Прочность портландцемента

Основные технические свойства портландцемента заключаются в плотности и объемной насыпной массе, тонкости помола, сроках схватывания, равномерном изменении объема цементной массы и прочности затвердевшего цемента.

Тонкость помола - это показатель степени измельчения цемента. Она устанавливается путем ситового анализа, то есть просеивания через определенное сито. Более точную характеристику тонкости помола можно определить по удельной поверхности цемента, то есть по поверхности всех зерен, которые содержатся в 1 кг цемента. Тонкость помола оказывает большое влияние на повышенную прочность цемента.

Плотность портландцемента

Плотность цемента составляет 3,0-3,2 г/см³. В рыхлом состоянии насыпная масса находится в пределах 900-1100 кг/м^г, в уплотненном - 1700кг/м^г.

Требование ГОСТа 10178-62 определяет тонкость помола. Через сито № 008 должно проходить не менее 85% от всего количества навески портландцемента. Поверхность обычного портландцемента составляет 2000-3000 см²/г. Для высокопрочных и быстротвердеющих видов цемента удельная поверхность составляет 3000-5000 см²/г.

Было установлено, что нерационально измельчать цемент до поверхности более 6000 см²/г. Из-за перекристаллизции гидратных образований при очень тонком измельчении может уменьшиться прочность цементного камня.

Тонкость помола, водопотребность цемента и минералогический состав влияют и на срок схватывания цементного теста (цемента и воды). Водопотребность - это количество воды, определяемое в процентах от массы цемента (24-28%). Она необходима для того, чтобы получить тесто нормальной густоты (определенной подвижности).

Прочность портландцемента

В соответствии с указанным ГОСТом начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин, а конец - не позднее 12 ч. За начало схватывания принимают время, прошедшее от начала затворения цемента водой до начала загустевания цементного теста; а за конец - время от начала затворения теста до полной потери им пластичности.

ГОСТом было определено, что начало схватывания должно наступить не раньше, чем 45 минут, а конец должен завершиться до 12 часов. Начало схватывания определяется временем, которое прошло от начала соединения цемента с водой и до момента, когда цементное тесто начнет загустевать. Конец схватывания определяется началом затвердения теста и завершается окончательной потерей им пластичности.

При повышенной температуре процесс схватывания цемента ускоряется, при ее понижении - замедляется. После завершения схватывания цементное тесто в течении продолжительного времени превращается в цементный камень.

Класс прочности — условное обозначение одного из значений параметрического ряда по прочности в максимальные сроки, установленные нормативным документом.

Как характеристика прочности цемента класс прочности, например, по ГОСТ 30744, определяется параллельно или вместо марки цемента. В дальнейшем, при изменении нормативной документации с целью её приближения к европейским нормам (EN-197), класс прочности полностью заменит марку цемента. В соответствии с ГОСТ 30515, цементы по прочности при сжатии и средним значениям нормируемой стандартной прочности подразделяют на классы 22,5; 32,5; 42,5; 52,5. Эти классы прочности примерно соответствуют маркам 300, 400, 500 и 600 действующего стандарта ГОСТ 10178. Кроме пределов верхнего и нижнего значений 28 суточной прочности при сжатии (прочность при изгибе не определяется), для отнесения цемента к определённому классу прочности необходимо обеспечить значение ранней прочности (2-х или 7-и суточной). Цементы класса прочности 32,5 и выше могут выпускаться в виде быстро-твердеющих цементов при их соответствии требованиям к быстротвердеющим цементам в ранние сроки (2 сут.): 32,5Б > 10 МПа, 42,5Б >20 МПа и 52,5Б>30 МПа. См. также ГОСТ 31108