Основные свойства портландцемента

1. Тонкость помола

а) ситовой анализ;

Через сито №008 должно проходить не менее 85% массы пробы.

б) удельная поверхность при помощи поверхностномера ПСХ (S_пц =2500…3500 см²/г);

2. Истинная плотность ρ_пц ≈ 2,9…3,1 г/см³;

3. Средняя плотность ρ^о_пц ≈ 0,9…1,6 г/см³;

4. Нормальная густота цементного теста – это такая консистенция его, при которой пестик прибора Вика не доходит до дна кольца на 5…7 мм.

5. Равномерность изменения объёма

Равномерность изменения объёма твердеющего цемента определяется путём трёхчасового кипячения лепёшек суточного возраста изготовленных из цементного теста нормальной густоты.

6. Сроки схватывания

Выполняется точно так же, как у гипса.

Начало схватывания должно наступать не ранее 45 минут, конец схватывания — не позднее 10 часов.

7. Консистенция (нормальная густота) цементного раствора

Консистенция цементного раствора — водо-цементное отношение, которое определяется по специальной методике (с использованием встряхивающего столика).

8. Активность и марка ПЦ

Марка цемента (R_ц²⁸) — гарантированный предел прочности при сжатии половинок стандартных образцов 4х4х16 см в возрасте 28 суток, после хранения в воде при температуре +20 ºС.

Образцы изготовляются из раствора нормальной густоты состава 1:3 (на одну часть цемента приходится три части песка).

Испытания:

- на изгиб

[МПа, кгс/см²]

К онцы балок испытываются на сжатие по которым и определяется марка ПЦ

металлическая пластина F=25 см²

R=P/F=P/25 [МПа, кгс/см²]

Активность — прочность при сжатии или изгибе стандартных образцов в любом возрасте (обычно активность при сжатии), т.е. 1 сутки, 3 суток, … , 28 суток, … , 1 год, 10 лет.

Марка цемента определяется по пределам прочности при сжатии и изгибе в возрасте 28 суток.

Марки ПЦ по ГОСТу: 400, 500, 550, 600 (кгс/см²).

Для оценки прочности при сжатии цементо-песчаных образцов вместо марок могут использоваться классы (определенные в МПа): 22,5; 32,5; 42,5; 52,5. Цементы разделяют на цемент нормального и ускоренного твердения (к последнему добавляют букву R).

Теория твердения пц

3 классические теории:

1. Кристаллизационная гипотеза Ле Шателье, 1887 г.

Процесс твердения рассматривается как растворение вяжущего вещества в воде до образования насыщенного раствора, пересыщенного по отношению к гидратным новообразованиям, которые поэтому выкристаллизовываются. Кристаллы новообразований, имеющие игольчатую форму, переплетаются, срастаются в монолит, создавая прочный камень.

2. Коллоидная гипотеза Михаэлиса, 1893 г.

Процесс твердения происходит в результате взаимодействия воды с исходным вяжущим на его поверхности (топохимическая реакция) путём проникания молекул воды в решётку вяжущего и возникновения гелевидных гидратных новообразований. Затем происходит их постепенное самоуплотнение, приводящее к росту прочности твердеющей системы.

3. В 1925 – 1927 гг. акад. Байков, объединил эти теории.

- растворение безводных соединений, входящих в состав вяжущего, (способных растворяться) до образования насыщенного раствора;

- за счёт топохимических реакций (внедрение молекул воды в решётку минерала) в раствор начинают переходить гидратные новообразования в виде частиц коллоидных размеров.

- образование кристаллического сростка, за счёт растворения мелких коллоидных частиц и роста более крупных кристаллов.