Пластифицированный портландцемент. Сырьевые материалы для производства вяжущего

Введение. Обоснование актуальности выбранной темы.

1.Характеристика выпускаемой продукции

Пластифицированный портландцемент преимущественно применяют в случаях, когда требуется повысить текучесть или подвижность смеси при неизменном водоцементном соотношении. Таким образом пластифицированный портландцемент получил широкое распространение при изготовлении монолитного бетона, при строительстве гидротехнических сооружений, а также при строительстве дорожных и аэродромных покрытий.

Пластифицированный портландцемент (ППЦ) получают помолом портландцементного клинкера вместе с гипсом и пластифицирующими добавками в виде концентрата сульфитно-спиртовой барды (ССБ) или кальциевой соли лигносульфоновой кислоты (ЛСТ) и других добавок в количестве 0,15...0,25 % от массы цемента. 

Введение этих добавок придаёт некоторое своеобразие процессу твердения цемента. Частицы СДБ или других добавок, адсорбируясь на поверхности зёрен цемента, создают защитные плёнки, устраняющие сцепление гидратирующихся зёрен цемента друг с другом. Это даёт возможность сократить на 8-10% расход цемента при том же водоцементном отношении бетона, либо снизить водопотребность бетонной смеси при сохранении её заданной подвижности. Уменьшение содержания воды в бетонной смеси на пластифицированном цементе приводит к повышению морозостойкости.

Портландцемент характеризуется следующими техническими характеристиками: Истинная плотность р=3.0-3.2 г/см3; Средняя плотность р0=900-1100 кг/м3;.   Тонкость помола определяется сетовым анализом при просеивании через сито №0.08 с диаметром ячеек 0.08 мм. Цемент соответствует ГОСТу, если через это сито проходит не менее 85% от массы пробы; Удельная поверхность, которая представляет собой суммарную поверхность всех зерен цемента, находящихся в 1 г. для обычных цементов она составляет 2800-3000 см2/г; Сроки схватывания. Начало схватывания не ранее 45 минут, конец не позднее 10 часов. Твердение цемента можно регулировать: ускорять или замедлять, вводя химические добавки. Ускорители твердения: хлористый кальций СaCl2, карбонат калия K2CO3 и др. Замедлители: сульфаты железа; Водопотребность. Вода нужна для протекания реакции гидратации и для придания цементному тесту необходимой подвижности для протекания реакции гидратации требуется примерно 15% воды, но для обеспечения подвижности цементного теста ее берут больше: 21-28% от массы цемента. Водопотребность определяется нормальной густотой: водоцементным отношением В/Ц, выраженным в процентах, при котором цементное тесто имеет стандартную подвижность, определяемую прибором Вика.; Влияние температуры на твердение цемента. При понижении температуры твердение цемента замедляется, т.к. уменьшается скорость протекания гидратации. Ниже 0ºС твердение цемента прекращается, т.к. вода превращается в химически инертный лед. Если замороженное цементное тесто разморозить, твердение возобновляется, но его прочность будет существенно ниже. При повышении температуры твердение цемента ускоряется, т.к. повышается скорость протекания реакции гидратации (в 2-4 раза). Но этот процесс во избежание испарения воды должен протекать в атмосфере повышенной влажности; Прочность выражается маркой портландцемента М. За марку принимают предел прочности при изгибе образцов балочек размером 4х4х16 см и сжатий их половинок. Образцы изготавливаются из цементно-песчаного раствора состава 1:3 и испытываются через 28 суток нормального твердения при комнатной температуре и влажности, близкой 100%. Выпускают цемент 4 основных марок: М300, М400, М500 и М600. (Rсж = 300-600 кгс/см2 = 30-60 МПа). Марка – прочностная характеристика, с которой цемент выпускается цементным заводом. При длительном хранении или транспортировке происходит гидратация цемента влагой воздуха, что приводит к снижению прочности. Активность – прочность цемента, оставшуюся от марочной на данный момент времени. Она определяется аналогично марке и с течением времени уменьшается.

В соответствии с теорией твердения цемента, созданной академиком А. А. Байковым и развитой в дальнейшем другими советскими учеными (профессорами В. Н. Юнгом, Ю. М. Буттом, А. Е. Шейниным), процесс твердения представляет собой сложное физико-химическое явление: в составе цементного камня образуются новые соединения, которых не было в         цементном            клинкере. Основное химическое соединение, входящее в состав цементного клинкера - трехкальциевый силикат  подвергается гидролизу и гидратации (соединению с водой) с образованием двух новых соединений: двухкальциевого гидросиликата  и гидрата окиси кальция. Другое соединение в цементном клинкере — двухкальциевый силикат—гидратируется очень медленно.

Под воздействием воды на поверхности цементных частиц образуются двухкальциевый гидросиликат, гидрат окиси кальция и трехкальциевый гидроалюминат. Гидросиликат кальция почти нерастворим в воде и выделяется