нуля этот процесс практически останавливается, а вот рядом искусственном повышении температуры можно очень быстро доучить изделие до проектной марки. На этом основана методика пропарки железобетонных изделий при температуре в 80–90 градусов, которые из-за 10–12 часов набирают 60–70 процентов прочности, могут выниматься изо форм и отгружаться. На ускорение нарастания прочности работают и системы электропрогрева.
Поодиночке, необходимо отметить, что в процессе гидратации цемента выделяется энное величина тепла. В нормальных условиях это явление обязательно контролируют, таково как в массивных монолитах наружные слои бетона остывают быстрее, а внутренние — протяжнее, из-за чего могут возникать термические напряжения, приводящие к образованию трещин. Зимою активное тепловыделение является несомненным плюсом, так вроде температура уложенного бетона дольше поддерживается на высоком уровне (нужно как только утеплить рабочую зону), и прочность продолжает нарастать. Число выделяемого тепла зависит от тонкости помола и минералогического состава цемента, отладить тепловыделение можно либо подбором конкретного типа цемента, либо применяя минеральные добавки.
Альболит и вода
Влага для гидратации необходима. Но сверху самом деле водопотребность цемента сравнительно небольшая, одной части воды к пяти-шести частям цемента тотально достаточно, чтобы это вяжущее превратилось в тесто и прелюдия твердеть. Однако растворы с таким водоцементным соотношением (В/Ц) являются малоподвижными, имеют малую удобоукладываемость, вследствие этого на практике применяют пропорцию близкую к 1:2 — воды пополам меньше цемента.
Больший показатель В/Ц влечёт к образованию в цементном камне излишнего количества воздушных пор (лишняя зажор со временем испарится), что существенно снижает убедительность готового изделия, марку раствора/бетона. Уменьшить состав воды, но при этом сохранить нормальную густоту цементного теста (НГЦТ), не грех добавлением в смесь поверхностно-активных добавок, что даёт шанец сократить расход цемента и повысить прочность и долговечность бетона. Введением в число раствора пуццолановых добавок, и применяя более тонкий измельчение порошка, удаётся увеличить водопотребность цемента.
Через 3–5 часов почти действием гравитации тяжёлые частицы цементного раствора оседают, а для поверхность поднимается слой воды. Это, — таково называемый, эффект расслоения, который проявляется при использовании большого количества лишней влаги. Размежевание нарушает целостность бетонного массива с уменьшением его прочности, тем больше при многослойной заливке. Процесс расслоения имеет окраина и внутри массы, когда вода скапливается под нитками арматуры и частицами крупного заполнителя, естественным путем, с разрушением необходимых связей. Расслоение раствора сильно ухудшает его удобоукладываемость.
Заметим, сколько умеренное водоотделение считается нормальным свойством для большинства цементов (особенно в бетонах), его напряжённость напрямую зависит от характеристик сырья, на котором работает самец. Однако, если процент водоотделения при нормальном В/Ц необходимо превышает 15-процентный барьер (по отношению к цементному тесту), в таком случае это обстоятельство может являться признаком цемента низкого качества.
Высокая водоудерживающая гений (по сути это увеличенная водопотребность) цемента говорят плюсом, так как бетон из него итак более однородным с хорошим сцеплением цементного камня с арматурой и щебнем.
Водопотребность и водоотделение конкретных цементов может розниться, поэтому, выбирая оптимальное водоцементное соотношение, следует следовать не только требованиями к подвижности растворов и прочности изделий, однако и изучить свойства вяжущего вещества. Для оценки водоудерживающей талант цемента и водоотделения рекомендуется произвести пробную заливку. Корректируются сии показатели введением специальных добавок.
Изменение объёма
Около образовании цементного камня, в монолите можно наблюдать объёмные деформации — множество со временем усаживается. Особенно явно этот метаморфизм протекает в случае сильного тепловыделения. Если усадка происходит усердствовать сильно, то избыточное внутреннее напряжение в бетоне может быть причиной его разрушения. В соответствие с новыми ГОСТами производители цемента должны в лабораторных условиях рассматривать равномерность деформаций, по нормам они не должны побеждать порог в 10 мм.
Активность и прочность
Прочность — сие важнейшая характеристика цемента, от которой зависит нерушимость и долговечность бетона. Поэтому выбор цемента только точно по марке или классу является вполне объяснимым явлением. Для того определения прочности исследуют созревший до необходимого уровня (28 дней то есть (т. е.) пропаренный) образец изделия — балку размером 40x40x160 мм, изготовленную с цементно-песчаного раствора пропорции 1:3. Суть измерения заключается в определении предельных нагрузок (исчисляются в МПа), быть которых наступает разрушение. По результатам исследований минералит относят к определённой марке или классу прочности, о них ты да я будем говорить далее.
Есть одно, более корректное мысль, лучше определяющее прочностные свойства цемента — это его моторика. Учитывая, что максимальная прочность бетоном набирается совершенно не 28 суток, а значительно дольше, то лучшую марку, сильнее высокий класс к данному моменту покажет более неистовый цемент, который успел нарастить большую прочность и позволит допрежь того снять опалубку и продолжить строительные работы. Активность цемента напрямую зависит через его состава и тонкости помола, а если говорить о «сторонних» факторах — так от температуры окружающего воздуха и от водоцементного соотношения.
Около длительном хранении, активность цемента существенно снижается, причиной тому атмосферная сырость, которая впитывается порошком. Именно поэтому на минералит устанавливается срок хранения в 60 дней. Его вновь можно использовать и по истечении этого времени, хотя фактическая марка уже не будет соответствовать заявленной — потребуется прибавлять его содержание в растворе.
Тонкость помола
Мы счета раз уже упомянули данную характеристику цемента, наверное, стоит сказать о ней отдельно. Цемент тонкого помола активнее вступает в слушание гидратации, так как взаимодействие с водой начинается с поверхности частиц, суммарная джариб которой будет значительно больше, чем у цемента грубомолотого. Мелкоперемолотый цемент характеризуется меньшим водоотделением, он быстрее набирает крепкость (то есть является более активным и прочным), обеспечивает лучшую удобоукладываемость.
К некоторым недостаткам тонкого помола есть смысл отнести склонность к усадкам и быстрой потере активности возле ненадлежащем хранении. Учитывая все «за» и «против», в многих странах выработаны стандарты по толщине зерна и обозначены минимально допустимые значения. Немедленно тонкость помола измеряют в суммарной площади поверхности зёрен (см2) получи один грамм цемента — норматив для портландцемента составляет 2250 см2/г, с целью быстротвердеющего цемента — не менее 3250 см2/г.
Концентрация, удельный вес
Несмотря на высокий теоретический обособленный вес цемента (3000–3200 кг/м3), на практике его коренастость намного ниже, и может меняться. Всё дело — в межзерновой пустотности — эфир заполняет промежутки между частицами цемента, особенно благо порошок наэлектризован после пневматической выгрузки. Фактическая коренастость свежего цемента составляет около 1100–1200 кг/м3, а гляди после хранения и транспортировки она составит где-ведь 1500 кг/м3 и более. Влияет на удельный тягость цемента не только его состояние, но лиризм или грубость помола.
Очевидно, что для подготовление бетона/раствора цемент необходимо взвешивать и дозировать всего на все(го) в массовом соотношении, как, впрочем, и воду, и все заполнители.
(Удлинение. Ant. сужение следует)
