КИНЕТИКА ПЛАСТИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ

ЦЕМЕНТНЫХ СИСТЕМ

ЯВЛЕНИЯ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕ ТВЕРДЕНИЕ

 

Гидратацию цементных минералов, структурообразование и твердение цементного камня сопровождает ряд физико-механических, химических, электрофизических, акустических, динамических и многих других свойств и явлений, отражающих ту или иную сторону этого сложного и противоречивого процесса. Наиболее значимыми, логически дополняющими друг друга и сравнительно полно описывающими структурообразующий процесс, являются изменение во времени пластической прочности и тепловыделения. Кроме указанных свойств следует также отметить такие электрофизические параметры, как электрическое сопротивление и электродвижущая сила (ЭДС) поровой жидкости твердеющей цементной системы.

Постоянно и закономерно меняющиеся химический состав жидкой среды, интенсивность выделения тепла, величина структурной прочности неразрывно связаны со своеобразным изменением этих параметров. Экстремальные (сингулярные) точки кинетических кривых этих свойств могут быть использованы как для теоретических целей (количественной и качественной оценки влияния на процесс твердения различных технологических факторов), так и для решения конкретных практических задач (обоснования тех или иных воздействий для интенсификации твердения, приобретения бетоном и железобетоном требуемых физико-технических показателей).

 

 

Представлены основные требования к коническим пластометрам, главными из которых являются оперативность замеров, чувствительность и точность фиксации требуемой глубины погружения конуса. Рекомендуются два типа приборов (рис.3.1), которые могут быть использованы в построечных и лабораторных условиях.

 

Рис.3.1. Конические пружинные пластометры с ручным (1) и

автоматическим (2) подъемом рабочего столика и формы

с исследуемым материалом

 

Методика работ предусматривает проведение испытаний с интервалом не более 10 мин с момента затворения цемента водой при обычных условиях твердения (5 мин – в случае ускоренных режимов) на цементном тесте (растворной смеси) с нескольким значением В/Ц (например, отличающемся от базового состава ±0,02). Расстояние между точками погружения конуса должно быть не менее 25…30 мм. Размер формы в плане должен предусматривать снятие полной пластометрической кривой. Пересчет нагрузки на конус в величину пластической прочности производится по формуле П.А.Ребиндера:

Р_m=К_α·Р/h², МПа,

где: К_α=1/π·Cos² α/2·Ctg α/2 – константа пластометра, зависящая от угла (α) конуса при вершине (при α=30° К_α~1); Р – нагрузка на конус, Н; h – глубина погружения, м.

По полученным данным в координатах «время в мин – прочность в МПа» строится пластограмма и анализируется характер изменения пластической прочности (в качестве примера см. рис.2.3). Пластическая прочность – один из показателей, ярко и непосредственно отражающих начальный процесс твердения цементных систем. Изучая кинетику пластической прочности, фиксируя время характерных переломов полученных кинетических кривых, можно сравнивать между собой различные цементы, оценивать действие тех или иных условий твердения, химических добавок, назначать определенные технологические воздействия и т.п.