Svojstva cementa su kvalitete i sastojci koji ga čine jednim od najsvestranijih i najvrednijih građevinskih materijala koji postoje. Svojstva uključuju fizička svojstva kao i hemijska svojstva cementa.
Fizička svojstva uključuju elemente kao što su tlačna čvrstoća cementa i sposobnost vezivanja koji omogućavaju graditeljima da stvore jake i izdržljive strukture. Hemijska svojstva povezana su sa načinom na koji sastojci u cementu doprinose njegovim impresivnim fizičkim kvalitetima.
Fizička svojstva cementa
Hemijske komponente cementa igraju značajnu ulogu u njegovim fizičkim svojstvima. Cementne kompanije vrše određena prilagođavanja sastojaka cementa kada žele da stvore specijalizovane vrste cementa koje imaju jedinstvena svojstva.
Fineness
Finoća cementne mješavine odnosi se na raspodjelu veličine čestica cementnog praha. Ovo svojstvo utiče na performanse i obradivost cementa. Finoća se mjeri u kvadratnim metrima po kilogramu (m2/kg) ili kvadratnim centimetrima po gramu (cm2/g). Veća specifična površina ukazuje na sitnije čestice, a niža specifična površina ukazuje na grublje čestice.
Što su sitnije čestice cementa, to je veća interakcija između vode i čestica cementa. Ovo poboljšava hemijsku reaktivnost i naknadnu proizvodnju gela kalcijum silikat hidrata (CSH). CSH gel formira matricu koja stvara stvrdnjavanje i čvrstoću cementa.
Soundness
Čvrstoća cementa se odnosi na njegovu sposobnost da zadrži svoju strukturu nakon što se stegne i očvrsne. Mjeri otpornost cementa na promjene volumena kao što su skupljanje i širenje do kojih može doći zbog odgođene hidratacije ili nestabilnih kemijskih spojeva. Neki nestabilni hemijski spojevi uključuju višak vapna ili magnezija koji mogu vremenom reagirati s vodom uzrokujući ekspanziju.
Proizvođači osiguravaju čvrstoću cementa odabirom odgovarajuće mješavine sirovih sastojaka za održavanje uravnoteženog kemijskog sastava. To im omogućava da osiguraju odgovarajuću temperaturu peći u fazi proizvodnje klinkera i samelju čestice do prihvatljivog nivoa bez prekomjernog stvaranja topline.
Dosljednost
Konzistencija cementa se odnosi na njegovu sposobnost da teče i održava obradivost kada se pomiješa s vodom. Ovo svojstvo se odnosi na plastičnost i fluidnost cementne paste. Različiti hemijski spojevi unutar cementne mješavine utječu na konzistenciju cementa zbog svoje stope hidratacije i reoloških svojstava. Na primjer, trikalcij silikat je prilično reaktivan i zahtijeva veliku količinu vode za dobru konzistenciju. Dikalcij silikat ima kraće vrijeme reakcije i ne zahtijeva puno vode za postizanje optimalne konzistencije.
Snaga
Čvrstoća vrste cementa odnosi se na njegovu sposobnost da izdrži pritisak vanjskih sila, a da pritom zadrži svoj strukturni integritet. Ovo kritično svojstvo opisuje nosivost i izdržljivost cementa. Stručnjaci određuju čvrstoću cementa izlažući cilindrične uzorke cementa ili betona tlačnom opterećenju sve dok ne dođe do kvara. Trikalcijum silikat daje cementu rano povećanje čvrstoće, a dikalcijum silikat podržava dugotrajnu čvrstoću.
Podešavanje vremena
Vrijeme vezivanja cementa opisuje koliko je potrebno cementu da svježe izmiješana cementna pasta postigne čvrsto, čvrsto stanje. Proizvođači cementa mjere vrijeme vezivanja u dvije kategorije: početno vrijeme vezanja i vrijeme konačnog stvrdnjavanja. Početno vrijeme postavljanja ne bi trebalo biti prebrzo jer to sprečava dobru obradivost. Konačno postavljeno vrijeme ne bi trebalo biti predugo jer to može usporiti napredak na projektima.
Početno prosječno vrijeme postavljanja je između 30-45 minuta. Prosečno vreme konačnog podešavanja kreće se između 7-10 sati. Ova vremena će biti drugačija za specijalizirani cement kao što je cement brzog stvrdnjavanja ili cement niske topline. Prisustvo trikalcijum silikata dovodi do bržeg stvrdnjavanja. Dodavanje dikalcijum silikata može odgoditi vrijeme vezivanja.
Toplota hidratacije
Svojstvo topline hidratacije odnosi se na količinu topline koja se oslobađa tokom procesa hidratacije. Tokom ovog procesa dolazi do egzotermnih hemijskih reakcija koje mogu uticati na obradivost cementa. Proizvodnja topline u cementu je korisna u hladnim klimama, ali ne i u toplim klimatskim uvjetima gdje previše stvaranja topline može uzrokovati pukotine i/ili skupljanje što će utjecati na čvrstoću i izdržljivost konstrukcije.
Uobičajeno je da proizvođači cementa navedu potencijalnu toplinsku hidrataciju za svoj cement, iako će ta ograničenja varirati ovisno o uvjetima okoline.
Gubitak paljenja
Svojstvo gubitka paljenja (LOI) odnosi se na količinu izgubljene težine kada je cement podložan visokim temperaturama. Ovo svojstvo mjeri količinu isparljivih spojeva i organskih materijala u cementnoj mješavini. Da bi sproveli ovaj test, proizvođači izlažu određenu količinu cementa određenoj temperaturi, obično oko 900o-1000oC. Nakon što su sva hlapljiva jedinjenja sagorela, neorganski materijali ostaju. Gubitak težine se određuje kao postotak težine početnog uzorka cementa.
Ovo svojstvo pomaže proizvođačima cementa da procijene čistoću i kvalitet sastava cementa koji utječe na razvoj čvrstoće, trajnost i otpornost cementa na kemijske napade.
Bulk Density
Svojstvo nasipne gustine odnosi se na masu cementa po jedinici zapremine. Ovo se izražava u kilogramima po kubnom metru (kg/m3) ili gramima po kubnom centimetru (g/cm3). Ovo mjeri gustinu cementa kada je labavo nabijen bez zbijanja. Prosječni raspon zapreminske gustine običnog cementa je od 1000-1600 kg/m3.
Specifična gravitacija
Ovo svojstvo mjeri gustinu cementa do gustine vode na određenoj temperaturi. Specifična težina običnog cementa je u prosjeku između 3,1-3,16. Mjerenje specifične težine pomaže inženjerima da precizno izmjere cement s ispravnim proporcijama agregata i vode kako bi postigli gustinu betona koja im je potrebna.
Hemijska svojstva cementa
Hemijska svojstva cementa određena su njegovim sastavom. Četiri glavna hemijska jedinjenja u cementu su trikalcijum aluminat, trikalcijum silikat, dikalcijum silikat i ferit. Ova jedinjenja prolaze kroz hemijske promene tokom hidratacije koje utiču na fizička svojstva cementa.
Trikalcijum aluminat (C3A) – Ovo jedinjenje reaguje sa vodom da bi pokrenuo proces hidratacije. C3A također dovodi do razvoja čvrstoće u cementu. Trikalcijum silikat (C3S) – C3S je odgovoran za brzu hidrataciju i stvrdnjavanje. Dikalcijum silikat (C2S) – Ovo hemijsko jedinjenje pomaže cementu da dobije dugotrajnu čvrstoću. Ferit (C4AF) – Ferit je sredstvo za fluksiranje koje pomaže u smanjenju temperature topljenja sirovina u peći što pomaže proizvodnom procesu. Magnezija (MgO) – Mala količina magnezija pomaže cementu da dobije snagu. Previše magnezija u mješavini učinit će cement ekspanzivnim i nezdravim. Sumporni trioksidi (SO3) – Sumporni trioksid je prisutan u cementu u obliku gipsa. Može djelovati kao akcelerator vremena postavljanja. Previše SO3 može učiniti cement ekspanzivnim i nezdravim. Oksidi željeza (Fe203) – Ova smjesa dodaje čvrstoću i tvrdoću cementu. Takođe daje boju cementu. Alkalije – Prisustvo alkalija može pomoći da se poveća brzina hidratacije, ali i uspori vrijeme vezivanja cementa. Glinica – Cement sa visokim sadržajem glinice može izdržati vrlo niske temperature. Isparenja silicijevog dioksida – Pare silicijevog dioksida pomažu u poboljšanju tlačne čvrstoće, otpornosti na abraziju i čvrstoće vezivanja cementa. Prekomjerna količina silicijum dioksida može odgoditi vrijeme vezivanja cementa.
Ako vam se sviđa naša stranica, podijelite je sa svojim prijateljima & Facebook