Što je hidratacija cementa i toplina hidratacije

Što je hidratacija cementa i toplina hidratacije, Hidratacija cementa u betonu, u ovom članku znamo što je hidratacija cementa i toplina hidratacije i hidratacija cementa u betonu i toplina hidratacije za cement. Znamo da je hidratacija cementa egzotermni proces, kada se cement pomiješa s vodom oslobađa više toplinske energije s hidratnim produktom koji slovo postaje hidratiziran i tvrđi i gušći.





Znate da je beton kompozitni materijal koji se sastoji od dvije glavne komponente” punilo 'i' vezivo “. Vezivna komponenta je pasta od cementne mješavine s vodom koja djeluje kao 'ljepilo' da se komponenta punila drži zajedno. Dakle, glavni sastojci koji se koriste za vezivo su voda i cement, a komponenta punila je fini agregat i krupni agregat. Razgovarajmo o Portland cementu.

  Što je hidratacija cementa i toplina hidratacije
Što je hidratacija cementa i toplina hidratacije

Što je portland cement i njegov sastavni dio

Obični portland cement je spoj nastao spaljivanjem vapnenca i gline zajedno na vrlo visokim temperaturama u rasponu od 1400 do 1600 ℃. Proizvodnja portland cementa koja se sastoji od različitih koraka u prvom koraku miješanja vapnenca i glinenog škriljaca i ide u proces vađenja i drobljenja.



I njihova smjesa se zagrijava u peći i dobiveni proizvod je poznat kao komadići veličine mramora poznati kao klinker i sada se dodaje određena količina gipsanog materijala s klinkerom i opet se drobi i melje u kugličnom mlinu kako bi se dobila heterogena smjesa praha OPC-a. cement.

◆ Možete me pratiti dalje Facebook i Pretplatite se na naše Youtube Kanal



Također biste trebali posjetiti: -

1) što je beton i njegove vrste i svojstva



2) proračun količine betona za stubište i njegova formula

Što je proces hidratacije betona

Stvrdnjavanje betona i njihova čvrstoća kroz proces hidratacije. Beton je mješavina cementnog pijeska i vode.

U kojoj pasta od cementa i vode djeluju kao vezivna komponenta, a pijesak i agregat djeluju kao komponenta punila. Hidratacija je kemijski proces i reakcija u kojoj glavna komponenta betona, njegov cement, tvori kemijsku vezu kada reagira s molekulama vode i postaje hidrat i tvori hidratni produkt.



A agregat i pijesak su kemijski inertna čvrsta tijela koja se drže zajedno cementnom pastom.

Cement + voda = cementna pasta + energija

Reakcija cementa s vodom je egzotermni proces koji oslobađa velike količine energije.



Pet glavnih komponenti cementa

1) trikalcijev silikat 3CaO.SiO2 i predstavlja ga C3S i njihov težinski postotak je oko 50%

2) dikalcijev silikat 2CaO.SiO2 i predstavlja ga C2S i njihov težinski postotak je oko 25%



3) trikalcijev aluminat 3CaO.Al2O3 i predstavljen je sa C3A i njihov težinski postotak je oko 10%

4) tetrakalcij aluminoferrit (4CaO.Al2O3.Fe2O3) i predstavlja ga C4AlF i njihov težinski postotak je oko 10%



5) Gips CaSO4.2H2O i njihov težinski postotak je oko 5%

Uloga i značaj vode u hidrataciji cementa

Beton se priprema miješanjem cementnog vodenog pijeska i agregata kako bi se dobila obradiva pasta. Kada se cementu u betonu doda voda, svaka od glavnih komponenti cementa prolazi kroz reakciju hidratacije i doprinosi konačnom proizvodu koji je poznat kao hidratizirani proizvod. Voda mora biti čista kako bi se spriječile nuspojave s nekim lužinama prisutnim u zagađenoj vodi. Onečišćena voda slabi čvrstoću betona, a uloga vode je važna jer je omjer vode i cementa najkritičniji čimbenik u proizvodnji savršenog betona.

Malo vode povećava čvrstoću betona i manju obradivost i obrnuto više vode smanjuje čvrstoću betona i veću obradivost pa se omjer vode i cementa u vrlo važnoj i adekvatnoj količini vode dodaje betonskoj mješavini za visoku čvrstoću i obradivost.

Proizvod nastao tijekom procesa hidratacije cementa

Kada trikalcijev silikat, dikalcijev silikat, trikalcij aluminat, tetrakalcij aluminoferrit i gips reagiraju s vodom, dolazi do egzotermne reakcije i nastaje produkt hidrata kalcijevog silikata i kalcijevog hidroksida s oslobađanjem veće količine energije.

1) C3S + H2O = hidrati kalcijevog silikata + kalcijev hidroksid

2) C2S +H2O = hidrati kalcijevog silikata + kalcijev hidroksid

3) C3A H2O = hidrati kalcijevog aluminata + kalcijev hidroksid

4) C4AlFe + H2O = hidrati kalcijevog aluminata + kalcijev hidroksid

Od četiri glavna proizvoda nastala tijekom hidratacije cementa samo hidrati kalcijevog silikata doprinose i odgovorni su za povećanje čvrstoće i stvrdnjavanje betona.

Hidrat tri kalcijevog silikata odgovoran je za ranu čvrstoću i većinu ranih 7 dana. I hidrati dikalcijevog silikata koji sporije reagiraju i samo kasnije doprinose čvrstoći betona.

Reakcija hidratacije trikalcijevog silikata s vodom

Trikalcijev silikat + voda = hidrati trikalcijevog silikata + kalcijev hidroksid + toplina

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

Nakon dodavanja vode u cement, njegova glavna komponenta trikalcijev silikat brzo reagira da tvori hidrate trikalcijevog silikata i oslobađa kalcij Ca+2 i hidroksid ion (OH_) i veliku količinu topline. pH se brzo povećava na preko 12 zbog oslobađanja iona hidroksida i ova početna faza hidrolize postupno se brzo usporava nakon što počne što rezultira smanjenjem razvijene topline i reakcija se polako nastavlja proizvoditi kalcijev ion i hidroksid ion dok sustav ne postane zasićen.

Proizvodnja hidrata trikalcijevog silikata i kristala kalcijevog hidroksida čine sjeme i rastu debljim i otežavaju molekulama vode da dođu do nehidratiranih trikalcijevih silikata.

Reakcija hidratacije dikalcijevog silikata s vodom

Dikalcijev silikat kada se pomiješa s vodom reagira sporo i pridonosi samo čvrstoći betona u kasnijim vremenima. Dikalcijev silikat također sporije utječe na čvrstoću betona te se toplina u egzotermnom procesu oslobađa manje nego što se oslobađa u reakciji vode s trikalcijevim silikatom.

Dikalcijev silikat + voda = hidrat kalcijevog silikata + kalcijev hidroksid + toplina

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

Napomena: - druge glavne komponente portland cementa poput trikalcij aluminata, tetra kalcijevog aluminoferita i gipsa također reagiraju s vodom jer složene reakcije ne doprinose značajno povećanju čvrstoće betona pa se o njihovoj reakciji ne govori u ovom članku.

Toplina hidratacije cementa u betonu

Kada se cement u betonu pomiješa s vodom, toplina se razvija zbog prekida i stvaranja kemijske veze tijekom procesa hidratacije, to je poznato kao toplina hidratacije, to je zapravo egzodotermni proces. Toplina hidratacije cementa općenito podijeljena u pet stupnjeva

1) predindukcija (zona 1)

2) indukcija u mirovanju (zona 2)

3) ubrzanje (zona 3)

4) usporavanje (zona 4)

5) stabilna faza (zona 5)

1) predindukcija (zona 1) :- U predindukcijskom stupnju hidroliza cementne smjese odvija se brzo s porastom temperature na nekoliko stupnjeva. Potrebno je vrijeme od 0 do 15 minuta.

2) faza mirovanja (zona 2) :- poznato je kao razdoblje mirovanja topline hidratacije u kojem se razvijanje topline postupno usporava i dramatično u ovoj fazi. A razdoblje mirovanja betona može trajati od 1 do 3 sata. u tom periodu beton je u plastičnoj fazi što omogućuje transport i postavljanje betona bez većih poteškoća te ga je lako prenijeti na gradilište koje je gotov beton.

3) Faza ubrzanja (zona 3) :- u ovoj fazi beton počinje stvrdnjavati i razvijanje topline se povećava zbog primarne hidrolize trikalcijevog silikata i dikalcijevog silikata s vodom i traje do 36 sati.

4) deakcelreacija (zona 4):- u ovoj fazi hidroliza trikalcijevog silikata i dikalcijevog silikata postupno se smanjuje i oslobađa manju količinu toplinske energije i hidratnog produkta. Proći će i trajati 3 do 5 dana.

5) stabilna faza (zona 5) :- u ovom fagu dolazi do sporog stvaranja hidratnih produkata koji se nastavlja sve dok su prisutni voda i nehidratizirani silikati. I to će biti u tijeku i trajati 6 do 10 dana.

Još važnijih postova:―

  1. Proračun količine betona za dpc i vlagu otporni grubi
  2. Koja je veličina čelične grede za raspon od 26 stopa
  3. Proračun morta | koliko mi je morta potrebno za zidanje blokova i cigle
  4. 1 Kattha u četvornim stopama u Biharu i Jharkhandu
  5. Koliko vreća betona trebam za ploču 3×4