Свойства цемента – это качества и ингредиенты, которые делают его одним из самых универсальных и ценных существующих строительных материалов. Свойства включают в себя физические свойства, а также химические свойства цемента.
К физическим свойствам относятся такие элементы, как прочность цемента на сжатие и связующая способность, которые позволяют строителям создавать прочные и долговечные конструкции. Химические свойства связаны с тем, как ингредиенты цемента способствуют его впечатляющим физическим качествам.
Физические свойства цемента
Химические компоненты цемента играют значительную роль в его физических свойствах. Цементные компании вносят определенные коррективы в состав цемента, когда хотят создать специализированные виды цемента, обладающие уникальными свойствами.
тонкость
Крупность цементной смеси относится к гранулометрическому составу цементного порошка. Это свойство влияет на эксплуатационные характеристики и удобоукладываемость цемента. Крупность измеряется в квадратных метрах на килограмм (м2/кг) или квадратных сантиметрах на грамм (см2/г). Более высокая удельная поверхность указывает на более мелкие частицы, а более низкая удельная поверхность указывает на более крупные частицы.
Чем мельче частицы цемента, тем сильнее взаимодействие между водой и частицами цемента. Это повышает химическую активность и последующее производство геля гидрата силиката кальция (CSH). Гель CSH образует матрицу, которая обеспечивает затвердевание и прочность цемента.
разумность
Прочность цемента означает его способность сохранять свою структуру после схватывания и затвердевания. Он измеряет устойчивость цемента к изменениям объема, таким как усадка и расширение, которые могут возникнуть из-за задержки гидратации или нестабильных химических соединений. Некоторые нестабильные химические соединения включают избыток извести или магнезии, которые со временем могут вступить в реакцию с водой, вызывая расширение.
Производители обеспечивают безопасность цемента, подбирая правильную смесь сырьевых ингредиентов для поддержания сбалансированного химического состава. Это позволяет им обеспечивать правильную температуру печи на этапе производства клинкера и измельчать частицы до приемлемого уровня без чрезмерного выделения тепла.
Последовательность
Консистенция цемента означает его способность течь и сохранять работоспособность при смешивании с водой. Это свойство связано с пластичностью и текучестью цементного теста. Различные химические соединения в цементной смеси влияют на консистенцию цемента из-за скорости гидратации и реологических свойств. Например, силикат трикальция весьма реакционноспособен и для хорошей консистенции требует большого количества воды. Дикальцийсиликат имеет более короткое время реакции и не требует много воды для достижения оптимальной консистенции.
Сила
Прочность цемента означает его способность выдерживать давление внешних сил, сохраняя при этом структурную целостность. Это важнейшее свойство определяет несущую способность и долговечность цемента. Специалисты определяют прочность цемента, подвергая цилиндрические образцы цемента или бетона сжимающей нагрузке до тех пор, пока не произойдет разрушение. Силикат трикальция обеспечивает ранний прирост прочности цемента, а силикат дикальция обеспечивает длительную прочность.
Назначить время
Время схватывания цемента показывает, сколько времени требуется цементу, чтобы свежеприготовленное цементное тесто достигло твердого твердого состояния. Производители цемента измеряют время схватывания по двум категориям: время начального схватывания и время окончательного схватывания. Начальное время схватывания не должно быть слишком быстрым, поскольку это ухудшает хорошую удобоукладываемость. Окончательно установленное время не должно быть слишком продолжительным, поскольку это может замедлить ход реализации проектов.
Начальное среднее время схватывания составляет 30-45 минут. Среднее время окончательного схватывания колеблется в пределах 7-10 часов. Для специализированного цемента, такого как быстротвердеющий цемент или низкотемпературный цемент, это время будет другим. Присутствие трехкальциевого силиката приводит к более быстрому схватыванию. Добавление дикальциевого силиката может замедлить время схватывания.
Тепло гидратации
Под теплотой гидратации понимают количество тепла, которое выделяется в процессе гидратации. Во время этого процесса происходят экзотермические химические реакции, которые могут повлиять на удобоукладываемость цемента. Выделение тепла в цементе полезно в холодном климате, но не в теплом климате, где слишком большое выделение тепла может вызвать трещины и/или усадку, что повлияет на прочность и долговечность конструкции.
Производители цемента обычно указывают потенциальную тепловую гидратацию своего цемента, хотя эти пределы могут варьироваться в зависимости от условий окружающей среды.
Потеря зажигания
Свойство потери воспламенения (LOI) относится к количеству потери веса, когда цемент подвергается воздействию высоких температур. Это свойство измеряет количество летучих соединений и органических веществ в цементной смеси. Для проведения этого испытания производители подвергают определенное количество цемента воздействию определенной температуры, обычно около 900–1000° C. После того, как все летучие соединения сгорели, неорганические материалы остаются. Потерю массы определяют в процентах от массы исходной пробы цемента.
Это свойство помогает производителям цемента оценить чистоту и качество цементной композиции, что влияет на прочность, долговечность и стойкость цемента к химическому воздействию.
Объемная плотность
Свойство объемной плотности относится к массе цемента в единице объема. Это выражается в килограммах на кубический метр (кг/м3) или граммах на кубический сантиметр (г/см3). Он измеряет плотность цемента, когда он уложен неплотно и без уплотнения. Средний диапазон объемной плотности обычного цемента составляет 1000-1600 кг/м3.
Удельный вес
Это свойство измеряет плотность цемента относительно плотности воды при определенной температуре. Удельный вес обычного цемента составляет в среднем 3,1–3,16. Измерение удельного веса помогает инженерам точно измерить цемент с правильными пропорциями заполнителя и воды для достижения необходимой плотности бетона.
Химические свойства цемента
Химические свойства цемента определяются его составом. Четыре основных химических соединения в цементе — это алюминат трикальция, силикат трикальция, силикат дикальция и феррит. Эти соединения претерпевают химические изменения во время гидратации, которые влияют на физические свойства цемента.
Трикальцийалюминат (C3A) – это соединение реагирует с водой, запуская процесс гидратации. C3A также приводит к увеличению прочности цемента. Трикальцийсиликат (C3S) – C3S отвечает за быструю гидратацию и затвердевание. Дикальцийсиликат (C2S) – это химическое соединение помогает цементу обрести длительную прочность. Феррит (C4AF). Феррит представляет собой флюс, который помогает снизить температуру плавления сырья в печи, что облегчает производственный процесс. Магнезия (MgO). Небольшое количество магнезии помогает цементу набрать прочность. Слишком большое количество магнезии в смеси сделает цемент расширяющимся и ненадежным. Триоксиды серы (SO3) – Триоксид серы присутствует в цементе в виде гипса. Он может действовать как ускоритель времени схватывания. Слишком большое количество SO3 может сделать цемент дорогостоящим и ненадежным. Оксиды железа (Fe203) – это соединение придает цементу прочность и твердость. Это также придает цементу цвет. Щелочи. Присутствие щелочей может помочь увеличить скорость гидратации, но также замедлить время схватывания цемента. Глинозем. Цемент с высоким содержанием глинозема может выдерживать очень низкие температуры. Пары кремнезема. Пары кремнезема помогают улучшить прочность на сжатие, стойкость к истиранию и прочность сцепления цемента. Чрезмерное количество паров кремнезема может замедлить схватывание цемента.
Если вам понравилась наша страница, поделитесь с друзьями & Фейсбук
