Наполнители. Улучшающие зерновой состав и структуру затвердевшего цементного камня, не обладающие гидравлическими свойствами
Технологические- инициаторы помола и обжига
Воздухововлекающие- повышающие пористость цементного камня
Водоудерживающие- регулируют водоотделение
Пластифицирующие- снижают расход воды при сохранении реологических свойств
Ускоряющие- повышают скорость набора прочности в ранние сроки твердения
Гидрофобизирующие- обеспечивают уменьшение смачиваемости порошкового цемента и гидрофобизирующие камень
Полифункциональные добавки- влияют на два и более свойств цемента
Добавки повышающие прочность Добавки на основе каолина и серного железа, повышающие прочность цементного камня до 20% при незначительных дозировках – до 0.06% от массы цемента. Получение таких добавок можно осуществить на заводах по производству серной кислоты или путем перевода небольших печей на действующих цементных заводах на производство добавки
ПОМОЛ ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА
Важным фактором, позволяющим регулировать свойства ПЦ является его дисперсность – тонкость помол, зерновой состав.
РАЗМЕР ЧАСТИЦ ОПРЕДЕЛЯЕТ ХИМИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ВЯЖУЩЕГО, ЧЕМ МЕНЬШЕ ЧАСТИЦА, ТЕМ БОЛЬШЕ ЗАПАС ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ.
Тонкость помола характеризуется размером зерен или величиной удельной поверхности. Действующий ГОСТ ограничивает допустимую тонкость помола остатком в 15%. Для цемента марок 300-400 остаток фактически составляет 10-12%, для марки 500 - 8-10%, для М550-М600 остаток 7-9%.
|
|
|
Оптимальный зерновой состав цемента
| Размер зерна, мкм | Содержание, % | Прим. |
| Менее 5 | Не более 20 | При содержании 2% R1= 15 МПа 7 -------- R1= 21 МПа 19%------ R1= 38 МПа |
| 5-20 | 40-45 | Оказывают влияние на прочность в возрасте 3-7 сут |
| 20-40 | 20-25 | |
| Более 40 | 15-20 | |
| Более 80 | Не более 15 | При содержании 7% ----R28= 64.5 МПа 2.5 -----R28= 73 МПа 1 -----R28= 80.2 МПа |
Если клинкер измельчать до размера зерен 1-2 мкм, прочность цементного камня приобретается в начальные сроки твердения от 3 до 24 часов, но при длительном хранении такого цемента произойдет гидратация минералов за счет адсорбции паров воды из воздуха, а затем пойдет процесс карбонизации. Сверхтонкое измельчение приводит к резкому увеличению энергозатрат при помоле.
Зерна размером 5-10 мкм являются основной фракцией быстротвердеющих цементов.
В зависимости от размера зерен можно регулировать скорость процесса гидратации вяжущего, величину прочности. При гидратации вяжущего новообразования образуются на поверхности зерен, с течением времени толщина продуктов гидратации на цементном зерне достигает 20-25 мкм, оболочка становится мало проницаемой и процесс гидратации замедляется. Если зерно цемента крупное, то в центре зерна остается не гидратированная область, что приводит к тому, что баланс цемента используется не полностью.
|
|
|
Результаты отражены в таблице
| Удельная поверхность, см2/г | Прочность при сжатии в МПа, возрасте | Прочность после ТВО, МПа | Марка цемента | |||
| 1 | 3 | 7 | 28 | |||
| 3000 | 11.7 | 24.7 | 38.4 | 48 | 34.5 | 400 |
| 3960 | 13.6 | 30.8 | 43.4 | 56 | 40.5 | 550 |
| 5100 | 18.6 | 40.2 | 50.9 | 58.6 | 45.3 | 550 |
| Шлакопортландцемент с добавкой шлака, состава клинкер : шлак= 50:50 | ||||||
| 3050 | 2.5 | 8.1 | 13 | 29.6 | 19.6 | 300 |
| 4130 | 3.9 | 14.2 | 19.5 | 42.5 | 28.2 | 400 |
| 4960 | 4.5 | 17.8 | 29.5 | 51.5 | 30.6 | 500 |
Как следует из данных, повышение дисперсности с 3000 до 5000 см2/г позволяет повысить активность цемента в возрасте 3 суток на 63%, в возрасте 28 сут – на 23%, за процесс тепловой обработки на 31%. Для шлакопортландцемента повышение дисперсности еще более эффективно, активность в возрасте 3 сут увеличивается в 2.2 раза, в возрасте 28 сут. -на 74%, после ТВО на 56%, представляется возможность получить шлакопортландцемент марки 500.
Однако, рост марочности вяжущего сам по себе не является аргументом в пользу повышения дисперсности цемента. Необходимо оценить влияние повышения тонкости помола на удельный расход цемента при изготовлении бетонов. В табл. приведены результаты испытаний бетона
|
|
|
| Марка бетона | Расход цемента при S= | Расход ШПЦ при S= | ||
| 3000 | 5000 | 3000 | 5000 | |
| Нормальные условия твердения | ||||
| 200 | 260 | - | 315 | 240 |
| 300 | 303 | 240 | 390 | 306 |
| 400 | 360 | 276 | 476 | 390 |
| 500 | 416 | 325 | - | 472 |
| 600 | 474 | 372 | - | - |
| ТВО - пропаривание | ||||
| 200 | 233 | - | 274 | 240 |
| 300 | 278 | 230 | 336 | 285 |
| 400 | 336 | 283 | 411 | 336 |
| 500 | 394 | 336 | 488 | 388 |
| 600 | 452 | 398 | - | 440 |
Указанные данные свидетельствуют о том, что необходимо повышать дисперсность цементов в максимально технически возможной степени. Наиболее реальный путь решения этой задачи- расширение использования сепаратного помола и предварительных измельчителей, применение раздельного помола и внедрение современных мельниц.
Помол цемента является самой энергоемкой операцией 30-40 квтч/т,
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 271; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!