Файл: Канцепольский, И. С. Глиеж-портландцемент для гидротехнических сооружений.pdf

Термосный метод широко распространен во Франции, где для массивного бетона применяется портландцемент с добавками, так как метод растворения в этом случае вообще неприменим вслед­ ствие неполной растворимости в кислотах.

А. И. Коршунова изучала термосным методом тепловыделение разных видов цемента в зависимости от их марочной прочности. Она установила, что у пуццолановых портландцементов наблюда­ ется более раннее начало экзотермических реакций по сравнению с портландцементом. В то время как у портландцемента период интенсивного выделения тепла отмечается большей частью между

Т а б л и ц а 40

Результаты определения теплоты гидратации ц ем ен о з в Институте химии АН УзССР

10—12 час. твердения, у пуццолановых портландцементов этот период смещается к 5—10 час., и затем более медленно, чем у портландцементов, затухает. Это, по мнению А. И. Коршуновой, объясняется увеличением реагирующей поверхности частичек клин­ кера вследствие разъединения их частицами добавок.

Врезультате исследований А. И. Коршунова установила пря­ мую зависимость между величиной экзоэффекта и 28-дневной прочностью данного вида цемента.

Влаборатории химии силикатов изучением тепловыделения при гидратации портландцемента и пуццоланового глиеж-портлаидце- мента впервые занимался М. И. Мякинченко [10]. Им были отобра­ ны с Кувасайского цементного завода два портландцементных

клинкера: алюминатный (А), с содержанием С3А—11 и C3S—53% и малоалюминатный (Ф), с содержанием С3А — 4 и C3S — 44%. Теплота гидратации определялась термосным методом (табл. 40).

Данные табл. 40 показывают, что при одинаковом, довольно тонком измельчении оба цемента, несмотря на их различный ми­ нералогический состав, в первые сутки выделяют примерно одина­ ковое количество тепла. С течением времени разница становится довольно заметной и составляет для высокоалюминатного цемента через 7 дней гидратации — 68, а для малоалюминатного — 58 /сал/г.

Как и следовало ожидать, добавка глиежа снижает тепловыде­

76

ление портландцемента, которая особенно заметна при 50%-ной добавке. В этом случае даже высокоалюминатный цемент стано­ вится малотермичным.

Экзотермия пуццоланового глиеж-портландцемента с 30% глиежа, приготовленного на основе высокоалюминатного алитового портландцемента, хотя и несколько ниже исходного цемента, но остается довольно высокой и составляет к семи дням 58 кал/г. По тепловыделению глиеж-портландцемент, полученный на высокоалюминатном алитовом портландцементе, соответствует тепловы­ делению малоалюминатного портландцемента без активных мине­ ральных добавок.

Глиеж-портландцемент с 30% глиежа, приготовленный на малоалюминатном цементе средней основности, уже в первые сутки выделяет значительно меньше тепла, чем исходный, а к семи дням составляет 50 кал/г, вместо 58 для исходного.

Эти результаты также показывают, что снижение тепловыде­ ления непропорционально добавке глиежа к цементу, что находит­ ся в хорошем соответствии с изложенными литературными дан­ ными.

прибора представлена на рис. 31.

В стальной призме толщиной 60 мм с пятью отверстиями диа­ метром 42 мм установлены цилиндрические стеклянные трубки с внутренним диаметром 38 мм. Ко дну их подведены концы диффе­ ренциальных многоспайных хромель-алюмелевых термопар. Тер­ мопары в средней трубке дифференцированы и подключены к мно­ готочечному электронному потенциометру типа ЭПР-09 Мз.

Испытуемый цемент (70 г) перемешивается в сферической фар­ форовой чашке с 20 см3 воды. Весь цементный раствор по возмож­ ности быстро переносится в цилиндрический сосуд, дно которого покрыто полиэтиленовой пленкой, и уплотняется путем легкого по­ стукивания дна сосуда о стол. Прилипший к чашке раствор снима­ ется кусочками ваты, которая тоже помещается в сосуд. Сверху сосуд закрывается полиэтиленовой пленкой, после чего вставляется в гнездо (рис. 31) так, чтобы цементный раствор равномерно со­ прикасался со спаями термопар и не опирался на стенки стеклян­ ного цилиндра.

Сразу же после установки сосуда с цементным раствором в гнезда прибора электронным потенциометром фиксируется раз­ ность температур между цементным раствором и средой пустого гнезда.

77

Для калибровки прибора применяли портландцемент Кувасайского цементного комбината с установленной теплотой гидратации.

Площадь, ограниченную кривой температуры раствора и нуле­ вой линией, нанесенную на график, условно принимали за общий тепловой эффект на данном промежутке времени для данного цемента. Для этого же цемента определяли общий тепловой эф­ фект термосным методом. Отношение теплового эффекта данного цемента, определенного термосным методом, к площади, принятой

2) выпускаемый Кувасайским цементным комбинатом пуццолановый глиеж-портландцемент марки «300» на основе портландцементного клинкера специального минералогического состава с содержанием до 30% глиежа однороден по своему составу и отвечает требованиям ТУ на гидротехнический цемент для Токто­ гульской ГЭС по тепловыделению (среднее значение тепловыде­ ления из 18 партий через три дня составляет 37,4 тссл/'г, вместо требуемых ТУ — 45 кал/г).

Учитывая важность снижения тепловыделения цементов для Токтогульской ГЭС, мы изучали 1) влияние тонкости помола порт­ ландцемента, 2) влияние добавок двуводного гипса к портландце-

79

Т а б л и ц а 42

Расчетный минералогический состав и тепловыделение малоалюминатного портландцемента для Токтогульской ГЭС (ТГЦ1

* В этой и следующих графах — дни твердения.

менту, 3) влияние разных модификаций гипса, 4) влияние разных добавок глиежа к портландцементу.

\

ВЛИЯНИЕ ТОНКОСТИ ПОМОЛА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА НА ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ

Как известно, повышение тонкости помола портландцемента ускоряет процесс его гидратации. В соответствии с этим должна возрастать и скорость тепловыделения цемента. Цель настоящего исследования — установление зависимости процесса тепловыделе­ ния от степени дисперсности портландцемента Кувасайского це­ ментного завода.

Для исследования взят клинкер производственного обжига, отобранный из специальной партии для Токтогульской ГЭС, сле­

сов до разной удельной поверхности. После помола клинкера порошки просеивали через сито № 03 (476 отв/см2) для удаления более крупных частиц.

Оценку степени дисперсности полученных порошков после про­ сеивания производили путем сопоставления результатов ситовых анализов на сите № 008 (4900 отв/см2).

Гипс размалывали отдельно от клинкера, чтобы исключить его влияние на изменение зернового состава цемента. Размол гипса осуществляли до полного прохождения через сито № 008, так как

80