Удельная поверхность цемента что это

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Удельная поверхность цементного порошка , измеренная сорбционным методом, составляет для обычного тампонажного портландцемента 700 — 900 м2 / кг, по методу воздухопроницаемости — 300 — 350 м2 / кг, по методу Вагнера ( по светопроницаемости) — 160 — 200 м2 / кг. [1]

Удельная поверхность цементного порошка может быть определена методом воздухопроницаемости. [2]

Удельную поверхность цементного порошка обычно определяют по методу воздухопроницаемости, так как коэффициент проницаемости порошка — функция его гранулометрического состава и формы зерен. [3]

Величина удельной поверхности цементного порошка указывается приближенно, без учета пористости материала; поэтому значение ее занижено. [4]

Зависимость скорости гидратации от удельной поверхности цементного порошка можно принимать прямо пропорциональной. [5]

Они показывают, что наибольшее увеличение удельной поверхности цементных порошков при одинаковых условиях помола дает полиэтилгидросилоксановая жидкость и фенилтриэтоксисилан. [6]

Тонкость помола портландцемента ( суммарная поверхность частиц, заключенных в 1 г порошка) выражается в см2 / г и определяется с помощью метода воздухопроницаемости прибором ПСХ-2 или другими приборами; для определения удельной поверхности цементного порошка применяют также ситовый анализ, который позволяет сравнительно быстро охарактеризовать гранулометрический ( зерновой) состав порошка. Для этой цели используют сито № 008 с размером стороны ячейки в свету 80 мк или сито с числом отверстий 4900 на площади 1 см2 с размером стороны ячейки в свету 88 мк. [8]

Данные табл. 18 характеризуют зависимость удельной поверхности цемента, полученного при помоле клинкера Николаевского цементного завода ( время помола — 8 ч), и физико-механических свойств цементных растворов ( 1: 3) от кремнеорганических добавок. Наибольший прирост удельной поверхности цементных порошков при одинаковых условиях помола дает полиэтилгидросилоксано-вая жидкость и фенилтриэтоксисилан. Удельная поверхность гидрофобизованного цемента при использовании метилсиликоната натрия и тетраэтоксисилана оказывается выше, чем контрольного, который размалывался без добавки. Однако в случае полидиэтилсилоксановой жидкости наблюдается лишь незначительное повышение удельной поверхности. [9]

Чем выше тонкость помола цемента, тем быстрее при прочих равных условиях наступают сроки схватывания раствора. Однако для сохранения первоначальной подвижности там-понажного раствора с увеличением удельной поверхности цементного порошка необходимо повышать количество воды для затворения, что несколько снижает ускоряющий эффект. При температуре ЮО С тонкость помола портландцемента на сроки схватывания не влияет, так как. [10]

Механическая прочность тампонажного камня быстрее нарастает при использовании высокой удельной поверхности. В этом случае ускоряются реакции гидролиза и гидратации. Однако беспредельно увеличивать удельную поверхность цементного порошка нельзя, так как это требует увеличения количества воды для затворения и повышает стоимость цемента. Для работы при высоких температурах и давлениях предпочтительно иметь портландцементы не высокой удельной поверхности, а определенного гранулометрического ( зернового) состава. [11]

Источник

О влияние удельной поверхности цемента низкой водопотребности на его свойства Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Кашаев Э.Ф., Хохряков О.В.

Показана зависимость свойств цемента низкой водопотребности от удельной поверхности. Установлено, что при её значениях в интервале 5000-5500 см2/г обеспечивается наименьшая водопотребность , а при значениях близких к 6500 см2/г достигается наибольшая прочность .

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Кашаев Э.Ф., Хохряков О.В.

Размолоспособность компонентов цемента низкой водопотребности

Изучение дисперсного состава минеральных компонентов цементов низкой водопотребности после их получения

О роли изменения состояния воды в твердеющем цементе низкой водопотребности

Получение цементов низкой подопотребности на основе смешанного карбонатно-кремнеземистого наполнителя

Цементы низкой водопотребности — путь эффективного использования клинкера и минеральных наполнителей в бетонах

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «О влияние удельной поверхности цемента низкой водопотребности на его свойства»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-2/2016 ISSN 2410-6070

УДК 691.544: 666.949

Магистрант 2 года

Института строительных технологий и инженерно-экологических сетей, Казанский государственный архитектурно-строительный университет

доцент кафедры «Технологий строительных материалов, изделий и конструкций», Казанский государственный архитектурно-строительный университет

г. Казань, Российская Федерация

О ВЛИЯНИЕ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЦЕМЕНТА НИЗКОЙ ВОДОПОТРЕБНОСТИ

НА ЕГО СВОЙСТВА

Показана зависимость свойств цемента низкой водопотребности от удельной поверхности. Установлено, что при её значениях в интервале 5000-5500 см2/г обеспечивается наименьшая водопотребность, а при значениях близких к 6500 см2/г достигается наибольшая прочность.

цемент низкой водопотребности, суперпластификатор, водопотребность, прочность

Традиционно получение цементов низкой водопотребности (ЦНВ) с высокими техническими показателями ставится в зависимость от величины удельной поверхности. В ряде работ отмечается, что её значение должно находится в интервале от 4000 до 7000 см2/г [1-3].

Не секрет, что этот показатель является косвенной характеристикой и не может в полной мере определять качество получаемого цемента низкой водопотребности. Наиболее полно свойства этого вяжущего прогнозируются характером распределения частиц по размерам, степенью адсорбции суперпластификатора на минеральных составляющих и пр.

Тем не менее, на рядовом производстве, где зачастую отсутствует высокоточное лабораторное оборудование и квалифицированные кадры, удельная поверхность — практически единственный легко определяемый показатель. Кроме того, этот показатель легко увязать с такими важнейшими строительно-техническими свойствами как водопотребность и прочность, и тем самым обеспечивать выпуск качественной продукции.

Нами проведена работа для установления оптимальной удельной поверхности для ЦНВ-100, с одной стороны, с позиции обеспечения высокой прочности цементного камня и мелкозернистого бетона, а с другой, получения невысоких энергозатрат и продолжительности измельчения.

ЦНВ-100 готовили из ПЦ500Д0 ОАО «Вольскцемент» и суперпластификатора С-3 (4 % от массы ПЦ) путем их совместного помола в вибрационно-шаровой мельнице ООО «Консит-А».

Оценку водопотребности ЦНВ проводили по изменению нормальной густоты (НГ) цементного теста и водоцементного отношения (В/Ц) мелкозернистого бетона (МЗБ). Прочность на сжатие цементного камня (ЦК) определяли на образцах размером 2х2х2 см. Прочность мелкозернистого бетона с цементно-песчаным соотношением 1:3 оценивали на образцах размером 4х4х16 см по ГОСТ 310.4 с тем изменением, что расплыв конуса (РК) принят не менее 120 мм, а песок использован фракций 0,315-1,25 мм.

Результаты водопотребности приведены на рис. 1, прочность на рис. 2 и рис. 3, энергозатраты, продолжительность измельчения и размолоспособность в табл. 1. При Sуд=3000 см2/г показана прочность контрольного состава — немолотого портландцемента ПЦ500Д0 без СП С-3.

■Цементное тесто (НГ)

Удельная поверхность, сы2/г

Рисунок 1 — Зависимость водопотребности цементного теста и мелкозернистого бетона от удельной

Рисунок 2 — Зависимость прочности цементного камня от удельной поверхности ЦНВ-100

Как видно из рис. 1, линии НГ и В/Ц по виду близки к кривой второго порядка (параболическим кривым) с вершинами в точках 5000 см2/г и 6000 см2/г, соответственно. Расхождение этих значений, вероятно, связано со способностью тонких частиц ЦНВ-100 в мелкозернистом бетоне выступать «смазкой» (помимо собственного реологического эффекта), снижающей внутреннее трение между зернами кварцевого песка, что дополнительно уменьшает водоцементное отношение.

Из рис. 2 следует, что прочность ЦК достигает своего максимума при удельной поверхности ЦНВ-100 равной 6700. 6800 см2/г. Снижение прочности ЦК свыше Sуд=6800 см2/г, очевидно, связано с увеличением числа тонких частиц ЦНВ, требующих повышенного расхода воды на их смачивание.

Рисунок 3 — Зависимость прочности при сжатии МЗБ от удельной поверхности ЦНВ-100

Согласно рис. 3 прочность мелкозернистого бетона с увеличением удельной поверхности (вплоть до крайнего значения 7000 см2/г) ЦНВ-100 непрерывно возрастает. Отмечено, что дальнейшее увеличение удельной поверхности ЦНВ-100 (свыше 6500 см2/г) нецелесообразно, поскольку бетонная смесь становится густой, сильно связной и вязкой массой, которая тяжело уплотняется и укладывается, несмотря на повышенный РК=120 мм. Очевидно, что этот недостаток может негативно отразиться на работе бетоносмесительного и виброуплотняющего оборудования и, поэтому должен быть учтен при их эксплуатации.

В табл. 1 приведены критерии эффективности размолоспособности ЦНВ-100. Как видно, с увеличением удельной поверхности ЦНВ-100 в среднем на 1500 см2/г ведет к росту энергозатрат в 3.. .4 раза.

Расчетные критерии эффективности размолоспособности ЦНВ-100

№ п/п Наименование показателей Ц НВ-100 с Sуд, см2/г

~ 4500 ~ 6000 ~ 7500

1 Удельная поверхность, см2/г — начальная Sнуд — конечная Sкуд 3000 4420 3000 5875 3000 7300

2 Время помола ^ ч 1 3,17 12

3 Коэффициент размолоспособности КР, см2/(кг*ч*1000) 1,58 1,0 0,4

4 Энергозатраты Э, кВт*ч/кг 0,61 1,94 7,3

Итак, из полученных данных следует, что оптимальная удельная поверхность ЦНВ-100 для обеспечения низкой водопотребности должна быть в интервале 5500.6000 см2/г. Для достижения наибольшей прочности ^цк(28) = 135. 140 МПа, Rмзб(28) = 75.80 МПа) её значение следует увеличить до 6500 см2/г. При этом обеспечиваются сравнительно невысоких энергозатраты (2.4 кВт*ч/кг) и продолжительность измельчения (4.5 ч).

Список использованной литературы 1. Юдович Б.Э., Зубехин С.А., Фаликман В.Р., Башлыков Н.Ф.Цемент низкой водопотребности: новые результаты и перспективы // Бетон и железобетон — пути развития. Научные труды 2-ой Всероссийской

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-2/2016 ISSN 2410-6070

(Международной) конференции по бетону и железобетону. — М., 2005.- Т. 3. — С. 613-622.

2. Цемент низкой водопотребности и способ его получения: пат. 2373163 Рос. Федерация: МПК С1 С04В 7/00 7/52 / Сибгатуллин И.Р., Хозин В.Г., Хохряков О.В. — 2008119309/03; заявл. 15.05.2008; опубл. 20.11.2009, Бюл. №32. — 8 с.

3. Бикбау М.Я. Нанотехнологии в производстве цемента. — М.: ОАО «Московский институт материаловедения и эффективных технологий», 2008. — 768 с.

©Кашаев Э.Ф. ,Хохряков О.В., 2016

д.т.н., профессор, Московский технологический университет, e-mail: o_kochetov@mail.ru

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СИСТЕМ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ

Рассмотрена методика расчета трехмерной системы виброизоляции пневморапирного ткацкого станка АТПР-120 для случая, когда точные значения собственных частот подсчитываются по методу разделения систем.

система виброизоляции, собственные частоты, центр масс, метод разделения систем, тарельчатый упругий

элемент, сетчатый демпфер.

Параметрами трехмерной системы виброизоляции (рис.1) являются: масса станка М; моменты инерции массы Jox, Joy, Joz виброизолируемого станка относительно осей, проходящих через центр масс; жесткости виброизоляторов Kx, Ky, Kz; круговые частоты собственных колебаний относительно координатных осей. Эффективность виброизоляции при действии гармонических нагрузок должна оцениваться коэффициентом передачи [1,с.33; 2,с.20; 3,с.46; 4,с.75]. Опорные места расположены симметрично относительно центра масс станка. Расстояние между опорными местами и центром масс станка находится при вычислении собственных частот вращательных колебаний системы виброизоляции. При выборе расположения опорных мест необходимо учитывать, что собственные частоты вращательных колебаний относительно осей Xo, Yo, Zo зависят от расположения опорных мест. Величины необходимых суммарных линейных и угловых жесткостей системы виброизоляции:

Ay =M ®2; C = Joycly; (i)

Az = M С; Cz = J С ■

где Ax, Ay, Az — суммарные жесткости системы виброизоляции относительно осей Xo, Yo, Zo, Нм; Cx, Cy, Cz — суммарные угловые жесткости системы виброизоляции относительно осей Xo, Yo, Zo, Нм.

Источник

АНАЛИЗ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОРОШКОВ НА СТРАЖЕ КАЧЕСТВА ЦЕМЕНТА И БЕТОНА

Есть как минимум 2 основные задачи в практической технологии бетона, где знание размеров частиц тонкодисперсного порошка может сослужить неоценимую службу. Наверное, все строители знают, что купленный на рынке цемент может оказаться некачественным и из него будет сложно получить бетонные изделия с надлежащими свойствами. Основных причин здесь может быть две: — цемент может оказаться фальсифицированным на пути от завода к потребителю, путем добавления в него других, также тонкодисперсных, на первый взгляд, порошкообразных материалов. В повседневности это могут быть минеральные порошки для асфальтобетона – известняковые или доломитовые, молотый песок, зола уноса и иногда даже зола отвала тепловых электростанций, пыль с систем пылеулавливания асфальтобетонных заводов или заводов сухих строительных смесей. Для невооруженного взгляда такой «разбодяженный» цемент может казаться обычным цементом – такой же тонкодисперсный серый порошок. Но, если вам удастся получить информацию о распределении частиц такого цемента по размерам, то картина будет выглядеть совершенно по-другому. В случае, если в цемент были добавлены более грубые минеральные порошки – в распределении частиц по размерам будет значительно больше крупных частиц по сравнению с обычным цементом, соответственно, будет ниже удельная поверхность. В случае, если использовалась пыль систем газоочистки или зола уноса, которая зачастую может также быть очень тонкодиперсной, то в распределении будет явный избыток более мелких, чем основная масса цемента, частиц. Удельная поверхность в этом случае может быть заметно выше, чем обычная для цемента. — цемент может оказаться ненадлежащего качества и в случае, если он не подвергался никакой фальсификации. Помол клинкера на цементных заводах – это сложный процесс, зависящий от многих факторов, и при определенных обстоятельствах цементный завод может отгрузить вам цемент с недостаточной тониной помола. Характерные, известные многим специалистам примеры – переход от теплого времени года к холодному и наоборот; регламентные работы на мельничном оборудовании и т.п. И в этом случае знание размеров частиц цемента также окажет вам неоценимую помощь. Любое явное несоответствие размеров частиц обычной картине будет поводом отнестись к купленному вами цементу с повышенным вниманием, и, прежде чем пустить его в дело, провести дополнительные испытания цемента в соответствие с действующими ГОСТами. Проблема в том, что такие испытания занимают значительное время, как минимум, это сутки или несколько суток, а получить информацию о размерах частиц цемента, то есть о степени дисперсности цемента, на современных, представленных на рынке приборах, можно за несколько минут. Кроме проблем, связанных с качеством цемента, в последнее время появился новый круг задач в практическом производстве бетона, в котором знание размеров частиц тонкодисперсных порошков также является необходимым. Эти задачи связаны с расширяющимся использованием при производстве бетона тонкомолотых или тонкодисперсных от природы наполнителей. Наиболее известным примером является использование в бетонах золы уноса тепловых электростанций, кроме этого, расширяется использование тонкомолотых известняка, доломита, различных металлургических шлаков, пылевидного кварца и даже, в последнее время, тонкомолотой песчано-гравийной смеси. В том, что касается золы уноса, более глубокий анализ ее свойств показывает, что даже из одного источника (ТЭЦ) зола может иметь различный, меняющийся во времени гранулометрический состав, а использование более тонкой или менее тонкой золы требует корректировки количества введения ее в бетон. Таким образом, технологу на бетонном заводе, использующему золу уноса в бетоне, просто необходимо не просто знать для отдельно взятой партии золы размер частиц или гранулометрический состав, а вести постоянный мониторинг гранулометрического состава, на основании которого нужно корректировать составы бетонов, если мы хотим в каждом конкретном случае получить необходимую прочность. Измерять средний размер частиц, удельную поверхность порошка или гранулометрический (зерновой) состав позволяют множество приборов, имеющихся сейчас на рынке. Безоговорочно, самым исчерпывающим для описанных выше задач прибором является лазерный анализатор размеров частиц, выпуск которого освоили множество зарубежных компаний и уже даже 2 отечественных. При всех достоинствах данного метода и обилии информации, которую он предоставляет, стоимость самого бюджетного прибора начинается с суммы в 1.5 миллиона рублей РФ. Очевидно, что для оценочного, пусть и очень полезного, анализа цемента или микронаполнителя бетона, эта цена является блокирующей для подавляющего большинства бетонных заводов и даже для заводов по производству строительных материалов. До появления и широкого распространения лазерных анализаторов размеров частиц одним из самых распространенных и признанных методов определения среднего размера частиц и удельной поверхности порошка был метод, основанный на определении воздухопроницаемости уплотненного слоя порошка. В нашей стране это были и остаются приборы системы профессора Генриха Соломоновича Ходакова – а именно, семейство приборов ПСХ. За рубежом аналогичный метод носит название метода Блэйна, в нашей стране довольно много приборов Блэйна появилось вместе с цементными заводами, построенными или реконструированными в России такими гигантами цементной индустрии, как Лафарж, Хайдельберг, Хольцим, Дикерхоф. В последнее время развитие линеек таких приборов пошло по пути внедрения частичной автоматизации или полной автоматизации проведения измерений, снабжения приборов современными точными датчиками, платами АЦП (аналого-цифрового преобразования), и даже комплектования приборов отдельными специализированными компьютерами. Как следствие, стоимость таких приборов существенно возросла и составляет в настоящее время суммы от 150 тысяч рублей (полуавтоматы) до 380 тысяч рублей (полные автоматы). Полностью ручной прибор Блэйна – функциональный аналог ПСХ, продолжает выпускать в настоящее время немецкая фирма Тестинг ГмбХ, стоимость их прибора со всеми растаможками и налогами составляет в Москве 150-160 тысяч рублей в зависимости от курса евро. В то же время, накопленный нами опыт использования различных версий приборов систем Ходакова и Блэйна привел нас к однозначному выводу, что сложные и дорогостоящие приборы не имеют каких-то принципиальных преимуществ перед ручными их версиями с точки зрения получения информации об удельной поверхности и среднем размере частиц. Для практических нужд смысл имеет не столько конкретное абсолютное значение измеренной удельной поверхности порошка, сколько получение и сравнение таких данных в ряду аналогичных повторяющихся значений – для производственных партий закупаемого цемента, закупаемых партий золы-уноса, производственных партий тонкомолотых наполнителей, получаемых в результате помола на мельницах от смены к смене. А для таких относительных измерений, при должном отношении к культуре измерений и корректно изготовленном оборудовании, вполне и с запасом годится самый ранний, ручной вариант прибора ПСХ (или Блэйна). Намного важнее всех систем автоматизации при измерениях порошков с неизвестным или сомнительным составом (сухие строительные смеси, фальсифицированные цементы и т.д.) знать усредненную истинную плотность порошкового материала, которую мы рекомендуем определять при помощи колбы Ле-Шателье. Наша компания предлагает строительной отрасли изготавливаемый нами прибор для измерения удельной поверхности порошковых материалов – ПСХ-4Р (ручной). Данный прибор является полным функциональным аналогом прибора системы Ходакова ПСХ-4. Прибор изготавливается по заказу и поставляется в следующей комплектации: — Измерительный модуль прибора — Колба Ле-Шателье — Программа для обработки результатов измерений и вычисления удельной поверхности порошка (в виде книги Excel MS-Office) — Руководство по эксплуатации — Эталонные образцы порошков для калибровки прибора. В зависимости от области интересов Покупателя могут быть предоставлены эталоны с низкой, средней и высокой удельной поверхностью. Отличительной особенностью нашего прибора является наличие 3 диапазонов измерений, позволяющих целенаправленно и точно проводить измерения как грубых порошков (с удельной поверхностью порядка 1000 кв.см. на грамм), так и средних (порядка 3000) и тонких (до 15-20 тысяч кв.см. на грамм). Стоимость прибора в полной комплектации – 60 000 рублей включая НДС. Прибор изготавливается и поставляется в течение 10 рабочих дней с момента 100% предоплаты. По договоренности возможен выезд нашего специалиста к Покупателю для запуска, начальной калибровки прибора и обучения Вашего персонала (за отдельную плату). Мы можем продемонстрировать вам наш прибор и работу на нем в нашем офисе в Москве, а также измерить истинную плотность и удельную поверхность ваших цементов и тонкодисперсных наполнителей. Внешний вид прибора ПСХ-4Р. Контакты для запросов и консультаций: Азамат Нурисламов +7-968-964-6314, ultrafine.grinding@gmail.com

• Ключевые слова:
• прибор
• удельная поверхность
• фальсифицированный цемент
• зола уноса
• микронаполнители

Была ли полезна информация? да отчасти нет

Источник