Определение свойств и оценка качества портландцемента

Цемент – порошкообразный строительный вяжущий материал, который обладает гидравлическими свойствами, состоит из клинкера и, при необходимости, гипса или его производных и добавок.

Гидравлические свойства – способность тонкоизмельченного материала, затворённого водой, после предварительного твердения на воздухе или без него продолжать твердеть в воде и на воздухе.

Портландцемент– цемент, получаемый на основе портландцементного клинкера.

Портландцементный клинкер – продукт обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящий из высокоосновных силикатов кальция и высокоосновных алюминатов кальция.

Сырьём для производства портландцементного клинкера служат карбонатные горные породы (известняк, мел, известняк-ракушечник, известковый туф), глинистые горные породы, мергели (природная смесь известняков и глин). Карбонатные горные породы вносят в состав сырьевой смеси оксид СаО, глинистые – оксиды кремния, алюминия и железа.

Сырьевая смесь обжигается в печах при температуре около 1450 ^ОС. В результате образуются основные минералы портландцементного клинкера:

- алит 3CaO·SiO₂ (условное обозначение С₃S);

- белит 2CaO·SiO₂ (условное обозначение С₂S);

- целит 3CaO·Al₂O₃ (условное обозначение С₃А);

- 4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃ (условное обозначение С₄АF).

Алит и белит являются главными минералами портландцемента, обеспечивающими ему гидравлические свойства, схватывание, твердение и набор прочности. В соответствие с ГОСТ 31108 их суммарное содержание в клинкере должно быть не менее 67 %.

Клинкер представляет собой очень твёрдые гранулы серого цвета размером 15-25 мм, которые измельчаются в тонкий порошок в многокамерных шаровых мельницах.

Для регулирования сроков схватывания при помоле вводят добавки, содержащие сульфат кальция CaSO₄ (например, гипсовый камень 2-5 % от массы клинкера).

Портландцемент при затворении его водой образует цементное тесто, которое со временем затвердевает, превращаясь в цементный камень, связывая при этом химически инертные компоненты в единое целое.

Цементное тесто – однородная пластичная смесь цемента с водой.

Цементный камень – материал, образующийся в результате гидратации и твердения цемента.

Портландцемент – главное вяжущее при проведении общестроительных работ. Портландцемент широко применяется при изготовлении монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций различного назначения, для производства строительных растворов, сухих строительных смесей.

Цель лабораторной работы: изучение студентами классификации портландцемента, ознакомление со стандартными методами определения физических, технологических и физико-механических свойств портландцемента.

Нормативные ссылки

В настоящих методических указаниях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 10178-85. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия.

ГОСТ 30515-97. Цементы. Общие технические условия.

ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия.

ГОСТ 310.1-76. Цементы. Методы испытаний. Общие положения.

ГОСТ 310.2-76. Цементы. Методы определения тонкости помола.

ГОСТ 310.3-76. Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объёма.

ГОСТ 310.4-76. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии.

ГОСТ 13744-2001. Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка.

Программа работы

Для реализации поставленной цели необходимо:

1) изучить классификацию портландцемента;

2) ознакомиться с методами лабораторных испытаний портландцемента;

3)определить на лабораторной пробе портландцемента некоторые его свойства (истинную и насыпную плотность, тонкость помола, нормальную густоту, сроки схватывания, равномерность изменения объёма, прочность при сжатии и изгибе).3 Методика выполнения работы