Гидратация цемента на воздухе
Известно, что цемент, хранящимся на складе, со временем теряет свою активность. Поэтому непосредственно перед употреблением и: дело необходимо определять его активность.
Метод испытания цемента на прочность в соответствии с ГОСТ 310—60 слишком длителен. Ускоренные методы испытания (метод ЦНИПС-2, ГОжйИИ, Пвпроцемеита и др.) не всегда обоспечивают оперативность и достаточную точность.
Известно, что причиной потери активности является гидратация частиц цемента па воздухе вследствие наличия в «ем влаги. Быстрое определение степени гидратации цемента и снижения его активности весьма актуально.
Из исследований известно, что частицы цемента, адсорбируя шлагу по воздуха, собираются в связные агрегаты-флокулы под действием Ван-дер-Ваальсовых сил оцепления. Опыты в заводских лабораториях треста показывают, что пористость и объем образующейся структуры цементного порошка, вследствие гидратации на воздухе, со временем увеличиваются, соответственно увеличиваются потери активности цемента.
Цементный порошок состоит из частиц различной крупности, причем, как правило, более 50% всех зерен составляют частицы размером менее 60 мк. При хранении на окладе цементного порошка гидратации подвергаются все частицы цемента, но соотношение количества продуктов гидратации и исходных клинкерных минералов в частицах будет различное, чем объем в ней будут занимать продукты гидратации и меньший исходные клинкерные минералы по сравнению с более крупными частицами.
Следовательно, и активность в большей степени теряют более тонкие на цементного порошка по сравнению с более крупными. При удельной поверхности 1000 см2/г (ню прибору ПС.Х-2)
Для установления зависимости потерь активности цемента от степени гидратация части ц цементного порошка был поставлен следующий опыт. Порошок чистого портландцемента Балаклеиского завода ® возрасте 1 мес. с помощью воздушной сепарации разделили на 6 фракций с удельной поверхностью 2600, 6240, 4870, 6900, 8200 н 8200 см/г. Эти фракции, в свою очередь, были разделены.
Первая группа подвергалась испытаниям немедленно, а вторая храниласьв металлических открытых ящиках в помещении лаборатории в течение длительного времени.
Из фракций цементного порошка с удельной поверхностью 2600, 3240, 4870 см2/г были изготовлены балочки размером 4X4X46 см тоГОСТ 310—60.
Из каждой фракции вяжущего отделяли доли весом в 10 г. Эти доли были помещены в бюксу прибора ПСХ-2 между кружочками фильтровальной бумаги. После запрессовки плунжером нагрузкой в 25 кг определялась высота образца(цементного столбика) с точностью до 10 мм и удельная поверхность фракций цементного порошка -по обычной методике (по прибору ПСХ-2).
По результатам испытания образцов- (балочек построен график зависимости прочности чистого портландцемента отрп сжатии и изгибеот удельной поверхностивяжущего (.рис. 2).Как видно из графика, зависимость (прочности образцов от
удельной поверхности цементного порошка и при сжатии и при изгибе имеет криволинейную форму. Прочность образцов увеличивается с увеличением поверхности фракции цементного порошка.
Из рис. 1 было видно, что чем крупнее фракция цемента, тем меньше ее частицы гидратируются на воздухе.
Продолжая прямую зависимости высоты от удельной поверхности образцов фракций цементного порошка (ем. рис. 1) до пересечения с перпендикуляром из точки на горизонтальной координат, соответствующей удельной поверхности цемента 1000 см2/г, получим высоту образцов цемента при этой удельной поверхности. Из рис. 1 видно, что L0 в зависимости от времени хранения цемента на складе практически не изменяется. высота образцов фракций це- мента, в том числе и L0, зависит от химико-минералогического состава и формы частиц цемента. Для чистого портландцемента Балаклеевского завода Z.0=40,2 мм.
Опыты показывают, что в зависимости trr соотношения в цементе составляющих— шестого портландцемента и гидравлической добавки — L0 изменяется от 10,2 до10,8 мм.
Максимальный прирост высоты образцов цементного (порошка АГ=Гмакс—10 практически является величиной постоянной, независимой от соотношения составляющих цемента, и равной 8,5 мм.
Если известна прочность при сжатии и при изгибе, а также определен коэффициент активности (К&) при этой (прочности можно определить остаточную прочность цемента (Я«к- /?и), предварительно вычислив коэффициент активности цемента К» по формулам:
Выше приведено сравнение прочности фракций чистого портландцемента Балаклеевежого завода, полученных в результате испытаний образцов-балочек в соответствии с ГОСТ 310—60 и остаточной прочности цемента, определенных по формулам (2) и (3) с учетом гидратации цемента на воздухе.
Из таблицы видно, что отклонение показателей прочности цемента, определенных по ГОСТ 310—60 и с учетом гидратации цемента на воздухе, не превышает 5%.
Выводы
Опыт применения набрызг-бетоиа при возведении монолитного железобетонного купола показал, что этот высокопроизводительный безвибрационный метод укладки может успешно применяться при возведении тонкостенных пространственных конструкций в летних и зимних условиях. Для обеспечения хорошего качества бетона и монолитности конструкций процесс бетонирования должен осуществляться по возможности непрерывно или с перерывами не более 5—6 ч. При более длительных перерывах в зонах рабочих швов могут образоваться дефекты бетона в виде раковин и линзовидных включений несвязанного крупного заполнителя с нарушением монолитности конструкций.
Для контроля прочности набрызг-бетона необходимо применять неразрушающие методы испытаний, так как его свойства при набрызге в формы контрольных образцов и непосредственно на опалубку существенно отличаются. Методы испытания бетона в конструкциях на совместный отрыв, скалывание и твердость прибором ГПНВ-5 оказался достаточно эффективным н может быть рекомендован для этих целей.