Свойства и технические характеристики портландцемента.

1. Истинная плотность р=3.0-3.2 г/см3.

2. Средняя плотность р0=900-1100 кг/м3.

3. Тонкость помола определяется сетовым анализом при просеивании через сито №0.08 с диаметром ячеек 0.08 мм. Цемент соответствует ГОСТу, если через это сито проходит не менее 85% от массы пробы.

4. Удельная поверхность, которая представляет собой суммарную поверхность всех зерен цемента, находящихся в 1 г. для обычных цементов она составляет 2800-3000 см2/г.

5. Сроки схватывания. Начало схватывания не ранее 45 минут, конец не позднее 10 часов. Твердение цемента можно регулировать: ускорять или замедлять, вводя химические добавки. Ускорители твердения: хлористый кальций СaCl2, карбонат калия K2CO3 и др. Замедлители: сульфаты железа.

6. Водопотребность. Вода нужна для протекания реакции гидратации и для придания цементному тесту необходимой подвижности для протекания реакции гидратации требуется примерно 15% воды, но для обеспечения подвижности цементного теста ее берут больше: 21-28% от массы цемента. Водопотребность определяется нормальной густотой: водоцементным отношением В/Ц, выраженным в процентах, при котором цементное тесто имеет стандартную подвижность, определяемую прибором Вика.

7. Влияние температуры на твердение цемента. При понижении температуры твердение цемента замедляется, т.к. уменьшается скорость протекания гидратации. Ниже 0ºС твердение цемента прекращается, т.к. вода превращается в химически инертный лед. Если замороженное цементное тесто разморозить, твердение возобновляется, но его прочность будет существенно ниже. При повышении температуры твердение цемента ускоряется, т.к. повышается скорость протекания реакции гидратации (в 2-4 раза). Но этот процесс во избежание испарения воды должен протекать в атмосфере повышенной влажности.

8. Прочность. Она выражается маркой портландцемента М. За марку принимают предел прочности при изгибе образцов балочек размером 4х4х16 см и сжатий их половинок. Образцы изготавливаются из цементно-песчаного раствора состава 1:3 и испытываются через 28 суток нормального твердения при комнатной температуре и влажности, близкой 100%. Выпускают цемент 4 основных марок: М300, М400, М500 и М600. (Rсж = 300-600 кгс/см2 = 30-60 МПа). Марка – прочностная характеристика, с которой цемент выпускается цементным заводом. При длительном хранении или транспортировке происходит гидратация цемента влагой воздуха, что приводит к снижению прочности. Активность – прочность цемента, оставшуюся от марочной на данный момент времени. Она определяется аналогично марке и с течением времени уменьшается.

Коррозия цементного камня

Цементный камень способен разрушаться при воздействии на него большого количества веществ. По классификации Москвина все виды разрушения цементного камня можно разделить на 3 группы:

1. Вымывание гидроксида кальция и разложения гидросиликатов – коррозия I вида. Она связана с вымыванием из цементного камня Ca(OH)2 при фильтрации воды. Чем чище вода, тем больше Ca(OH)2 она в себе растворяет. Поэтому наиболее опасны дистиллированные воды, конденсат, дождевые и некоторые речные воды и т.д. Когда в результате вымывания концентрация Ca(OH)2 станет меньше 1.1 г/л, начинают разлагаться гидросиликаты цементного камня, что приводит к резкому падению прочности и последующему разрушению цементного камня. Внешне вымывание Ca(OH)2 проявляется в виде белых подтеков на поверхности конструкции. Меры борьбы с коррозией I вида:

1. Ограничение содержания в цемента алита C3S до 50%.

2. Введение активных минеральных добавок, связывающих Ca(OH)2 в нерастворимые соединения.

3. Создание на поверхности конструкции пленки изнерастворимых солей кальция, например при карбонизации при карбонизации углекислым газом воздуха: Ca(OH)2+CO2=CaCO3+Н2О

2. Образование легкорастворимых солей вследствие протекания обменных реакций между гидроксидом кальция цементного камня и агрессивной средой – коррозия II вида. Она подразделяется на:

1. Кислотную. Кислоты могут попадать на конструкции, содержащие цементный камень следующим образом:

1. со сточными водами промышленных предприятий

2. при попадании т.н. кислотных дождей. В атмосфере крупных центров содержится много кислых газов (SO2, образующий сернистую и серную кислоты, Cl2 и HCl, оьразующий соляную кислоты)

3. на химических предприятиях вследствие технологических розливов кислот.
В цементном камне реагирует Ca(OH)2+2НСl=CaCl2+2H2O, Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O. В результате образуются либо легкорастворимые соли либо трудностворимые(), но легко удаляемые с поверхности механическим путем.
Ca(OH)2+СO2=CaCO3+H2O
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,который хорошо растворяется, что приводит к разрушению цементного камня

Магнезиальную. Она вызывается магнезиальными солями которые содержатся в морской или грунтовой воде

3.

Образование в порах цементного камня продуктов большего объема и растрескивание цементного камня изнутри – коррозия III вида.

3. При воздействии кислот, устройство барьерной изоляции из кислотостойких материалов (кислотостойкие кирпич и плитка, жидкое стекло и т.д.).

Коррозия 3 вида.

Возникает при взаимодействии гидроалюмината кальция с сульфат-ионами среды при концентрации последних более 250 мг/л. Сульфат-ионы содержатся в морских и некоторых грунтовых водах.

Образующийся гидросульфоалюминат кальция занимает объем в 1,8 больший, чем объем исходных веществ. Кристаллизуясь в порах цементного камня, он оказывает давление на стенки пор, что приводит к растрескиванию цементного камня изнутри.

Меры борьбы:

1. Ограничение в составе цемента до 7-8%
2. Применение сульфатостойкого портланд-цемента.