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)