Портландцемент

При изучении технологии производства портландцемента особое внимание надо уделить подбору химического состава сырья и формированию состава и структуры цементного клинкера в процессе обжига как центрального этапа производства; этими факторами определяются дальнейшие свойства готового продукта, его качество. Надо знать химико-минералогический состав клинкера портландцемента и его разновидности по клинкерному составу, что поможет сделать правильный выбор цемента в зависимости от условий его применения с учетом экономических характеристик.

При изучении вяжущих веществ большое значение придается условиям твердения, от которых в большой степени зависит образование наиболее совершенной структуры будущего камня, а, следовательно, и его качество.

Знакомясь с теоретическими положениями процессов твердения минеральных вяжущих веществ, принимаем за основу теорию твердения акад. А.А.Байкова, развитию трудами советских и зарубежных ученых в соответствии с современными представителями физико-механической механики.

Физико-химические процессы при формировании и упрочнении структуры цементного камня, процессы гидролиза, гидратации, схватывания и твердения цементного теста являются наиболее сложными и требуют тщательного изучения с конспектированием прочитанного по учебнику материала.

Непосредственную связь с теорией твердения имеют такие практические вопросы, как ускорение или замедление процесса твердения различных вяжущих веществ, влияние температуры и влажности на скорость твердения и качество получаемого камня, а также явления так называемой коррозии бетона, которая, по существу, является коррозией цементного камня. Необходимо уметь сделать правильный выбор цемента с учетом также и экономической стороны этого вопроса.

С теорией твердения связаны практически задачи определения пористости структуры получаемого камня в зависимости от содержания воды при его изготовлении. Поры в цементном камне образуются за счет разности между общим количеством воды затворения, определяемым водоцементным отношением, и количеством химически связанной (гидратной) воды, использованной на образование цементного камня. Эта разность или так называемая свободная вода и образует поры в камне, частично заполненные водой, частично воздухом после испарения свободной воды из открытых пор цементного камня. Задавшись количеством цемента и зная плотность цемента, можно подсчитать общий объем цементного камня вместе со всей содержащейся в ней водой и так называемый абсолютный объем, где учитывается только вода химически связанная.

Помимо основных минеральных вяжущих веществ, воздушной извести, гипсовых вяжущих, портландцемента и других видов цемента необходимо иметь представление о сырье, производстве, свойствах и применении магнезиальных вяжущих веществ, растворимого стекла и кислотоупорного цемента на его основе, а также гидравлической извести.

БЕТОНЫ

Основные понятия

Изучение этого раздела надо начинать с определения и классификации бетонов. Уяснить, что бетоны представляют собой искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания рационально подобранной, перемешанной и уплотненной смеси из неорганических вяжущих материалов, воды, крупных и мелких каменных заполнителей.

Бетоны классифицируются:

- по виду вяжущего материала (цемента, извести, гипса и др.);

- по плотности (тяжелые, легкие, особо легкие);

- по прочности (марка бетона, класс бетона);

- по виду заполнителей (крупнопористые, мелкозернистые);

- по назначению в строительстве (конструктивные, теплоизоляционные, гидротехнические, дорожные, кислотоупорные, жаростойкие) и другим показателям.

Подробное ознакомление с качеством применяемых заполнителей – песка, щебня, гравия – и изучение технических условий на эти материалы. Необходимо хорошо усвоить значение качества заполнителей для получения высокопрочного плотного бетона, значение промывки и фракционирования песка, гравия и щебня для бетонных смесей. Иногда заводы железобетонных изделий снабжаются недостаточно высококачественными заполнителями: щебень, например, поступает из карьеров загрязненным и не разделенным на фракции. Это осложняет технологию приготовления бетонной смеси в заводских условиях. Поэтому развитию производства высококачественного щебня крупной и мелкой фракции должно быть уделено в настоящее время большое внимание.

Наряду с кристаллическими породами для производства щебня широко применяют также и известняки. Увеличивается выпуск легких заполнителей из природных каменных материалов, например из туфа и ракушечника.

Применение в бетонах промытых и фракционированных песков, как показывают расчеты, увеличивает возможность экономии цемента.

Далее надо уяснить, что бетонные смеси в зависимости от их пластичности подразделяются на подвижные и жесткие. Подвижность, удобоукладываемость имеют большое значение при приготовлении бетонной смеси для той или иной бетонной или железобетонной конструкции.

Необходимо усвоить законы прочности бетона, влияние отдельных факторов на прочностные свойства бетона и на подвижность бетонной смеси. Надо подробно ознакомиться с принципом расчета состава бетона, пользуясь одним из современных методов. Расчет состава бетона является одной из тем лабораторно-практических занятий. Студенту-заочнику следует изучить все возможности для экономии цемента как при подборе состава бетона (в частности, путем применения поверхностно-активных добавок), так и при приготовлении бетонной смеси.

Необходимо хорошо уяснить влияние воздействия внешней среды, как при твердении бетонной смеси, так и при эксплуатации уже затвердевшего бетона, разбираться в вопросах коррозии бетона и уметь правильно назначать необходимые меры защиты против коррозии.

Во втором контрольном задании студенту предлагается подобрать состав бетона как обычного тяжелого, так и легкого керамзитобетона.