Tsemendi omadused on omadused ja koostisosad, mis teevad sellest ühe kõige mitmekülgsema ja väärtuslikuma ehitusmaterjali. Omadused hõlmavad nii tsemendi füüsikalisi kui ka keemilisi omadusi.
Füüsikalised omadused hõlmavad selliseid elemente nagu tsemendi survetugevus ja sidumisvõime, mis võimaldavad ehitajatel luua tugevaid ja vastupidavaid struktuure. Keemilised omadused on seotud sellega, kuidas tsemendi koostisosad aitavad kaasa selle muljetavaldavatele füüsikalistele omadustele.
Tsemendi füüsikalised omadused
Tsemendi keemilised komponendid mängivad selle füüsikalistes omadustes olulist rolli. Tsemendiettevõtted teevad tsemendi koostisosi teatud kohandusi, kui nad soovivad luua spetsiaalseid tsemenditüüpe, millel on ainulaadsed omadused.
Peenus
Tsemendisegu peenus viitab tsemendipulbri osakeste suuruse jaotusele. See omadus mõjutab tsemendi jõudlust ja töödeldavust. Peenust mõõdetakse ruutmeetrites kilogrammi kohta (m2/kg) või ruutsentimeetrites grammi kohta (cm2/g). Suurem eripind tähistab peenemaid osakesi ja väiksem eripind jämedamaid osakesi.
Mida peenemad on tsemendiosakesed, seda suurem on vee ja tsemendiosakeste koostoime. See suurendab kaltsiumsilikaathüdraadi (CSH) geeli keemilist reaktsioonivõimet ja sellele järgnevat tootmist. CSH geel moodustab maatriksi, mis loob tsemendi kõvenemise ja tugevuse.
Helikindlus
Tsemendi vastupidavus viitab selle võimele säilitada oma struktuur pärast seda, kui see on hangunud ja kõvenenud. See mõõdab tsemendi vastupidavust mahumuutustele, nagu kokkutõmbumine ja paisumine, mis võivad tekkida hilinenud hüdratsiooni või ebastabiilsete keemiliste ühendite tõttu. Mõned ebastabiilsed keemilised ühendid hõlmavad liigset lubi või magneesiumi, mis võivad aja jooksul veega reageerida, põhjustades paisumist.
Tootjad tagavad tsemendi tugevuse, valides õige toorainete segu, et säilitada tasakaalustatud keemiline koostis. See võimaldab neil tagada klinkri tootmisfaasis ahju õiged temperatuurid ja jahvatada osakesed vastuvõetava tasemeni ilma liigse soojuse tekketa.
Järjepidevus
Tsemendi konsistents viitab selle võimele voolata ja säilitada töödeldavust veega segamisel. See omadus on seotud tsemendipasta plastilisuse ja voolavusega. Tsemendisegus sisalduvad erinevad keemilised ühendid mõjutavad tsemendi konsistentsi nende hüdratatsioonikiiruse ja reoloogiliste omaduste tõttu. Näiteks trikaltsiumsilikaat on üsna reaktiivne ja vajab hea konsistentsi saavutamiseks palju vett. Dikaltsiumsilikaadil on madalam reaktsiooniaeg ja see ei vaja optimaalse konsistentsi saavutamiseks palju vett.
Tugevus
Teatud tüüpi tsemendi tugevus viitab selle võimele taluda välisjõudude survet, säilitades samal ajal selle struktuuri terviklikkuse. See kriitiline omadus kirjeldab üksikasjalikult tsemendi kandevõimet ja vastupidavust. Eksperdid määravad tsemendi tugevuse, allutades silindrilistele tsemendi- või betoonikehadele survekoormusele kuni rikke ilmnemiseni. Trikaltsiumsilikaat annab tsemendile varajase tugevuse ja dikaltsiumsilikaat toetab pikaajalist tugevust.
Kellaaja määramine
Tsemendi tardumisaeg kirjeldab, kui kaua tsemendil kulub värskelt segatud tsemendipasta tahke ja kõva oleku saavutamiseks. Tsemenditootjad mõõdavad tardumisaega kahes kategoorias: algne seadistusaeg ja lõplik seadistusaeg. Algne seadistusaeg ei tohiks olla liiga kiire, sest see pärsib head töödeldavust. Lõplik määratud aeg ei tohiks olla liiga pikk, kuna see võib aeglustada projektide edenemist.
Esialgsed keskmised seadistusajad on vahemikus 30-45 minutit. Keskmine lõplik seadistusaeg jääb vahemikku 7-10 tundi. Spetsiaalse tsemendi, näiteks kiiresti kõveneva tsemendi või madala kuumusega tsemendi puhul on need ajad erinevad. Trikaltsiumsilikaadi olemasolu põhjustab kiiremaid tardumisaegu. Dikaltsiumsilikaadi lisamine võib tardumisaega edasi lükata.
Hüdratsiooni soojus
Hüdratsioonisoojuse omadus viitab soojushulgale, mis vabaneb hüdratatsiooniprotsessi käigus. Selle protsessi käigus toimuvad eksotermilised keemilised reaktsioonid, mis võivad mõjutada tsemendi töödeldavust. Soojuse tootmine tsemendis on kasulik külmas kliimas, kuid mitte soojas kliimas, kus liiga palju soojust võib tekitada pragusid ja/või kokkutõmbumist, mis mõjutab konstruktsiooni tugevust ja vastupidavust.
On tavaline, et tsemenditootjad loetlevad oma tsemendi võimaliku soojushüdratatsiooni, kuigi need piirid sõltuvad keskkonnatingimustest.
Süütekaotus
Süütekadu (LOI) viitab kaalukaotusele, kui tsement on kõrgel temperatuuril. See omadus mõõdab lenduvate ühendite ja orgaaniliste materjalide kogust tsemendisegus. Selle katse läbiviimiseks seavad tootjad teatud koguse tsementi kindlaksmääratud temperatuurile, tavaliselt umbes 900–1000 °C. Pärast kõigi lenduvate ühendite põlemist jäävad anorgaanilised materjalid alles. Kaalukadu määratakse protsendina esialgse tsemendiproovi massist.
See omadus aitab tsemenditootjatel hinnata tsemendi koostise puhtust ja kvaliteeti, mis mõjutab tsemendi tugevust, vastupidavust ja vastupidavust keemilistele rünnakutele.
Puistetiheduse
Puistetiheduse omadus viitab tsemendi massile ruumalaühiku kohta. Seda väljendatakse kilogrammides kuupmeetri kohta (kg/m3) või grammides kuupsentimeetri kohta (g/cm3). See mõõdab tsemendi tihedust, kui see on lahtiselt pakitud ilma tihendamiseta. Tavatsemendi keskmine puistetiheduse vahemik on 1000-1600 kg/m3.
Erikaal
See omadus mõõdab tsemendi tihedust vee tiheduseks kindlal temperatuuril. Tavatsemendi erikaal on keskmiselt vahemikus 3,1-3,16. Erikaalu mõõtmine aitab inseneridel täpselt mõõta tsementi täitematerjali ja vee õiges vahekorras, et saavutada vajalik betooni tihedus.
Tsemendi keemilised omadused
Tsemendi keemilised omadused määratakse selle koostise järgi. Tsemendi neli peamist keemilist ühendit on trikaltsiumaluminaat, trikaltsiumsilikaat, dikaltsiumsilikaat ja ferriit. Need ühendid läbivad hüdratsiooni ajal keemilisi muutusi, mis mõjutavad tsemendi füüsikalisi omadusi.
Trikaltsiumaluminaat (C3A) – see ühend reageerib veega, et alustada hüdratatsiooniprotsessi. C3A suurendab ka tsemendi tugevust. Trikaltsiumsilikaat (C3S) – C3S vastutab kiire hüdratatsiooni ja kõvenemise eest. Dikaltsiumsilikaat (C2S) – see keemiline ühend aitab tsemendil saada pikaajalist tugevust. Ferriit (C4AF) – Ferriit on räbusti, mis aitab alandada toormaterjalide sulamistemperatuuri ahjus, mis aitab kaasa tootmisprotsessile. Magneesium (MgO) – väike kogus magneesiumi aitab tsemendil tugevust saada. Liiga palju magneesiumi segus muudab tsemendi paisuvaks ja ebakindlaks. Vääveltrioksiidid (SO3) – vääveltrioksiid esineb tsemendis kipsi kujul. See võib toimida seadistusaja kiirendajana. Liiga palju SO3 võib muuta tsemendi paisuvaks ja ebakindlaks. Raudoksiidid (Fe203) – see ühend lisab tsemendile tugevust ja kõvadust. See annab ka tsemendi värvi. Leelised – Leeliste olemasolu võib aidata suurendada hüdratatsiooni kiirust, aga ka aeglustada tsemendi tardumisaega. Alumiiniumoksiid – suure alumiiniumoksiidisisaldusega tsement talub väga külmasid temperatuure. Ränidioksiidi aurud – ränidioksiidi aurud aitavad parandada tsemendi survetugevust, kulumiskindlust ja nakketugevust. Liigne kogus ränidioksiidi auru võib tsemendi tardumisaega edasi lükata.
Kui teile meeldib meie leht, jagage seda oma sõpradega & Facebook
