Büyük petrol ve gaz ansiklopedisi

Çimento su ile karıştırıldığında, adı verilen fiziksel ve kimyasal bir reaksiyon meydana gelir. sıvı alımı .

Hidrasyon, çimento yapıştırıcısının sertleşerek güçlü bir çimento macununa dönüşmesine neden olur.

Çimento taşının () sertleşme süreci geleneksel olarak iki aşamaya ayrılır:

Ayarlama (kristalleşme, kalınlaşma),
sertleşme (kuvvet kazanma)

İşlem ayar Çimento su ile karıştırıldıktan 4-6 saat sonra başlar ve ortam sıcaklığına bağlı olarak yaklaşık bir gün sürebilir.

Çimento parçacıkları kristalleşmeye ve çimento harcı veya beton dolgusunu (kum, kırma taş) birbirine bağlamaya başlar.

Beton (harç) kalınlaşmaya başlar ve daha az hareketli hale gelir.

İhtiyaca göre özel katkı maddeleri yardımıyla bu süreç hızlandırılabilir veya tam tersi uzatılabilir. Çoğu zaman birleşik özelliklere sahiptir (hızlandırıcı veya geciktirici).

Nispeten konuşursak, bir gün içinde ikinci aşama başlıyor - sertleşme çimento taşı (mukavemet kazancı). İdeal koşullar altında 28 gün sürer.

Açık İlk aşama Herhangi bir güçten söz edilemez. Çimento parçacıkları kristalleşti ve harç agregasını etraflarında tuttu, ancak bu bileşikler çok kırılgandır ve kolayca kırılır. En ufak bir şekilde mekanik etkiler veya hareket, bu bağlantılar yok edilir ve çözelti asla bağlanmayacak ve sertleşmeyecektir (yeniden su doldurmak da işe yaramayacaktır).

Örnek 1: Sertleşmeye ve güçlenmeye yeni başlayan bir şap üzerinde yürürseniz, kırılan harç derzleri artık birbirine yapışmayacak ve şap bu yerlerde ufalanıp dökülmeye başlayacaktır.

Örnek 2: Fayansları kurulumdan sonraki gün çıkarmak, kurulum gününe göre çok daha kolaydır. Yapışkan fayansların duvardan (zemin) yırtılması çok zordur. Ertesi gün yapıştırıcı kristalleşir, ancak karoya yumruğunuzla (lastik çekiçle) yalnızca birkaç kez vurursanız, hemen kolayca çıkacaktır.

İlk 7 günde çimento taşı toplam mukavemetinin yaklaşık %70'ini kazanır, daha sonra sertleşme süreci yavaşlar ve kalan üç haftada yaklaşık %20-25 daha fazla mukavemet kazanır.

“Hayatının” ilk yüz yılında güç kazandığına ve daha sonra bir yüz yıl daha kaybettiğine dair bir görüş var. iki yüz yıl sonra beton kritik derecede zayıflayabilir ve çökebilir (“Ekaterininka” ve “Stalinka” balkonlarına merhaba).

Ancak Betonun güç kazanmaya devam etmesini sağlamak- Her zaman nemli tutulmalıdır.

İlk 2-3 haftada periyodik olarak suyla dökülmesi ve sıcak havalarda veya taslakta nemin çabuk buharlaşmaması için filmle örtülmesi tavsiye edilir.

Beton (çimento harcı) kurumalı, sertleşmemelidir. Bu çok büyük bir fark. Bütün mesele bu.

Çözeltideki nem buharlaşırsa veya donarsa güçlendirme işlemi durur.

Bu yüzden zorla kurutma basit şaplar kabul edilemez.

Tamamen açık pencereleri ve kapıları, ısıtıcıları, fanlı ısıtıcıları vb. açmayı unutun.

→ Beton karışımı

Hidrasyon sürecinin özü

Hidrasyon, klinker bileşenlerinin su (su ilavesi) ile reaksiyonu olarak anlaşılır ve başlangıçta çimento ve suyla doldurulan hacmi yoğun bir jel parçacıkları tabakasıyla dolduran ve böylece sertleşmeye neden olan katı yeni oluşumlar (hidratlar) oluşur.
Bu nedenle su olmadan sertleşme mümkün değildir.

Başlangıçta sıvı veya plastik çimento tutkalı hidratasyon sonucu çimento taşına dönüşür. Bu işlemin ilk aşamasına kalınlaşma veya sertleşme adı verilir, sonraki aşaması ise sertleşme veya sertleşmedir.

Çimento sertleşmesi, burada basitleştirilmiş bir şekilde tartışılacak olan çok karmaşık bir fiziksel ve kimyasal işlemdir. Hidrasyona iki açıdan bakacağız: mekansal bir süreç olarak (neoplazmların kapladığı hacimler ve hangi yapıya sahip oldukları) ve kimyasal bir süreç olarak (neoplazmaların bileşimi nedir).

Uzaysal bir süreç olarak hidrasyon. Hidrasyon sırasında hangi oluşumların ortaya çıktığı sorusunun cevabı Şekil 1'de verilmektedir. Şekil 19, farklı zamanlarda meydana gelen hidrasyon ürünlerini göstermektedir. Aynı zamanda mukavemet artışının kinetiği de gösterilmiştir.

Aşağıdaki süreçler ayırt edilebilir.

Bu noktada uygulayıcı çimentonun "oturduğunu" söylüyor. 8-10 saat sonra, giderek azalan çimento taneleri arasındaki hacmin tamamı, C3A'dan çıkması nedeniyle "alüminat yapısı" olarak da adlandırılan iğne şeklinde kristallerden oluşan bir iskeletle dolar. Kütle hala plastik iken sertleşmeye başlar ve mukavemette hızlı bir artış meydana gelir. Kalan boşluklarda, klinker mineralleri C3S ve C2S'nin hidrasyon ürünleri aynı anda ortaya çıkar, ancak ilk başta çok daha az yoğunluktadır. İkincisi, silikat yapısı olarak adlandırılan, çok küçük kristallerden oluşan homojen, son derece ince gözenekli bir yığın oluşturur. Bu yapının önemi giderek artıyor. Aslında çimento taşının mukavemetinin taşıyıcısıdır ve yaklaşık bir gün sonra alüminat yapının yerini değiştirmeye başlar. 28 günlükken (çimento ve betonun test edilmesi için olağan süre), yalnızca g'nin silikat yapısı.

Ayrıca kullanılmayan çimento taneleri de görülebilir (c - üst, orta). Bu zamana kadar hidrasyon süreci henüz tamamlanmamıştır; bazı durumlarda yıllarca devam edebilir. Hidrasyon ürünlerinin görünümü jelleşme, hidrasyon ürünlerinin görünümü ise jel olarak kabul edilir. Bu işlemlerin gerçekleşme hızı aşağıdakilere bağlıdır: Çimento tanelerinin F boyutu (çimento öğütme inceliği): 9 çimento klinkerinin mineral bileşimi; – çimentoyu karıştırmak için kullanılan su miktarı; – hidrasyon sıcaklığı;
- katkı maddelerinin tanıtılması (bölüm 2.4),

Pirinç. 20. Çimentonun çimento tutkalına hidrasyonu (100 g Çimento ve 40 g sudan oluşan çimento tutkalındaki hacimsel değişiklikler örneğiyle temsil edilir - VSh = 0,4)

Çimento tanesinin tamamen hidrasyonu için ağırlıkça 0,4 kat daha fazla su bulunması gerekir. Bunun yalnızca %60'ı (yani çimentonun 0,25 kütlesi) kimyasal olarak bağlanır. Orijinal suyun geri kalan %40'ı jel gözeneklerinde (jel gözenekleri) zayıf bir şekilde bağlı kalır. Jel gözeneklerinin boyutu yaklaşık 3-10 ~ 7 mm'dir. Bunlar kaçınılmazdır ve jel kütlesinin ince gözenekli yapısına neden olurlar. Su, kimyasal olarak bağlandığında, bir dereceye kadar orijinal hacmine yaklaşık olarak eşit bir hacimsel büzülmeye uğrar. Bu nedenle jelin yoğun hacmi (gözeneksiz), çimento ve suyun başlangıç bileşenlerinin hacimlerinin toplamından bu miktarda daha azdır. Bu işleme büzülme denir ve çimento taşının içinde açığa çıkan hacme büzülme hacmi denir. Suyun varlığında suyla dolu olan bu gözenek hacmidir. Çimento yapıştırıcısı tamamen hidrate olduğunda hacmi yaklaşık %30 gözenek olan bir jel elde ederiz. Hacimsel değişiklikler Şekil 2'de şematik olarak gösterilmektedir. 20.

Şu ana kadar çimento tutkalının 1 kısım çimento ve 0,4 kısım sudan oluştuğunu varsaydık. Uygulamada bu her zaman böyle değildir. Çimento miktarı daha fazlaysa, su miktarı çimento tanelerini tamamen nemlendirmeye yetmeyecek ve çimento taşında reaksiyona girmemiş çimento taneleri kalacaktır.

Pirinç. 21. Farklı W/C'deki çimento taşındaki hacim oranları ve mümkün olan maksimum hidratasyon derecesi (diyagram ve diyagram)
1 - jel gözeneklerinin hacmi; 2 - kılcal gözeneklerin hacmi; 3 - büzülme gözeneklerinin hacmi; 4 - jel kütlesi; 5- kullanılmamış çimento; 6 - su; 7 - çimento tanesi; 8 - kılcal gözenekler (su)

Şu tarihte: Daha su, bir kısmı hidrasyon sürecine katılmaz ve çimento taşında, jel gözeneklerinden birkaç kat daha büyük olan, yaklaşık 10-3 mm çapında kılcal gözenekler adı verilen formlar oluşturur. Bahsedilen büzülme sonucu oluşan boşluklar yaklaşık olarak aynı boyuta ulaşmaktadır. Böylece su kütlesinin çimentoya oranı, çimento taşındaki yapısal ilişkileri büyük ölçüde belirler.Bu oran kullanılarak en önemlileri belirlenebilir. fiziki ozellikleriçimento taşı. Bu nedenle su kütlesi oranı = su-çimento kütlesi çimento oranı (W/C) beton teknolojisinde belirleyici öneme sahiptir.

İncirde. Şekil 21 hacimsel oranları göstermektedir Farklı anlamlar W/C ve mümkün olan maksimum hidrasyon derecesi. W/C değeri ne kadar büyük olursa çimento taşının toplam gözenekliliğinin de o kadar büyük olduğu (başka bir deyişle çimentonun daha az olduğu) görülebilir. çimento tutkalı). Bu diyagramlar ve diyagramlar, gerçeğe tam olarak uymasa da, çeşitli V/C'lerin görsel temsili amacıyla sunulmuştur.

Burada belirtilen her şey çimento taşının bazı önemli karakteristik özelliklerini ortaya çıkarmamızı sağlar: – hidratasyon süreci yavaş yavaş gerçekleşir; – ortaya çıkan çimento taşı, katı bir gövde olmasına rağmen ince gözenekli bir yapıya sahiptir; – Çimento taşında büzülme ve jelden oluşan gözenek alanı (ki bunlar kaçınılmazdır) ile kılcal gözenek alanı (çimento yapıştırıcısının çimentoya göre 0,4 kat daha fazla su içermesi durumunda artan hacimde ortaya çıkan) arasında bir ayrım yapılır, yani su-çimento ilişkisinden etkileniyorsa).

Çimento yapıştırıcısının W/C değerine dayanarak, ondan çıkan çimento taşının gözenekliliği değerlendirilebilir ve fiziksel özellikleri hakkında sonuçlar çıkarılabilir.

Kimyasal bir işlem olarak hidrasyon. Uzaysal bir süreç olarak sunulan sertleşme artık kimyasal bir süreç olarak ele alınacak. Tarikattan. Şekil 2'de çimentonun esas olarak dört klinker mineralinden oluştuğu bilinmektedir: C3S, C2S, C3A, C4AF.

Bu şekilde oluşan hidrasyon ürünleri daha önce bahsedilen jeldir. Basitlik açısından, kaynaklandıkları klinker mineralleriyle aynı şekilde adlandırılırlar (örneğin, kalsiyum silikat - kalsiyum hidrosilikat). Bireysel minerallerin hidrasyon ürünleri, sertleşme sürecinin daha iyi anlaşılması için gerekli olan belirli özelliklere sahiptir.

Reaksiyon denklemlerinin analizi bazı önemli sonuçlara varmamızı sağlar. İlk olarak hidrasyon sırasında tamamen yeni maddeler ortaya çıkar. Klinker mineralleri C3S ve Cr3'ün suyla etkileşimi sırasında kalsiyum hidrosilikatlar oluşur ve ayrıca çimento taşının içinde kalan sönmüş kireç [Ca(OH)2] kalır. Bu olguyu, çimento tutkalına yerleştirilen çeliğin paslanmamasına ve betonarme varlığını mümkün kılmasına borçluyuz. Ayrıca hidrasyonun ısı ürettiğini de unutmamalısınız.

Bir uygulayıcının bunu bilmesi gerekir. Ve belirli yapıların inşası için çimento seçerken ve beton yapıların üretimi için bir veya başka bir teknoloji seçerken bunu özellikle hatırlamanız gerekir. Klinker minerallerinin hidrasyon ürünleri de mukavemet bakımından farklılık gösterir. Şek. Şekil 22'de mukavemetin ana taşıyıcılarının kalsiyum silikatlar olduğu görülebilir.Mukavemeti hızlı bir şekilde artan klinker mineralinin (C3S), mukavemeti daha yavaş artan klinker mineralinden (502 J/g) daha fazla ısı salması (502 J/g) özellikle ilginçtir. mukavemet (C2S - 206 J/g G).

Klinker minerallerinin hidrasyon ürünleri de kimyasal bileşim bakımından farklılık gösterir.

Hidrasyon ürünü ett-ringit olarak adlandırılır ve çubuk şeklindeki formu ve zararlı etkileri nedeniyle eskiden "çimento basili" olarak adlandırılırdı. Bu reaksiyonun özelliği, 32 su molekülünün eklenmesinin, ilk bileşenlerin (C3A ve alçıtaşı) hacimlerine kıyasla hacimde güçlü bir artışa neden olmasıdır. Hacim genleşmesi plastik bir matriks içinde meydana geldiği sürece güvenlidir. Taze karıştırılmış çimento yapıştırıcısında, sertleşme hızını kontrol etmek için etrenjit oluşumu tetiklenir.

Pirinç. 22. Klinker minerallerinin mukavemetinde artış

Etki mekanizması aşağıdaki gibi hayal edilebilir. Çok hızlı bir şekilde ortaya çıkan etrenjit kristalleri, çimento tanelerinin etrafında kabuklar oluşturur. Bu, suyun erişimini zorlaştırır ve hidrasyon sürecini yavaşlatır. Alçı ilavesi olmasaydı, sonuç anında çimentonun sertleşmesi - "hızlı çatlama" olurdu. Hacimsel genleşme, halihazırda sertleşmiş çimento taşında (beton) meydana geldiğinde tehlikelidir.

Aynı zamanda hacimde de 4,6 kat artış gözleniyor. Sertleşmiş çimento taşındaki bu tür reaksiyonlar strese, yapının bozulmasına ve tahribatına (sülfat korozyonu) yol açar. Bu nedenle, sülfat saldırısına maruz kalan beton nesneler için, etrenjit oluşumunu sınırlamak veya ortadan kaldırmak amacıyla SSA içeriği düşük çimentolar kullanılmalıdır. Böylece klinker mineralleri C3S ve C2S'nin hidratasyonu sırasında kalsiyum hidrosilikatların yanı sıra sönmüş kireç Ca(OH)2 oluşur.Çimento taşı içerisine yerleştirilen çeliğin korozyona uğramasını engeller; – klinker minerallerinin hidrasyonu sürecinde farklı miktarlarda ısı açığa çıkar; – klinker minerallerinin hidrasyonu sonucu, sahte elmas farklı güçlere sahip; – Hidrasyon ürünü C3A sülfatlara karşı kararsızdır. Etrenjit meydana gelir ve hacimdeki bir değişiklik çimento taşının tahrip olmasına (sülfat korozyonu) yol açabilir; – inşaatta belirlenen görevlere bağlı olarak, klinker minerallerinin her birinin değişen oranlarına sahip çimentolar kullanılır ve seçim için ana kriter olarak yukarıdaki dördü kullanılır.

Çimento hidrasyonu

Çimento hidrasyonu- Çimentodaki klinker bileşenlerinin suyla (su ilavesi) kimyasal reaksiyonu ve başlangıçta çimento ve suyla doldurulan hacmi yoğun bir jel parçacıkları tabakasıyla dolduran ve böylece sertleşmeye neden olan katı yeni oluşumlar (hidratlar) oluşur. Başlangıçta sıvı veya plastik olan çimento tutkalı, hidratasyon sonucu çimento taşına dönüşür. Bu sürecin ilk aşamasına kalınlaşma veya sertleşme, sonraki aşamasına ise sertleşme veya sertleşme adı verilir.

Uzaysal bir süreç olarak hidrasyon

Ezilmiş taneler şeklindeki çimento parçacıkları, hacmi nispeten büyük (hacimce yüzde 50-70) karışım suyuyla çevrilidir. Bu hacim, güçlü bir yapı (çimento taşı) oluşturmak için yeni oluşumlarla doldurulur. Suyla yapılan kimyasal reaksiyonlar sayesinde birkaç dakika içinde hem tanelerin yüzeyinde hem de suyun içinde iğne şeklinde kristaller ortaya çıkar. 6 saat sonra o kadar çok kristal oluşmuş ki, çimento taneleri arasında uzaysal bağlantılar ortaya çıkıyor. 8-10 saat sonra giderek azalan çimento taneleri arasındaki hacmin tamamı iğne şeklinde kristallerden oluşan bir iskeletle dolar. 3CaO*Al2O3'ten kaynaklandığı için “alüminat yapı” olarak da adlandırılır. Kütle hala plastik iken sertleşmeye başlar ve mukavemette hızlı bir artış meydana gelir. Geriye kalan boşluklarda, klinker mineralleri 2(3CaO*SiO2) ve 2(2CaO*SiO2)'nin hidrasyon ürünleri aynı anda ortaya çıkar (ancak ilk başta çok yoğun değildir). İkincisi, homojen, son derece ince gözenekli küçük kristallerden ("silikat yapı" olarak adlandırılan) bir yığın oluşturur. Bu yapının önemi giderek artıyor. Çimento taşının mukavemetinin taşıyıcısı haline gelir ve yaklaşık bir gün sonra alüminat yapısının yerini değiştirmeye başlar. 28 gün sonra (çimento ve beton için normal test süresi) yalnızca silikat yapısı tespit edilir.

Hidrasyon ürünlerinin görünümü jelleşme, hidrasyon ürünlerinin görünümü ise jel olarak kabul edilir. Bu süreçlerin gerçekleşme hızı şunlara bağlıdır:

çimento tanelerinin boyutu (çimento öğütme kalınlığı);
çimento klinkerinin mineral bileşimi;
çimentonun karıştırıldığı su miktarı;
hidrasyon sıcaklıkları;
katkı maddelerinin tanıtılması

Çimento tanesinin tamamen hidrasyonu için, su miktarının 0,4 katı (ağırlıkça) bulunması gerekir. Bunun sadece %60'ı (yani çimentonun 0,25 kütlesi) kimyasal olarak bağlanır. Orijinal suyun geri kalan %40'ı jelin gözeneklerinde zayıf bir şekilde bağlı kalır. Jel gözeneklerinin boyutu yaklaşık 3-10 mm'dir. Oluşumları kaçınılmazdır, jel kütlesinin ince gözenekli yapısını belirlerler.

Kimyasal bir işlem olarak hidrasyon

Susuz klineker mineralleri su ile reaksiyona girerek hidrosilikatlara, hidroalüminatlara ve kalsiyum hidroferatlara dönüşür.

Sayfa 1

Portland çimentosunun hidrasyonu ekzotermik bir işlemdir ve ısının açığa çıkmasıyla birlikte gerçekleşir.

Portland çimentosu 2 gün boyunca 22 C'de ve 0 3'ten 1 0'a kadar farklı W/C'de hidrate edildiğinde, numunelerin tüm termogramları 140, 510, 840 C'de üç endotermik etkiye sahiptir. 140 C'deki endotermik etkiye şunlar neden olur: etrenjit - yüksek sülfatlı kalsiyum hidrosülfoalüminat ve tobermorit jelden suyun çıkarılması. Elektron mikroskobik inceleme, incelenen Portland çimento taşının mikro yapısının silikat jel benzeri bir kütlenin oluşumu ile karakterize edildiğini ortaya çıkardı. Hidrosilikat yapısının gelişimine, birkaç mikrometre boyuta ulaşan prizmatik etrenjit kristallerinin yoğun oluşumu eşlik eder.

Portland çimentosunun hidratasyon mekanizması aşağıdaki şekilde sunulmaktadır.

Portland çimentosunun hidratasyon oranı bir dizi faktöre bağlıdır. Bunlardan en önemlisi çimentonun mineralojik bileşimidir. Çimento tozu hidratında bulunan mineraller, kimyasal aktivitelerine karşılık gelen göreceli bir oranda hidratlanır. Trikalsiyum alüminatın hidrasyonu diğerlerinden daha hızlı gerçekleşir ve belit tanelerinin kalıntıları çimento taşında uzun süre (bazen onlarca yıl) korunur. Aynı zamanda Portland çimentosu tozunun içerdiği mineraller karşılıklı olarak birbirlerinin hidratasyon oranını etkiler.

Portland çimentosunun hidratasyon süreci, C3S'nin hidrasyon süreci gibi, birkaç ardışık aşamaya bölünebilir, ancak bireysel aşamalar arasındaki farklar bu durumda çok daha az belirgindir. Aşağıdaki aşamalar ayırt edilebilir: 1. - 1 - 3 saat süren başlangıç (veya erken) dönem; 2. - yaklaşık 24 saate kadar süren etrenjit oluşumunun tamamlanma süresi; 3. - son (tam hidrasyona kadar) sertleşme dönemi. Daha fazla sayıda aşamayı tanımlamak mümkündür, ancak bunların her birini doğrulamak için daha fazla deneysel veri birikimi gereklidir.

Portland çimentosunun hidrasyon hızı, bireysel minerallerin hidrasyon hızına göre belirlenir.

Portland çimentosunun hidratasyon süreci, C3S'nin hidrasyon süreci gibi, birkaç ardışık aşamaya bölünebilir, ancak bireysel aşamalar arasındaki farklar bu durumda çok daha az belirgindir. Aşağıdaki aşamalar ayırt edilebilir: birincisi, 1 - 3 saat süren ilk (veya erken) dönemdir, ikincisi, yaklaşık 24 saate kadar süren etrenjit oluşumunun tamamlanma dönemidir, üçüncüsü ise sondur (tam hidrasyona kadar). ) sertleşme süresi. Daha fazla sayıda aşamayı tanımlamak mümkündür, ancak bunların her birini doğrulamak için daha fazla deneysel veri birikimi gereklidir.

Portland çimentosunun ve bileşenlerinin hidrasyonunu ele alalım.

Portland çimentosunun hidratasyonu sonucunda karmaşık bir sistemçeşitli bileşim, yapı ve dağılım derecesine sahip yeni oluşumların hidratlarından oluşur. Başlangıç döneminde çimentoyu oluşturan mineraller etkileşim reaksiyonuna girerler. Bununla birlikte, sulu bir çözelti içinde hidratlı çimentonun varlığı, bu mineralin bileşiminde bulunan diğer iyonlarla birlikte, ürünlerinin etkileşiminin ikincil reaksiyonlarının, minerallerin hidrasyonunun birincil reaksiyonları üzerinde üst üste binmesine yol açar, bu da hidrasyonu önemli ölçüde karmaşıklaştırır. işlem.

Portland çimentosunun hidratasyonu ne kadar hızlı olursa, ısı da o kadar hızlı ve daha fazla miktarda açığa çıkar. Bu nedenle, hızla hidratlanan bileşiklerin (trikalsiyum alüminat ve silikat) yüksek içeriğine sahip çimentolar, yüksek miktarda dikalsiyum silikat ve tetrakalsiyum alüminoferrit içeren çimentolara göre beton kütlelerde daha hızlı ve daha önemli ısı üretimi kaynaklarıdır. Bununla birlikte, son iki bileşiğin mukavemeti daha düşüktür, bu nedenle içeriklerini artırmak yalnızca belirli sınırlara kadar mümkündür.

Portland çimentosunun hidratasyonu ne kadar hızlı olursa, ısı da o kadar hızlı ve daha fazla miktarda açığa çıkar. Bu nedenle, yüksek miktarda trikalsiyum silikat ve alüminat içeren çimentolar, beton kütlelerde belit ve alüminyum-ferrit çimentolarına göre daha hızlı ve daha önemli bir ısı salınımı kaynağıdır. Bununla birlikte, ikinci çimentolar daha düşük mukavemet ile karakterize edilir.

Portland çimentosunun hidratasyonu sırasında hangi kimyasal bileşikler ortaya çıkar ve bunlar çimento taşının özelliklerini nasıl etkiler?

Genel olarak beton mukavemeti kazanma sürecinde iki ana aşama vardır:

beton ayarı betonun yaşamının ilk gününde gerçekleşen oldukça kısa bir aşamadır. Beton veya çimento harcının prizlenme süresi önemli ölçüde ortam sıcaklığına bağlıdır. 20 derecelik klasik tasarım sıcaklığında, çimento harcının karıştırılmasından yaklaşık 2 saat sonra çimento prizinin başlangıcı meydana gelir ve prizin bitişi yaklaşık üç saat sonra gerçekleşir. Yani ayar işlemi yalnızca 1 saat sürer. Ancak 0 derece sıcaklıkta bu süre 15-20 saate kadar uzar. 0 derecede çimento sertleşmesinin başlangıcı, karıştırmadan sadece 6-10 saat sonra başlıyorsa ne söyleyebilirim? beton karışımı. Yüksek sıcaklıklarda, örneğin betonarme betonu özel odalarda buharda pişirirken, betonun priz süresini 10-20 dakikaya kadar hızlandırıyoruz!
Priz süresi boyunca beton veya çimento hareketli kalır ve hala etkilenebilir. Burada tiksotropi mekanizması iş başındadır. Prizini tam almamış beton “karıştırılırken” sertleşme aşamasına girmez ve çimentonun priz alma süreci uzar. Bu nedenle beton karışımının sürekli karıştırılmasıyla birlikte beton karıştırıcılarının kullanılması temel özelliklerini koruyabilmektedir. İsterseniz ana özelliklerle ilgili ayrıntıları okuyun ve.

Kişisel deneyimlerime dayanarak, beton mikserlerimizin sahada 10-12 saat durup "harmanladığı" ve boşaltmayı beklediği olağanüstü durumları hatırlayabiliyorum. Böyle bir durumda beton sertleşmez, ancak gelecekte kalitesini önemli ölçüde azaltan bazı geri dönüşü olmayan süreçler meydana gelir. Biz buna beton kaynağı diyoruz. Bu tür olaylar özellikle yaz sıcağında kritik öneme sahiptir. Yukarıda tartıştığımız yüksek sıcaklıklarda çimento için azaltılmış prizlenme sürelerini hatırlayın. BESTO Şirket yöneticileri ve sevk görevlileri bu tür olayları önlemeye çalışıyor ancak bazen, esas olarak düşük kaliteli kalıpların çökmesiyle ilgili olarak öngörülemeyen durumlar ortaya çıkıyor. Beton dökülüyor, herkes onu toplamaya çalışıyor, kalıbı onarmaya çalışıyor, zaman geçiyor ve henüz boşaltılmamış beton mikserleri durup harmanlıyor. Yönlendirilecek bir yer varsa iyi, ama ya yoksa? Tek kelimeyle - sorun.
beton sertleşmesi Bu işlem çimentonun sertleşmesi tamamlandıktan hemen sonra başlar. Sonunda betonu yardımla kalıba yerleştirdiğimizi, kalıp güvenli bir şekilde yerleştiğini ve burada betonun sertleşme sürecinin başladığını hayal edin. Genel olarak betonun sertleşmesi ve betonarme ürünlerin mukavemetinin artması bir iki ay değil yıllar alır. 28 günlük süre yalnızca belirli bir süreyi garanti altına almak amacıyla düzenlenmektedir. Beton veya betonarme ürünlerin mukavemet kazanımına ilişkin program doğrusal değildir ve ilk günler ve haftalarda süreç en dinamik şekilde gerçekleşir. Bu neden böyle? Ama hadi çözelim. Çimento hidrasyon süreci hakkında konuşmanın zamanı geldi.

Çimentonun mineralojik bileşimi ve hidrasyonu

Burada Portland çimentosu elde etme aşamalarını incelemeyeceğiz, bunun için daha detaylı anlatılan özel bir bölüm var. Biz sadece çimento harcı veya betonu karıştırırken suyla reaksiyona giren çimentonun bileşimi ve ana bileşenleriyle ilgileniyoruz. Bu yüzden. Portland çimentosunun temeli, çimento üretiminin tüm aşamaları sonucunda elde edilen dört mineral olarak kabul edilmektedir:

C3S trikalsiyum silikat
C2S dikalsiyum silikat
C3A trikalsiyum alüminat
C4AF tetrakalsiyum alüminoferit

Her birinin betonun sertleşmesi ve sertleşmesinin farklı aşamalarındaki davranışı önemli ölçüde farklıdır. Bazı mineraller karışım suyuyla hemen reaksiyona girer, diğerleri biraz sonra, diğerleri ise - neden burada "ortada kaldıkları" hiç de açık değil. Şimdi sırasıyla herkese bakalım:

C3S trikalsiyum silikat 3CaO x SiO2 Zamanla çimento mukavemetini arttırma sürecinde yer alan bir mineral. Betonun ömrünün ilk gününde trikalsiyum silikatın ciddi, daha hızlı bir rakibi olan C3A'ya sahip olmasına rağmen, şüphesiz ana halkadır, buna daha sonra değineceğiz. Çimento hidrasyon süreci izotermaldir, yani ısı salınımının eşlik ettiği kimyasal bir reaksiyondur. Karıştırma sırasında çimento çözeltisini “ısıtan”, karıştırmanın başlangıcından sertleşmenin başlangıcına kadar olan süre boyunca ısıtmayı durduran, ardından tüm sertleşme süresi boyunca ısının açığa çıkmasını sağlayan ve ardından sıcaklıkta kademeli bir düşüş meydana gelen C3S'dir.

Trikalsiyum silikat ve betonun mukavemet kazanımına katkısı, beton veya betonarme yapının ömrünün yalnızca ilk ayında en belirgindir. Bunlar aynı 28 günlük normal sertleşmedir. Ayrıca çimentonun mukavemet kazanımına etkisi önemli ölçüde azalır.

C2S dikalsiyum silikat 2CaO x Si02Çimento beton karışımına karıştırıldıktan sadece bir ay sonra sanki trikalsiyum silikat kardeşinden devralıyormuş gibi aktif olarak hareket etmeye başlar. Beton veya betonarme ürünlerin kullanım ömrünün ilk ayı boyunca temelde aptalı oynar ve zamanını bekler. Çimentoda özel katkı maddelerinin kullanılmasıyla bu dinlenme ve dinlenme süresi önemli ölçüde azaltılabilir. Ancak etkisi betonarme, betonarme veya betonun mukavemetinin arttığı tüm dönem boyunca yıllarca sürer.

C3A trikalsiyum alüminat 3CaO x Al2O3 yukarıdakilerden en aktif olanıdır. Ayarlama sürecinin en başından itibaren güçlü bir faaliyete başlar. Betonun veya betonarme malzemenin ömrünün ilk günlerindeki mukavemet kazanımını ona borçluyuz. Gelecekte sertleşme ve güç kazanmadaki rolü minimum düzeydedir, ancak hız açısından eşi benzeri yoktur. Ona maraton koşucusu diyemezsiniz ama belki bir kısa mesafe koşucusu diyebilirsiniz.

C4AF tetrakalsiyum alüminoferit 4CaO x Al2O3 x Fe2O3 bu tam olarak - "neden burada takıldığı belli değil." Mukavemet kazanımı ve sertleşmedeki rolü minimumdur. Mukavemet gelişimi üzerinde hafif bir etki, yalnızca sertleşmenin en son aşamalarında fark edilir.

Listelenen bileşenlerin tümü suyla karıştırıldığında Kimyasal reaksiyon hidratlı bileşiklerin kristallerinin büyümesi, yapışması ve çökelmesi nedeniyle meydana gelir. Aslında hidrasyona kristalleşme de denilebilir. Muhtemelen böyle daha açıktır.

BESTO şirketi ayrıca donma direnci, su direnci, işlenebilirlik vb. özellikleri iyileştirilmiş beton karışımları ve çimento harçları elde etmeyi mümkün kılan en modern katkı maddeleri kullanılarak yapılan harçlar da tedarik etmektedir. Modern dozaj ve beton karıştırma ekipmanları, beton karışımının veya çimento harcının bileşiminin homojenliği açısından en iyi sonuçların elde edilmesine yardımcı olur.

Umarım beyninizi silikatlarım ve alüminatlarımla nemlendirmemişimdir. Trikalsiyum selamlarıyla Eduard Minaev.