Справочник химика 21. Тепловыделение цемента


Тепловыделение цемента - это... Что такое Тепловыделение цемента?

Тепловыделение цемента – количество теплоты, выделяемое при гидратации цемента.

[ГОСТ 30515-2013]

Рубрика термина: Свойства цемента

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

1.2. Тепловыделение.

В процессе твердения портландцемент выделяет тепло. Экзотермии цемента в большой степени зависит от его минералогического состава.

Морозостойкость и коррозиеустойчивость портландцемента в основном зависят от плотности бетона или раствора и минералогического состава цемента.

Морозостойкость и коррозиеустойчивость бетона уменьшается с увеличением его пористости и повышением тонкости помола цемента.

Морозостойкость растворов и бетонов, приготовленных на цементах с добавками, как правило, ниже, чем у бетонов и растворов, приготовленных на цементах без добавок.

1.3. Области применения.

Портландцемент применяется в зависимости от марки в следующих областях строительства.

Цемент марки 400:

Цемент марки 400 и 500:

  • для изготовления сборных железобетонных конструкций;

  • для гидротехнических сооружений (при службе в пресной воде), для наружных частей монолитного бетона массивных сооружении, для производства длит оболочек, находящихся в зоне переменного уровня воды;

  • при производстве бетонных работ с быстрой распалубкой;

  • для производства асбестоцементных изделий;

  • для дорожного строительства.

Цемент марки 600: для изготовления сборных железобетонных конструкций из бетонов высоких марок.

Цемент марка 700: для изготовления высокопрочных бетонов и предварительно напряженных сборных железобетонных конструкций.

2. Портландцементы.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) получают путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера и гипса; при помоле быстротвердеющего портландцемента допускается введение активных минеральных добавок, предусмотренных ГОСТ 6269–54 (не больше 10% от веса цемента).

Быстротвердеющий портландцемент отличается интенсивным твердением в начальный период (до 3 суток).

Нарастание прочности его в отдаленные сроки твердения (до 28 суток) замедляется, а через более длительный период прочностные показатели быстротвердеющего портландцемента могут быть теми же, что и у обычного высококачественного портландцемента.

Пластифицированный портландцемент является разновидностью портландцемента. Изготовляют его путем совместного помола портландцементного клинкера, гипса и пластифицирующей поверхности активной добавки, придающей растворам и бетонам на этом цементе повышенную подвижность, удобоукладываемость и морозостойкость. Согласно ГОСТ 970–61 пластифицированный портландцемент в зависимости от прочности делится на пять марок: 300. 400, 500, 600 и 700. Требования к прочности пластифицированного портландцемента такие же, как и для портландцемента соответствующих марок.

Гидрофобный портландцемент отличается от обыкновенного портландцемента содержанием специальной гидрофобной добавки. Изготовляют его совместным помолом портландцементного клинкера, гипса и гидрофобной добавки. Портландцемент становится гидрофобным, одновременно сохраняя все остальные присущие цементам свойства, если в его состав введено оптимальное количество гидрофобной добавки.

Следует иметь в виду, что при недостаточном количестве вводимой гидрофобной добавки цемент (качество которого практически не ухудшается) не будет обладать гидрофобностью. При введении же излишнего количества гидрофобной добавки растворы будут характеризоваться повышенной пористостью, так как в них вовлекается увеличенное количество воздуха. Как следствие этого — прочность их уменьшится.

Гидрофобный портландцемент применяют в первую очередь в тех случаях, когда приходится длительное время хранить цемент до его использования или перевозить его на дальние расстояния.

Весьма целесообразно применение его для облицовки и штукатурки зданий, так как он предотвращает образование выцветов на поверхности штукатурки. Гидрофобный портландцемент можно рационально использовать при изготовлении бетонов для дорожного, аэродромного строительства и строительства гидротехнических сооружении.

Сульфатостойкий портландцемент является разновидностью обычного портландцемента и отличается от последнего в основном тем, что обнаруживает повышенную стойкость к сульфатной агрессии в условиях систематического попеременного замораживания и оттаивания или увлажнения и высыхания. Получают этот цемент путем совместного помола клинкера нормированного состава и гипса. По прочностным показателям этот цемент подразделяют на три марки: 400, 500 и 600. Сульфатостойкий портландцемент отличается от обычного портландцемента пониженным тепловыделением. Наиболее целесообразно применять этот цемент для бетонных и железобетонных конструкций, в том числе и предварительно напряженных, гидротехнических сооружении, подвергающихся сульфатной агрессии на переменном уровне горизонта воды, а также для изготовления свай, сооружения опор мостов, молов, предназначенных для службы в минерализованных водах.

Портландцемент с умеренной экзотермией является разновидностью портландцемента и изготавливается из клинкера нормированного химического и минералогического состава, обеспечивающего пониженную теплоту гидратации при несколько повышенной сульфатостойкости. Марки портландцемента с умеренной экзотерымией — 400, 500. В отношении сроков схватывания, содержания серного ангидрида, окиси магния. равномерности изменения объема, тонкости помола портландцемент с умеренной экзотермией должен удовлетворить требованиям, предъявляемым к портландцементу.

Портландцемент с умеренной экзотермией предназначается для бетонных и железобетонных конструкций, наружных зон гидротехнических массивных сооружений работающих в условиях систематического многократного замораживания и оттаивания, в пресной или слабо минерализованной воде.

Тампонажный цемент является одной на разновидностей портландцемента и предназначен для изоляции нефтяных и газовых скважин от действия грунтовых вод.

В соответствии с ГОСТ 1581–42 тампонажный цемент выпускается двух видов: а) для «холодных» скважин; б) для «горячих» скважин.

По химическому составу тампонажные цементы практически не отличаются от портландцемента, вследствие чего минералогический состав клинкера тампонажного цемента на разных цементных заводах колеблется в довольно значительных пределах.

Белый и цветные портландцементы являются разновидностями обычного портландцемента и отличаются от него цветом. Белый портландцемент получают из маложелезистого клинкера с весьма малым содержанием окиси железа, а цветные портландцементы, в зависимости от их цвета, — из белого, клинкера светлых оттенков путем его измельчения вместе с добавкой красящего пигмента. Цветной портландцемент получают также из специально окрашенного в процессе обжига клинкера.

Шлакопортландцемент — вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, доменного гранулированного шлака и гипса или путем тщательного смешения тех же, но раздельно измельченных компонентов.

Шлакопортландиемент твердеет несколько медленнее, чем портландцемент, в особенности при пониженных положительных температурах. Это объясняется значительным содержанием шлака. Однако при тончайшем помоле, в особенности двухступенчатом, и содержании шлака около 30–35% скорость твердения шлакопортландцемента такая же.

Шлакопортландцемент отличается от портландцемента, приготовленного из такого же клинкера и имеющего ту же тонкость помола, несколько меньшей прочностью.

Согласно ГОСТ 970–61 в зависимости от прочности на сжатие выпускают шлакопортландцемент четырех марок: 300, 400, 500 и 600.

Шлакопортлаидцемент характеризуется пониженным или умеренным тепловыделением при твердении, а также меньшими объемными деформациями в растворе и бетоне — усадкой (на воздухе) и набуханием в воде. Шлакопортландцемент предназначен в основном для бетонных и железобетонных наземных, а также подземных и подводных конструкций, подвергающихся воздействию пресных, а также минерализованных вод с учетом норм агрессивности воды — среды.

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее в воде и на воздухе высокопрочное вяжущее вещество, получаемое путем обжига до спекания или плавления смеси материалов, богатых глиноземом и окисью кальция, и последующего тонкого помола продукта обжига. В отличие от портландцемента, клинкер которого состоит в основном из силикатов кальция, глиноземистый цемент содержит преимущественно низкоосновные алюминаты кальция. Применение в строительстве. Поскольку глиноземистый цемент в 3—4 раза дороже портландцемента, в строительстве он применяется только в тех случаях, когда его специфические особенности: высокая прочность в короткие сроки твердения, стойкость против 6–1621 агрессивного воздействия таких веществ, которые разрушают обычный портландцемент, большое тепловыделение за короткий отрезок времени, огнеупорность, а также хорошее сцепление с арматурой — экономически оправдывают его применение вместо обычного портландцемента.

Глиноземистый цемент целесообразно применять:

  • для строительства бетонных и железобетонных конструкций, которые необходимо быстро ввести в эксплуатацию, при ликвидации аварий, ремонте после пожаров, быстром возведении фундаментов под действующие машины;

  • для возведения оборонительных и военно-транспортных сооружений;

  • для проведения бетонных и железобетонных работ в условиях низких температур,

  • для возведения сооружении, находящихся а минерализованных водах или подвергающихся действию сернистых газов;

  • для изготовления огнеупорных бетонов и растворов.

Расширяющиеся цементы. Отличительным свойством расширяющихся цементов является их способность к расширению в процессе схватывания и твердения, которое происходит в результате образования быстрорастущих кри-сталлов гидросульфоалюминатоа кальция на определенной стадии развития кристаллизационной структуры твердеющего цементного камня. В промышленном масштабе выпускают расширяющиеся цементы двух видов, водонепроницаемый расширяющийся цемент и гипсо-глиноземистый расширяющийся цемент, отличающиеся один от другого по составу и строительно-техническим свойствам.

Гипсо-глиноземистый расширяющийся цемент — быстротвердеющий в воде и на воздухе вяжушее вещество, получаемое в результате совместного помола высокоглиноземистых доменных шлаков и природного двуводного гипса в соотношении 70: 30 по весу.

Гипсо-глиноземистый расширяющийся цемент предназначается для изготовления безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых растворов, бетонов и гидроизоляционных штукатурок; для за-делки стыков сборных бетонных и железобетонных конструкций; для омоноличивания и усиления конструкций, подливки фундаментов и заделки фундаментных болтов; для зачеканки швов и раструбов водопроводных линий при рабочем давлении до 10 атм, создаваемом не ранее 24 ч с момента окончания зачеканки. Не допускается применение гипсо-глиноземистого цемента для производства конструкций, работающих при температуре выше +80°С.

studfiles.net

ГЛАВА 8. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА И ЗАТВЕРДЕВШЕГО ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯТепловыделение при взаимодействии цемента с водой

Реакции гидратации цементных минералов являются экзотермическими, и взаимодействие цемента с водой сопровождается выделением теплоты.По данным С. Д. Окорокова и других, клинкерные минералы характеризуются показателями тепловыделения в различные сроки твердения, приведенными в табл. 14.По данным Д. Вер бека и Ц. Фостера, тепловыделение Сз8 и |3-C2S значительно ниже (через 3 и 7 сут в 1,5—2 раза), а С3А и C4AF — больше значений, представленных в таблице (особенно через 3 и 7 сут).Тепловыделение различных портландцементов колеблется в больших пределах в зависимости от их минерального состава и тонкости измельчения. Наличие в их составе повышенного количества C3S стекла и особенно С3А предопределяет интенсивное тепловыделение при твердении таких цементов, преимущественно в первые сроки, вследствие быстрого взаимодействия указанных минералов с водой. Цементы, характеризующиеся повышенным содержанием C4AF и больше всего (3-C2S, отличаются пониженным тепловыделением. Уменьшать тепловыделение можно также, вводя в портландцемент активные минеральные добавки, в частности, тоикомолотые доменные гранулированные шлаки.Тепловыделение при твердении цементов имеет большое практическое значение. В частности, в процессе бетонирования обычных конструкций при пониженных температурах повышенное тепловыделение играет положительную роль. Наоборот, возведение массивных конструкций, например гидротехнических (особенно летом), из бетонов на цементах с повышенным тепловыделением приводит к их нагреванию до 50 °С и более. Последующее охлаждение бетонных массивов у наружных поверхностей вызывает значительные перепады температур в наружных и внутренних зонах, возникновение напряжений растяжения в поверхностных слоях и образование в них трещин. Это уменьшает несущую способность и долговечность сооружений, поэтому при возведении массивных бетонных конструкций применяют низкотермичные цементы, например с тепловыделением через 3 сут не более 168—188 и через 7 сут 210—230 Дж/г.Опыты многих исследователей показали, что теплота из смеси портландцемента с водой на протяжении первых суток твердения выделяется ступенчато. На  40 представлены экспериментальные данные Ю. С. Малинина и его сотрудников, характеризующие тепловыделение, а также показатели предельного напряжения сдвига и контракции в твердеющем цементном тесте при обычной температуре

На основании их данных, а также данных В. Лерча, Т. Пауэрса и других, по интенсивности тепловыделения время начального твердения цементного теста можно разделить на четыре периода. К первому периоду взаимодействия цемента с водой можно отнести первый промежуток в 30—40 мин, когда наблюдается сильное выделение теплоты в тесте (особенно в течение первых 5— 8 мин) с последующим его уменьшением до малых значений. Второй период — период малого тепловыделения, называемый иногда индукционным, протекает в течение второго — четвертого часа. Его продолжительность зависит от свойств цемента и содержания гипса. Третий период, начинающийся через 3—5 ч после момента затворения цемента водой, характеризуется началом схватывания и постепенным увеличением тепловыделения, достигающим максимума через 6—10 ч. В этот момент обычно отмечается конец схватывания теста. Четвертый период наступает после перехода показателя тепловыделения через максимум и характеризуется снижением к суточному сроку количества теплоты примерно до 4,19 Дж/ч на 1 г цемента. В это время наблюдается интенсивный рост прочности системы, а тепловыделение у обычных цементов через сутки твердения достигает 15—20% общего. Одновременно, по данным Ю. С. Малинина и других, идет ступенчатое изменение концентрации гидроксида кальция и кремнезема в водном растворе цементного теста. Характерна также кривая с резкими перегибами, иллюстрирующая рост предельного напряжения сдвига, измеренного коническим пластометром. Здесь моменты снижения показателей предельного напряжения сдвига совпадают во времени с началом сильных спадов концентрации гидроксида кальция в жидкой фазе теста. Эти явления не нашли пока надлежащего объяснения. Наличие индукционного периода с малым тепловыделением объясняется образованием на клинкерных частичках гелевых оболочек из гидратных соединений, которые почти прекращают доступ воды к непрореагировав-шим внутренним зонам зерен вяжущего. Но наличие насыщенного раствора Са(ОН)2 и других соединений в образовавшемся геле и у непрореагировавшей поверхности цементных частичек создает условия для диффузионного притока воды из межзернового пространства с пониженной концентрацией раствора. Вследствие этого в гелевых оболочках постепенно нарастает осмотическое давление, приводящее при определенных значениях к их разрыву. При этом возникает возможность прямого доступа воды к обнажившимся свежим поверхностям и ее реакции с цементом. Этот момент является концом индукционного периода малой активности и началом третьего периода со всевозрастающим тепловыделением. Данные, полученные М. И. Стрелковым при наблюдениях под микроскопом, подтверждают возможность разрыва гелевых оболочек, возникающих на поверхности цементных зерен. Он полагает также, что явление разрыва оболочек на отдельных частичках способствует их перемещению в межзерновое пространство, которое благодаря этому заполняется цементирующими новообразованиями. Скорость тепловыделения и образования частичек новой твердой фазы при гидратации вяжущих веществ оказывает большое влияние и на формирование связанной структуры с образованием «затвердевшего камня». Например, образование гидроксида кальция из оксида обычно идет очень быстро с выделением 87§ Дж/г нового вещества. Теоретически они способны увеличить его температуру на 878: 1,17=750 °С (здесь 1,17 Дж/г-°С— теплоемкость гидрата). Гидратация (5-полуводного гипса идет с выделением 112 Дж/г. В этом случае при стехиометрических соотношениях реагирующих компонентов образующийся дву-гидрат теоретически может нагреться лишь на 112: : 1,09== 103 °С. При этом важно отметить, что гидратация оксида кальция или полуводиого гипса протекает практически в течение 1—2 ч с выделением всей теплоты.Из клинкерных минералов лишь С3А можно в какой-то мере сравнить с СаО и полуводным гипсом. При его полной гидратации выделяется 1082 Дж/г или в пересчете на С3АН12 600 Дж/г. Если допустить возможность достаточно быстрого взаимодействия этого вещества с водой даже в половинном количестве, то при отсутствии теплопотерь температура продукта реакции может достигнуть ориентировочно 300:1,26 = = 237 °С.Гидратация полуводного гипса при относительно небольшом тепловыделении проходит   спокойно лишь при умеренном увеличении внешнего объема, гидратация же трехкальциевого алюмината, по данным одних исследователей, обусловливает незначительную прочность образующегося камня, а по данным других — нулевую его прочность. Наконец, для получения известкового камня в условиях гидратационного твердения вследствие высокого тепловыделения приходится прибегать к таким специальным мерам, как введение значительного количества воды и заполнителей, замедлителей реакции, охлаждение системы и т. п. Характерно, что присутствие ЗСаО-А1203 в клинкерах в количестве 5—10 % оказывается полезным, в то время как более высокое его содержание уже приводит к временному снижению прочности цементов. Это явление отчасти можно объяснить своеобразием гидратации СзА. Из других клинкерных минералов высоким тепловыделением при полной гидратации отличается C3S (500 Дж/г, по В. Лерчу и Р. Боггу). Однако этот процесс .идет относительно медленно и даже в благоприятных условиях при обычной температуре в течение первых 12 ч степень его гидратации едва превышает 15— 20 %. При этом тепловыделение может достигнуть 100— 126 Дж на 1 г исходного вещества, а в расчете на 1 г новообразований — еще меньше. Эти показатели тепловыделения близки к тем, какие характерны для полуводного гипса, взаимодействующего с водой на протяжении 1—2 ч. Таким образом, можно не опасаться значительного нагревания продуктов гидратации C3S и деформаций, присущих С3А. Двухкальциевый силикат C2S, а также четырехкаль-цневый алюмоферрит C4AF по тепловыделению в начальные сроки гидратации не могут оказывать значительного влияния на нагревание системы, при котором могут возникнуть опасные деформации. Таким образом, оценивать истинные вяжущие свойства тех или иных веществ надо с надлежащим учетом фактора интенсивности тепловыделения, оказывающего с определенного порога резко отрицательное влияние на эффект твердения системы. Следует подчеркнуть, что сказанное относится к стехиометрнческим смесям вяжущих с водой. Твердение бетонных и растворных смесей менее подвержено влиянию фактора интенсивности тепловыделения из-за наличия заполнителей и избыточного количества воды, предотвращающих перегревание системы (при отсутствии искусственного нагревания). Теплота гидратации цементов определяется по ГОСТ 310.5—80.

stroiteli-spravochnik-72.odn.org.ua

Выделение тепла при твердении цемента

    ВЫДЕЛЕНИЕ ТЕПЛА ПРИ ТВЕРДЕНИИ ЦЕМЕНТА [c.306]

    При возведении бетонных сооружений небольших поперечных сечений выделение при твердении цемента тепла вредных последствий не имеет, так как тепло сравнительно быстро отдается в окружающее пространство и не вызывает значительного повышения температуры. [c.306]

    Влияние температуры. С увеличением температуры твердеющей цементной массы в пределах от 298 до 373 К и более скорость гидратации цемента возрастает. При этом увеличивается и скорость выделения собственного тепла гидратации цемента. Следствием ускоренного процесса гидратации вяжущего является более интенсивный рост прочности цементного камня, чем в случае твердения его при нормальных условиях. Это обстоятельство широко используется на практике для интенсификации твердения бетонов при применении методов пропаривания и автоклавирования изделий. [c.366]

    Большое выделение тепла глиноземистым цементом в первый период твердения можно снизить введением в цемент мелкомолотого кварцевого песка. Такое добавление песка снизит температуру твердеющего бетона благодаря уменьшению в нем количества тепловыделяющего вещества. Добавление кварцевого песка также должно повысить теплопроводимость бетона. [c.360]

    Твердение цемента сопровождается выделением тепла. Чем быстрее происходит гидратация цемента, тем скорее и в большем количестве будет выделяться тепло. Цементы с высоким содержанием быстро гидратирующихся соединений — трехкальциевых силиката и алюмината — являются источником более быстрого и значительного теплообразования в бетонных массивах, чем цементы с высоким содержанием медленно гидратирующихся соединений — двухкальциевого силиката и четырехкальциевого алюмината. [c.256]

    Данные исследования показали, что расширяющиеся цементы в первые периоды твердения, вплоть до 72 часов, выделяют больше тепла, чем портландцемент. В дальнейшие сроки твердения (120 и 168 часов) выделение тепла чистым портландцементом оказывается более высоким, чем у расширяющихся цементов. [c.257]

    Выделение тепла при твердении. Гидратация цементных минералов является экзотермическим процессом, в силу чего твердение бетона сопровождается выделением тепла. При возведении массивных сооружений это может привести к значительному разогреву бетона — на 20—40° выше начальной температуры. При последующем охлаждении наружные части бетонных массивов остывают быстрее, чем внутри создается термонапряженное состояние бетона, и в сооружении могут появиться трещины, нарушающие его монолитность. С течением времени трещины могут расширяться и служить очагами прогрессирующей коррозии бетона. Поэтому большое тепловыделение цементов в массивных сооружениях является весьма нежелательным. Наоборот, при зимних работах высокое тепловыделение может оказаться полезным оно в этом случае замедляет понижение температуры уложенного бетона. [c.482]

    Твердение глиноземистого цемента сопровождается большим выделением тепла. Лучшие условия для твердения глиноземистого цемента — влажная среда и температура -f 15°С. При повышении температуры прочность глиноземистого цемента понижается, поэтому подвергать искусственному нагреванию его не следует. Объемный вес 1150—1350 кг/м . Применяется этот цемент при приготовлении жаростойких бетонов и растворов, а также когда необходимо ускорить набор прочности для подливки анкерных болтов и рам механизмов. Подливку глиноземистым бетоном нельзя производить на отвердевший бетон из портландцемента ранее чем через двое суток после бетонирования. [c.80]

    Отличительная особенность глиноземистого цемента — быстрое твердение. Приобретает почти полную прочность через 15—24 часа по затворении. Сроки схватывания начало — не раньше 30 мин., конец — не позднее 12 час. Делится на три марки 300, 400 и 500, соответствующие пределу прочности при сжатии образцов раствора 1 3 (цемент песок) в возрасте 28 дней. Твердение глиноземистого цемента сопровождается большим выделением тепла. [c.147]

    Цемент этот быстро схватывался — начало через 30 мин и конец через 45 мин, при этом процесс твердения сопровождался выделением значительного количества тепла уже через 7—10 ч. [c.363]

    Выдержка суспензии в емкостях до закачки в скважину позволяет снять максимальный пик тепловыделения в период гидратации цемента. Как установлено, после разрушения структуры суспензии и закачки ее в затрубное пространство скважины процессы схватывания и твердения протекают при значительно меньшем выделении тепла. Естественно было ожидать, что новая технология даст возможность снизить отрицательное влияние эндотермического эффекта на качество крепления скважин. Это подтвердилось экспериментами, проведенными в лабораторных условиях по следующей методике. Из вечномерзлой породы, отобранной в канаве, изготовили макеты скважин, опустили в них трубки и поместили в холодильную камеру температурой минус 2° С. Затем при 20° С приготовили цементный раствор с В/Ц = 0,5 и залили им пространство между трубкой и стенками скважины. Параллельно готовилась суспензия из смеси цемента 70% и кварцевого песка 30% с растекаемостью, равной предыдущему раствору (20 см). После 60 мин выдержки при 20° С цементно-песчаную суспензию тщательно перемешали и залили скважину, аналогично первому опыту. Через 48 ч ОЗЦ в обеих скважинах отогрели трубки. В первом случае она легко извлекалась из цементного кольца, которое представляло собой грязеобразную массу, а во втором — трубка прочно удерживалась в затвердевшем цементно-песчаном кольце. [c.257]

    Выделение тепла, обусловленное гидратацией гидравлических компонентов при твердении портланд-цементов, специально изучалось ввиду его большого практического значения первоначально с этой целью применяли ртутные термометры или саморегистрирующую аппаратуру (термограф Гари). Киллиг изучал зависимость температуры водно-цементной смеси от времени и на основе полученных кривых сделал заключение, согласно которому первое заметное повышение температуры происходит вследствие гидратации быстро схватывающегося трехкальциевого алюмината, а последующий главный тепловой эффект — вследствие образования гидросиликатов кальция. Эти метеды были значительно усовершенствованы Швите , который использовал чувствительные термопары из медной и констаитановой проволок, электродвижущая сила которых регистрировалась как функция времени. Швите наблюдал, что первые тепловые эффекты возникали сразу же после контакта цемента с водой или раствором соли. [c.813]

    Из причин, вызывающих объемные изменения в цементном тесте в процессе схватывания и твердения, доминирующее значение принадлежит химическим и физико-механическим. Первые обусловливаются процессами гидролиза и гидратации цементообразующих минералов, в результате которых получающиеся при этом гидросиликаты и гйдроалюминаты вначале набухают, а затем, выкристаллизовываясь, приводят к сокращению объема (т. е. к контракции и усадке) всей массы. Вторые вызываются температурными изменениями твердеющей массы за счет выделения тепла вследствие экзотермичности реакций гидролиза и гидратации цемента и его составных частей, а также за счет тепловых изменений внешней среды, окружающей твердеющую массу при ее пропаривании или прогревании. Встречающаяся в практике твердения цемента неравномерность изменения объема цементного теста вызывается избыточным содержанием в цемен те свободных окиси кальция, окиси магния и гипса. [c.247]

    Тепловыделение при твердении. Поскольку гидратация клинкерных минералов — экзотермический процесс, то при формировании цементного камня или бетона на его основе происходит выделение тепла. Тепловыделение приводит к разогреву всей массы бетона, что в зависимости от условий строительства может играть положительную и отрицательную роль. При зимнем бетонировании высокое тепловыделение замедляет охлаждение уложенного бетона, способствует развитию процессов гидратации и твердения и, таким образом, полезно. В других условиях тепловыделение приводит к появлению термонапряжений в массе бетона, в результате чего могут возникнуть и развиться трещины, приводящие к разрушению. Тепловыделение зависит в основном от минералогического состава цемента. Эта зависимость связана, во-первых, с суммарным термохимическим эффектом различных клинкерных минералов при гид- [c.379]

    Физико-механические и химические свойства портланд-цемен-тов, а также бетонов на их основе значительно изменяются в зависимости от минералогического состава клинкера. Так, например, алюмипатные портланд-цементы при твердении характеризуются сравнительно большой скоростью нарастания прочности с повышенным выделением тепла. Белитовые портланд-цементы, паобо- [c.7]

    Объемные деформации при теердении. В возрасте до 1 суток тесто глиноземистого цемента уменьшается в объеме, а в последующие сроки наблюдается некоторое разбухание цементного камня. Величина разбухания зависит от ряда факторов (скорости выделения тепла, величины pH раствора и др.), но не превышает происшедшей усадки. Уменьшение общего объема твердой фазы и воды при твердении глиноземистого цемента составляет 10—12 сл на 100 Г гидратированного цемента. [c.530]

chem21.info


Смотрите также