Wojciech Pętelski 24.10.2006

Chemia Budowlana - ćwiczenia

Zadanie numer 7.1:

Komputerowa symulacja hydratacji cementu

Celem ćwiczenia jest komputerowa symulacja i analiza ziaren mikrostruktury podczas hydratacji cementu przebiegającej w zaczynie cementowym z uwzględnieniem różnych czynników wpływających na przebieg tego procesu.

Zadanie praktyczne składa się z dwóch części:

1. do zaczynu wprowadzono tylko kruszywo i cement

2. do zaczynu wprowadzono kruszywo, cement i dodatki mineralne.

I.

Do zaczynu dodano kruszywo i 155 ziaren cementu o średnicy 11.

Skład:

Woda - 0,5241

Alit - 0,3759

Kruszywo - 0,1

Stosunek wody do cementu wyniósł 0,44

Z wykresu możemy odczytać jak maleje porowatość w zależności od odległości od kruszywa - przy samym kruszywie porowatość była największa i wynosiła 180 potem malała i ustaliła się w granicach 60

II.

Do zaczynu o takim samym składzie co w pierwszej części (kruszywo i 155 ziaren cementu o średnicy 11) dodano dodatkowo krzemionkę 1100 cząstek pucelanowych.

Otrzymany skład:

Woda - 0,4874

Alit - 0,3759

Cząstki Pucelanowe - 0,0275

Kruszywo - 0,1

Stosunek wody do spoiwa wyniósł 0,39

(w skład spoiwa wszedł Alit i cząstki pucelanowe)

Z tego wykresu możemy odczytać jak maleje porowatość w zależności od odległości od kruszywa po dodaniu dodatku pucelanowego - przy samym kruszywie porowatość była także największa ale wynosiła już tylko 100 potem malała i ustaliła się w granicach 40

W obu częściach doświadczenia zaobserwowano charakterystyczny efekt ściany, który

polega na blokowaniu przez kruszywo gęstszego upakowania ziaren cementu. Co powoduje, że w pobliżu kruszywa powstaje strefa o podwyższonej porowatości i obniżonej zawartości cementu.

Efekt ściany jak i efekt jednostronnego wzrostu negatywnie wpływają na jakość betonu gdyż zwiększają porowatość a przez to pogarszają jego szczelność i wytrzymałość mechaniczną.

WNIOSKI:

- dodatek pucelanów polepsza właściwości betonu ponieważ zmniejsza on porowatość betonu

- nie da się całkowicie wyeliminować efektów ściany i jednostronnego wzrostu - można je jedynie zmniejszyć stosując dodatki pucelanowe (jest to zdolność mineralnego dodatku do cementu do reakcji z Ca(OH)₂ i wiązania hydraulicznego, właściwości te są charakteryzowane przez współczynnik pucolanowości mówiący ile jednostek wodorotlenku wapniowego może wejść w reakcje z jednostką dodatku)

-najlepszym dodatkiem jest zastosowana w doświadczeniu czysta krzemionka (ma współczynnik 2,08)

- beton bez dodatków mineralnych zawiera dużo porów co skutkuje jego słabą jakością

-im mniejszy stosunek wodno-cementowy tym beton jest lepszej jakości

---