Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Морозостойкость цементного камня зависит от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента и водоце-ментного отношения. До определенной тонкости помола ( 5000 — 6000 см2 / г) морозостойкость цемента увеличивается, но при дальнейшем возрастании тонкости помола морозостойкость падает. Это объясняется пористой структурой новообразований цемента сверхтонкого измельчения. [1]

Увеличение водоцементного отношения понижает морозостойкость цементного камня вследствие повышения его пористости. Таким образом, для увеличения морозостойкости бетона необходимо применять цементы с низким содержанием С3А, с минимальным содержанием активных минеральных добавок и использовать бетонные смеси с возможно меньшим водоцементным отношением, тщательно уплотняя смесь при укладке. [2]

Морозостойкость легкого бетона зависит от морозостойкости цементного камня и заполнителей. Легкие бетоны с расходом цемента 150 кг / ж3 и более при использовании морозостойких крупных и мелких заполнителей выдерживают более 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания. [3]

Морозостойкость бетона определяется прежде всего морозостойкостью цементного камня . Она может быть повышена за счет введения в цемент или непосредственно в бетонную смесь поверхностно-активных добавок, которые, пластифицируя бетонные смеси, уменьшают количество воды затворенйя и, следовательно, число открытых пор в затвердевшем бетоне. [4]

Присутствие в цементе в значительном количестве активных минеральных добавок отрицательно влияет на морозостойкость цементного камня вследствие высокой пористости их и низкой морозостойкости продуктов взаимодействия добавок с компонентами цементного камня. [5]

При большом ускорении процессов твердения вследствие применения ускорителей, как правило, существенно уменьшаются прочность и морозостойкость цементного камня . [6]

Пористая структура геля как самого важного продукта гидратации цемента оказывает влияние на механические свойства, проницаемость и морозостойкость цементного камня . [8]

Если же нет необходимости в разобщении отдельных пластов в интервале мерзлых пород, а остальные требования удовлетворены цементированием низа кондуктора в интервале устойчивых пород, то дополнительные требования к морозостойкости цементного камня отпадают. [9]

Из белого цемента получают различные цветные цементы ( желтый, розовый, красный, коричневый, зеленый, голубой, черный) путем совместного помола белого клинкера с красящими пигментами, которые должны обладать щелочестойкостью, светостойкостью и не содержать вредных для прочности и морозостойкости цементного камня примесей . [10]

Пластифицированный ПЦ-ПЛ и гидрофобный ПЦ-ГФ получают введением в ПЦ при помоле водных растворов соответственно пластифицирующих ( 0 15 — 0 25 % ЛСТ) или гидрофобизирующих ( 0 05 — 0 15 % мылонафта, асидола и др.) добавок. Эти цементы требуют меньшее количество воды затворения, что повышает плотность и морозостойкость цементного камня . Кроме того, применение ПЦ-ГФ позволяет получить дополнительный эффект — водоотталкивающие свойства у готовых изделий, а сам цемент лучше хранится. [11]

Читайте так же:

Сколько надо цемента для фундамента бани

Необходимо отметить, что свойства портландцемента определяются главным образом составом клинкера, а не добавок, так как добавки могут лишь несколько видоизменить отдельные свойства портландцемента. Так, например, при добавке такого поверхностно-активного вещества к портландцементу, как сульфитно-спиртовой барды ( гидрофильной добавки), увеличивается пластичность бетонной смеси и улучшается морозостойкость цементного камня . [12]

В зависимости от условий образования высокохлоридная форма может играть как положительную, так и отрицательную роль. Гидрохлоралюминаты кальция ( аналогично сульфоалюминату кальция), возникая при пластичной стадии формирования цементного камня, способствуют получению однородной структуры цементного камня и обеспечивают его повышенную плотность, водонепроницаемость и морозостойкость. Образование же их в условиях сформировавшейся структуры цементного камня вызывает нарастание внутренних напряжений, которые могут вызвать появление трещин. В результате возникающих структурных дефектов снижаются прочность и морозостойкость цементного камня . [13]

Морозостойкость бетона

Морозостойкость – показатель, определяющий способность строительных материалов насыщенных водой не терять своих физических и эксплуатационных свойств при многократных замораживаниях и последующих размораживаниях. Для принятия решения об использовании той или иной марки морозостойкости бетона в строительной конструкции необходимо конкретизировать климатические условия её эксплуатации:

среднюю температуру самого холодного месяца в году,
годовое количество циклов замораживания – размораживания,
с какой водой будут контактировать бетоны (с обычной или насыщенной минеральными солями).

Что влияет на морозостойкость бетона?

Факторы, оказывающие значительное влияние на параметры морозостойкости бетона:

Пористость структуры материала. Чем она выше, тем больше вероятность проникновения в эти поры влаги и потери бетоном эксплуатационных свойств после некоторого количества циклов заморозки и оттаивания. Для минимизации пористости бетона в состав добавляют специальные компоненты.
На показатели морозостойкости оказывает влияние конечная прочность бетона (чем прочнее бетон, тем сложнее его разрушить).
Водоцементное соотношение (чем оно меньше, тем устойчивее бетон к циклам заморозки – оттаивания) и т.д.

Соответственно, пропорции при производстве материалов должны быть такими, чтобы обеспечить оптимальное соотношение всех компонентов, способных повлиять на его эксплуатационные свойства при прохождении циклов заморозки и размораживания.

Как определяется морозостойкость бетона?

Определение морозостойкости бетона производится согласно регламенту, описанному ГОСТ 10060-2012, которым предусмотрено две марки морозостойкости F1 и F2. Марку F1 применяют для общестроительных бетонов (при испытаниях такие бетоны насыщают обычной водой). Марку F2 – для дорожных бетонных покрытий, а также бетонных покрытий аэродромов и морских сооружений, которые эксплуатируются под воздействием соляных растворов (антигололедные реагенты) и морской воды.

До проведения исследования контрольные образцы обязательно насыщают водой или раствором хлорида натрия путем погружения в жидку среду на определенный срок – на 1/3 на 24 часа, на 2/3 на 24 часа, полностью – на 48 часов.

Читайте так же:

Чем отличаются анкера для бетона от анкеров для кирпича

Базовые методы

ГОСТ 10060-2012 описывает 2 варианта базового метода, включающих в себя следующие процедуры:

Первый метод (для бетонов F1) основан на замораживании контрольных образцов в лабораторной морозильной камере при температуре –18С с последующим их размораживанием в водной среде. Перед испытанием испытываемые элементы насыщают влагой в специальном резервуаре с температурой воды +20С. Размораживание производят в ванне, оснащенной термостатом для подогрева жидкости при падении ее температуры ниже заданных значений (+20С).
Второй метод (для бетонов F2) предполагает проведение испытаний по аналогичной схеме с использованием раствора хлорида натрия в пятипроцентной концентрации для насыщения образцов влагой. Оттаивание также производят с использованием раствора, аналогичного тому, что был использован при подготовке к испытаниям.

Ускоренные методы

Ускоренные методы определения значения морозостойкости бетона также имеют 2 варианта, которые подразумевают насыщение в обоих случаях образцов раствором хлорида натрия:

Это, по терминалогии ГОСТ 10060-2012, второй метод (для бетонов F1, кроме легких бетонов с плотностью менее 1500 кг/м3) –основан на циклах (воздушная среда –18 С) – (раствор хлорида натрия +20 С).
И третий метод (для бетонов F1 и F2, кроме легких бетонов с плотностью менее 1500 кг/м3) – основан на циклах (раствор хлорида натрия –50 С) – (раствор хлорида натрия +20 С).

Прибор «БЕТОН-ФРОСТ» – оперативное определение морозостойкости бетона

Согласно приложению ГОСТ 10060-2012 на практике можно применять и другие методы установления морозостойкости бетона с учетом регламентированого коэффициента перехода. В основу работы прибора БЕТОН-ФРОСТ выпускаемого компанией ИНТЕРПРИБОР положен дилатометрический метод – один из таких распространённых косвенных методов определения морозостойкости бетона. Оперативное определение морозостойкости бетона прибором БЕТОН-ФРОСТ даёт существенное временное преимущество в сроках подбора и корректировки состава бетонной смеси.

Свойства бетона

АГАМА-2РМ используется в целях прогнозирования и оценки морозостойкости и водонепроницаемости бетона.
АГАМА-2РМ — серийно выпускаемый прибор, используемый в качестве рабочего средства для ускоренного измерения и контроля истираемости бетона как по образцам, так и непосредственно в изделиях и конструкциях.

Читайте так же:

Рассчитать количество цементных блоков

Приспособление Буркер-100 предназначено для выбуривания цилиндрических образцов-кернов в бетонных конструкциях с целью определения прочности бетона. Буркер-100 применяется как внутри, так и вне помещений при температуре окружающего воздуха и бетонных конструкций от +1 до +30 °C.

Прибор морозостойкости бетона БЕТОН-FROST предназначен для ускоренного определения морозостойкости бетона по величине аномальных пиков объемных деформаций в соответствии. Прибор позволяет проводить оперативный контроль качества выпускаемой продукции и дает возможность внесения корректив в рецептуры и технологические процессы изготовления бетона.

Прибор TC 200 используется для измерения глубины трещины в бетоне на основе принципа акустической дифракции. Также он может использоваться для измерения скорости распространения ультразвуковой волны в бетоне.

Прибор TC 400 используется для автоматического обнаружения поверхностных трещин на различных строительных материалах. Измерения проходят в режиме реального времени, также имеется возможность наблюдения за процессом образования трещин.

Прибор ПАБ-1.0 предназначен для оперативного неразрушающего контроля плотности и однородности уплотнения асфальтобетонных покрытий и оснований. Принцип действия прибора ПАБ-1.0 основан на измерении плотности материалов электромагнитным полем, и в отличие от радиоизотопных методов не требует специального радиационного контроля безопасности.

Этот простой прибор Elcometer 143 был специально разработан, чтобы предоставить инспекторам недорогую альтернативу градуированному микроскопу для расчета ширины трещины в бетоне или других строительных материалах.

РТМ-5 предназначен для программного автоматического управления процессами термообработки железобетонных изделий в пропарочных камерах, термоформах, кассетах. РТМ-5 может использоваться по другим назначениям, где требуется программное регулирование температуры по 8 каналам.

Принцип работы УВФ-6 основан на измерении объёмным методом количества воды , профильтровавшейся за определённое время через бетонный образец, на который подаётся вода под определённым давлением. Образец в течение 1 часа подвергается давлению воды в 2 кг/см2., затем давление повышается ступенями на 2 кг/см2., до появления фильтрата.

Измеритель морозостойкости бетона дилатометрический ИМД-МГ4 используется для определения морозостойкости легких и тяжелых бетонов на цементном вяжущем ускоренным дилатометрическим методом при однократном замораживании образцов-кубов 100х100х100 мм или кернов 100х100 мм и 70х70 мм.

Предназначен для определения активности цемента. Прибор обеспечивает определение активности портландцемента, шлакопортландцемента, портландцемента с минеральными добавками поставляемого отечественными производителями.

Прибор TC 100 используется для определения глубины залегания арматуры в защитном слое бетона и диаметра арматуры. Также он может обнаруживать и локализовывать магнитный материал и электропроводной материал в немагнитной и непроводящей среде.

Состав и свойства цемента.

Цементом называется вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса и добавок. Клинкер получают в результате обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых других материалов (мергеля, нефелинового шлама, доменного шлака), взятых в соотношении, которое обеспечивает образование в клинкере силикатов кальция, алюминатной и алюмоферритной фаз. Клинкер – один из важнейших компонентов цемента, от его состава зависят основные свойства цемента, полученного на его основе.

Читайте так же:

Раствор кладочный цементный м100 вяжущее

Смотрите интересные видео-ролики и читайте статьи от ВосЦем на канале Яндекс Дзен.

Введение в состав цемента до 15% активных минеральных добавок, предусмотренных стандартом, влияет на его свойства сравнительно в небольшой степени. Если ввести таких добавок больше (выше 20%), свойства получаемого продукта будут уже заметно отличаться от свойств цемента. Такой продукт называют пуццолановым цементом. Предусмотренный стандартом разрыв в дозировке гидравлических добавок от 15 до 20% сделан для того, чтобы более отчетливо различать цемент и пуццолановый цемент.

Удельный вес портландцемента колеблется в пределах 3,0-3,2. Объемный вес цемента в рыхлонасыпанном состоянии 900-1300 кг/м3, а в уплотненном 1400-2000 кг/м 3 . При расчете емкости складов объемный вес принимают равным 1200 кг/м 3 , а при объемной дозировке материалов для приготовления бетонной смеси 1300 кг/м 3 .

Цемент (ГОСТ 10178-76) выпускают без добавок или активными минеральными добавками, отвечающими требованиям ОСТ 21-9-74. К основным свойствам цемента относятся: прочность (активность), сроки схватывания, равномерность изменения объема, тонкость помола, плотность, водопотребность, водоотделение, морозостойкость, тепловыделение, сцепление со стальной арматурой.

Прочность – свойство материалов в определенных условиях и пределах, не разрушаясь, воспринимать те или иные нагрузки. Прочность цемента зависит от его потребности затвердевать при смешивании водой в прочное камневидное тело. По механической прочности цемент подразделяется на четыре марки: 400, 500, 550 и 600. Марка прочности определяется пределом прочности при изгибе образцов.
Подробнее — прочность цемента.

Сроки схватывания цемента определяют при испытании теста нормально густоты. Нормальная густота цементного теста характеризуется количеством воды затворения, выраженным в процентах от массы цемента. Равномерность изменения объема цемента определяют при испытании образцов кипячением в воде. Если цемент после вылеживания не обладает равномерностью изменения объема, то его нельзя применять в строительстве, так как могут появиться вредные напряжения и бетон разрушится. Тонкость помола цемента влияет на скорость его схватывания и твердения. Чем тоньше измельчен цемент, тем выше его прочность, особенно в начальный период твердения. Тонкость помола характеризуется также удельной поверхностью, т.е. суммарной поверхностью всех частиц, содержащихся в 1 кг цемента. Плотность цемента колеблется в пределах от 3000 до 3200 кг/м3.
Подробнее — скорость схватывания цемента.

Изменение объема цемента при твердении. По стандарту приготовленные из цемента лепешки при испытании кипячением в воде должны равномерно изменяться в объеме. Цемент, не удовлетворяющий этому требованию, применять в строительстве нельзя, так как это приводит к появлению вредных напряжений и даже разрушению бетона.
Подробнее — твердение цемента.

Водопотребность цементного теста. Вода добавляемая к цементу при затворении, необходима для нормального течения химических процессов, происходящих при твердении цемента, и для придания свежеприготовленному цементному раствору или бетону подвижности (пластичности, текучести), что обеспечивает плотность его укладки в форму или опалубку. Уменьшить водопотребность и увеличить пластичность цемента можно путем введения пластифицирующих органических и неорганических поверхностно-активных веществ, например сульфитно-дрожжевой бражки.
Подробнее — водопотребность и связующая способность цементного теста.

Водоотделение цементного теста – процесс отжима воды в затворенном цементном тесте, растворе или бетоне под действием силы тяжести зерен заполнителя и частиц цемента. Некоторое количество воды при этом выступает на поверхность уложенной бетонной смеси (наружное водоотделение), а часть воды скапливается под поверхностями зерен крупного наполнителя (внутреннее водоотделение).
Подробнее — водоотделение и водоудерживающая способность цементного теста.

Морозостойкость цементных растворов и бетонов – способность сопротивляться попеременному их замораживанию и оттаиванию в пресной или морской воде. Вода при замерзании превращается в лед, при этом она увеличивается в объеме примерно на 8 %. Это создает давление на стенки пор, нарушает структуру раствора или бетона и в конечном результате приводит к его разрушению.
Подробнее — влияние пониженных и повышенных температур на твердеющий цемент.

Тепловыделение. В процессе твердения цемент выделяет тепло. Если тепло выделяется очень медленно, то это обычно не вызывает возникновения трещин в бетоне. Если же этот процесс протекает сравнительно быстро, то применять данный цемент для возведения массивных сооружений не следует. Количество выделяющегося при твердении тепла можно уменьшить путем подбора соответствующего минералогического состава цемента, а также посредство введения некоторых измельченных активных минеральных и инертных добавок.
Подробнее — выделение тепла при твердении цемента.

Коррозионная стойкость цемента в основном зависит от плотности бетона или раствора и минералогического состава цемента. Коррозионная стойкость бетона уменьшается с увеличением его пористости и с повышением тонкости помола цемента.
Подробнее — коррозия цемента, виды коррозии и борьба цементной коррозией.

голоса

Рейтинг статьи