Влияние влажности и температуры среды на прочность цементного камня

Твердение цементного камня и повышение его прочности могут продолжаться только при наличии в нем воды, так как твердение есть в первую очередь процесс гидратации.

Большое влияние на рост прочности цементного камня оказывают влажность и температура среды. Скорость химических реакций между клинкерными минералами и водой увеличивается с повышением температуры, а также значительно возрастает скорость уплотнения продуктов гидратации цемента. Твердение цементного камня на практике может происходить в широком диапазоне температур: нормальное твердение — при температуре 15...20°С, пропаривание — 80...90°С, автоклавная обработка — до 170...200°С, давление пара — до 0,8...1,2 МПа и твердение — при отрицательной температуре. Наиболее быстрый рост прочности цементного камня происходит при пропаривании под давлением в автоклавах, при этом бетон через 4...6 ч приобретает марочную прочность.

В условиях пропаривания при нормальном давлении твердение бетона происходит примерно в 2 раза медленнее, чем в автоклавах. Бетоны, подвергнутые тепловлажностной обработке при температуре до 100°С, в большинстве случаев приобретают только 70% проектной прочности и лишь иногда достигают 100%. Дальнейший рост их прочности, как правило, не наблюдается.

Твердения портландцементного камня при отрицательных температурах не происходит, так как вода превращается в лед. Однако за счет добавки СаСl₂, NaCl или их смеси бетон все же набирает прочность. Добавление к цементу электролитов в количестве 5% и более от массы цемента повышает концентрацию растворенных веществ в воде и понижает температуру ее замерзания. Кроме того, хлористые соли являются ускорителями твердения цемента. Однако применение этих солей в количестве более 2% в железобетонных конструкциях не рекомендуется из-за возможной коррозии арматуры. В последнее время в качестве противоморозной добавки используют нитрит натрия NaNO₂.

Длительное хранение цемента даже в самых благоприятных условиях влечет за собой некоторую потерю его активности. После 3 месяца хранения потеря активности цемента может достигать 20%, а через год — 40%. Цементы более тонкого помола теряют больший процент активности, так как влага воздуха, соприкасаясь с цементом, вызывает преждевременную гидратацию цемента. Восстанавливать активность лежалого цемента можно вторичным помолом. Наиболее эффективен вибродомол цемента, в процессе которого повыщается тонкость помола цемента, а также происходит обдирка гидратных и инертных оболочек с цементных зерен. Наиболее целесообразным методом предотвращения потери активности цемента является гидрофобизация.

Контрольные вопросы:

1. Что называется минеральными неорганическими вяжущими веществами?

2. Как классифицируются минеральные неорганические вяжущие вещества?

3. Что называется строительным гипсом?

4. Что является сырьем для производства гипсовых вяжущих веществ?

5. Как классифицируются гипсовые вяжущие вещества по способу тепловой обработки?

6. Какие марки гипса существуют согласно ДСТУ?

7. Что называется магнезиальными вяжущими веществами?

8. Какое сырье применяется для производства магнезиальных вяжущих веществ?

9. Что называется кислотоупорным цементом?

10. Что является сырьем для производства кислотоупорного цемента?

11. Что называется воздушной известью?

12. Какое сырье применяют для производства воздушной извести?

13. Что представляет собой гидравлическая известь?

14. Каковы свойства извести?

15. Что называется портландцементом?

16. Что является сырьем для производства портландцемента?

17. Каковы свойства портландцемента?

18. Какова технология производства портландцемента?

19. Какова структура портландцемента?

20. Где применяется портландцемент?