Публикации/Все о цементе

Цемент и температурная среда. Цемент и влага

11 Марта 2014

Цемент и температурная среда

Процесс схватывания и твердения цементной смеси напрямую связан с температурными условиями внешней среды. Это должно быть понятно и без предварительных пояснений. Повышение температуры сопровождается уменьшением времени затвердения цемента. Снижение температурных значений, напротив, увеличивает время процесса, а при температурах ниже нулевой отметки процесс схватывания и твердения вообще может останавливаться. Кстати заметить: существует специальная таблица, где отражаются все зависимости твердения смеси от внешней температуры.

Принцип манипулирования температурой успешно используется в производстве бетонных изделий. Так называемая «пропарка» железобетонных блоков позволяет за 10-12 часов получать фактически готовый продукт, обладающий прочностью структуры на 60-70 процентов. Нагрев раствора выполняется не только паровым методом, но также при помощи электрических нагревателей. Процесс гидратации цемента, безусловно, сопровождается выделением определенного количества тепла. Производственная технология предусматривает контроль данного явления, так как в данном случае речь идёт о качественных показателях бетона. Сооружение массивных монолитов показывает – внутренние слои раствора остывают многим медленнее, чем внешние. Как результат – могут иметь место термические напряжения, приводящие к образованию трещин.

Для условий низкотемпературной внешней среды процесс активного тепловыделения рассматривается как положительное явление, позволяющее поддерживать температуру уложенной смеси на высоком уровне (при условии утепления рабочей зоны) и регулировать нарастание прочности. Количество выделяемого тепла определяется составом цементной смеси. Минералогическая структура и качество помола компонентов – это своеобразные регуляторы тепловыделения. Таким образом, использованием конкретного типа цемента и минеральных добавок, можно добиться нужного тепловыделения бетона.

Цемент и влага

Необходимость влаги для процесса гидратации цемента безусловна. Между тем, для получения эффекта твердения цемента требуется совсем немного воды. К примеру, одной части воды вполне достаточно для пяти-шести частей цемента, чтобы получить эффект твердения раствора. Весь вопрос в том, что при таком соотношении получается раствор практически неподвижный, а значит трудно усваиваемый практическим применением. Поэтому, на практике традиционно применяют технологию получения цементных растворов, когда соотношение цемент-вода равняется 2:1, то есть – на две части цемента приходится одна часть воды.

Слишком близкое соотношение вода-цемент приводит к образованию в структуре раствора воздушных пор. Наличие воздушных пор, соответственно, оказывает негативное влияние на качественные показатели конечного продукта. Количество воды можно снизить без ущерба качества получаемого «теста», если применить добавки поверхностно-активных элементов. Использование таких добавок, кстати, позволяет сократить расход цемента, но при этом удается получить прочный и долговечный бетон. Так называемые – пуццолановые добавки, плюс техника тонкого помола позволяют увеличивать коэффициент водопотребления цементного порошка.

После приготовления раствора, спустя 3-5 часов, более тяжелые частицы смеси направляются книзу, вода же поднимается на поверхность. Проявляется эффект расслоения, какой всегда наблюдается в случае использования большого количества воды. Процесс расслоения естественным образом приводит к нарушению целостности структуры массива. Снижается степень прочности. Такой же процесс может проходить внутри массива при наличии арматурных элементов, крупных заполнителей. В принципе, большинство цементов обладают свойствами умеренного отделения влаги. Интенсивность отделения влаги, как правило, напрямую зависит от используемого сырья. Поэтому, когда выдержано нормальное соотношение вода-цемент, но при этом отмечается повышенное водоотделение (более 15%), такие обстоятельства, безусловно, свидетельствуют о низком качестве цемента.

Способность цемента удерживать влагу – это, конечно же, плюс. Бетон, полученный из такого цемента, отличается однородностью структуры, хорошими показателями сцепки с арматурными элементами и заполнителем. Естественно, каждая марка цемента обладает конкретными показателями водопотребления и водоотделения. Этот момент следует учитывать, пытаясь получить оптимальное соотношение вода-цемент. Получить же все необходимые данные можно из характеристик вяжущего вещества. Всегда рекомендуется выполнять тестовую заливку небольшого участка, а при необходимости корректировки показателей водопотребления и водоотделения смеси, применять соответствующие добавки.