174

3.6.7. Właściwości wytrzymałościowe

Cechy wytrzymałościowe cementu oznacza się na podstawie badań wytrzymałości na ściskanie, zginanie i rozciąganie zapraw normowych, czyli mieszanin piasku, cementu i wody o znormalizowanym składzie. Nie we wszystkich krajach normy przewidują badania tych trzech rodzajów wytrzymałości. W Polsce i wielu innych krajach obowiązuje tylko badanie wytrzymałości cementu na ściskanie. Ze względu na wytrzymałość na ściskanie, cementy podzielono na klasy. Klasa cementu jest miarą wytrzymałości na ściskanie zaprawy normowej po 28 dniach twardnienia, przechowywanej przez pierwszą dobę w atmosferze wilgotnej, a przez następne dni w wodzie o temperaturze 20±1°C.

Na wyniki badań wytrzymałości zapraw cementowych w największym stopniu wpływają trzy grupy czynników:

1)    czynniki związane z jakością klinkieru i cementu (skład fazowy i własności fizykochemiczne jego składników mineralnych, rozdrobnienie, dodatki stosowane do cementu oraz czas i warunki jego przechowywania);

2)    stosunek wodno-cementowy oraz warunki dojrzewania zapraw;

3)    metody badań cech wytrzymałościowych.

Decydujący wpływ na wytrzymałość zapraw cementowych wywierają obecne w cemencie krzemiany wapnia C3S - alit i P-C2S - belit, z tym jednak, że postęp hydratacji alitu, a tym samym szybkość narastania sporządzonych z niego zaczynów i zapraw, jest znacznie większa. Już po 7 dniach od chwili zarobienia wodą zaprawy te uzyskują 70% swej wytrzymałości końcowej. Belit hydratyzuje znacznie wolniej, a zaprawy belitowe dorównują wytrzymałości zapraw alitowych po 6-rl2 miesiącach.

W tabeli 3.12 przedstawiono zależność wytrzymałości na ściskanie i szybkość narastania wytrzymałości zapraw cementowych od składu mineralnego cementu.

Tabela 3.12

Wpływ składu mineralnego cementu na dynamikę narastania wytrzymałości na ściskanie

Skład mineralny cementu, % masy				Wytrzymałość na ściskanie zapraw po czasie, MPa					Szybkość narastania wytrzymałości w stosunku do wytrzymałości 28-dniowej, %
C3S	C2S	C,A	C4AF	3 dni	7 dni	28 dni	90 dni	180 dni	3 dni	7 dni	28 dni	90 dni	180 dni
70	5	12,5	12,5	13,8	23,8	34,6	38,3	39,8	40	69	100	111	115
55	20	12,5	12,5	12,6	19,7	36,9	36,9	37,6	38	60	100	112	114
40	35	12,5	12,5	6,3	11,6	26,4	26,4	29,8	31	57	100	130	145
25	50	12,5	12,5	3,3	8,8	20,3	20,3	26,9	25	66	100	152	201

Duży wpływ na wytrzymałość zapraw cementowych wywiera rozdrobnienie cementu, oznaczane zazwyczaj poprzez pomiar powierzchni właściwej metodą Blaine’a. Na rysunku 3.36 przedstawiono zależność wytrzymałości na ściskanie od powierzchni właściwej cementów.

Należy jednak zaznaczyć, że narastanie wytrzymałości zapraw cementowych uzależnione jest również od udziału poszczególnych frakcji ziarnowych cementu. Cementy o tej

174