Портландцементті асиеттері

Портландцементті беріктігі лшемдері 4x4x16 см лгі аралытарды статикалы майыстыру, ал лгіні жартысын ысу шін сынатан ткізу арылы аныкталады. лгілерді 1:3 (цемент:стандартгы м) рамдаы кдімгі оюлытаы цемент-м ерітідісінен дайындайды. лгілерді 28 туліктен кейін сыналандаы ысуа беріктігі цементгі белсенділігі деп аталады. Цементгі маркасы осы крсеткіш арылы аныгалады. Мысалы, ысандаы беріктігі бойынша цемент белсенділігі 52,6 МПа болса, онда маркасы 500 боланы. Портландцемент 300, 400, 500, 550 жне 600 деген маркалара блінеді. Портландцеменпі лгілерді 3 тулік атаюдан кейінгі ысандаы беріктігі детге 30—40%-а жетеді, ал 7 туліктен кейін маркалы беріктігіні 70%-ын райды. Портландцементгі лгілерді статикалы майыстыруа беріктігі, оны ысадаы беріктігімен салыстыранда, тым тмен болады.

Цементті беріктік алу жылдамдыы клинкерді минералогиялы рамына баынышты. Баса минерала араанда шкальцийлі силикатты С₃S белсенділігі жоары. Бір ай атайаннан кейін алитті цементті беріктікті суі елеулі трде баяулайды жне бір жылды уаытта беріктікті суі оны маркалы беріктігіні 10—15%-ын райды. Екікальцийлі силикат (С₂S) 28 туліктік уаыта дейін шкальцийлі силикатпен салыстыранда, беріктікті баяу суімен сипатталады, біра 28 туліктен кейін оны атаю процесі тоталмайды жне беріктігіні суі жеткілікті трде арынды жреді.

Тез атаятын жоары берікті бетонды алу шін рамында шкальцийлі силикаты бар алитті портландцементті олданады. Егер бетон конструкциясындаы беріктік баяу сіп, жылу бліну аз млшерде отсін десек, онда белитті цементті олдану сынылады.

С₃А беріктігі С₃S мен С₂S салыстыранда едуір тмен. рамында лкен млшерде алюминаттары бар портландцемент олданылан бетондар салыстырмалы томенгі дегейді корсетеді, сонымен атар аяза тзімділігі аз болады.

Цемент атаю процесі кезінде цемент амырын, ерітіндісін жне бетонды дайындауа керекті млшерден, руаытта кем мелшердегі сумен байланысады. Химиялы байланысан суды млшерімен аныталатын цементті гидратациялану дрежесі, цементті минерологиялы рамы мен меншікті ырына байланысты жне іс жзінде 15—20%-а жетеді.

Жайасымды бетондарды алудаы суды шыыны, цементті гидратациялануына керекті молшерден елеулі трде кп болады. Арты ылалды буланудан кейін уыстар мен кеуектерді пайда болуын тудырады, соны нтижесінде цемент тасыны беріктігі кемиді. Цемент тасыны уыстылыы конструкцияны шыдамдылыына да сер етеді. Суды булануы нтижесінде пайда болан уыстар мен кеуектер, олайлы жадайда агрессивті газдар, сйытармен толтырылып, бетон бйымдары мен конструкцияларыны коррозияа берілуін оайлатады.

Коррозияга шыдамдылыгы. Цемент амыры мен бетонны корро- зияа шыдамдылыы дегеніміз оларды сырты агрессивті факторларды серлеріне арсыласу абілеті.

В.М. Москвин цемент тасыны ш негізгі коррозиялы трін бліп крсетті:

1 трі — цемент тасыны ішіндегі растырушы блігіні коррозиясы;

2 трі — агрессивті заттарды цемент тасыны компоненттерімен рекеттесуі салдарынан болатын коррозия;

3 трі — бастапы німге араанда лкен клем алатын, цемент амырыда коррозиялы німіні пайда болуы.

Бетон бйымдары мен конструкцияларындаы негізгі коррозия трлерін В.В. Кинд мынадай трлері бойынша сипаттайды:

· бетон рамынан, кальцийді сулы тотыыны шайылуы сал- дарынан орын алатын сілтілену;

· рН<7 судаы ышылды коррозия;

· ккіртгі алюминатты, ккіртті алюминатты-гипсті жне гипсті деп блінетін ккіртті коррозия;

· ккірт иондары S0₄^2_ жо кезде, магний катиондарыны серінен пайда болатын магнезиялы коррозия, ккіртті магнезиялы коррозия, магний Мg²⁺ мен ккірт S0₄^2_ иондарыны бірге серленуінен пайда болан ккіртті магнезиялы коррозия.

Сілтілену — цемент тасы мен бетон рамдарынан к стіні шайылып кетуі. Осы процесс ттыр мен толтырышты тістесуін нашарлатады, бетон конструкциясыны беріктігін лсіретеді.

Кальцийді сулы тотыы кмірьшіылды сулармен рекеттесіп карбонизацияланады. Мндай жадайда жеіл еритін Са(ОН)₂, иын еритін СаС0₃ айналуы осы процесті оды асиеті деп саналады, біра С0₂ концентрациясыны ерітіндіде суі 250—300 мг/л кп болан жадайда, екінші реакцияны жруіне олайлы жадай жасайды.

 

СаС0₃ + С0₃ + Н₂0 - Са(НС0₃)₂.

 

Жоарыдаы реакцияа орай пайда болан жеіл ерігіш кальцийді бикарбонаты Са(НС0₃)₂ уаыт тісімен цемент тасынан шайылып кетеді. Алитті гидратациялануы кезінде Са(ОН)₂ тиісті лесі блінеді, осындай тртіппен цемент тасы біртіндеп ериді.

Судаы цемент тасыны сілтіленуін азайту шін неміс алымы Михаэлис пен орыс алымы А.А. Байков атаятын портландцементте пайда болатын бос кті белсенді кремнийлі тотыпен, мысалы, табии пуццоландармен байланыстыруды сынды. атаюы кезінде бос кті азыра блетін белитті цемент кті сзіліп кетуіне кбірек шыдамды жне за арсыласады.

Цемент амырыны аязга шыдамдылыгы. Су мен аяз алма-кезек сер еткенде бетон бйымдары мен конструкциялары кшті заымданады. Теріс температура жадайында цемент тасыны уыстарындаы сулар мза айналады. Су мздану кезінде зіні клемін 10%-а лайтады, осыны салдарынан капиллярлар мен уыстардаы ішкі абыраларда кернеу пайда болады жне цемент амырыны жйе рылысы ирайды.

Цемент амыры мен бетонны аяза тзімділігі е алдымен, оны тыыздыы мен ішкі жйесіні уыстылы сипаттамасына байланысты.

Гидравликалы оспаны млшері скен сайын цементті аяза тзімділігі нашарлайды. Клинкерлі цемент минералдарыны арасында е тменгі аяза тзімділік шкальцийлі алюмината тн. Ерітінді мен бетон дайындауа шыындалатын суды млшері, оларды аяза тзімділігіне елеулі трде сер етеді. Цемент тасыны ішкі жйе рамын отайлы жайастыруа жмсалан су млшері скен сайын жйедегі уыстарды саны лаяды, осыны нтижесінде аяза тзімділік азаяды.

Цемент негізіндегі бетонны аяза тзімділігін белсенді заттарды олдану арылы арттыруа болады. Гидрофобты оспалар, мысалы, сабыннафт, соапсток ж.б. жйе рылысты біркелкілігін арттырады, ашы уыстар мен капиллярларды санын кемітеді, оларды ырларын гидрофобизациялайды, осындай жолмен суды енуін иындатады жне цемент тасыны суа тзімділігін арттырады.

Гидрофилъді оспалар, мысала ккіртті-спиртті ашыты (КСА), ккіртті-ашымалы-ашыты (КАА) ж.б. цемент ерітіндісі мен бетонны озалмалы асиеттерін сатай отырып, суды шыынын кемітеді, осыны нтижесінде цемент амырындаы уыстыты саны азаяды, тыыздыы лаяды. Оны су ткізбеушілігі мен аяза тзімділігі артады. Гидрофобты жне гидрофильді бетті белсенді оспаларды шыыны 0,1—0,25% млшерінде болады.