Влияние ускорителей на свойства цементного раствора

Развитие и усовершенствование технологий химического производства. Условия производства бетонных и железобетонных изделий. Применение добавок-ускорителей для схватывания и твердения изделий и конструкций. Определение нормальной густоты цементного теста.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 24.12.2015
Размер файла 682,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра технологии строительных материалов и метрологии

Курсовой проект

Влияние ускорителей на свойства цементного раствора

Выполнил:

Маштаков А.Н.

Санкт-Петербург 2015

Содержание

цементный бетонный схватывание твердение

Введение

1. Теория ускорителей

1.1 Теория твердения глиноземистого цемента

2. Методика проведения испытаний

2.1 Определение нормальной густоты цементного теста

2.2 Определение сроков схватывания цементного теста

3. Постановка эксперимента и его результат

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Развитие и усовершенствование технологий химического производства в последние пол века послужило причиной активного использования различных добавок, которые облегчают труд рабочих, как на строительной площадке, так и на заводе по производству строительных материалов. Из всего многообразия химических веществ, способных придавать вяжущим веществам и бетонным смесям необходимые строителям свойства, наиболее значимыми, на мой взгляд, являются ускорители схватывания и твердения.

Значительный эффект от использования добавок-ускорителей имеет место и в технологии сборного бетона и железобетона. Сокращение сроков схватывания цемента и интенсификация его твердения актуальны как для бетонов нормально-влажностного твердения, так и подвергаемых тепло-влажностной обработке, причем не только для бетонов на плотных, но и на пористых заполнителях. При производстве сборных конструкций в условиях полигона, когда тепловая обработка не предусматривается, добавки-ускорители твердения позволяют сократить выдержку отформованных изделий в формах и, таким образом, уменьшить требуемое количество форм, а, следовательно, и металлоемкость производства. Кроме того, сокращается производственная площадь, необходимая для выдерживания отформованных изделий.

В заводских условиях производства сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций применение добавок-ускорителей схватывания и твердения позволяет сократить время тепло-влажностной обработки, что ускоряет оборачиваемость форм и тепловых агрегатов. Это способствует снижению металлоемкости производства и сокращению энергетических затрат на тепловую обработку. Благодаря введению добавок-ускорителей удается снизить расход цемента. Таким образом, применение добавок-ускорителей схватывания и твердения является эффективным технологическим приемом, позволяющим снизить себестоимость продукции и улучшить технико-экономические показатели деятельности предприятия.

Другим важным направлением использования добавок-ускорителей схватывания и твердения является бетонирование конструкций при отрицательной температуре. В этом случае роль добавок заключается в ускорении процессов гидратации и твердения цементного теста с целью формирования бетона с достаточной «критической» прочностью, которая могла бы обеспечить его сопротивляемость давлению замерзающей в порах воды и формирование мелкопористой структуры цементного камня и бетона, т.е. повысить его морозостойкость (способность бетона сопротивляться попеременному замораживанию и оттаиванию при насыщении его пресной или морской водой). Это дает возможность замораживания бетона до температур ниже расчетной без опасности его размораживания, так как в бетоне резко сокращается количество свободной воды, а формирующаяся мелкопористая структура исключает возможность замерзания воды в порах при обычных зимних температурах. Действие добавок, участвующих в обменных реакциях, многообразно. В их присутствии возрастает, удельная поверхность цементного камня и уменьшается средний размер пор. Одновременно с развитием микропористой структуры происходит более интенсивное связывание влаги адсорбционными силами. Количество адсорбционо-связанной влаги в присутствии добавок увеличивается в 1,1. ..1,3 раза в зависимости от вида и концентрации добавки.

В данной работе мы рассмотрим влияние добавки глиноземистого цемента в количестве 0,5%, 1% и 1,5% от массы портландцемента на изменение скорости схватывания последнего.

1. Теория ускорителей

Действие добавок-ускорителей схватывания и твердения бетона заключается в активизации процесса гидратации цемента, приводящей к ускоренному образованию гелей, которые захватывают в свои ячейки большое количество жидкой фазы и вследствие этого вызывают быстрое схватывание и последующее интенсивное упрочнение цементного камня. Основным критерием эффективности добавок-ускорителей схватывания бетонных и растворных смесей является ускорение процесса схватывания на 25 % и более. Для добавок-ускорителей твердения бетона по требованиям надежности необходимо повышение прочности бетона на 20 % и более в возрасте 1 суток нормального твердения. После затворения, в начале гидратации цемента, образуется коагуляционная структура, обладающая тиксотропностью. Во время перемешивания теста контакты, возникшие между гидратными новообразованиями коллоидных фракций цемента, нарушаются, и тесто сохраняет подвижность, несмотря на постепенное нарастание связности. Чем дольше длится гидратация, тем больше становится гидратных новообразований и выше плотность структуры.

Время, в течение которого образуется непрерывно уплотняющаяся и коагуляционная структура, является периодом схватывания, т. е. формирования структуры. Таким образом, схватывание цемента следует рассматривать как первоначальную стадию общего процесса твердения. По ГОСТ начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин и заканчиваться не позднее 12 ч с момента затворения, однако, введение ускорителей схватывания и твердения в цементный раствор может существенно сократить этот промежуток.

1.1 Теория твердения глиноземистого цемента

Процесс твердения глиноземистого цемента и прочность образующегося цементного камня существенно зависят от температуры твердения. При нормальной температуре (до + 25 °С) основной минерал цемента СА взаимодействует с водой с образованием кристаллического гидроалюмината кальция и гидроксида алюминия в виде гелевидной массы:

2(СаО * Al2O3) + 11H2O = 2СаО * Al2O3 * 8 H2O + 2Al(OH)3

При гидратации глиноземистого цемента образуются большие количества геля, что объясняется реакцией между водой и СА, а также устойчивой и неустойчивой модификациями С5А3. Это гелеобразное аморфное вяжущее вещество является носителем высокой прочности твердеющего цементного теста в раннем возрасте, в результате чего цемент приобретает значительную часть своей конечной прочности уже в первые сутки. Пористость камня из глиноземистого цемента ниже (приблизительно в 1,5 раза). Это связано с тем, что при одинаковой с портландцементом водопотребности глиноземистый цемент при твердении химически связывает 30…45 % воды от массы цемента (портландцемент -- около 20%).

Минерал С12А7 очень активно взаимодействует с водой и схватывается уже по истечении нескольких минут. Раствор гидратации С12А7 уже в начальный период характеризуется высоким пересыщением и из него кристаллизуются высокоосновные гидроалюминаты кальция С4АH13 и С3АH12.

2. Методика проведения испытаний

2.1 Определение нормальной густоты цементного теста

Цементным тестом называют смесь цемента и воды. Густоту цементного теста (ГОСТ 310.3-76*) определяют на приборе Вика с пестиком.

Перед началом испытания проверяют, свободно ли опускается металлический стержень прибора в направляющих втулках и, если необходимо, смазывают его маслом. Осматривают пестик и очищают его влажной тканью, а также проверяют положение указателя, который должен быть на нуле при опирании пестика о стеклянную пластинку. Кольцо и пластину смазывают тонким слоем машинного масла.

Для приготовления цементного теста берут 400 г цемента и высыпают его в сферическую металлическую чашу, предварительно протертую влажной тканью. В цементе делают углубление, в которое в один прием выливают воду в количестве, необходимом (ориентировочно) для получения теста нормальной густоты. Обычно для первого пробного затворения берут 25...26 % воды от массы цемента, т.е. около 100 мл. Воду отмеряют с погрешностью не более 0,5 мл. Углубление заполняют цементом с помощью стальной лопатки и через 30 с после приливания воды сначала осторожно перемешивают, а затем энергично растирают тесто лопаткой. Общая продолжительность перемешивания и растирания 5 мин. Цементное тесто можно приготовить также на механической мешалке. Готовое цементное тесто в один прием укладывают в кольцо, установленное на стеклянной пластинке, и 5...6 раз встряхивают его, постукивая пластину о поверхность стола. Избыток теста срезают увлажненным ножом. Затем кольцо на стеклянной пластине ставят под стержень прибора Вика, и пестик приводят в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца. Закрепляют стержень стопорным винтом, после чего быстро освобождают его и дают возможность стержню с пестиком свободно погружаться в тесто. Через 30 с от начала погружения производят отсчет глубины погружения пестика по шкале прибора.

В том случае, если пестик не доходит до стеклянной пластины на 5...7 мм, густота теста считается нормальной. Если пестик погружается на большую или меньшую глубину, приготовляют новые порции цементного теста соответственно с меньшим или большим количеством воды. Количество воды для получения теста нормальной густоты, выражаемое в процентах от массы цемента, определяют с погрешностью не более 0,25 %.

2.2 Определение сроков схватывания цементного теста

Схватывание цемента - процесс загустевания цементного теста вследствие взаимодействия цемента с водой. Сроки схватывания определяют на цементном тесте нормальной густоты с помощью прибора Вика, но вместо пестика на конце стержня закрепляют иглу 4, а пестик устанавливают сверху; при этом масса подвижной части остается равной (300 ± 2) г. Перед началом испытаний проверяют, свободно ли опускается стержень прибора, чистоту поверхности иглы и отсутствие ее искривлений, а также нулевое показание прибора. Цементное тесто готовят по методике, описанной в предыдущем пункте, из 400 г цемента и воды, взятой в количестве, которое соответствует нормальной густоте цементного теста. Готовое тесто помещают в кольцо прибора Вика и устанавливают на столик прибора. Стержень опускают до соприкосновения иглы с поверхностью теста и в этом положении закрепляют винтом. Затем винт освобождают, давая стержню с иглой свободно погружаться в тесто. В начале испытания, пока тесто находится в жидком состоянии, во избежание сильного удара иглы о пластину рекомендуется слегка придерживать ее при погружении в тесто. Иглу можно свободно опускать, как только тесто загустеет настолько, что опасность повреждения иглы будет исключена. Момент начала схватывания определяют при свободном опускании иглы. Иглу погружают в тесто через каждые 10 мин, при этом кольцо после каждого погружения передвигают таким образом, чтобы игла не попадала в прежнее место. После каждого погружения иглу вытирают.

Во время испытаний прибор должен находиться в затененном месте, где нет сквозняков, и не должен подвергаться сотрясениям. Началом схватывания цементного теста считается время, прошедшее от начала затворения теста (момента приливания воды к цементу) до момента, когда игла не доходит до пластины на 1...2 мм; концом схватывания -- время от начала затворения до момента, когда игла опускается в тесто не более чем на 1...2 мм.

3. Постановка эксперимента и его результат

Проверим, эффективность добавки глиноземистого цемента, оценкой сроков схватывания различных составов с добавкой в количестве 0,5%, 1% и 1,5% от массы портландцемента, которые будем определять на приборе Вика после предварительного определения нормальной густоты контрольного образца по выше описанным методикам. Так же проверим сроки схватывания контрольного образца (без добавки). Все опыты проводились одним испытателем в один и тот же день с одинаковой интенсивностью и с использованием одних и тех же материалов для уменьшения влияния человеческого фактора и погрешностей на конечный результат.

Нормальная густота цементного теста Ї 25,75%.

Получили таблицу влияния концентрации добавки на начало схватывания портландцемента:

Количество добавки, %

Навеска добавки, г

Начало схватывания, мин

0 (чистый ПЦ)

0

168

0,5

1,5

93

1,0

3,0

50

1,5

4,5

37

Примечания:

Для экономии материалов брали по 300г портландцемента вместо 400.

Конец схватывания всех составов больше 180 мин.

График зависимости концентрации добавки на начало схватывания портландцемента

Из графика видно, что всего 1% добавки дает увеличение скорости схватывания более чем в 3 раза. Это говорит о высокой эффективности глиноземистого цемента в качестве ускорителя схватывания и твердения. Превышение концентрации в 1,5% можно считать не целесообразным в условиях строительной площадки, так как это приведет к пониженной удобоукладываемости.

Заключение

Добавка глиноземистого цемента к раствору портландцемента оказала существенное влияние на ускорение начала схватывания смеси. Оптимальной можно считать концентрацию добавки в 1% от массы портландцемента. Явление ускорения начала схватывания можно объяснить способностью глиноземистого цемента связывать гораздо большее количество свободной воды и более быстрой гидратацией алюминатов кальция, из которых преимущественно состоит глиноземистый цемент.

Список используемой литературы

1. Бут Ю.М., Сычев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология вяжущих материалов. - М.: Высшая школа, 1980.

2. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Стройиздат, 1979.

3. Баженов Ю.М. Технология бетона / Ю.М. Баженов - М.: АСВ -2002. ?500 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Виды и марки цементов, применяемых при изготовлении сборных железобетонных конструкций и изделий из бетонов. Отличительная особенность гидратации и твердения цементов. Тонкость помола и сроки схватывания и твердения. Качество минеральных добавок.

    курсовая работа [32,5 K], добавлен 25.01.2011

  • Процесс производства железобетонных и бетонных изделий и конструкций, элементов благоустройства на ПП ЖБК №30 в г. Гродно; номенклатура продукции. Схема изготовления бетонной смеси, тротуарной плитки, форменных колец; технология БЕССЕР; пустотные плиты.

    отчет по практике [380,1 K], добавлен 17.11.2011

  • Краткая характеристика предприятия "ЖБИ-1" города Тверь. Технологический процесс производства сборных бетонных и железобетонных изделий и описание рабочего дня. Основные типы изделий: плиты ленточных фундаментов, железобетонные лестничные ступени.

    отчет по практике [3,7 M], добавлен 10.08.2014

  • Развитие исследований водостойких гипсовых вяжущих. Применение химических веществ и добавок с целью оптимизации свойств раствора. Замедлители и ускорители схватывания, их применение и принцип действия. Разжижители и их влияние на сроки схватывания.

    реферат [24,0 K], добавлен 18.10.2011

  • Использование золы в бетонах в качестве заполнителей и добавок. Общие сведения о бетонных и железобетонных конструкциях. Классификация бетонных и железобетонных конструкций. Расчет изгибаемых, сжатых и растянутых элементов железобетонных конструкций.

    контрольная работа [1,3 M], добавлен 28.03.2018

  • Осуществление контроля качества производства бетонных и железобетонных изделий отделом технического контроля лаборатории. Определение коэффициента вариации прочности бетона. Состав тяжёлого бетона. Уменьшение расхода цемента до определённых значений.

    реферат [81,3 K], добавлен 18.12.2010

  • Развитие производства бетона и железобетона. Методы переработки железобетонных и бетонных изделий. Анализ гранулометрических характеристик продуктов электрического взрыва проводников из разных металлов. Проблема утилизации железобетонных конструкций.

    дипломная работа [2,3 M], добавлен 26.08.2010

  • Технология производства изделий для жилых, гражданских и промышленных зданий, а также для инженерных сооружений. Способы производства и контроль качества железобетонных монолитных и сборных конструкций. Транспортирование и складирование изделий.

    контрольная работа [38,0 K], добавлен 16.10.2011

  • Характеристика газобетонных блоков. Анализ технологических решений и приемов производства газобетонных изделий. Газобетон автоклавного способа изготовления. Резка массива на изделия. Затвердевание смеси, пропарка изделий в автоклаве и упаковка.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 22.10.2013

  • Выбор методов производства строительных работ, спецификация сборных железобетонных изделий. Технология строительных процессов и технология возведения зданий и сооружений. Требования к готовности строительных конструкций, изделий и материалов на площадке.

    курсовая работа [115,1 K], добавлен 08.12.2012

  • Классификация сборных железобетонных изделий. Особенности изготовления арматурных сеток, плоских и объемных каркасов, закладных деталей. Технология армирования изделий предварительной напряженной арматурой. Способы формирования бетонных конструкций.

    реферат [34,1 K], добавлен 20.12.2011

  • Выбор способа производства сборного и монолитного бетона. Конвейерный и стендовый способы производства железобетонных изделий. Расчет состава керамзитобетона, состава тяжелого бетона и усредненно-условного состава бетона. Проектирование арматурного цеха.

    курсовая работа [912,7 K], добавлен 18.07.2011

  • Технологии и способы производства сборных железобетонных колонн. Описание технологического оборудования. Режим работы предприятия, проектирование бетоносмесительного цеха. Расчет склада арматурных изделий. Производственный контроль качества продукции.

    курсовая работа [151,3 K], добавлен 19.03.2011

  • Определение коэффициента теплопроводности строительного материала и пористости цементного камня. Сырье для производства портландцемента. Изучение технологии его получения по мокрому способу. Свойства термозита, особенности его применения в строительстве.

    контрольная работа [45,0 K], добавлен 06.05.2013

  • Виды разрушения материалов и конструкций. Способы защиты бетонных и железобетонных конструкций от разрушения. Основные причины, механизмы и последствия коррозии бетонных и железобетонных сооружений. Факторы, способствующие коррозии бетона и железобетона.

    реферат [39,1 K], добавлен 19.01.2011

  • Способы изготовления железобетонных конструкций, номенклатура выпускаемой продукции, изготовленной поточно-агрегатным способом. Технологическое оборудование, расчет бетоноукладчика СМЖ 69-А. Автоматизация процессов изготовления железобетонных изделий.

    курсовая работа [2,7 M], добавлен 05.06.2019

  • Определение вида земляных работ для устройства фундамента. Расчет объемов ручных, механизированных, опалубковых, арматурных и бетонных работ. Анализ числа захваток при бетонировании. Выбор машин для земляных работ. Разработка графика производства работ.

    курсовая работа [63,5 K], добавлен 30.05.2019

  • Охрана окружающей среды при производстве строительных материалов, изделий и конструкций. Обоснование выбора способа производства. Автоматизация бетоносмесительного отделения. Определение капитальных вложений на строительство и реконструкцию предприятия.

    дипломная работа [2,6 M], добавлен 30.01.2016

  • Особенности получения мелкоштучных бетонных изделий с использованием технологии вибропрессования мелкозернистых жестких бетонных смесей. Влияние коэффициента уплотнения мелкозернистой бетонной смеси на физико-механические свойства получаемых образцов.

    дипломная работа [2,1 M], добавлен 10.02.2017

  • Технологический регламент на изготовление сборных железобетонных изделий. Выбор материалов для изготовления изделий, подбор и корректирование состава бетона. Внутризаводское транспортирование, складирование и хранение. Контроль технологического процесса.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 27.07.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.