Содержание
1. Свойства портландцемента
2. Физико-технические свойства строительных материалов
3. Основные направления решения экологических проблем в стройиндустрии
4. Задача № 3
Возможно вы искали - Реферат: Святыни Санкт-Петербурга
5. Литература
1. Свойства портландцемента
Портландцементомназывают порошкообразный материал, полученный в результате совместного помола клинкера, продукта спекания смеси известняка и глины при температуре 1400–1500°С, гипса и минеральных добавок.
В качестве сырьяпри производстве портландцемента используют чистые известняки и глину в соотношении 3:1, а также мергели с корректировкой состава до заданного.
Производство портландцемента состоит из следующих основных технологических процессов: добычи известняка, глины или мергеля; измельчения сырьевых материалов и приготовления из них однородной смеси заданного состава; обжига подготовленной массы до спекания с получением клинкера; охлаждения и помола клинкера с гипсом (3 – 5 %) и минеральными добавками.
Похожий материал - Реферат: Силикатный завод в г. Иваново
Обжиг до спекания подготовленного сырья сопровождается сложными физическими (испарение свободной и кристаллизационной воды) и химическими процессами (разложение минералов на оксиды, образование новых соединений), в результате которых из исходных компонентов получается спекшийся материал – клинкер, состоящий в основном из следующих четырех минералов: 3СаО⋅SiО2 (С3S) – трехкальциевого силиката – алит (45 – 60%); 2СаО⋅SiО2 (С2S) – двухкальциевого силиката – белит(10 – 30 %); 3СаО⋅Al2О3 (С3А) – трехкальциевого алюмината – целит(5 – 12 %); 4СаО⋅Al2О3⋅Fe2О3 (С4АF) – четырехкальциевого алюмоферрита –(10 – 20 %) и стекловидной застывшей массы.
После обжига полученный клинкер направляют в специальные холодильники для быстрого охлаждения материала.
С увеличением степени размола клинкера повышается активность получаемого цемента. Обязательными определяемыми значениями для общестроительных цементов являются также активность цемента, сроки схватыванияцементного теста нормальной густоты (начало – не ранее 45 мин, конец – не позднее 10 час). На основании полученных результатов цементу присваивают марку (300, 400, 500, 550, 600), численно равную активности – среднеарифметическому значению предела прочности на сжатие в кгс/см2 с учетом прочности на изгиб образцов-балочек размером 40х40х160 мм, состава по массе Ц : П = 1 : 3 с подобранным количеством воды, твердевших 28 суток во влажных естественных условиях. Классы цемента по гарантированной прочности на сжатие 22,5; 32,5; 42,5 и 52,5 МПа. Насыпная плотность цемента составляет 1300 кг/м³, истинная 3100 – 3200 кг/м³.
Качество цементов оценивают по основным и рекомендуемымпоказателям.
К основнымотносятся следующие:
Очень интересно - Дипломная работа: Система газоснабжения районного поселка Лебяжье
− химический вещественный и минералогический состав;
− предел прочности на сжатие и изгиб;
− равномерность изменения объема в процессе гидратации;
− удельная эффективная активность естественных радионуклидов;
− активность цемента при пропаривании для портландцементов с добавками;
Вам будет интересно - Реферат: Система контроля качества в строительстве при производстве земляных работ
− нормальная густота цементного теста (НГ), представляющая водоцементное отношение, выраженное в процентах, при котором достигается заданная (нормируемая) пластичность цементного теста.
К рекомендуемымотносятся как показатели общего характера: сроки схватывания, тонкость помола, так и специального назначения: коррозионная стойкость, содержание свободной СаО, огнеупорность, гидрофобность и т.д.
Для рационального использования цемента при производстве сборного железобетона введено определение прочности (активности) после термовлажностной обработки в специальных пропарочных камерах по заданному режиму. На основании полученных данных делают вывод о степени эффективности использования цемента на предприятиях стройиндустрии при получении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций или в монолитном строительстве на строительной площадке.
При смешивании портландцемента с водой составляющие его минералы гидратируют с образованием новых кристаллических соединений, обусловливающих твердение цементного теста и прочность искусственного камня. Состав новообразований зависит от минералогического состава цемента, влажности и температуры окружающей среды. Так, алит гидратирует с образованием кристаллических гидросиликатов кальция – ГСК и гидроксида кальция, придающих начальную прочность и стойкость цементному камню. Определенная концентрация гидроксида в растворе не только обеспечивает стабильность образованным в результате гидратации соединениям, но и коррозионную стойкость стальной арматуры, применяемой при получении железобетона. Гидратация белита протекает постепенно на протяжении всех 28 суток с образованием ГСК. Наиболее активен по отношению к воде трехкальциевый алюминат. Именно этот минерал влияет на сроки схватывания цемента. Продукты его гидратации представляют собой крупнокристаллические нестабильные соединения, повышающие начальную прочность, носнижающие морозостойкость и коррозионную стойкость цементного камня. Гидратация четырехкальциевого алюмоферрита протекает аналогично двухкальциевому силикату.
Все реакции гидратации сопровождаютсявыделением тепла. По экзотермическому эффекту минералы клинкера располагаются в следующей последовательности: С3А – С3S – С4АF – С2S. Зная минералогический состав цемента, можно сделать предварительные, ориентировочные выводы по его применению. Так, цементы сповышенным содержанием С3S и С3А будут обладать высоким тепловыделением и скоростью набора прочности. Следовательно, их рациональноиспользовать при низких температурах бетонирования или при производстве сборного железобетона, уменьшив температуру и продолжительностьтермообработки. Однако эти цементы из-за высокого тепловыделениянельзя использовать при бетонировании массивных фундаментов и гидротехнических сооружений, так как резкий перепад температуры внутритвердеющего бетона и на поверхности конструкции вызовет деформации,приводящие к появлению трещин. Нельзя эти цементы применять и приналичии сульфатосодержащих агрессивных сред. Так называемые белитовые цементы с повышенным содержанием С2S медленно твердеют,более коррозионностойки. Следовательно, их эффективно использоватьпри летнем монолитном строительстве, при опасности коррозионноговоздействия.
Похожий материал - Реферат: Системи насаджень населеного пункту
Структура цементного камня оказывает определяющее влияние на такие свойства, как водонепроницаемость, воздухостойкость, морозостойкость. Если циклы высыхания и увлажнения, сопровождающиеся усадкой и набуханием цементного камня, повторяются, то это приводит к накоплению остаточных деформаций, появлению трещин и, как следствие, снижению прочности. К недостаткам цементного камня относится также ползучесть, которая проявляется в увеличении деформаций под влиянием длительно действующих постоянных по величине нагрузок. Одним из важнейших эксплуатационных свойств цементного камня является его морозостойкость. Разрушающее действие воды, переходящей в лед с увеличением в объеме до 9 %, зависит в первую очередь от ее количества, следовательно за счет снижения В/Ц и повышения содержания резервных замкнутых воздухонаполненных пор, недоступных проникновению воды, возможно регулирование этого свойства в широких пределах.
В бетоне цементный камень не только должен обеспечить монолитность, прочность этого композиционного искусственного каменного материала, но и долговечность его службы в конструкциях при разных условиях эксплуатации.
К понятию долговечности можно отнести также такие свойства цементного камня, как огнестойкость и огнеупорность . Цементный камень относится к несгораемым материалам, он не плавится при температуре до 1100°С. Однако заметное температурное воздействие, проявляющееся в разложении образовавшихся в процессе гидратации кристаллогидратов, сопровождаемое снижением прочности, начинает проявляться уже при 150 – 200°С и резко возрастает при 500 – 700°С. В связи с этим обычный портландцемент не рекомендуется применять при температурах выше 250 – 300°С, т.к. при длительном нахождении в условиях этих температур падение прочности составляет более 10 %. Повысить огнеупорность можно или путем изменения состава цемента, или введением термостойких минеральных добавок.
Действие агрессивных сред усиливается, если конструкции находятся под нагрузкой. Отсюда вытекает сложность и актуальность рассматриваемого свойства. По механизму действия и характеру разрушения определены три вида коррозии цементного камня.