Cementa īpašības ir tās īpašības un sastāvdaļas, kas padara to par vienu no daudzpusīgākajiem un vērtīgākajiem būvmateriāliem. Īpašības ietver cementa fizikālās īpašības, kā arī ķīmiskās īpašības.
Fizikālās īpašības ietver tādus elementus kā cementa spiedes izturība un saistīšanās spēja, kas ļauj celtniekiem izveidot spēcīgas un izturīgas konstrukcijas. Ķīmiskās īpašības ir saistītas ar to, kā cementa sastāvdaļas veicina tā iespaidīgās fizikālās īpašības.
Cementa fizikālās īpašības
Cementa ķīmiskajām sastāvdaļām ir liela nozīme tā fizikālajās īpašībās. Cementa uzņēmumi veic noteiktus pielāgojumus cementa sastāvdaļās, ja vēlas izveidot specializētus cementa veidus, kuriem ir unikālas īpašības.
Smalkums
Cementa maisījuma smalkums attiecas uz cementa pulvera daļiņu izmēru sadalījumu. Šī īpašība ietekmē cementa veiktspēju un apstrādājamību. Smalkumu mēra kvadrātmetros uz kilogramu (m2/kg) vai kvadrātcentimetros uz gramu (cm2/g). Lielāks īpatnējās virsmas laukums norāda uz smalkākām daļiņām, bet mazāks īpatnējais virsmas laukums norāda uz rupjākām daļiņām.
Jo smalkākas ir cementa daļiņas, jo lielāka mijiedarbība starp ūdeni un cementa daļiņām. Tas uzlabo ķīmisko reaktivitāti un pēc tam kalcija silikāta hidrāta (CSH) gēla ražošanu. CSH gēls veido matricu, kas rada cementa sacietēšanu un izturību.
Spēcīgums
Cementa stabilitāte attiecas uz tā spēju saglabāt savu struktūru, kad tas ir sacietējis un sacietējis. Tas mēra cementa izturību pret tilpuma izmaiņām, piemēram, saraušanos un izplešanos, kas var rasties aizkavētas hidratācijas vai nestabilu ķīmisko savienojumu dēļ. Daži nestabili ķīmiskie savienojumi ietver lieko kaļķi vai magnēziju, kas laika gaitā var reaģēt ar ūdeni, izraisot izplešanos.
Ražotāji nodrošina cementa stabilitāti, izvēloties atbilstošu izejvielu maisījumu, lai saglabātu līdzsvarotu ķīmisko sastāvu. Tas ļauj tiem nodrošināt atbilstošu krāsns temperatūru klinkera ražošanas fāzē un sasmalcināt daļiņas līdz pieņemamam līmenim, neradot pārmērīgu karstumu.
Konsekvence
Cementa konsistence attiecas uz tā spēju plūst un saglabāt apstrādājamību, sajaucot ar ūdeni. Šī īpašība ir saistīta ar cementa pastas plastiskumu un plūstamību. Dažādi ķīmiskie savienojumi cementa maisījumā ietekmē cementa konsistenci to hidratācijas ātruma un reoloģisko īpašību dēļ. Piemēram, trikalcija silikāts ir diezgan reaktīvs, un tam ir nepieciešams liels ūdens daudzums, lai nodrošinātu labu konsistenci. Dikalcija silikātam ir mazāks reakcijas laiks, un tam nav nepieciešams daudz ūdens, lai sasniegtu optimālu konsistenci.
Spēks
Cementa veida stiprums attiecas uz tā spēju izturēt spiedienu no ārējiem spēkiem, vienlaikus saglabājot tā strukturālo integritāti. Šī kritiskā īpašība detalizēti raksturo cementa nestspēju un izturību. Eksperti nosaka cementa stiprību, pakļaujot cementa vai betona cilindriskus paraugus spiedes slodzei, līdz rodas kļūme. Trikalcija silikāts nodrošina cementa agrīnu stiprības pieaugumu, un dikalcija silikāts nodrošina ilgstošu izturību.
Laika iestatīšana
Cementa sacietēšanas laiks raksturo, cik ilgā laikā cementam nepieciešams, lai svaigi sajaukta cementa pasta sasniedz cietu, stingru stāvokli. Cementa ražotāji mēra sacietēšanas laiku divās kategorijās: sākotnējais iestatītais laiks un galīgais iestatīšanas laiks. Sākotnējais iestatīšanas laiks nedrīkst būt pārāk ātrs, jo tas kavē labu apstrādājamību. Galīgais iestatītais laiks nedrīkst būt pārāk garš, jo tas var palēnināt projektu virzību.
Sākotnējais vidējais iestatīšanas laiks ir no 30 līdz 45 minūtēm. Vidējais galīgās iestatīšanas laiks svārstās no 7 līdz 10 stundām. Šie laiki būs atšķirīgi specializētam cementam, piemēram, ātri cietējošam cementam vai cementam ar zemu karstumu. Trikalcija silikāta klātbūtne nodrošina ātrāku iestatīšanas laiku. Dikalcija silikāta pievienošana var aizkavēt sacietēšanas laiku.
Hidratācijas siltums
Hidratācijas siltuma īpašība attiecas uz siltuma daudzumu, kas izdalās hidratācijas procesā. Šī procesa laikā notiek eksotermiskas ķīmiskas reakcijas, kas var ietekmēt cementa apstrādājamību. Siltuma ražošana cementā ir izdevīga aukstā klimatā, bet ne siltā klimatā, kur pārāk daudz siltuma var izraisīt plaisas un/vai saraušanos, kas ietekmēs konstrukcijas izturību un izturību.
Cementa ražotāji parasti norāda sava cementa potenciālo siltuma hidratāciju, lai gan šie ierobežojumi atšķiras atkarībā no vides apstākļiem.
Aizdedzes zudums
Aizdegšanās zuduma (LOI) īpašība attiecas uz svara zudumu, kad cements tiek pakļauts augstām temperatūrām. Šī īpašība mēra gaistošo savienojumu un organisko vielu daudzumu cementa maisījumā. Lai veiktu šo testu, ražotāji pakļauj cementa daudzumu noteiktai temperatūrai, parasti aptuveni 900–1000 o C. Pēc visu gaistošo savienojumu sadegšanas paliek neorganiskie materiāli. Masas zudumu nosaka procentos no sākotnējā cementa parauga svara.
Šī īpašība palīdz cementa ražotājiem novērtēt cementa sastāva tīrību un kvalitāti, kas ietekmē cementa stiprības attīstību, izturību un izturību pret ķīmiskiem uzbrukumiem.
Tilpuma blīvums
Tilpuma blīvuma īpašība attiecas uz cementa masu uz tilpuma vienību. To izsaka kilogramos uz kubikmetru (kg/m3) vai gramos uz kubikcentimetru (g/cm3). Tas mēra cementa blīvumu, kad tas ir brīvi iepakots bez blīvēšanas. Parastā cementa vidējais tilpuma blīvuma diapazons ir no 1000-1600 kg/m3.
Īpaša gravitāte
Šī īpašība mēra cementa blīvumu līdz ūdens blīvumam noteiktā temperatūrā. Parastā cementa īpatnējais svars vidēji ir no 3,1 līdz 3,16. Īpatnējā smaguma mērīšana palīdz inženieriem precīzi izmērīt cementu ar pareizām pildvielas un ūdens proporcijām, lai sasniegtu vajadzīgo betona blīvumu.
Cementa ķīmiskās īpašības
Cementa ķīmiskās īpašības nosaka tā sastāvs. Četri galvenie ķīmiskie savienojumi cementā ir trikalcija alumināts, trikalcija silikāts, dikalcija silikāts un ferīts. Šie savienojumi hidratācijas laikā tiek pakļauti ķīmiskām izmaiņām, kas ietekmē cementa fizikālās īpašības.
Trikalcija alumināts (C3A) – šis savienojums reaģē ar ūdeni, lai sāktu hidratācijas procesu. C3A arī veicina stiprības attīstību cementā. Trikalcija silikāts (C3S) – C3S ir atbildīgs par ātru mitrināšanu un sacietēšanu. Dikalcija silikāts (C2S) – šis ķīmiskais savienojums palīdz cementam iegūt ilgstošu izturību. Ferīts (C4AF) – ferīts ir kušanas līdzeklis, kas palīdz samazināt izejvielu kušanas temperatūru krāsnī, kas veicina ražošanas procesu. Magnēzija (MgO) – neliels magnija daudzums palīdz cementam nostiprināties. Pārāk daudz magnēzija maisījumā padarīs cementu ekspansīvu un nedrošu. Sēra trioksīdi (SO3) – sēra trioksīds cementā atrodas ģipša veidā. Tas var darboties kā iestatīšanas laika paātrinātājs. Pārāk daudz SO3 var padarīt cementu ekspansīvu un nedrošu. Dzelzs oksīdi (Fe203) – šis savienojums piešķir cementam stiprību un cietību. Tas arī piešķir cementam krāsu. Sārmi – sārmu klātbūtne var palīdzēt palielināt hidratācijas ātrumu, bet arī palēnināt cementa sacietēšanas laiku. Alumīnija oksīds – Cements ar augstu alumīnija oksīda saturu var izturēt ļoti aukstas temperatūras. Silīcija dioksīda dūmi – silīcija dioksīda dūmi palīdz uzlabot cementa spiedes izturību, nodilumizturību un saķeres izturību. Pārmērīgs silīcija dioksīda izgarojumu daudzums var aizkavēt cementa sacietēšanas laiku.
Ja jums patīk mūsu lapa, lūdzu, dalieties ar saviem draugiem & Facebook
