77. Зависимость удобоукладываемости смесей от водосодержания.

Главный фактор, влияющий на удобоукладываемость смесей – это содержание воды в смеси, выраженное в килограммах на кубический метр б/с. Можно приближенно принять, что для данного типа и гранулометрического состава заполнителя и удобоукладываемости бетона содержание воды не зависит от отношения заполнитель/цемент. На основании этого можно определять составы бетонных смесей с различным расходом цемента. Для б/с с максимальной крупностью зерен щеблня 38мм содержание воды на 1 м3 бетона составит: при осадке конуса 2,5-5,1см – 170кг, при осадке конуса 7,6-10,2см – 190кг, при осадке конуса 15,2-17,8см – 207кг. Для б/с с максимальной крупностью зерен щеблня 20мм содержание воды на 1 м3 бетона составит: при осадке конуса 2,5-5,1см – 195кг, при осадке конуса 7,6-10,2см – 208кг, при осадке конуса 15,2-17,8см – 225кг. Эти значения применимы только к бетону без воздухововлекающих добавок. Если в бетоне имеется воздух, то содержание воды может быть снижено. Если уменьшать максимальный размер зерен заполнителя, то для обеспечения необходимой удобоукладываемости необходимо увеличивать количество воды, это связано с увеличением удельной поверхности заполнителя и более плотной упаковки зерен. Большее водосодержание обеспечивает большую подвижность и удобоукладываемость, но отрицательно сказывается на показатели прочности бетона из-за квеличения В/Ц. Недостаточное количество воды приведет к уменьшению удобоукладываемосит, смесь будет жесткая и не будет наблюдаться сплошности структуры.

78. Химический и менерологический состав портландцементного клинкера.

Цементный клинкер состоит из следубщих основных минералов:

1. Трехкальциевый силикат – 3СаО*SiO₂ (C₃S) – алит (42-65%). Существует 3 формы трехкальциевого силиката, различающиеся по составу и кристалло-оптическим характеристикам. Состав алита, образующегося в ПЦ клинкерк, можно выразить формулой: 54СаО*16SiO2*MgO*Al2O3. Имеются указания на возможность образования в алите твердого раствора С3S и с другими окислами.

Для чистого С3S установлены две температурные области – 1900-2070С и 1200-1250С, в которых начинается обратны процесс разложения его на С2S и СаО. Практическое значение для обжига цементного клинкера имеет нижняя температурная область, т.к. цементный клинкер в процессе охлаждения некоторое время находится при температуре 1200-1250С, когда может произойти разложение алита.

2. Двухкальциевого силиката - 2СаО*SiO₂ (C₂S) – белит (15-50%). Установлено существование 4 полиморфных форм двукальциевого силиката: альфа, альфа’, бета и гамма. Альфа=С2S образуется при температурах выше 1425-1250С и в следствии трудности его стабилизации практически отсутствует в промышленных клинкерах. По мнению большинства исследователей, в ПЦ клинкере существует Толька бета-форма С2S.

В клинкерах сравнительно быстро охлажденных бета-С2S (белит) присутствут в виде зерен округлой формы со слабо выраженной штриховкой.В клинкерах, медленно охлажденных, белит наблюдается в виде образований неправильной формы, имеющих зернистую структуру и часто зазубренные края.

Наблюдающееся иногда рассыпание в порошок клинкеров с низким коэффициентом насыщения известью происходит за счет перехода при температуре 675С активной формы бета-С2S, а также альфа’-С2S и гамма-С2S при температуре 800-850С. Затормозить превращение бетта’-C2S в гамма-С2S можно путем введения добавок, образующих с белитом твердый раствор, а также путем быстрого прохождения критических температур при охлаждении цементного клинкера. Стабилизирующими добавками являтся Cr2O3, P2O5, B2O3, Na2O b Al2O3.

3. Промежуточное вещество. Алюмоферрит кальция переменного состава (от С₈А₃F до С₆АF₂) (2-15%) и алюминаты кальция (С₃А и С₅А₃) (10-25%), а акже некоторые другие второстепенные минралы входт в состав промежуточной фазы, которая при высоких температурах обжига находятся в расплавленном состоянии.

В клинкере с невысоким КН и обычным глиноземным модулем из алюминатов кальция встречаются С5А3 и С3А. В клинкерах с высоким КН наряд с алюмоферритами может содержаться только С3А. Алюмоыерритная часть клинкера имеет переменный состав и прдставляет собой тверды раствор С2F, и некоторого количества свободной извести.

В клинкере имеются также другие кристаллические и аморфные образования, содержание которых невелико, но нежелательно:

1. Окись магния – MgО. Может присутствовать в виде минерала периклаза, твердого раствора в алюмоферритах кальция, раствора в стекле клинкера, твердого раствора в трехкальциевом силикате. Присутсвие в клинкере больших количеств периклаза, гидратация которого происходит с увеличением обьема в отдельные сроки твердения (6 месяцев, год и познее), может вызвать вредные внутренние напряжеия в бетоне и привести к снижению его прочности, а иногда и к растрескиванию.

2. Щелочи. Соединения, содержащие щелочи, находятся в составе промежуточного вещества ПЦ клинкера: окись магния, окись калия.

В зависимости от количественного содержания указанных минералов в исходном клинкере ПЦ может быть:

- высокоалитовый >60%C2S

- алитовый 50-60%C3S

- белитовый >35%C2S

- алюминаный >12%C3A

- алюмоферитный (железистый) <2%C2A