Technologies Interior

Влияние температуры и добавок на скорость твердения цементов

06 мая 2010, 13:05

Влияние температуры и добавок на скорость твердения цементов

Температура оказывает очень большое влияние на твердение портландцементов и его производных (шлакового и пуццоланового портландцемента и др.).

Влияние температуры и добавок на Скорость твердения портландцементов

При температурах от 0 до 5—8° С происходит значительное (в 2—3 раза) по сравнению с твердением при обычных температурах замедление этих процессов, а при температурах ниже 0° они почти полностью прекращаются.

Повышение же температуры твердеющих растворов и бетонов сопровождается большим ускорением роста прочности. Оно становится достаточно заметным уже при температурах 30—40° С в бетонных смесях при их твердении в теплые периоды года. В больших же массивах эти температуры могут держаться и в холодное время.

Резкое ускорение процессов твердения цементов и бетонов наступает при температурах 70—100°С и особенно при 175—200° С и выше. Однако такое интенсивное воздействие температуры на твердение цементов, а следовательно, и бетонов проявляется лишь при наличии в них воды в жидком состоянии. Недостаток воды во время твердения при повышенных температурах не только замедляет процессы гидратации, но и снижает прочность и стойкость бетонов. При полном испарении воды процессы твердения прекращаются.

Благоприятное влияние повышенных температур на скорость твердения бетонов послужило основой разработки и широкого применения в практике двух методов их тепловлажностной обработки.

Один из них предусматривает обработку твердеющего бетона при температуре обычно в пределах 70—100° С и осуществляется при атмосферном давлении. В этом случае бетон нагревают с помощью пара, электроэнергии, инфракрасных лучей и т. п.

Второй метод основан на тепловлажностной обработке бетонов под давлением насыщенного пара 9—16 ат и более при температурах 174,5— 200° С и выше. Во избежание испарения воды из бетонов при температурах, превышающих 100° С, обработку следует вести в замкнутых емкостях, выдерживающих указанные давления (автоклавы, специальные герметические формы). Нагревают бетоны при этом методе обычно посредством пара соответствующего давления, подаваемого в автоклав из парового котла. Бетоны в герметических формах можно нагревать с помощью пара, электроэнергии и высококипящих жидкостей.

Обычно с помощью паровой обработки бетонов на современных цементах в течение изотермического прогрева 8—10 ч при температуре 80—100° С достигается (сразу после пропаривания) прочность, равная 60— 75% от 28-суточной. При применении быстротвердею-щих цементов (БТЦ) продолжительность изотермического прогрева при указанных температурах ограничивается обычно 4—6 ч, так как более длительное пропа-ривание мало сказывается на дальнейшем росте прочности.

Прочность бетонов на портландцементах после пропаривания растет, но она часто оказывается несколько ниже, чем у тех же бетонов, твердевших в нормальных условиях.

Автоклавной обработке подвергают бетоны, изготовленные на цементах, содержащих 30—50% тонкомолотых кремнеземистых материалов (кварцевый песок, вулканические породы и т. п.). В течение 6—8 ч при температурах 175—185°С она позволяет получать бетоны с прочностью, приблизительно равной той, какую они имели бы через 28 суток нормального твердения,, если были бы изготовлены из чистого цемента без добавки. Запаривание при температурах 190—200°С и выше позволяет довести продолжительность тепловлажностной обработки до 3—5 ч. При этом важно отметить, что автоклавная обработка позволяет не только резко сократить время твердения бетонов и уменьшить расход цемента, но и получать прочность до 1000 кгс/см2 и более.

Влияние температуры на интенсивность роста прочности бетонов на цементах разного минералогического состава, кристаллической структуры и степени измельчения проявляется по-разному. При этом играет роль и водоцементное отношение, при котором изготовлены раствор или бетон.

Данные С. А. Миронова и Л. А. Малининой, представленные в табл. 22, свидетельствуют о большой разнице во влиянии тепловлажностной обработки при 80 С на отдельные клинкерные минералы.

По этим данным, как и ранее приведенным, наиболее интенсивно твердеют в нормальных условиях и при 80° С C3S и C4AF. Вместе с тем тепловлажностная обработка, мало отражаясь на прочности C2S, способствует интенсификации дальнейшего твердения этого минерала. Как видно из табл. 22, отрицательные результаты получены при твердении С3А. Однако, как уже отмечалось, минерал этот оказывается полезным в сочетании с другими.

Другие статьи категории «Строительные материалы»

Применение цемента в строительной индустрии.

Применение цемента в строительной индустрии. Любой, кто прямо или косвенно столкнулся со строительством, а тем более производственники и профессиональные строители, согласятся, что цемент является одним из самых используемых строительных материалов в строительной индустрии.

Набухание цементного теста

Во время твердения цементного теста объем его изменяется. В первые часы после его изготовления возможно некоторое уменьшение объема теста вследствие испарения воды и седиментационных явлений, не компенсируемых тепловым расширением системы.

Химические реакции при твердении цементов

При твердении цемента происходят реакции гидратации, гидролиза и обменного взаимодействия, протекающие при затворении цемента водой в жидкой фазе или на поверхности твердых частиц цемента.
Комментарии к этой заметке больше не принимаются.
Все заметки категории «Строительные материалы»