влияние удельной поверхности и фазового состава цемента на коэфициент водоотделения

Статьи с интернет-конференций БГТУ им. В. Г. Шухова

Нормантович А.С., асп.
Коновалов В. М., канд. техн. наук, доц.

Белгородский Государственный Технологический Университет им. В. Г. Шухова

Водоотделение имеет огромное значение для однородности бетона и для прочного сцепления твердеющего в нем цемента с крупным наполнителем и железной арматурой. Отделяющийся слой воды из бетона может скапливаться над последовательно укладываемыми слоями бетона, а это мешает сцеплению слоев, так как между ними образуется прослойка с относительно большим содержанием воды. Расслаивание происходит не только по поверхности слоев уложенного бетона, но и внутри вблизи заполнителей. Отделяющаяся вода нарушает связь цементного камня с крупными заполнителями и арматурой, а при испарении воды образуются поры, которые способствуют проникновению агрессивных жидкостей в глубину бетона.
По данным [1,2], седиментационные процессы могут иметь место только в период, предшествующий образованию достаточно устойчивой коагуляционной структуры. Поэтому все факторы, содействующие ускорению образования такой структуры, будут устранять вредное влияние водоотделения.Такими факторами являются: более тонкий помол цемента, снижение водоцементного отношения, увеличенное содержание в цементе трехкальциевого алюмината.
Положительное влияние высокой тонкости помола на темп структурообразования отмечается многими авторами, однако этот очевидный вывод не подтверждается практикой работы ряда заводов. Так при увеличение удельной поверхности цемента марки ПЦ-500-Д0 с 330 м2/кг до 400 м2/кг водоотделение снизилось с 29% до 28%. При дальнейшем увеличении удельной поверхности до 430 м2/кг водоотделение не только не уменьшилось, но и увеличилось до 31%. Цемент марки ПЦ-400-Д0 показал аналогичные результаты, при увеличение удельной поверхности с 330 м2/кг до 400 м2/кг водоотделение не уменьшилось. Результаты приведены на рисунке. Увеличение удельной поверхности не снизило водоотделение, но скорость водоотделения при более тонком помоле медленнее, чем при более грубом. Время седиментации увеличивается за счет удерживания мелкодисперсной фракции во взвешенном состоянии, т. е. за счет уменьшения действия сил гравитации. Опыт показал, что увеличение удельной поверхности с 330 до 430м2/кг не приводит к существенному изменению водоотделения.

Влияния фазового состава цемента на его водоудерживающую способность представлены в таблице. Белый портландцемент щуровского завода с содержанием трехкальциевого алюмината (С3А) 15% обладает водоотделением 30%. Старооскольский цемент с содержанием С3А около 7 % имеет аналогичное водоотделение. В тоже время цемент теплоозёрского завода с содержанием трёхкальциего алюмината всего 5 % и 14 % четырёхкальциего алюмоферрита характеризуется относительно не высоким водоотделением в 18 %. Таким образом, не подтверждаются данные [1], о том, что увеличенное содержание в цементе трехкальциевого алюмината способствует снижению водоотделения.
Исследование разбавленных цементных суспензий показало, что образующаяся жидкая фаза представлена гетерогенной системой - коллоидными растворами с дисперсной фазой. В коллоидных растворах интенсивно развиваются электрокинетические явления, сопровождающиеся периодической коагуляцией и пептизацией продуктов коагуляции в результате перезарядки частиц. Определение роли знака и величины заряда на реагирующем веществе и продукте реакции играет огромную роль в прогнозирование свойств цемента и бетона. Цементные системы коагулируют при снижение знака заряда поверхности до 30 мВ [3].

Для снижения водоотделения (уменьшения коагуляции системы) необходимо повысить заряд поверхности частиц или ввести частицы, одноименно заряженные с поверхностью. Гидратированные цементы обладают отрицательным зарядом поверхности, т.е. для их стабилизации (предотвращения коагуляции) необходимо вводить вещества несущие отрицательный заряд. Такими добавками могут быть: опока, молотый песок, трепел. Введение кремнезёмистых добавок позволило несколько снизить водоотделение, данные приведены в таблице 2. Более существенного снижения водоотделения можно добиться, увеличив количество их ввода, однако это снизит активность цемента.
Таблица 2
Влияние кремнеземистых добавок на коэффициент водотделения

Список литературы

1. Бутт Ю.М., Окороков С.Д., Сычев М. М., Тимашев В.В. Технология вяжущих веществ.. М.: Высшая школа, 1965.
2. Химия цемента./Под редакцией Х. Ф. У. Тейлора.. М.: 1969
3. Сватовская Л.Б., Сычев М.М.. Активированное твердение цементов.. Л.: 1983.

http://conf.bstu.ru/conf/docs/0029/0603.doc

Дополнительно:

Copyright © 2007-2023, Интернет-журнал о цементе РуЦЕМ. РУ (RuCEM. RU) Свидетельство о регистрации Эл № ФС77-34787 зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций от 25 декабря 2008 года, Отраслевой портал ЦЕМЕНТ. РУ (CEMENT. RU) Свидетельство о регистрации Эл № ФС77-34786 зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций 25 декабря 2008 года. Учредители: Очкин Ю.И., Ерокин Ю.А. Главный редактор: Ерокин Ю.А. Адрес электронной почты Редакции: yerokin@yandex.ru Телефон Редакции: +7 (8453) 68-33-82 Администрация портала не несет ответственности за содержание информации и рекламы оставленной третьими лицами. При использовании информации, активная ссылка на RuCEM.RU обязательна 16+