Alsatelecom.ru

Стройматериалы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Плотность твердой фазы цемента

Вяжущие. Бесклинкерные вяжущие для бетона

Портландцементы и другие вяжущие испытывают строительные лаборатории для определения основных характеристик вяжущих с целью контроля качества и учета их свойств при изготовлении бетонов. Методика определения ряда характеристик цементов (нормальная густота и сроки схватывания цементного теста, равномерность изменения объема, тонкость помола, пределы прочности, плотность и удельная поверхность цемента) регламентирована стандартами, другие характеристики определяют по методам, хотя и не стандартизированным, но основанным на большом производственном опыте.

Объемная масса цемента в рыхлом состоянии. В металлическую воронку, укрепленную на штативе, при закрытом выходном отверстии засыпают около 2 л испытываемого цемента. Под выходным отверстием устанавливают цилиндрический сосуд вместимостью 1 л. Расстояние между верхом сосуда и задвижкой выходного отверстия воронки должно быть 50 мм. Выходное отверстие открывают, и цемент заполняет сосуд с избытком. Срезав линейкой от середины в обе стороны излишек цемента вровень с краями, сосуд взвешивают с точностью до 1 г. Объемную массу цемента вычисляют по формуле

где m1 — масса сосуда с цементом, г; m2 — масса пустого сосуда, г; v — объем сосуда, см 3 .

Объемная масса цемента в уплотненном состоянии. Металлический сосуд цилиндрической формы вместимостью 1 л заполняют цементом, после чего его устанавливают на ситовом анализаторе и закрывают крышкой. После вибрирования в течение 3 мин досыпают цемент и повторяют уплотнение. Если при снятии крышки сосуд окажется заполненным цементом с верхом, его срезают линейкой.

Плотность цемента определяют двумя способами.

Первый—с помощью прибора Ле-Шателье, который представляет собой стеклянную колбу вместимостью 120—150 см 3 с шарообразной нижней частью и градуированной узкой шейкой длиной 18—20 см. Наверху шейка заканчивается конической воронкой, а в нижней части имеет уширение, вблизи которого с обеих сторон нанесены деления с точностью 0,1 см 3 . Для проведения испытания прибор Ле-Шателье, закрепленный на штативе, помещают в стеклянный сосуд с водой. Температура воды при всех отсчетах должна соответствовать той, при которой проведена градуировка прибора. В прибор до нижней нулевой отметки заливают безводный керосин, после чего верхнюю часть прибора протирают фильтровальной бумагой.

Затем 65 г цемента, отвешенных с точностью до 0,01 г и предварительно просушенных в течение 2 ч при температуре 105—110° С и охлажденных в эксикаторе, небольшими порциями засыпают в прибор. При этом уровень керосина достигнет одного из делений в верхней части трубки прибора. Затем прибор вынимают из сосуда с водой и поворачивают его в наклонном положении на резиновом коврике в течение 10 мин для удаления пузырьков воздуха и вновь помещают в сосуд с водой. Спустя 10—15 мин определяют отметку уровня керосина в градуированной части трубки, что дает возможность определить объем жидкости, v, см 3 , вытесненной цементом. Масса цемента т, г, определяется как разность между первой навеской цемента и его остатком, если он есть.

Плотность цемента р=m:v

Ее вычисляют с точностью до 0,01 г/см 3 как среднее арифметическое двух измерений, расхождение между которыми должно быть не более 0,02 г/см 3 .

По второму способу плотность определяют с помощью пикнометра, который перед снятием каждого отсчета выдерживают в сосуде с водой при температуре 20° С в течение 20—40 мин. Подготовка пробы цемента такая же, как при первом способе.

Вначале пикнометр заполняют до метки керосином и взвешивают, определяя величину m1 После этого часть керосина отливают и высыпают в пикнометр навеску цемента. После удаления воздуха (путем нагрева в песчаной бане при температуре 50° С или под вакуумом) при температуре 20° С добавляют керосин до метки и определяют массу пикнометра с керосином и цементом в г — m2. Зная массу сухого пикнометра т3 и величину навески цемента т, можно определить плотность по формуле:

где vn— объем пикнометра, см 3 .

При этом способе разница между результатами двух измерений не должна превышать 0,005 г/см 3 .

Тонкость помола определяют по остатку на сите № 008

Сетка сита должна быть хорошо натянута и без видимых дефектов. Проба просушивается так же, как и для определения плотности. При использовании прибора для механического просеивания берут навеску 50 г с точностью до 0,01 г и высыпают на сито. Через 5—7 мин от начала просеивания отключают прибор, прочищают мягкой кисточкой сетку и высыпают прошедший через сито цемент, после чего продолжают просеивание, которое считают законченным, если при контрольном просеивании (вручную) на бумагу в течение 1 мин через сито пройдет не более 0,05 г цемента.

Рассматриваем подробные характеристики цемента марки М400

Каждый человек знает, что такое цемент и в каких целях он используется при строительстве. С научной стороны любой цемент – это минеральный материал, предназначенный для смешивания с водой с целью дальнейшего достижения пластичности и твердости.

Читайте так же:
Соотношение цемента при изготовлении фундамента

Этот материал позволит вам узнать, что представляет собой портландцемент марки М400,сколько весит, какой срок годности, какими характеристиками, преимуществами и недостатками он обладает.

  1. Описание и характеристики
    1. Преимущества и недостатки
  2. Состав и маркировка
    1. Удельный вес
    2. Срок годности
    3. Области применения портландцемента
    4. Как разоблачить подделку цемента? (видео)

1 Описание и характеристики

Чтобы пескоцементная смесь была приготовлена правильно, нужно знать не только пропорции, но и плотность цемента М400. Данная информация указывается на мешках или в справочной документации.

Обычно наименьший показатель плотности характерен для только что изготовленной смеси. В первую очередь это связано со статикой, поскольку при транспортировке стройматериала его частицы магнитятся, а затем отталкиваются друг от друга. Из-за этого, а также в результате долгого хранения портландцемент марки М400 уплотняется, соответственно, его вес увеличивается.

Показатели плотности материала в кг/м³:

  • свежий портландцемент – от 1100 кг/м³ до 1200 кг/м³;
  • более залежавшийся – от 1500 кг/м³ до 1600 кг/м³.

Перейдем к свойствам материала. Цемент М400 в мешках является материалом, имеющим хорошие антикоррозийные технические характеристики. На сегодняшний день такая пескоцементная смесь является одной из наиболее востребованных как в промышленном, так и бытовом строительстве.

Технические характеристики цемента М400

Технические характеристики материала позволяют использовать его для основы в строительном бетоне. Кроме того, он оптимально подходит для строительства железобетонных конструкций и изделий.

Сколько весит, срок годности, а также преимущества и недостатки мы разберем чуть позже, а сейчас уделим несколько слов показателю прочности материала. Этот коэффициент в затвердевшем состоянии – около 400 кг/см.

То есть затвердевшая смесь сможет выдерживать нагрузку порядка 400 килограмм. Такая смесь проигрывает только цементу М500, о котором вы подробнее можете узнать в этой статье.

1.1 Преимущества и недостатки

Как показывает практика, портландцемент марки М400 оптимально подходит для постройки небольших малоэтажных строений, поскольку его технические характеристики позволяют обеспечить максимальные прочностные свойства:

  1. Первым плюсом, которым обладает эта смесь, являются относительно невысокие требования к затвердеванию и общему регламенту строительства.
  2. Объемный цемент М400 в мешках зачастую используется для штукатурки и кладки, а также с целью возведения фундамента.
  3. Кроме того, если в технологии строительства были допущены отклонения, на затвердевшей смеси вряд ли появятся трещины.
  4. Еще одним преимуществом является относительно небольшая стоимость, если сравнивать с другими цементами. Если объемы строительства большие, то это позволит сэкономить финансовые средства.

Что касается недостатков, то в данном случае он только один – это прочность материала. Даже свежий портландцемент марки М400 плотностью 1100 кг/м³ не подойдет для постройки многоэтажных зданий.

Цемент М400 не используется для строительства многоэтажных зданий

2 Состав и маркировка

Маркировка строительного материала зависит от нескольких параметров. Собственно, поэтому в продаже можно найти несколько видов цемента:

  1. В первую очередь, это способность выдерживать нагрузки. Смесь может маркироваться буквами М или ПТС.
  2. Если смесь содержит в своем составе дополнительные элементы, предназначенные для улучшения ее качества. Добавки обозначаются буквой Д. Если на упаковке указано Д20, то это значит, что в составе смеси присутствуют 20% добавок, необходимых для улучшения плотности.

Что касается производства, то цемент М400 изготовляется методом обжига высокими температурами. В основе состава лежат следующие ингредиенты:

  • угли;
  • глиняная смесь;
  • известь;
  • гипс;
  • огарки.

Маркировка цемента на мешке

2.1 Удельный вес

Так мы плавно подошли к вопросу, сколько весит портландцемент марки М400. Удельный вес стройматериала в рыхлом состоянии, при плотности от 1100 кг/м³ до 1200 кг/м³ составляет от 900 до 1100 кг на один куб. Удельный вес более залежавшегося материала составляет около 1400 – 1700 кг/м³.

В целом на удельный вес цемента влияет в основном степень измельчения клинкера, а также способ просушки и, собственно, сам объем частиц. Кроме того, при замешивании смеси рекомендуется обратить внимание на то, как осуществляется водопоглощение цемента.

К примеру, если вы решите добавить больше воды, то смесь получится жидкой, что, разумеется, негативно отразится на качественных параметрах. Чем удельный вес будет больше, тем расход цемента будет выше.

2.2 Срок годности

С тем, какой удельный вес материала, мы разобрались, теперь ответим на вопрос, который интересует многих потребителей – сколько составляет срок годности портландцемента?

Испытание бетона на прочность

Официально срок годности цемента составляет максимум 12 месяцев. Однако если условия хранения будут нарушены, по факту срок годности может быть снижен до минимума. По словам специалистов, каждый 90 дней хранения материал теряет по 15% от заявленных производителем характеристик, соответственно, используя некачественную смесь, можно нанести урон всему строительству.

Всем известно, что опытные строители никогда не покупают портландцемент марки М400 заранее. Все потому, что на производстве он хранится должным образом, с соблюдением необходимого уровня нормированной температуры и влажности.

На объектах создать нужные условия без соответствующего оборудования попросту невозможно. Срок годности зависит исключительно от марки, в случае с М400 этот показатель составляет только 6 месяцев. Цемент возрастом более полугода не стоит приобретать, поскольку он уже будет испорченным и непригодным для строительства.

Читайте так же:
Рукава армированные для цемента

На то, сколько можно хранить материал, напрямую зависят условия эксплуатации. В любом случае, специалисты не рекомендуют долго хранить портландцемент марки М400 и покупать его исключительно в том случае, когда уже возникла необходимость использования.

Завод по производству цемента

Покупать заранее и хранить его дома или на строительной площадке нет смысла, поскольку так материал будет только испорчен.

2.3 Области применения портландцемента

Портландцемент марки М400 используется в разных отраслях строительной сферы:

  1. Марка М400 Д0, как утверждают эксперты, лучше всего применяется для постройки наземных бетонных, железобетонных, подземных и подводных построек. В частности, использование М400 актуально для конструкций, которые, так или иначе, контактируют с пресной либо минеральной водой. Разумеется, использование смеси актуально и для производства раствора.
  2. Стройматериал маркировки М400 Д5 обладает практически теми же характеристиками, что и М400 Д0, соответственно, области эксплуатации у него аналогичные. Благодаря добавлению минеральных добавок М400 Д5 обладает как водостойкими, так и антикоррозийными характеристиками. Поэтому специалисты рекомендуют применять его для постройки зданий, подвергающихся воздействию влаги.
  3. Маркировка Д20 применяется для постройки объектов в промышленных, жилищных и сельскохозяйственных отраслях. В частности, наиболее эффективное его использование будет в строительстве плит перекрытий, железобетонных балок, сборного фундамента и т.д.
  4. Стройматериал марки Д20Б обладает дополнительным составом добавок. Он может использоваться во всех вышеперечисленных отраслях. Помимо этого, он является более качественным из-за того, что имеет более высокую скорость затвердевания.

к меню ↑

2.4 Как разоблачить подделку цемента? (видео)

Внутренние факторы долговечности цементного камня

В статье рассматриваются вопросы повышения коррозионной стойкости и прочности цементного камня.

Под долговечностью цементного камня понимают время (в годах), в течение которого он способен сохранять заданный уровень строительно-технических свойств, обеспечивающих эксплуатацию строительного сооружения в соответствии с его функциональным назначением. Такая формулировка несёт в себе некоторую неопределённость. Действительно, можно ли «назначить» любую долговечность, или она определяется составом и свойствами цементного камня и не может превышать некоторых пределов? Какова фактическая долговечность? Какова зависимость долговечности цементного камня от условий эксплуатации сооружения? И так далее.

Поскольку речь идёт об искусственном камне на основе портландцемента, полезно сделать определенные пояснения. Прямых, практически подтверждённых данных о реальной долговечности цементного камня на основе портландцемента нет. Портландцемент, хотя он и изобретён довольно давно (1828 г.), в современном качестве применяется в строительстве, в лучшем случае, с начала 20 века, а систематические исследования его долговечности в сооружениях проводились не более 50–70 лет. Тем не менее, в строительном материаловедении цементный камень (раствор, бетон) принято считать долговечным материалом и его эксплуатация в современных строительных конструкциях в ряде случаев прогнозируется на 100–150 лет и более. Исходя из научной информации, полученной при изучении физико-химических процессов гидратации и твердения цемента, состава и свойств цементного камня, эта норма кажется обоснованной.

Образующиеся при химической гидратации цемента продукты принято условно относить к так называемому «цементному гелю», состоящему из геля С-S-H, AFm- и AFt-фаз, однородно смешанных с кристаллами портландита (СН) и некоторыми примесными фазами [1]. Фазовый состав и морфология продуктов твердения цемента (тоберморитовые пластинки, листочки и волокна разной степени кристалличности), площадь и тип контакта между частицами, плотность продуктов гидратации, общая пористость и распределение пор по размеру являются факторами, определяющими как прочность, так и долговечность искусственного камня. Входящие в состав цементного камня химические соединения являются термодинамически устойчивыми фазами, и цементный камень с этих позиций должен относиться к «вечным» материалам, стабильным в геологический период. Однако высокая долговечность цементного камня вряд ли сможет реализоваться в практических составах и реальных условиях службы в силу двух причин.

Первая причина, внутренняя, связана с тем, что продукты твердения цемента, образующиеся в результате химических реакций, во многих случаях не являются продуктами фазовых химических равновесий. В реальных условиях фазовые равновесия при гидратации не достигаются, и образование равновесных фаз отодвигается на неопределённое время. Последствия достижения в конечном счёте фазовых равновесий, с позиции будущих свойств камня, непредсказуемы и совсем не обязательно должны привести к их улучшению. В ряде случаев эксплуатационные свойства камня определяются формированием именно промежуточных неравновесных фаз, а достижение фазовых равновесий может привести к разупрочнению камня. Этой же причиной объясняется незавершённость некоторых химических реакций, которые протекают в твердеющем цементном тесте: в условиях практически осуществляемой технологии эти реакции могут пройти лишь частично, с неполным выходом продуктов реакции, либо вообще не произойти в силу кинетических ограничений или изменения условий фазообразования (температуры, влажности и т. д.). Если в будущем, уже при эксплуатации искусственного камня, условия для этих реакций окажутся более благоприятными, они осуществятся в камне и могут привести к его разрушению. К этой же группе факторов следует отнести внутреннее перераспределение стехиометрии и фазового состава продуктов гидратации. В этих случаях в камень извне ничего не вносится, все возможные неприятности содержатся в нём самом, и они лишь ждут благоприятных условий для своего проявления. Кроме того, прогнозирование долговечности цементного камня базируется на его «классическом» составе — определённом соотношении четырёх клинкерных минералов (C3S, C2S, C3A и C4AF), тогда как особенности сырьевой базы конкретного завода могут привести к появлению в клинкере нетипичных фаз, например, сульфо- и фосфорсиликатных, фторалюминатных и других. Состав портландцемента может отличаться от «классического» также из-за использования при помоле клинкера нетрадиционных добавок, например, добавок на основе алюминатов, сульфоалюминатов и сульфоферритов кальция и других. Сведения о долговечности таких нетипичных цементов ограничены. Так или иначе, первая причина недолговечности цементного камня может скрываться в особенностях его химического и фазово-минералогического состава даже в условиях частичной или полной изоляции от окружающей среды. Конкретный анализ первой (внутренней) причины недолговечности цементного камня достаточно сложен и рассмотрен только для ограниченного числа факторов, некоторые из которых изложены ниже.

Читайте так же:
Откосы входная дверь цемент

Вторая причина, внешняя, причина ограниченной долговечности цементного камня, более предсказуема. Она связана с физико-химическим взаимодействием цементного камня с окружающей средой, в том числе с так называемой коррозией цементного камня в воде и воздушной атмосфере. Существуют, по крайней мере, две характеристики цементного камня, делающие его взаимодействие с окружающей средой активным — это высокое значение pH твердеющей системы, значительная пористость, особенно в области капиллярных пор, и высокая реакционная поверхность. Высокая щёлочность твердеющей системы устанавливается практически сразу после затворения цемента водой [1] как результат гидролиза силикатных фаз клинкера по известным схемам:

2Ca3SiO5 + 6H2O = Ca3Si2O73H2O + 3Ca(OH)2

2Ca2SiO4 + 4H2O = Ca3Si2O73H2O + Ca(OH)2

Установившаяся концентрация гидроксильных ионов сохраняется на всех стадиях твердения цемента и подпитывается постоянно при увеличении степени гидратации цемента. Усреднённое значение pH цементного камня соответствует значению pH = 13,5. Это значение снижается при использовании цементов, содержащих активные гидравлические добавки, за счёт поглощения ими части Ca(OH)2, а также вследствие процессов внешней карбонизации цементного камня.

Щелочная природа цементного камня делает его уязвимым к действию любых реагентов кислой природы по схеме кислотно-основного взаимодействия. Это относится к кислым оксидам, содержащимся в воздухе: углекислому газу (СО2), сернистому (SO2), к нитрозным газам общей формулы NOx, а также к коррозионно-активным водным растворам, имеющим pH 50 мкм) вызывают большее расширение), а также их равномерное распределение по объёму образца. Тонкий размол сырьевой шихты и клинкера частично снижают опасный порог концентрации СаОсв. и MgO [7]. Гарантия отсутствия возможных неприятностей по этим причинам целиком относится к компетенции производителя цемента, который ограничивает количество этих фаз в клинкере и экспериментально, с помощью экспресс-методик подтверждает отсутствие прямой опасности расширения цементного камня. Для этого существует несколько методик (кипячение лепёшек, метод Ле-Шателье, автоклавная проба и другие), однако нужно иметь в виду, что эти определения являются косвенными методами и не могут моделировать реальную ситуацию для твердеющего в нормальных условиях цементного камня.

Причиной ослабления структуры и даже разрушения цементного камня, также относящейся к внутренним причинам недолговечности, то есть обусловленным внутренним фазовым перераспределением в камне (без поступления сульфат-иона извне), является образование эттрингита С3А3С Н32 (3СаОAl2O33CaSO432H2O). Современные представления об образовании и последующих преобразованиях этой фазы [4, 5] базируются на разделении трёх процессов: первичного образования, запоздалого образования и повторного образования эттрингита. Образующийся на начальной стадии гидратации цемента первичный эттрингит кристаллизуется в пластичной матрице гидратирующегося цемента в виде очень мелких кристаллов или сростков, равномерно распределённых в образце. Образование первичного эттрингита на начальных этапах схватывания и твердения является составной частью нормального формирования структуры цементного камня и не вызывает его расширения. Принято считать, что при этом весь потенциал сульфат-ионов, введённый в систему в виде гипса или ангидрита, должен быть исчерпан не позже чем через 24 ч, то есть вскоре после конца схватывания, однако до достижения камнем существенной прочности. Запоздалое образование эттрингита может происходить, если компоненты для этой реакции (SO42–, Al(OH)3) сохранились в сорбированном виде в C-S-H-геле или в поровом растворе, в том числе за счёт «клинкерного сульфата». Рассматривается также повторное образование эттрингита: при изменении условий службы камня, когда могут создаваться условия, при которых первичный эттрингит становится нестабильным и разлагается с образованием моносульфата (например, вследствие дефицита сульфата в цементе, повышения температуры, уровня едких щелочей, повышения pH > 13,5). Превращение моносульфата в эттрингит также происходит со значительным увеличением объёма твердой фазы. Поскольку образование расширяющихся фаз связано с необходимостью наличия свободного пространства для такого расширения (свободного порового пространства), эттрингитовое расширение наиболее опасно для «плотных» (низкопористых) бетонов. Однако это условие противоречит условию долговечности бетона под действием внешних факторов.

Читайте так же:
Марка цемента для полистиролбетона

К внутренним факторам, определяющим долговечность бетона, следует отнести также щелочно-кремнеземистые реакции, то есть реакции едких щелочей с кремнезёмом — аморфным (опаловидным) кремнезёмом в виде крупных частиц, а также (вероятно, в меньшей степени) реакции щелочей с доломитом с образованием брусита (Mg(OН)2) и с увеличением объёма. Следует отметить, что эти реакции могут быть отнесены к «внутренним факторам» недолговечности не для цементного камня (затвердевшего цементного теста), а для раствора или бетона, поскольку вторым реагирующим компонентом является мелкий заполнитель. Основной реагент (едкая щелочь: NaOH, КОН) является продуктом каустификации при взаимодействии щелочных солей (сульфатов, карбонатов цемента) с гидроксидом кальция. При растворении аморфного кремнезёма в щелочном растворе образуется коллоидный раствор разной степени полимерности (в зависимости от соотношения SiO2/R2O). Принято считать, что причиной расширения и разрушения камня становится осмотическое давление, развивающееся при заполнении порового пространства коллоидным щелочно-кремнезёмистым раствором. Реальным для практики этот процесс становится при следующих условиях: наличие в мелком заполнителе зёрен, содержащих аморфный (реакционноактивный) кремнезём; определённый уровень едких щелочей в цементе (> 0,6 % в пересчёте на Na2O); присутствие влаги. Присутствие в цементном камне равномерно распределённого аморфного кремнезёма в виде тонкодисперсной пуццолановой добавки связывает щелочь и снижает риск расширения камня.

Итак, долговечность цементного камня условно оценивается соотношением неблагоприятных внутренних и внешних факторов, которые могут привести к ослаблению и даже разрушению цементного камня. К собственным (внутренним) факторам долговечности цементного камня следует отнести незавершённость химических реакций гидратообразования, формирование неравновесных фаз и неустойчивых промежуточных соединений. Из внутренних факторов долговечности, наиболее значимых для практики, выделяют четыре: позднюю гидратацию несвязанной СаО и периклаза, позднее образование эттрингита и щелочно-кремнезёмистую реакцию. Протекание этих процессов регулируется, в основном, составом и свойствами портландцемента и контролируется производителем цемента. Исходная прочность цементного камня не принимается в качестве критерия его долговечности, а главным условием долговечности считается плотность (непроницаемость) камня [5].

Высокая щёлочность цементного камня и значительная пористость в области капиллярных пор (10–7–10–4 м) лежит в основе «внешних» факторов недолговечности. Обширная система «внешних» факторов мало предсказуема в связи с трудностью прогнозирования изменений внешних (атмосферных) воздействий на цементный камень.

1. Тейлор Х. Химия цемента. — М.: Мир, 1996.

2. Невилль А. М. Свойства бетона. — М.: Стройиздат, 1972.

3. Рамачандран В., Фельдман Р., Бодуэн Дж. Наука о бетоне. — М.: Стройиздат, 1986.

4. Штарк Й., Больман К. Химия цемента и долговечность бетона. Позднее образование эттрингита в бетоне // II международное совещание по химии и технологии цемента. — М., 2000. — Т. I. — С. 64–93.

5. Штарк Й., Вихт Б. Долговечность бетона. — Киев: Оранта, 2004.

6. Красильников К. Г., Никитина Л. В., Скоблинская Н. Н. Физико-химия собственных деформаций цементного камня. — М.: Стройиздат, 1980.

7. Никифоров Ю. В., Зозуля Р. А., Иванова Н. М. Роль окиси магния в технологии клинкера и цемента // 6 международный конгресс по химии цемента. — М.: Стройиздат, 1976. — Т. I. — С. 113–115.

4.4. Определение истинной плотности цемента

Это определение выполняют с помощью объемомера – прибора Ле Шателье (рис. 4.3). Объемомер закрепляют в штатив и помещают в стеклянный сосуд с водой так, чтобы вся его градуированная часть была погружена в воду. Необходимо, чтобы при отсчетах уровня жидкости в приборе температура воды в сосуде соответствовала температуре, при которой производили градуировку прибора. Прибор наполняют обезвоженным керосином до нижней черты по нижнему мениску. После этого часть прибора (выше нулевой черты), свободную от керосина, тщательно протирают тампоном из фильтровальной бумаги.

Рис. 4.3. Объемомер ЛЕ ШАТЕЛЬЕ

1 – объемомер; 2 – сосуд с водой; 3 – термометр

Для испытания используют пробу цемента, предварительно высушенную в сушильном шкафу при температуре 105-110 °С в течение 2 ч и охлажденную в эксикаторе. От этой пробы с точностью до 0,01 г отвешивают 65 г и высыпают в прибор через воронку небольшими порциями. После того как вся проба цемента засыпана в прибор, уровень жидкости в приборе поднимается до одного из делений в пределах верхней градуированной части. Для удаления пузырьков воздуха, которые могут удерживаться на частицах цемента, прибор вынимают из сосуда с водой и в наклонном положении поворачивают в течение 10 мин на гладком резиновом коврике. После этого прибор снова помещают в сосуд с водой. Затем производят отсчет уровня жидкости в приборе.

Читайте так же:
Влажность цемента по госту

Истинную плотность цемента ρ, кг/м 3 , определяют по формуле:

ρ = m/V, (4.1)

где т масса цемента, засыпанная в прибор, г; V объем жидкости (цемента), вытесненной цементом (определяют как разность отсчетов по шкале после засыпки и до засыпки), см 3 .

Для определения истинной и насыпной плотности проводят два испытания одного и того же цемента и из полученных результатов вычисляют среднее арифметическое. Расхождение между определениями не должно превышать 0,02 г/см 3 . При большей разнице испытания повторяют до тех пор, пока это условие не будет выполнено

4.5. Определение нормальной густоты цементного теста

Цементным тестом называется однородная пластичная подвижная смесь цемента с водой.

Пластичность цементного теста характеризуется его нормальной густотой.

Нормальной густотой цементного теста считают такую его консистенцию (водоцементное отношение В/Ц, выраженное в процентах), при которой пестик прибора Вика, погруженный в заполненное цементным тестом кольцо, не доходит на 5-7 мм до пластинки, на которой установлено кольцо конической формы.

За нормальную густоту цементного теста принимают количество воды затворения, выраженное в процентах от массы цемента, при котором достигается нормированная консистенция цементного теста.

Для цементов на разных заводах-производителях нормальная густота может колебаться от 20 до 35 %. Знание нормальной густоты цементного теста необходимо для дальнейших испытаний цемента (определения сроков схватывания, равномерности изменения объема (расширения) цемента). Чем меньше значение нормальной густоты цементного теста, тем более плотный бетон можно изготовить (большая подвижность бетонных и растворных смесей при меньшем содержании воды).

От величины нормальной густоты зависит расход воды при изготовлении бетонных и растворных смесей заданной пластичности и, следовательно, плотность, прочность, морозостойкость готовых материалов и изделий.

Нормальная густота зависит от вещественного состава цемента, количества и вида гидравлических или инертных добавок, тонкости помола цемента и фазового состава клинкера.

Определение нормальной густоты цементного теста проводят по п.1 ГОСТ 310.3-76 «ЦЕМЕНТЫ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАЛЬНОЙ ГУСТОТЫ, СРОКОВ СХВАТЫВАНИЯ И РАВНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЕМА» на приборе Вика (рис. 4.4) с использованием металлического пестика диаметром 10 мм и длиной 50 мм.

Масса подвижного стержня прибора вместе с пестиком должна быть 300+2 г.

Перед началом испытания проверяют свободное падение подвижного стержня прибора, чистоту пестика, положение стрелки, которая должна стоять на 0 при соприкосновении пестика со стеклянной пластинкой, смазывают кольцо и пластинку тонким слоем машинного масла.

Рис. 4.4 – Прибор Вика по ГОСТ 310.6-76

1 — цилиндрический металлический стержень; 2 — обойма станины;

3 — стопорное устройство; 4 — указатель; 5 — шкала; 6 — пестик; 7 – игла

Для приготовления цементного теста отвешивают 400 г испытываемого цемента, высыпают его в сферическую металлическую чашу (рис. 4.5а), предварительно протертую влажной тканью. Затем в цементе делают углубление, куда в один прием вливают предварительно отмеренную воду в количестве, необходимом для получения цементного теста нормальной густоты. Количество воды для первого пробного затворения цемента может быть ориентировочно принято 110-112 см 3 , т. е. 25-28 % от массы цемента.

Углубление, в которое была налита вода, с помощью стальной лопатки (рис. 4.5б) заполняют цементом и через 30 с после этого осторожно перемешивают, а затем энергично растирают тесто лопаткой во взаимно перпендикулярных направлениях, периодически поворачивая чашку на 90°. Продолжительность перемешивания и непрерывного растирания с момента затворения цемента водой – 5 мин.

Рис. 4.5 – Чаша (а) и лопатка для перемешивания (б)

После окончания перемешивания цементное тесто укладывают в один прием в кольцо, которое пять-шесть раз встряхивают, постукивают пластинкой с прижатым к ней кольцом о поверхность стола. Избыток цементного теста срезают ножом, предварительно протертым влажной тканью. Кольцо на стеклянной пластинке ставят под стержень прибора Вика, пестик приводят в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца и закрепляют его в таком положении зажимным винтом. Затем быстро отвинчивают зажимной винт, и стержень вместе с пестиком свободно погружается в тесто. Через 30 с с момента освобождения стержня по шкале прибора фиксируют глубину погружения пестика.

Густота цементного теста считается нормальной, если пестик не доходит до стеклянной пластинки на 5-7 мм. Если он, погружаясь в цементное тесто, остановится выше, то опыт повторяют с большим количеством воды, а если ниже – с меньшим, добиваясь погружения пестика на глубину, соответствующую нормальной густоте теста. Количество добавляемой воды для получения теста нормальной густоты, % от массы цемента, определяют с точностью до 0,25 %.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector