Тепловыделение при взаимодействии цемента с водой

Реакции гидратации цементных минералов являются экзотермическими, и взаимодействие цемента с водой сопровождается выделением тепла.
По данным С. Д. Окорокова и др., клинкерные минералы характеризуются следующими показателями тепловыделения в различные сроки.
По данным Вербека и Фостера, величина тепловыделения C3S и P-C2S значительно ниже (через 3 и 7 суток в 1,5—2 раза), а С3А и C4AF — больше значений, представленных в таблице (особенно через 3 и 7 суток).
Тепловыделение различных портландцементов колеблется в больших пределах в зависимости от их минералогического состава и тонкости измельчения. Наличие в их составе повышенного количества C3S, стекла и особенно С3А предопределяет интенсивное тепловыделение при твердении таких цементов, преимущественно в первые сроки, из-за быстрого взаимодействия указанных минералов с водой. Цементы, характеризующиеся повышенным содержанием C4AF и больше всего |3-C2S, отличаются пониженным тепловыделением. Уменьшать тепловыделение можно также, вводя в портландцемент активные минеральные добавки и, в частности, тонкомолотые доменные гранулированные шлаки.
По данным С. Д. Окорокова, различные портландцемента при твердении характеризуются тепловыделением в следующих пределах (в кал/г цемента): Тепловыделение при твердении цементов имеет большое практическое значение. В частности, в процессе бетонирования обычных конструкций при пониженных температурах повышенное тепловыделение играет положительную роль. Наоборот, возведение массивных конструкций, например гидротехнических (особенно летом), из бетонов на цементах с повышенным тепловыделением приводит к их нагреванию до 50° С и более. Последующее охлаждение бетонных массивов у наружных поверхностей вызывает значительные перепады температур в наружных и внутренних зонах, возникновение напряжений растяжения в поверхностных слоях и образование в них трещин. Это приводит к уменьшению несущей способности и долговечности сооружений. Поэтому при возведении массивных бетонных конструкций применяют низкотермичные цементы, например с тепловыделением через 3 суток не более 40—45 и через 7 суток 50—55 кал/г.
Опыты многих исследователей показали, что тепло в смеси портландцемента с водой на протяжении первых суток твердения выделяется ступенчато.
На рис. 41 представлены экспериментальные данные Ю. С. Малинина и его сотрудников, характеризующие тепловыделение, а также показатели предельного напряжения сдвига и контракции в твердеющем цементном тесте при обычной температуре.

Страницы: 1 2 3



Самое читаемое