ТД АсбоЦем. Все права защищены. www.asbocem.ru (495) 799-40-54
РОЛЬ ГИПСА В ТВЕРДЕНИИ ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА
Опыты проводились на образцах из гидросульфоалюмината размерами 1х1х1 и 1х1х3 см, изготовленных из пластичных смесей состава 1:3 на чисто кварцевом речном песке с зернами размером 0,15-0,25 мм, с разными значениями В/Ц. Высокосульфатная форма гидросульфоалюмината образуется при увеличении в два раза количества этого новообразования против исходных продуктов. Следовательно, этот процесс протекает в тот период, когда окружающие его новообразования из минералов цемента будут пластично деформироваться при воздействии на них усилий от формирующего гидросульфоалюмината 3СаО • АI2О3 • 3CaSО4 • 31Н2О. В случае изменения состояния новообразований - среды для этого соединения при переходе их в хрупкое тело, как видно на рис.3, произойдет потеря сплошности и разрушение образца.
По этой причине для регулирования сроков схватывания цемента заводского помола количество вводимого в мельницу гипса строго лимитируется. Оно составляет не более 3,5% в расчете на SО3, что для химически чистого гипсового камня составит 7% от массы цемента.
Расчет содержания гипса по ангидриду серной кислоты ведут потому, что гипсовый камень - осадочная порода, в которой кроме CaSО4 o 2Н2О содержится (в зависимости от месторождения) различное количество примесей, не вступающих в реакцию с С3А. Следовательно, определение для цемента необходимого количества гипса достигается указанным приемом расчета.
В случае использования гипсового камня с содержанием в нем 50% примесей, необходимо вводить в цемент 14% последнего при помоле клинкера. Для полного связывания минерала С3А в цементе при реакции с водой в гидросульфоалюминат требуется добавлять больше гипса. Для образования высокосульфатной формы гидросульфоалюмината на весовую единицу С3А нужно примерно 2 единицы массы чистого гипса (CaSО4 • 2Н2О) , что можно подсчитать из формулы этого соединения.
В сульфатостойком портландцементе содержание минерала С3А ограничивается 5%, а в сульфатостойком пуццолановом портландцементе 8%. В соответствии с указанным расчетом в этих цементах должно содержаться 10 и 16% химически чистого гипса или 5 и 8% в расчете на серный ангидрид (SО3). В случае же применения сульфатостойкого портландцемента с минимальным содержанием минерала С3А (по сравнению с другими портландцементами) не все количество минерала С3А будет связано с гипсом в гидросульфоалюминате. Это позволяет считать, что в бетонах на таких цементах он может образоваться в длительный период эксплуатации сооружений в агрессивной сульфатной среде. Несомненно, в сульфатной среде наиболее сульфатостсек тот бетон, в котором не было как исходного, так и гидратированного минерала С3А.
Наличие в цементном камне несвязанного с гипсом гидратированного трехкальциевого алюмината объясняется недостаточной тонкостью измельчения клинкера в заводских мельницах. При таком измельчении не все количество минерала С3А вскрывается для последующей реакции с водой. Опыты по тонкому измельчению клинкера с водой "мокрым помолом" показывают, что даже в цементах, содержащих значительно большее количество минерала С3А против количеств, допускаемых в сульфатостойких цементах, удается связать практически все количество минерала С3А.
Рис.3. Сульфатная коррозия (IlI вида)
растворных образцов
Доказательством полного связывания минерала С3А гипсом служили: отсутствие разрушения образцов при длительном твердении при параллельном сравнении с образцами-эталонами, в которых использован тот же клинкер, размельченный в цементный порошок обычным сухим способом, и испытание на длительную морозостойкость.
Указанные цементы по составу исходных минералов цемента приближаются к цементам типа гипсосиликатных, технические свойства цементного камня в которых определяются группой минералов цемента - силикатов кальция С3S и C2S, минералом С3А и гипсом - CaSО4 • 2Н2О.
Проанализируем данные табл.1 предыдущей статьи. При разных способах измельчения клинкера с увеличением дисперсности цемента создаются условия для вовлечения в реакцию с водой и гипсом большего количества минерала С3А. В клинкере с 11% этого минерала при мокром измельчении не удалось вскрыть все количество минерала для реакции образования гидросульфоалюмината в период, когда
тесто находилось в упруго-вязко-пластичном состоянии. Возникновение этой реакции, когда образуются прочные и хрупкие кристаллические связи из гидратированных силикатов кальция, а также продуктов гидратации алюмоферрита, приводит к разрушению образцов.
Следовательно, как и при сульфатной коррозии, возможно аналогичное разрушение бетона в воздушно-влажной и в воздушной среде при твердении с повышенным количеством гипса в цементе заводского помола.
В табл.2 приведены сведения о степени и сроках разрушения образцов, различающихся по минералогическому составу, тонности измельчения и дозировкам гипса.
Таблица 2
При создании препятствий для увеличения объема образца из-за такого процесса образования гидросульфоалюмината удается получать бетоны с высокой водо- И бензинонепроницаемостью или (при высокой дисперсности цемента) с напряжением арматуры в железобетоне. Отметим, что при 15% гипса получается максимальный эффект упрочнения на дальние сроки твердения цемента из высокоалюминатного клинкера (кгс/см2):
R3 = 191; R7 = 274; R28 = 275; R90 = 431; R180 = 432; R360 = 405.
Т о р г о в ы й Д о м А с б о Ц е м
(495) 799-40-54
asbocem@mail.ru
КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ
|
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||