Sementin liuottaminen veteen. Saattaa vaikuttaa yksinkertaiselta ja ilmeiseltä, että käsittelemme tänään sementin liuottamista veteen. Liukeneeko sementti? Jos kyllä, kuinka nopeasti? Näitä kysymyksiä aiomme käsitellä. Lisäksi keskustelemme sementtipohjaisen betonin liukenemiseen liittyvästä asiasta. Sementti on aina kiehtonut minua, koska olen kuullut, että se liukenee kokonaan veteen. Olen havainnut joitakin mielenkiintoisia tosiasioita.
Esimerkiksi portlandsementin valmistamiseksi kalkki (kalsiumoksidi) kuumennetaan kalkkikivestä (kalsiumkarbonaatti) noin 1500 celsiusasteeseen. Seuraavassa vaiheessa kalkki, hiekka ja savi jauhetaan jauheeksi, jota kutsutaan portlandsementiksi.
Portland-sementin alkuperäisen reseptin julkaisi vuonna 1824 englantilainen rakennusmestari Joseph Aspdin. Tarvittiin saven ja hienoksi jauhetun kalkkikiven yhdistelmän kalkitsemista. Hän sintrasi materiaalin uunissa jäljellä olevan veden poistamiseksi ja jauhoi sen jälkeen hienoksi jauheeksi.
Mitä tälle aineelle tapahtuu, kun se upotetaan veteen? Veden lämpötila, pH-arvo ja muiden kemikaalien läsnäolo tai puuttuminen ovat muita näkökohtia.
Sementin liuottaminen veteen. Kuinka nopeasti se liukenee tai hajoaa, jos se liukenee tai hajoaa?
Käymme tässä blogikirjoituksessa läpi sementin veteen liuottamisen hyvät ja huonot puolet. Rakennusteollisuudessa tunnetaan yhteisesti sementtinä monenlaisia kiviaines- ja liima-aineita. Portlandsementtiä on kahta päälajiketta: Tyyppi 2, jonka sulfaattikestävyys on rajoitettu, ja tyyppi 1, jota käytetään yleisesti.
Sementti on sideaine, joka veden kanssa sekoitettuna käy läpi asteittaisen kovettumisprosessin, jota kutsutaan hydrataatioksi. Kun portlandsementti hydratoituu, se laskee liuoksen pH:ta, mikä nostaa vapaiden kalsiumionien (Ca) pitoisuutta. Koska sementti vapauttaa kalsiumioneja, se liukenee veteen.
Liukoisuustuotevakiot, jotka ovat välillä 10-5-10-6, osoittavat, että sementti on melko liukoista. Sementit, joiden kalkkipitoisuus (CaO) on korkeampi tai jotka ovat olleet käytössä pidempään, liukenevat nopeammin kuin sellaiset, jotka ovat olleet käytössä lyhyemmän aikaa tai joiden kalkkipitoisuus on alhaisempi, vaikka nämä vaihtelut eivät välttämättä olekaan havaittavissa lyhyiden ajanjaksojen aikana. Vaikka nämä muutokset eivät ehkä ole havaittavissa lyhytaikaisessa altistuksessa, lämpötila, paine, mineralogia, polymeerit/seokset ja muut tekijät voivat vaikuttaa liukenemisnopeuteen.
Monet ovat kysyneet: ”Millaisesta sementistä on kyse?” aina, kun olen ottanut tämän asian esille. Kaupallisesti on saatavilla kolmea eri sementtityyppiä: kipsiä, portland-sementtiä ja kalsiumaluminaattia.
Sementin liuottaminen veteen. Miten eri sementtityypit liukenevat veteen
Sementtiä on monenlaista, ja nämä ovat vain muutamia esimerkkejä. Useimmille ihmisille sana ”sementti” tuo heti mieleen portlandsementin sen alhaisen hinnan ja laajan saatavuuden vuoksi. Tietääkseni minkä tahansa sementin pitäisi kuitenkin liueta samassa ajassa ja vedessä kuin portlandsementti.
Sementin liukeneminen veteen. Kuinka pitkäikäistä betoni on?
Sementtimassan hajoaminen vaikuttaa merkittävästi betonin kestävyyteen. Prosessit, jotka aiheuttavat sementtihiukkasten liukenemisen, ovat aktiivisen tutkimuksen kohteena lukuisissa betonilaboratorioissa. Mitä sementille tapahtuu, kun se upotetaan veteen? Kuinka nopeasti se katoaa, jos katoaa ollenkaan?
Liukenemisnopeuden määrittämiseksi on olemassa useita tekniikoita. Liukoisuutta on mahdollista kvantifioida seuraamalla sähkönjohtavuuden, pH:n ja ionikonsentraation muutoksia. Koska näiden tekijöiden välillä on yhteys, voimme tutkia liukenemisnopeutta suhteessa aikaan.
Sementin liukeneminen veteen. Liukenemisnopeus vs. aika
Sementti on yleinen materiaali, jolla on useita tehtäviä, kuten betonissa ja laastissa. Oletko koskaan pysähtynyt miettimään veden ja sementin välistä reaktiota? Tähän kysymykseen tämä blogi pyrkii vastaamaan.
Monia asioita on selvitettävä. Kuinka paljon sementti menettää massaa? Onko täydellinen haihtuminen mahdollista? Missä ajassa sementti liukenee? Nämä ovat vain muutamia niistä kysymyksistä, joita aion tutkia.
Ensimmäinen askel tutkimuksen tekemisessä on tämä.
Ensimmäiset tutkimustulokset viittaavat siihen, että hiilidioksidi on ensisijainen liuotin ja että sementtihiukkasten liukeneminen veteen on hidasta.
Kun hiilidioksidia liuotetaan veteen, se käynnistää kemiallisen prosessin, joka lisää kalsiumhydroksidin muodostumista. Sementin valmistusprosessi alkaa kalsiumhydroksidin ja hiilidioksidin reaktiolla, jonka seurauksena liuoksesta saostuu kalsiumkarbonaattia. Kalsiumhydroksidin vapautuminen saostuksen aikana lisää liukoisuutta.
Vaikuttaa siltä, että tämä ponnistus on suunniteltu pitkälle tulevaisuuteen, eikä sillä ole suurta vaikutusta lähitulevaisuudessa.
verrattuna tavanomaisiin betonirakennushankkeisiin. Kun sementtipitoisia materiaaleja käytetään betonirakenteissa, jotka ovat alttiina vedelle pidemmän aikaa, on tärkeää ottaa huomioon tämän kemiallisen vaikutuksen mahdolliset vaikutukset.
Sementin liukeneminen ja betonin pitkäikäisyys
Juuri sementti antaa betonille sen kestävyyden ja tukevuuden. Jos betoni sulaa, se murenee ja hajoaa vähitellen. Aluksi yritetään vastata kysymykseen, liukeneeko sementti veteen.
Sementtityypit, kuten portlandsementti, lentotuhka-portlandsementti, kuona-portlandsementti jne., ovat kemialliselta koostumukseltaan hyvin erilaisia. Seuraavassa on esimerkki tyypillisestä kemiallisesta kaavasta:
Al2O3(5 %), Fe2O3(3 %), MgO(2 %), SO3(2 %), Na2O(1 %), SiO2(1 %), CaO(64 %) ja K2O(1 %) ovat ainesosat.
Hydrauliset sementit, jotka koostuvat pääasiassa kalsiumsilikaateista, ovat sementin rakennusaineita. Kalsiumsilikaatit koostuvat piidioksidista (SiO2) ja kalsiumoksidista (CaO), jotka reagoivat muodostaen Si-O-Ca-sidoksia. Kalsiumsilikaattien ja veden välisessä reaktiossa syntyy kalsiumhydroksidia (Ca(OH)2) ja silikageeliä. Hydratoituminen, joka tunnetaan usein nimellä kovettuminen, on prosessi, jossa sementtimassa muuttuu kiinteäksi, kovaksi aineeksi. Kun nyt puhutaan sementin liukenemisesta veteen, keskitytään toistaiseksi Portlandsementtipohjaisen kuivatun betonin liukenemisprosessiin.
Miten kuivattua betonia voi liuottaa erilaisilla nesteillä?
Löydät monenlaisia tuotteita, jotka liuottavat kuivattua betonia, ja jotkut niistä ovat parempia kuin toiset. Tuotevalikoimassamme on kolme erilaista nestettä, jotka voivat liuottaa betonia. Tässä tapauksessa meillä on BETOFF-X, BETOFF-BIO ja BETOFF (konsentraatio).
BETOFF-neste (konsentraatio) on tehokkain; se liuottaa vanhan betonin muutamassa minuutissa, yleensä ilman hankausta lankaharjalla, ja se tehoaa myös vanhempaan betoniin. Asiakkaat ostavat yleensä BETOFF-X:n, joka on konsentraatin laimennettu versio, kun heillä on keskipaksu betonitahra. Parhaan tuloksen saat käyttämällä BETOFF-BIO-nestettä uuteen, ohueen betoniin. Tämä liuos on valmistettu kasvipohjaisista materiaaleista.
