Определение вещественного состава цементов.

 

Цель работы: Определение вещественного состава цементов

 

Теоретические сведения

В соответствии с ГОСТ 30515-97 «Цементы. Общие технические условия» и ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия», которые действуют параллельно с ГОСТ 10178 и применяются в случаях, когда заключенные контракты или другие согласованные условия предусматривают применение цементов с характеристиками, гармонизированными с требованиями международного стандарта EN 197-1, по назначению цементы подразделяют на: общестроительные и специальные. При этом первые цементы (на основе портландцементного клинкера) по вещественному составу подразделяют на пять типов:

- ЦЕМ I – портландцемент (бездобавочный);

- ЦЕМ II - портландцемент с минеральными добавками (в качестве минеральных добавок - основных компонентов цемента применяют гранулированный шлак, активные минеральные добавки - пуццоланы (природные или искусственные пуццоланы, топливные золы, в том числе кислые или основные золы-уноса, микрокремнезем, глиеж и обожженные сланцы) и добавку-наполнитель – известняк);

- ЦЕМ III - шлакопортландцемент;

- ЦЕМ IV - пуццолановый цемент;

- ЦЕМ V - композиционный цемент.

По содержанию портландцементного клинкера и добавок цементы типов ЦЕМ II-ЦЕМ V подразделяют на подтипы А и В.

По прочности на сжатие в возрасте 28 сут цементы подразделяют на классы: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5.

По прочности на сжатие в возрасте 2 (7) сут (скорости твердения) каждый класс цементов, кроме класса 22,5, подразделяют на два подкласса: Н (нормальнотвердеющий) и Б (быстротвердеющий).

Вещественный и фазовый состав цементов определяет их основные строительно-технические свойства, в том числе показатели прочности, сроки схватывания, линейное и объемное расширение, стойкость в агрессивных средах, морозостойкость и др.:

- определение вида и количества введенных в цемент природных и техногенных активных минеральных добавок;

- определение фактического фазового состава цементов;

- определение портландита Са(ОН)₂ и карбоната кальция СаСО₃ в частично гидратированных и карбонизированных при хранении и транспортировке лежалых цементах;

- определение форм сульфатов кальция в цементах - двуводный сульфат кальция, полуводный - полугидрат и безводный - ангидрит - с целью выявления причин «ложного» схватывания цементов;

- определение фазового состава гидратированных, отвердевших материалов (растворов, бетонов, смесей);

- определение вида заполнителей бетонов и растворов (песок, щебень, гравий).

Содержание гипса в цементе Хг, %, вычисляют по формуле

 

(11.1)

где и - массовая доля оксида серы (VI) SO3 соответственно в клинкере и цементе, определяемая по ГОСТ 5382, %;

Хкл - содержание клинкера в цементе, принимаемое в соответствии с технологическим регламентом предприятия-изготовителя, %;

К - коэффициент пересчета массовой доли оксида серы (VI) SO3 в цементе на содержание гипса, вычисляемый по формуле

 

(11.2)

где - массовая доля оксида серы (VI) 80 в гипсе, определяемая по ГОСТ 5382, %.

 

Содержание добавки в цементе Хд, %, вычисляют по формуле

 

(11.3)

где СХц, СХкл, СХг и СXд, - величина специфической характеристики соответственно цемента, клинкера, гипса и добавки;

Хг - содержание гипса в цементе, вычисленное по формуле 11.1, %.

 

При наличии в цементе двух добавок содержание одной из добавок определяют по ее специфической характеристике и вычисляют по формуле 11.3. При этом отношение величин данной специфической характеристики клинкера и второй добавки должно находиться в пределах от 0,6 до 1,4. Содержание второй добавки , %, определяют по специфической характеристике, присущей обеим добавкам, и вычисляют по формуле

 

(11.4)

где - величина специфической характеристики первой добавки;

- величина специфической характеристики второй добавки;

Хд - содержание первой добавки, вычисленное по формуле 3, %.

Содержание добавки в цементе Хд, %, определяемое по специфической характеристике, отсутствующей у гипса и клинкера, вычисляют по формуле

 

(11.5)