Состав бетона. Химический состав бетона


Химический состав цемента | Все о бетоне

Химический состав цемента

Цемент является важной составляющей частью строительных работ. Его получают при нагревании глины и гашеной извести или иных материалов сходного состава до температуры 1450 °С. При этом происходит их частичное плавление, образующее гранулы клинкера, который является основой цемента. Не смотря на широкое распространения данного строительного материала, для многих людей химический состав цемента неизвестен.

1. Для получения цемента клинкер смешивают с гипсом и тонко перемалывают. Также гипс можно заменить иными формами сульфата кальция. В типичный состав клинкера входит 67% СаО, 5% Al2О3, 22% SiO2, 3% Fe2O3 , а также 3% других компонентов.

2. Цементный клинкер содержит главные фазы — алит, алюминатная фаза, белит и алюмоферритная фаза. Также в клинкере присутствуют в малых количествах и другие фазы — оксид кальция и щелочные сульфаты. Алит — это наиболее важная составляющая всех цементных клинкеров, содержание которого составляет 50-70%. Алит является трехкальциевым силикатом( Са3SiO5). Он быстро реагирует с водой и в цементах из всех фаз наиболее важен в развитии прочности.

3. Белит в цементных клинкерах составляет 15-30%. Он является двукальциевым силикатом Ca2SiO4. Также белит довольно медленно реагирует с водой, тем самым слабо влияет на прочность цемента в течение первых 28 суток. В тоже время он увеличивает прочность в поздние сроки.

4. Содержание алюминатной фазы — 5-10% для большинства цементных клинкеров, которая являет собой трехкальциевый алюминат Са3Al2O6. Она быстро реагирует с водой, вызывая нежелательно быстрое схватывание, если не добавить обычный гипс.

5. Ферритная фаза — четырехкальциевый алюмоферрит (Ca2AlFeO5 ), которая составляет 5-15% цементного клинкера. Ферритная фаза реагирует с водой довольно быстро. Она является промежуточной между скоростями для белита и алита в поздние сроки.

wizard-beton.ru

бетон

Реферат по химии.

Выполнила Першина Елизавета.

Бето́н, бетониум (отфр.bétonium) — искусственный каменныйстроительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси, состоящей из вяжущего вещества (цементили др.), крупных и мелких заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки, а также отсутствовать вода (например васфальтобетоне).

Одной из важнейших составляющих бетонной смеси является песок. Для приготовления бетона можно использовать практически любой природный песок. Важнейшим ограничением при использовании природного песка является ограничение на наличие в составе песка глины или глинистых частиц. На прочность бетона мелкие (глинистые) частицы влияют очень сильно. Даже незначительное их количество приводит к существенному снижению прочности бетона. Поэтому при отсутствии природного песка без глинистых частиц имеющийся в наличии песок улучшается (обогащается) с помощью следующих процедур: промывки песка; разделения песка на фракции в потоке воды; выделения из песка нужной фракции; смешивания песка, имеющегося в зоне выполнения работ, с привозным высококачественным песком.

После обогащения и подготовки песок должен удовлетворять условиям, определяемым так называемой стандартной областью просеивания. Зерновой состав, определяемый просеиванием песка через сита с разными отверстиями, должен укладываться в область, показанную на рисунке штрихами.

Химический состав

Ученые предлагают уделять особое внимание свойствам и химическому составу заполнителей, возможности поддерживать в бетоне достаточно высокое рН, а также обеспечению определенной диффузионной проницаемости бетона. Эти требования приобретают особую значимость в связи с появлением в последние годы большого количества новых искусственных пористых заполнителей, свойства которых еще недостаточно изучены, а также с необходимостью использовать отходы производств например шлаки самого различного состава. Большое значение имеет гранулометрический состав заполнителей позволяющий создать минимальную пустотность смеси и получить плотный легкий бетон. Для повышения коррозионностойкости легких бетонов необходимо ужесточить требования к однородности заполнителя по прочности и средней плотности и, кроме того, к однородности гранул керамзита.

Во всех случаях полезно введение в бетонную смесь пластифицирующих добавок, особенно гидрофобного типа, полимеров и др. Уплотнение легкобетонной смеси должно быть предельным, чтобы получить максимально плотный бетон в конструкции. Необходимо контролировать толщину защитного слоя конструкций. Во избежание растрескивания поверхностного слоя изделий следует отдавать предпочтение мягким режимам твердения, не допуская резкого сброса температуры. На всех переделах технологического процесса необходимо обеспечить высокую культуру производства железобетонных изделий.

Железобетон.

Железобето́н— строительныйкомпозиционный материал, состоящий из бетона и стали.[1]Запатентован в1867 годуЖозефом Моньекак материал для изготовления кадок для растений.

Что же представляет из себя железобетонное изделие в разрезе. Железобетонное изделие - комплексный материал, совмещающий в себе два основных взаимодействующих элемента: стальную строительную арматуру и цементный бетон. Благодаря совместной работе, эти два "ингридиента" создают незаменимый пока ничем строительный материал, обладающий высокой прочностью на сжатие и на аналогичной устойчивостью на растяжение одновременно.

Железобетонные конструкции, являются очень прочными материалами, из-за входящей в состав изделия арматуры и бетона, которые соединены в единое целое. Арматура образует основу изделия с высокой прочностью, а бетон выдерживает очень большие нагрузки, такое своеобразное сочетание бетона и стали объединяет их лучшие качества, восполняя их недостатки.

Железобетонные изделия по способу выполнения бывают монолитные, сборные и сборно-монолитные, по виду напряженного состояния - предварительно напряженные и обычные, по типу бетона - легкие и тяжелые, жаростойкие и ячеистые.

К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:

  • долговечность;

  • невысокая цена — железобетонные конструкции значительно дешевле стальных;

  • пожаростойкость — в сравнении со сталью;

  • технологичность — несложно при бетонировании получать любую форму конструкции;

  • химическая и биологическая стойкость; 

  • высокая сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам.

К недостаткам железобетонных конструкций относятся:

  • невысокая прочность при большой массе — прочность бетона при сжатии в среднем в 10 раз меньше прочности стали. В больших конструкциях железобетон «несёт» больше своей массы, чем полезной нагрузки.

studfiles.net

Портландцемент. Химический и минералогический состав. Влияние заполнителей на свойство бетонной смеси и затвердевшего бетона

1. Портландцемент. Химический и минералогический состав. Твердение портландцемента. Проектирование склада цемента на ЗСЖБ

Портландцементом называют продукт, полученный тонким помолом портландцементного клинкера, который образуется при обжиге до спекания сырьевой смеси соответствующего состава.

Химический состав: СаО – 63-66%; SiO2 – 21-24%; Al2O3 – 4-8%; Fe2O3 – 2-4% - главные составляющие, а также второстепенные: MgO – 0,5-1%; SO3 – 0,3-1; Na2O+K2O – 0,4-1%; TiO2+Cr2O3 – 0,2-0,5%; P2O5 – 0,1-0,3%.

Кроме того, состав цементного клинкера определяется следующими модулями:

1)  гидравлический модуль =1,9-2,4 силикатный модуль =1,7-3,5

2)  глиноземистый модуль =1-2,5

Повышенное содержание СаО при условии его связывания с другими оксидами приводит к повышению скорости твердения, высокой конечной прочности и пониженной водостойкости. При повышенном содержании SiO2 цемент медленно твердеет в начальные сроки при достаточном нарастании прочности в длительные сроки. Повышенная водо- и сульфатостойкость. А12О3 снижает водо-, сульфатостойкость и морозостойкость. Fe2O3 понижает температуру обжига, однако медленное схватывание в нач. сроки, повышение сульфатостойкости. MgO – неравномерность изменения объема. SO3 – в виде гипса вводится для регулирования сроков схватывания (при помоле 1,5-3,5%). TiO2 – в небольших количествах (2-4%) улучшает качество цемента. Щелочи – вызывают непостоянство сроков схватывания, появление выцветов.

Минералогический состав:

1)  3CaO*SiO2-Ca3SiO5-C3S – алит (3-кальциевый силикат)

2)  2CaO*SiO2- Ca2SiO4-C2S – белит (2-кальциевый силикат)

3)  3CaO*Al2O3=Ca3Al2O6-C3A – 3-кальциевый алюминат

4)  4CaO*Al2O3*Fe2O3    - C 4AF – 4-кальциевый алюмоферрит     промежуточные

(3CaO*Al2O3*CaO*Fe2O3)/                                                              вещества      

Твердение цемента идет по двум типам реакций – гидролиза (взаимодействие вещества с водой с образованием нового вещества) и гидротации (присоединение воды к хим. веществу). Алит (45-60%) – самый важный минерал клинкера, он определяет быстроту твердения и прочность. Твердеет быстро и набирает высокую прочность. Белит (20-30%) – медленно твердеет, но достигает высокую прочность при длительном твердении. С3А  (4-12%) – быстро гидротирует и твердеет, но имеет низкую прочность, повышенное содержание приводит к сульфатной коррозии, поэтому содержание ограничивается до 5-7%. С4АF (12-18%) – по скорости твердения и прочности этот минерал занимает промежуточное место между алитом и белитом.

Теории твердения: 1887 – Ле-Шателье – кристаллизационная теория. 1893 – Михаэлис – коллоидная теория. 1923 – Байков – коагуляционная.

Склады цемента – притрассовые, прирельсовые, береговые. Вместимость силосов – 240 - 4000т.

3. Влияние заполнителей на свойство бетонной смеси и затвердевшего бетона. Проектирование складов заполнителей на ЗСЖБ.

Заполнители занимают в бетоне до 80% объема и оказывают влияние на свойства бетона его долговечность и стоимость.

Введение в бетон заполнителей позволяет резко сократить расход цемента являющегося более дорогим и дефицитным компонентом. Кроме того заполнители улучшают технические свойства бетона. Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя несколько увеличивает прочность и модуль деформации бетона, уменьшает деформации конструкции под нагрузкой, а так же ползучесть бетона – необратимые деформации, возникающие при длительном действии нагрузки. Заполнитель уменьшает усадку бетона способствуя получению более долговечного материала. Заполнитель воспринимает усадочные напряжения и в несколько раз уменьшает усадку бетона по сравнению с усадкой цементного камня. Пористые естественные и искусственные заполнители, обладают малой плотностью, уменьшают плотность легкого бетона, улучшают его теплотехнические свойства. В бетоне принимают крупный и мелкий заполнитель. Наиболее существенное влияние на свойства бетона оказывает зерновой состав, прочность и чистота заполнителя. Зерновой состав: показывает содержание зерен разной крупности. Он определяется просеиванием через стандартные сита с величиной отверстий от 0,14 до 70мм. Различают рядовой и фракционированный заполнитель. Различают непрерывный и прерывистый зерновой состав при использовании заполнителя с прерывистым зерновым составом. увеличивается расход цемента на обмазку зерен. Кроме того смеси с прерывистым составом склонны к расслоению, что отрицательно сказывается на однородности бетона. Прочность заполнителя определяется не только прочностью горной породы, из которой он получен, но и крупностью зерен. При выветривании или дроблении породы разрушение происходит по более слабым местам структуры и с уменьшением их размера прочности как бы повышается. Большое влияние на прочность бетона оказывает чистота заполнителя. Пылевидные и особенно глинистые примеси создают на поверхности зерен заполнителя пленку препятствующую сцеплению их с цементным камнем. В результате прочность бетона значительно понижается (иногда на 30-40%). Крупный заполнитель должен иметь прочность на 20% больше, чем прочность бетона. Склады: открытые, закрытые, притрассовый, прирельсовый, береговые, штабельно-полубункерные. Запас заполнителей – 7 суток. Максимальная высота штабеля для крупного заполнителя-12м, для мелкого-15м. максимаьный угол наклона ленты транспортера для подачи щебня и песка 18 град. Для керамзита и гравия 13-15град. Наименьшее количество отсеков для хранения песка – 2, крупного заполнителя – 4.

vunivere.ru

Состав бетона - это... Что такое Состав бетона?

Состав бетона – качественный расход всех составляющих материалов (вяжущее, вода, заполнители и добавки) по массе. Состав бетона должен обеспечивать заданные свойства бетона. Запрещается назначение состава бетона (или водоцементного отношения) только по таблицам и графикам или расчетно-теоретическим путем без опытной проверки.

[Портик А. А. Все о пенобетоне. – СПб.: 2003. – 224 с.]

Рубрика термина: Свойства бетона

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. - Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.

construction_materials.academic.ru


Смотрите также