Kas ir cementa hidratācija un hidratācijas siltums

Kas ir cementa hidratācija un hidratācijas siltums, Cementa hidratācija betonā, šajā rakstā mēs zinām, kas ir cementa hidratācija un cementa hidratācijas siltums un hidratācija betonā un hidratācijas siltums cementam. Mēs zinām, ka cementa hidratācija ir eksotermisks process, kad cementu sajauc ar ūdeni, tas atbrīvo vairāk siltumenerģijas ar hidrāta produktu, kura burts kļūst hidratēts un cietāks un biezāks.

Jūs zināt, ka betons ir kompozītmateriāls, kas sastāv no divām galvenajām sastāvdaļām. pildviela 'un ' saistviela “. Saistošā sastāvdaļa ir cementa maisījuma ar ūdeni pasta, kas darbojas kā “līmes”, lai pildvielas komponentu noturētu kopā. Tātad galvenās sastāvdaļas, ko izmanto saistvielai, ir ūdens un cements, un pildvielas sastāvdaļa ir smalka pildviela un rupja pildviela. Parunāsim par portlandcementu.

Kas ir portlandcements un tā sastāvdaļas

Parastais portlandcements ir savienojums, kas iegūts, sadedzinot kaļķakmeni un mālu ļoti augstā temperatūrā no 1400 līdz 1600 ℃. Portlandcementa ražošana, kas sastāv no dažādiem posmiem, pirmās pakāpes kaļķakmens un māla slānekļa sajaukšanā un karjeru izstrādes un smalcināšanas procesā.

Un to maisījumu karsē krāsnī un iegūto produktu sauc par marmora izmēra gabaliņiem, kas pazīstami kā klinkers, un tagad ar klinkeru tiek pievienots zināms daudzums ģipša materiāla un atkal tas tiek sasmalcināts un samalts lodīšu dzirnavās, lai iegūtu neviendabīgu OPC pulvera maisījumu. cements.

◆Varat man sekot Facebook un Abonējiet mūsu Youtube Kanāls

Jums vajadzētu arī apmeklēt: -

1) kas ir betons un tā veidi un īpašības

2) betona daudzuma aprēķins kāpnēm un to formula

Kas ir betona hidratācijas process

Betona sacietēšana un to stiprība hidratācijas procesā. Betons ir cementa smilšu pildvielas un ūdens maisījums.

Kurā cementa un ūdens pasta darbojas kā saistviela, bet smiltis un pildviela darbojas kā pildvielas sastāvdaļa. Hidratācija ir ķīmisks process un reakcija, kurā galvenā betona sastāvdaļa, tā cements, reaģējot ar ūdens molekulām, veido ķīmisko saiti un kļūst par hidrātiem un veido hidrāta produktu.

Un pildviela un smiltis ir ķīmiski inerti cietie ķermeņi, kurus kopā satur cementa pasta.

Cements + ūdens = cementa pasta + enerģija

Cementa reakcija ar ūdeni ir eksotermisks process, kas atbrīvo lielu daudzumu enerģijas.

Piecas galvenās cementa sastāvdaļas

1) trikalcija silikāts 3CaO.SiO2 un to attēlo C3S un to svara procenti ir aptuveni 50%

2) dikalcija silikāts 2CaO.SiO2 un to attēlo C2S un to masas procents ir aptuveni 25%

3) trikalcija alumināts 3CaO.Al2O3 un to attēlo C3A un to masas procenti ir aptuveni 10%

4) tetrakalcija aluminoferīts (4CaO.Al2O3.Fe2O3) un to attēlo C4AlF un to masas procents ir aptuveni 10%

5) ģipsis CaSO4.2H2O un to svara procents ir aptuveni 5%

Ūdens loma un nozīme cementa hidratācijā

Betonu sagatavo, sajaucot cementa ūdens smiltis un pildvielu, lai iegūtu apstrādājamu pastu. Kad betonā esošajam cementam pievieno ūdeni, katra no galvenajām cementa sastāvdaļām tiek pakļauta hidratācijas reakcijai un veicina galaprodukta veidošanos, ko sauc par hidrātu produktu. Ūdenim ir jābūt tīram, lai izvairītos no blakusreakcijām ar dažām sārmiem, kas atrodas piesārņotā ūdenī. Piesārņots ūdens vājina betona izturību, un ūdens loma ir svarīga, jo ūdens cementa attiecība ir vissvarīgākais faktors perfekta betona ražošanā.

Mazs ūdens daudzums palielina betona stiprību un mazāku apstrādājamību un otrādi vairāk ūdens samazina betona stiprību un lielāku apstrādājamību, tāpēc ūdens un cementa attiecība ļoti svarīgā un atbilstošā ūdens daudzumā tiek pievienota betona maisījumam, lai nodrošinātu augstu izturību un apstrādājamību.

Produkts, kas veidojas cementa hidratācijas procesā

Kad trikalcija silikāts, dikalcija silikāts, trikalcija alumināts, tetrakalcija aluminoferīts un ģipsis reaģē ar ūdeni, tas iziet eksotermisku reakciju un veidojas kalcija silikāta un kalcija hidroksīda hidrāta produkts, atbrīvojot lielāku enerģijas daudzumu.

1) C3S + H2O = kalcija silikāta + kalcija hidroksīda hidrāti

2) C2S +H2O = kalcija silikāta hidrāti + kalcija hidroksīds

3) C3A H2O = kalcija alumināta + kalcija hidroksīda hidrāti

4) C4AlFe + H2O = kalcija alumināta + kalcija hidroksīda hidrāti

No četriem galvenajiem produktiem, kas veidojas cementa hidratācijas laikā, tikai kalcija silikāta hidrāti veicina un ir atbildīgi par betona stiprības palielināšanu un sacietēšanu.

Tri kalcija silikāta hidrāts ir atbildīgs par agrīnu izturību un lielāko daļu agrīno 7 dienu. Un dikalcija silikāta hidrāti, kas reaģē lēnāk un tikai vēlāk veicina betona stiprību.

Trikalcija silikāta hidratācijas reakcija ar ūdeni

Trikalcija silikāts + ūdens = trikalcija silikāta hidrāti + kalcija hidroksīds + siltums

2Ca3SiO5 + 7H2O = 3CaO.2SiO2.4H2O + 3Ca(OH)2 + 173,6 KJ

Pēc ūdens pievienošanas cementam tā galvenā sastāvdaļa trikalcija silikāts ātri reaģē, veidojot trikalcija silikāta hidrātus un izdalot kalcija Ca+2 un hidroksīda jonu (OH_) un lielu siltuma daudzumu. PH ātri paaugstinās līdz virs 12, jo izdalās hidroksīda jons, un šī hidrolīzes sākotnējā stadija pakāpeniski palēninās pēc tam, kad tā sāk izdalīties, kā rezultātā samazinās siltums, un reakcija lēnām turpinās ražot kalcija jonu un hidroksīda jonu, līdz sistēma kļūst piesātināta.

Trikalcija silikāta un kalcija hidroksīda kristāla hidrāta ražošana padara sēklas un kļūst biezākas, un ūdens molekulām ir grūtāk sasniegt nehidrētus trikalcija silikātus.

Dikalcija silikāta hidratācijas reakcija ar ūdeni

Dikalcija silikāts, sajaucoties ar ūdeni, reaģē lēni un veicina tikai betona stiprību vēlākos laikos. Dikalcija silikāts arī ietekmē betona stiprību lēnāk, un siltums eksotermiskajā procesā izdalās mazāk nekā izdalās ūdens reakcijā ar trikalcija silikātu.

Dikalcija silikāts + ūdens = kalcija silikāta hidrāts + kalcija hidroksīds + siltums

2Ca2SiO4 + 5H2O = 3CaO.2SiO2.4H2O + Ca(OH)2 + 58,6 KJ

Piezīme: citas galvenās portlandcementa sastāvdaļas, piemēram, trikalcija alumināts, tetrakalcija aluminoferīts un ģipsis arī reaģē ar ūdeni, jo sarežģītas reakcijas dēļ būtiski nepalielina betona izturību, tāpēc to reakcija šajā rakstā nav aplūkota.

Cementa hidratācijas siltums betonā

Kad cements betonā ir sajaukts ar ūdeni, rodas siltums, kas rodas ķīmiskās saites pārraušanas un veidošanās dēļ hidratācijas procesa laikā, to sauc par hidratācijas siltumu, tas patiesībā ir eksodotermisks process. Cementa hidratācijas siltums parasti ir sadalīts piecos posmos

1) pirmsindukcija (1. zona)

2) neaktīvā indukcija (2. zona)

3) paātrinājums (3. zona)

4) paātrinājuma samazināšana (4. zona)

5) vienmērīga stadija (5. zona)

1) pirmsindukcija (1. zona) :- Pirmsindukcijas stadijā cementa savienojuma hidrolīze notiek strauji, temperatūrai paaugstinoties līdz vairākiem grādiem. Tas prasa laiku no 0 līdz 15 minūtēm.

2) miera fāze (2. zona) :- tas ir pazīstams kā hidratācijas siltuma miera periods, kurā siltuma attīstība šajā posmā pakāpeniski un dramatiski palēninās. Un betona miera periods var ilgt no 1 līdz 3 stundām. šajā periodā betons ir plastiskā stadijā, kas ļauj betonu bez lielām grūtībām transportēt un novietot, un to ir viegli pārvietot darba vietā, kas ir gatavs betons.

3) Paātrinājuma fāze (3. zona) :- šajā posmā betons sāk sacietēt un palielinās siltuma izdalīšanās, ko izraisa trikalcija silikāta un dikalcija silikāta primārā hidrolīze ar ūdeni, un tā ilgst līdz 36 stundām.

4) paātrinājuma samazināšana (4. zona): šajā fāzē trikalcija silikāta un dikalcija silikāta hidrolīze pakāpeniski samazinās un atbrīvo mazāku siltumenerģijas un hidrāta produkta daudzumu. Tas tiks veikts un ilgs 3 ​​līdz 5 dienas.

5) vienmērīga stadija (5. zona) :- šajā fāgā notiek lēna hidrātu produktu veidošanās, kas turpinās tik ilgi, kamēr atrodas ūdens un nehidratēti silikāti. Un tas turpināsies un ilgs 6 līdz 10 dienas.

Svarīgākas ziņas: -

1. Betona daudzuma aprēķins dpc un mitrumizturīgam rupjam betonam
2. Kāda izmēra tērauda sija 26 pēdu laidumam
3. Javas aprēķins | cik daudz javas ir nepieciešams bloku un ķieģeļu mūrēšanai
4. 1 Kattha kvadrātpēdās Biharā un Džarkhandā
5. Cik maisu betona man vajag 3×4 plāksnei