Влияние вида и дисперсности расширяющегося компонента на свойства цементов

• Автор: Зорин, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 148 с. : 33 ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Аналитический обзор

1.1 Формирование структуры и синтез прочности цементного камня

1.2 Влияние технологических факторов на прочность цементного камня

1.3 Влияние различных факторов на свойства расширяющихся цементов

1.4 Получение расширяющихся цементов

1.5 Цели и задачи исследований

2. Материалы и методы исследований

2.1 Характеристика исследуемых материалов
2.2 Физико-химические и физико-механические методы исследования
3. Гидратация и твердение расширяющихся цементов различной
дисперсности
3.1 Влияние дисперсности расширяющегося компонента
на морфологию эттрингита
3.2 Влияние дисперсности расширяющегося компонента на формирование структуры цементного камня
4 Микротвердость и размолоспособность расширяющихся добавок
4.1 Микротвердость минералов сульфатированных клинкеров и глиноземистых шлаков
4.2 Размолоспособность расширяющихся добавок
4.3 Гранулометрический состав расширяющихся добавок
5 Влияние вида и дисперсности расширяющейся добавки на
свойства цемента
5.1 Свойства цементов в зависимости от вида
расширяющейся добавки
5.2 Влияние тонкости помола расширяющейся добавки на свойства цементов

6 Влияние вида и дисперсности расширяющейся добавки на
свойства шлакопортландцемента
6.1 Физико-механические и деформационные свойства шлакопортландцемента при совместном помоле компонентов
6.2 Физико-механические и деформационные свойства шлакопортландцемента при раздельном помоле компонентов
7 Проверка результатов исследований в промышленных условиях
7.1 Выпуск опытных партий сульфатированных клинкеров
7.2 Получение расширяющихся цементов улучшенного 149 зернового состава в промышленных условиях.
Общие выводы
Список литературы
Приложения

Введение
Применение бетонных и железобетонных конструкций требует преодоления трудностей, связанных со свойствами бетона при затвердевании и высыхании уменьшаться в объеме и претерпевать усадку. Усадка может быть настолько сильной, что всякое жесткое препятствие уменьшению объема, будь то распорные устройства, арматура или заполнитель бетона, вызывает возникновение в цементном камне бетона высоких растягивающих напряжений и при длительном действии усадки приводит к разрушению бетона.
На протяжении многих лет техническая мысль была направлена на изыскание средств полного устранения усадки или хотя бы уменьшения ее до размеров, не вызывающих трещинообразование. Предложения различных фирм о применении химических добавок оказались малоэффективными и в лучшем случае замедляли протекание усадки и тем самым уменьшали количество трещин и величину их раскрытия.
Уменьшение последствий действия усадки, как правило, достигается конструктивными мероприятиями: увеличением насыщения конструкций арматурой, устройством часто расположенных усадочных швов, разделением конструкций на отдельные независимые блоки и т.д. Однако все эти мероприятия удорожают строительство и в некоторых случаях сокращают срок службы сооружений. Строители пытались найти способ не только компенсировать усадку бетона, но и достигнуть такого его положительного расширения, чтобы оно придало конструкциям навсегда выгодное напряженное состояние. Это привело к предварительному напряжению железобетона химическим способом.
В последнее время значительное внимание уделяется материалам, которые, будучи добавлены к обычному портландцементу, позволяют получить безусадочные, расширяющиеся и напрягающие цементы.
Безусадочные (или компенсирующие усадку) цементы обладают небольшим потенциалом расширения и используются для предотвращения или снижения трещинообразования при усадке бетона.
Напрягающий цемент - это разновидность портландцемента, отличается способностью при затворении водой расширяться, при этом производить натяжение арматуры железобетонной конструкции, обладает

По мнению большинства исследователей, расширение и самонапряжение цементного камня при твердении РЦ и НТД достигаются за счет образования гидросульфоалюминатов кальция. Вместе с тем известны железосодержащие гидратные соединения (C3FCS3H32, C3FCSH12), аналогичные гидросульфоалюминатам кальция.
Сульфоферритные цементы способные к расширению и самонапряжению (СРЦ и СНЦ) готовятся с использованием в качестве расширяющихся компонентов клинкеров, содержащих сульфоферриты кальция на основе однокальциевого и двухкальциевого феррита.
При гидратации СРЦ, содержащего сульфоферрит CF0,3CS, так же как и при гидратации СНЦ, в течение суток образуется трехсульфатная форма гидросульфоферрита кальция, наряду с которой по истечении 3 суток гидратации появляется гидромоносульфоферрит кальция, что связано с недостатком Са(ОН)2 в жидкой фазе. При этом повышается количество гидроксида железа. При твердении СРЦ доминирующими фазами являются гидроксид железа, гидромоносульфоферрит кальция и низкоосновные гидросиликаты кальция, а железистый эттрингит образуется в небольшом количестве, что обусловливает сравнительно высокую прочность структуры при небольшой величине самонапряжения.
При гидратации СНЦ, содержащий C2F CS, образование кристаллов эттрингита происходит до полного связывания гипса (7 суток), соответственно повышается расширение и самонапряжение цементного камня.
Для получения цементов с повышенной прочностью и небольшим значением расширения и самонапряжения используют сульфоферритный клинкер, содержащий CF 0,3CS, а для получения цементов с повышенной величиной расширения и самонапряжения следует получать клинкер, сульфоферригная фаза которого представлена в основном C2F CS.
В промежуточных составах образуются различные сочетания CF0,3CS и C2F CS в зависимости от отношения CaO/Fe 203 и количество CaS04 в шихте.
Свойства сульфоферритосодержащих расширяющихся и напрягающих цементов.