22.Прочность портландцемента. Влияние минерального состава на прочность. Закон прочности.

Согласно ГОСТ 10178-85, прочность портландцемента характеризуется пределом прочности при сжатии и изгибе. Марку цемента устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов 40×40×160 мм и при сжатии их половинок, изготовленных из раствора состава 1:3 (по массе) с нормальным песком при водоцементном отношении 0,4 и испытании через 28 суток. Образцы в течение этого времени хранят во влажных условиях при t=20±2. Предел прочности при сжатии в возрасте 28 суток называется активностью цемента.

Для приготовления образцов применяют чистый кварцевый песок постоянного зернового и химического составов, что позволяет исключить влияние качества песка на прочность цемента и получить сравнимые результаты. При отнесении портландцемента к той или иной марке предел прочности образцов при изгибе и сжатии в возрасте 28 суток должен быть не ниже табличных значений.

Прочность портландцемента нарастает неравномерно. В последующий период рост прочности цемента ещё более замедляется, и на 28-й день цемент набирает марочную прочность. Однако при благополучных условиях твердение портландцемента может продолжаться месяцы и даже годы, в 2-3 раза превысив марочную прочность.

Теоретически предел прочности цементного камня при сжатии очент велик и составляет более 240-340 Мпа.

Прочность цементного камня и скорость его твердения зависят от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента, содержания воды, влажности, температуры среды и продолжительности хранения.

Влияние минерального состава на прочность. Процесс нарастания прочности клинкерных минералов портландцемента различен. Наиболее быстро набирает прочность трёхкальциевый силикат: за 7 суток твердения он набирает около 70 % от 28-суточной прочности, дальнейшее нарастание прочности значительно замедляется.

При необходимости получить бетон высокой прочности в короткие сроки применяют цемент с большим содержанием трехкальциевого силиката- так называемый алитовый цемент, и, наоборот, если требуется высокая прочность в более позднее время, то можно применять белитовый цемент. Трехкальциевый алюминат сам по себе имеет низкую прочность, однако значительно ускоряет твердение цемента в начальный период. Этим свойством С3А пользуются, получая быстротвердеющий портландцемент. По минералогическому составу он отличается высоким содержанием С3А и С3S.