Цимент: състав и свойства

Циментът се нарича свързващо вещество, което се втвърдява във вода и въздух, получено чрез съвместно фино смилане на клинкер и необходимото количество гипс и добавки. Клинкерът се получава чрез изпичане преди синтероване на сурова смес, състояща се от варовик и глина или някои други материали (мергел, нефелинова утайка, шлака от доменна пещ), взети в съотношение, което осигурява образуването на калциеви силикати, алуминатни и алуминиеви феритни фази в клинкера . Клинкерът е един от най-важните компоненти на цимента, основните свойства на цимента, получен на негова основа, зависят от неговия състав.

Въвеждането на до 15% от активните минерални добавки, осигурени от стандарта, в състава на цимента влияе на неговите свойства в относително малка степен. Ако въведете повече такива добавки (над 20%), свойствата на получения продукт вече ще се различават значително от свойствата на цимента. Този продукт се нарича пуцоланов цимент. Стандартната разлика в дозата на хидравличните добавки от 15 до 20% е направена с цел по-ясно разграничаване между цимент и пуцоланов цимент.

Специфичното тегло на портландцимента варира от 3,0 до 3,2. Насипната плътност на цимента в насипно състояние е 900-1300 kg/m3, а в уплътнено състояние е 1400-2000 kg/m3. При изчисляване на капацитета на складовете обемното тегло се приема равно на 1200 kg/m3, а когато обемната доза на материалите за приготвяне на бетонова смес е 1300 kg/m3.

Цимент (GOST 10178-76) Произвежда се без добавки или активни минерални добавки, които отговарят на изискванията на OST 21-9-74. Основните свойства на цимента включват: якост (активност), време на втвърдяване, равномерност на промените в обема, финост на смилане, плътност, нужда от вода, устойчивост на замръзване, отделяне на топлина, адхезия към стоманена армировка.

Сила - свойство на материалите при определени условия и граници, без да се срутват, да възприемат определени товари. Силата на цимента зависи от нуждата му да се втвърди, когато се смеси с вода в здраво тяло, подобно на камък. Според своята механична якост циментът е разделен на четири степени: 400, 500, 550 и 600. Степента на якост се определя от якостта на огъване на пробите.

Време за втвърдяване на цимента определя се при изпитване на тест с нормална плътност. Нормалната консистенция на циментовата паста се характеризира с количеството вода за смесване, изразено като процент от теглото на цимента. Еднородността на промяната в обема на цимента се определя чрез тестване на проби чрез кипене във вода. Ако циментът след стареене няма равномерно изменение на обема, тогава той не може да се използва в строителството, тъй като може да се появят вредни напрежения и бетонът да се срути. Финотата на смилането на цимента влияе върху скоростта на неговото втвърдяване и втвърдяване. Колкото по-тънък е циментът, толкова по-висока е неговата якост, особено в началния период на втвърдяване. Финотата на смилане се характеризира и със специфичната повърхност, т.е. общата повърхност на всички частици, съдържащи се в 1 кг цимент. Плътността на цимента варира от 3000 до 3200 kg/m3.

Промяна в обема на цимента по време на втвърдяване. Съгласно стандарта, приготвените от цимент сладкиши трябва да се променят равномерно по обем при изпитване чрез кипене във вода. Циментът, който не отговаря на това изискване, не може да се използва в строителството, тъй като това води до появата на вредни напрежения и дори разрушаване на бетона.

Потребление на вода от циментова паста. Водата, добавена към цимента по време на смесването, е необходима за нормалния ход на химичните процеси, протичащи по време на втвърдяването на цимента, и за придаване на подвижност (пластичност, течливост) на прясно приготвената циментова суспензия или бетон, което осигурява нейната плътност във формата кофраж. Възможно е да се намали нуждата от вода и да се увеличи пластичността на цимента чрез въвеждане на пластифициращи органични и неорганични повърхностноактивни вещества, например сулфитно-мая.

Водно отделяне на циментова паста - процесът на изцеждане на вода в смесена циментова паста, хоросан или бетон под въздействието на гравитацията на инертни зърна и циментови частици. В същото време на повърхността на положената бетонна смес се появява определено количество вода (външно водоотделяне), а част от водата се натрупва под повърхностите на грубите пълнителни зърна (вътрешно водоотделяне).

Устойчивост на замръзване на циментови разтвори и бетон - способността да се противопоставят на алтернативното им замразяване и размразяване в прясна или морска вода. Когато водата замръзне, тя се превръща в лед, докато увеличава обема си с около 8%. Това създава натиск върху стените на порите, нарушава структурата на разтвора или бетона и в крайна сметка води до неговото разрушаване.

Разсейване на топлината. По време на процеса на втвърдяване циментът генерира топлина. Ако топлината се отделя много бавно, това обикновено не причинява пукнатини в бетона. Ако този процес протича относително бързо, тогава този цимент не трябва да се използва за изграждането на масивни конструкции. Количеството топлина, отделяно по време на втвърдяването, може да бъде намалено чрез избор на подходящия минералогичен състав на цимента, както и чрез въвеждане на някои смачкани активни минерални и инертни добавки.

Корозионна устойчивост на цимента главно зависи от плътността на бетона или хоросана и минералогичния състав на цимента. Корозионната устойчивост на бетона намалява с увеличаване на неговата порьозност и с увеличаване на фиността на циментовото смилане.