Сaмый пoпулярный в мирe стрoитeльный мaтeриaл, цeмeнт, oблaдaeт мнoгими кaчeствaми, кoтoрыe сдeлaли eгo примeнимым, прaктичeски, вo всex oблaстяx стрoитeльствa. Oднaкo, в (видах 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. Пoлнoe рукoвoдствo»
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 может схватываться и вербовать прочность в условиях влажности. Он, главным образом, используется к приготовления растворов и бетонов. Чтобы научиться грамотно иметь этим уникальным вяжущим, необходимо изучить его основные свойства, домыслить процессы, происходящие в цементных растворах и бетонах.
Гидратация
Минералит является гидравлическим вяжущим веществом, то есть чтобы того, чтобы получить камнеподобное тело, порошок надлежит затворить водой. После добавления воды начинается непоправимый. Ant. конвертируемый, но вполне управляемый процесс.
Молекулы воды присоединяются к молекулам минералов, входящих в строение цемента — порошок растворяется — получается пластичная масса — начинается химическая отзыв. Явление образования соединений воды с растворённым материалом ровно раз и называется гидратацией.
Продукты реакции (именно они отвечают из-за прочность будущего изделия) постепенно насыщают раствор, спустя время чего растворение прекращается, и цементное тесто теряет свою живость, превращается в студень — схватывается. Схватывание происходит в первые кулон после замешивания раствора. Срок начала этого процесса (коллоидация) и его затянутость во многом зависит от температурного режима, количества воды, тонкости помола порошка (нежели мельче — тем быстрее происходит схватывание), состава цемента (минус гипсового камня подвижность теряется мгновенно).
Отсрочить, распялить процесс схватывания возможно перемешиванием ещё подвижной низы, на этом основана работа автомобилей-миксеров, доставляющих бетон. Между тем бесконечно поддерживать пластичность раствора не удастся, в идентифицированный момент масса начнёт терять свои полезные свойства. Рекомендуется априори испытывать цемент, чтобы понять фактические сроки его схватывания, в противном случае необходимо их скорректировать, можно воспользоваться специальными добавками.
Часом цемент схватывается буквально через несколько секунд задним числом затворения водой, при этом выделяется большое объем тепла. Данное явление называется ложным схватыванием, отверстие можно «оживить» перемешиванием. Ложное схватывание для цемента является негативным свойством, такое вяжущее отбраковывается, в крайнем случае, виновник обязан указать его при отгрузке.
После убыль подвижности раствора, растворённые частицы цемента начинают кристаллизироваться, увеличиваться, переплетаться, сращиваться в цементный камень. Процесс твердения происходит нелинейно — в первую неделю туча быстро набирает прочность, потом кристаллизация замедляется. Сие происходит из-за того, что различные минералы (снедать четыре основных) вступают в заключительную фазу реакции вдоль истечении различного периода времени. Полное затвердевание может продолжаться годами, но проектная марка прочности изделий достигается в школа 28 дней, распалубка при благоприятном температурно-влажностном режиме возможна ранее через 3–5 дней.
Цемент и температура
Температура оказывает серьёзное обаяние на процессы схватывания и твердения цементного камня. Нежели выше температура воздуха, тем быстрее можно унаследовать изделие заданной прочности. Например, через два часа дальше приготовления раствора схватывание начнётся, ещё через момент — прекратится. Это при нормальной температуре воздуха в 20 градусов, в ту пору как при более низких её показателях нестационарность может сохраняться намного дольше (при нуле градусов — накануне 20 часов). Конечно, есть прямая зависимость в кругу температурным режимом и стадией твердения раствора/бетона, же это – тема отдельного разговора
Так, при показателях градусника вниз нуля этот процесс практически останавливается, а вот подле искусственном повышении температуры можно очень быстро продолжить изделие до проектной марки. На этом основана методика пропарки железобетонных изделий при температуре в 80–90 градусов, которые вслед за 10–12 часов набирают 60–70 процентов прочности, могут выниматься с форм и отгружаться. На ускорение нарастания прочности работают и системы электропрогрева.
Повизитно, необходимо отметить, что в процессе гидратации цемента выделяется энное объем тепла. В нормальных условиях это явление обязательно контролируют, (на)столь(ко) как в массивных монолитах наружные слои бетона остывают быстрее, а внутренние — протяжнее, из-за чего могут возникать термические напряжения, приводящие к образованию трещин. В зимнее время активное тепловыделение является несомненным плюсом, так словно температура уложенного бетона дольше поддерживается на высоком уровне (нужно только что утеплить рабочую зону), и прочность продолжает нарастать. Нажин выделяемого тепла зависит от тонкости помола и минералогического состава цемента, регламентировать тепловыделение можно либо подбором конкретного типа цемента, либо применяя минеральные добавки.
Хлеб новостроек и вода
Влага для гидратации необходима. Но для самом деле водопотребность цемента сравнительно небольшая, одной части воды к пяти-шести частям цемента всесторонне достаточно, чтобы это вяжущее превратилось в тесто и пролог твердеть. Однако растворы с таким водоцементным соотношением (В/Ц) являются малоподвижными, имеют малую удобоукладываемость, из-за этого на практике применяют пропорцию близкую к 1:2 — воды дважды меньше цемента.
Больший показатель В/Ц влечёт к образованию в цементном камне излишнего количества воздушных пор (лишняя влага со временем испарится), что существенно снижает капитальность готового изделия, марку раствора/бетона. Уменьшить обилие воды, но при этом сохранить нормальную густоту цементного теста (НГЦТ), дозволено добавлением в смесь поверхностно-активных добавок, что даёт выполнимость сократить расход цемента и повысить прочность и долговечность бетона. Введением в поезд раствора пуццолановых добавок, и применяя более тонкий размол порошка, удаётся увеличить водопотребность цемента.
Через 3–5 часов около действием гравитации тяжёлые частицы цементного раствора оседают, а сверху поверхность поднимается слой воды. Это, — беспричинно называемый, эффект расслоения, который проявляется при использовании большого количества лишней влаги. Разслоение нарушает целостность бетонного массива с уменьшением его прочности, тем сильнее при многослойной заливке. Процесс расслоения имеет местеч и внутри массы, когда вода скапливается под нитками арматуры и частицами крупного заполнителя, нормально, с разрушением необходимых связей. Расслоение раствора сильно ухудшает его удобоукладываемость.
Заметим, яко умеренное водоотделение считается нормальным свойством для большинства цементов (особенно в бетонах), его яркость напрямую зависит от характеристик сырья, на котором работает продуцент. Однако, если процент водоотделения при нормальном В/Ц важно 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 слышно плюсом, так как бетон из него следственно более однородным с хорошим сцеплением цементного камня с арматурой и щебнем.
Водопотребность и водоотделение конкретных цементов может различествовать, 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 талантливость цемента и водоотделения рекомендуется произвести пробную заливку. Корректируются сии показатели введением специальных добавок.
Изменение объёма
Присутствие образовании цементного камня, в монолите можно наблюдать объёмные деформации — без счету со временем усаживается. Особенно явно этот спор протекает в случае сильного тепловыделения. Если усадка происходит излишне сильно, то избыточное внутреннее напряжение в бетоне может конституция причиной его разрушения. В соответствие с новыми ГОСТами производители цемента должны в лабораторных условиях удостоверять равномерность деформаций, по нормам они не должны побеждать порог в 10 мм.
Активность и прочность
Прочность — сие важнейшая характеристика цемента, от которой зависит неопровержимость и долговечность бетона. Поэтому выбор цемента только за марке или классу является вполне объяснимым явлением. Пользу кого 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), возле которых наступает разрушение. По результатам исследований хлеб новостроек относят к определённой марке или классу прочности, о них я будем говорить далее.
Есть одно, более корректное концепция, лучше определяющее прочностные свойства цемента — это его натиск. Учитывая, что максимальная прочность бетоном набирается ни в какой сте не 28 суток, а значительно дольше, то лучшую марку, побольше высокий класс к данному моменту покажет более темпераментный цемент, который успел нарастить большую прочность и позволит дотоле снять опалубку и продолжить строительные работы. Активность цемента напрямую зависит ото его состава и тонкости помола, а если говорить о «сторонних» факторах — так от температуры окружающего воздуха и от водоцементного соотношения.
Быть длительном хранении, активность цемента существенно снижается, причиной тому атмосферная сырость, которая впитывается порошком. Именно поэтому на минералит устанавливается срок хранения в 60 дней. Его опять-таки можно использовать и по истечении этого времени, да фактическая марка уже не будет соответствовать заявленной — потребуется усугублять. Ant. умень его содержание в растворе.
Тонкость помола
Мы в навал раз уже упомянули данную характеристику цемента, вероятно, стоит сказать о ней отдельно. Цемент тонкого помола активнее вступает в слушание гидратации, так как взаимодействие с водой начинается с поверхности частиц, суммарная место которой будет значительно больше, чем у цемента грубомолотого. Мелкоперемолотый цемент характеризуется меньшим водоотделением, он быстрее набирает обеспеченность (то есть является более активным и прочным), обеспечивает лучшую удобоукладываемость.
К некоторым недостаткам тонкого помола нужно отнести склонность к усадкам и быстрой потере активности близ ненадлежащем хранении. Учитывая все «за» и «против», вот многих странах выработаны стандарты по толщине зерна и обозначены минимально допустимые значения. Теперь 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.
Коренастость, удельный вес
Несмотря на высокий теоретический обособленный вес цемента (3000–3200 кг/м3), получай практике его плотность намного ниже, и может перестраиваться. Всё дело — в межзерновой пустотности — воздух заполняет промежутки в лоне частицами цемента, особенно если порошок наэлектризован немного погодя пневматической выгрузки. Фактическая плотность свежего цемента составляет вокруг 1100–1200 кг/м3, а вот после хранения и транспортировки симпатия составит где-то 1500 кг/м3 и более. Влияет держи удельный вес цемента не только его порядок, но тонкость или грубость помола.
Очевидно, отчего для приготовления бетона/раствора цемент необходимо завешивать и дозировать только в массовом соотношении, как, впрочем, и воду, и до сей поры заполнители.
(Продолжение следует)
