Alsatelecom.ru

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

Цемент определение тонкости помола

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОНКОСТИ ПОМОЛА ЦЕМЕНТА ПО ОСТАТКУ НА СИТЕ

1.1. Аппаратура

1.1.1. Сито с сеткой № 008 по ГОСТ 6613.

Сетка должна быть хорошо натянута и плотно зажата в цилиндрической обойме. Сетку сита периодически осматривают в лупу. При обнаружении каких-либо дефектов в сетке (дырки, отход ткани от обоймы и т. д.) ее немедленно заменяют новой.

1.1.2. Прибор для механического или пневматического просеивания цемента.

Указанные приборы должны отвечать требованиям соответствующих технических условий.

1.2. Проведение испытаний.

1.2.1. Пробу цемента, подготовленную по ГОСТ 310.1, высушивают в сушильном шкафу при температуре 105-110°С в течение 2,ч. и охлаждают в эксикаторе.

1.2.2. При использовании прибора для механического просеивания отвешивают 50 г цемента с точностью до 0,05 г и высыпают его на сито. Закрыв сито крышкой, устанавливают его в прибор для механического просеивания. Через 5-7 мин от начала просеивания останавливают прибор, осторожно снимают донышко и высыпают из него прошедший через сито цемент, прочищают сетку с нижней стороны мягкой кистью, вставляют донышко и продолжают просеивание.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2.2.1. Операцию просеивания считают законченной, если при контрольном просеивании сквозь сито проходит не более 0,05 г цемента.

Контрольное просеивание выполняют вручную при снятом донышке на бумагу в течение 1 мин.

1.2.3. Тонкость помола цемента определяют как остаток на сите с сеткой № 008 в процентах к первоначальной массе просеива­емой пробы с точностью до 0,1 %.

1.2.4. При использовании приборов для пневматического просеивания испытания выполняют в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.

1.2.5. При отсутствии в лаборатории приборов для механического или пневматического просеивания цемента допускается производить ручное просеивание.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОНКОСТИ ПОМОЛА ЦЕМЕНТА ПО УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

2.1. Определение тонкости помола цемента по удельной поверх­ности выполняется факультативно.

2.2. Аппаратура

2.2.1. Прибор Ле-Шателье (чертеж).

2.2.2. Прибор для определения удельной поверхности методом воздухопроницаемости типа ПСХ, выпускаемый по соответствую­щим техническим условиям.

2.3.1. Прибор Ле-Шателье, закрепленный в штативе, 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.

2.3.2. Прибор наполняют обезвоженным керосином до нижней нулевой черты по нижнему мениску. После этого свободную от керосина часть прибора (выше нулевой черты) тщательно протирают тампоном из фильтровальной бумаги.

Прибор для определения плотности цемента

2.3.3. От пробы цемента по п. 1.2.1. отвешивают с точностью до 0,01г 65 г цемента и высыпают его в прибор ложечкой через воронку небольшими равномерными порциями до тех пор, пока уровень жидкости в приборе не поднимется до одного из делений в пределах верхней градуированной части прибора.

Для удаления пузырьков воздуха прибор с содержимым вынимают из сосуда с водой и поворачивают его в наклонном положении в течении 10 мин на гладком резиновом коврике. После чего прибор снова помещают в сосуд с водой не менее чем на 10 мин и производят отсчет уровня жидкости в приборе.

2.3.4. Плотность цемента ( g ц ), г/см 3 , вычисляют по формуле

где m ц — навеска цемента, г;

V — объем жидкости, вытесненный цемен­том, см 3 .

Плотность испытуемого цемента вычисляют с точностью до 0,01 г/см 3 как среднее арифметическое значение результатов двух определений, расхождение между которыми не должно превы­шать 0,02 г/см 3 .

2.3.5. Допускается использование других методов определения плотности, обеспечивающих в соответствии с действующими для них инструкциями точность не менее ±0,01 г/см 3 .

2.4. Определение удельной поверхности цемента

2.4.1. Пробу цемента для испытаний готовят по п. 1.2.1.

2.4.2. Удельную поверхность цемента определяют в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.

Для проведения расчетов используют величину плотности цемента, определенную по п. 2.3.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН Министерством промышленности строительных материалов СССР

Государственным комитетом СССР по делам строительства Министерством энергетики и электрификации СССР

Н. П. Штейерт, М. Л. Астахова, канд. техн. наук; 3. Б. Энтин, канд. техн. наук; В. П. Рязин, канд. техн. наук; Л. Л. Малинина, д-р техн. наук; Л. С. Клюева, канд. техн. наук (руко­водители темы); Б. И. Подобрянская; Л. С. Гейдарова; Л. А. Левейкес; Е. Т. Яшина; М. И. Бруссер, канд. техн. на­ук; Н. Л. Комарова; Ю. М. Милянцевич; В. Б. Судаков, канд. техн. наук; Ц. Г. Гинзбург, канд. техн. наук; А. А. Борисов, канд. техн. наук; Н. Е. Микиртумова

2. ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 14.10.76 № 169

Читайте так же:
Очиститель смывка цементного налета neomid 560

4. ВЗАМЕН ГОСТ 310-60 в части определения тонкости помола

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Опыт 5. Определение тонкости помола цемента

Ход работы

Опыт 1. Определение нормальной густоты цементного теста.

Отвесить навеску цемента 400 г. Отмерить 112 г воды. Получить цементное тесто, которое уложить в конус – форму под стержень прибора Вика. Отпустить зажимный винт, удерживающий пестик. Через 30 секунд по шкале прибора Вика фиксируют глубину погружения пестика. Густота цементного теста считается нормальной, если пестик не доходит до дна на 5-7 мм (глубина погружения 33-35 мм)

Рассчитать расход воды и записать в таблицу

Например,цемента — 400 г — это 100%,

воды — 112 г – это Х % отсюда, Х = 112/400 • 100 = 28 %

№ опытаКоличество водыПестик не доходит до дна конуса, мм
г%
8 мм
1 мм
2 мм
7 мм

2) Нарисовать схему прибора пестик Вика

Опыт 2. Определение сроков схватывания цементного теста прибором игла Вика

Начало схватывания: Конец схватывания:

не ранее — не позднее —

Опыт 3. Определение равномерности изменения объема цемента

Прочитать Методические указания (работа 9).Зарисовать рис. 58, 59. Уметь объяснить последовательность опыта, его значение.

Лист

Опыт 4. Определение средней (насыпной) плотности цемента — ρ нц

Стандартную воронку заполняют цементом. Воронка имеет в нижней части затвор. Под воронку устанавливают сосуд (вместимостью 1000 см 3 ), который заранее взвешивают. Открыв затвор, медленно заполняют сосуд до образования пирамидки над ним. Затем пирамидку осторожно срезают линейкой и взвешивают сосуд с цементом. Среднюю (насыпную) плотность вычисляют по формуле:

= (m1 – m2) /V, (г/см 3 )

где m1 — масса цилиндра с цементом; m2 – масса цилиндра; V – объем цилиндра = 1000 см 3 .

Результаты испытаний внести в таблицу 1.

Данные для расчета взять из Приложения 9.1 (Смотри Методические указания, работа 9).

Вариант №МатериалОбъем цилиндра, см 3Масса, гСредняя (насыпная) плотность цемента
цилин дра, m2цилиндра с материалом, m1цементаг/см 3кг/м 3
Цемент

Опыт 5. Определение тонкости помола цемента

Отвешивают 50 г предварительно высушенного цемента, высыпают на сито № 008. После просеивания взвешивают остаток на сите. Тонкость помола определяет­ся отношением массы остатка к первоначальной массе пробы с точностью до 0,1 %. По ГОСТу – остаток на сите должен быть не > 15 %.

Результаты испытаний внести в таблицу 2.

Данные для расчета взять из Приложения 9.2 (Смотри Методические указания, работа 9).

Вариант №Масса цемента, гПрошло цемента, гОстаток на сите, гТонкость помола, %

Опыт 6. Определение марки цемента по прочности:

а) Определение прочности при изгибе – R и.. Возраст образцов – 28 суток

R и =3Fразр∙ l /2bh 2 (кгс/см 2 )

Схема испытания на изгиб:

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое двух наибольших результатов трех образцов.

№ образцаРасстояние между опорами l,смШирина образца b, смТолщина образца h, смРазрушающая нагрузка Fразр , кНПредел прочности при изгибе R иR и, МПа
кН/см 2М МПа
Предел прочности при изгибе (среднее значение)Rизг (ср)
Марка цемента
Лист

б) Определение предела прочности при сжатии R сж :

R сж =Fразр /А (кН/см 2 ), где А – рабочая площадь образца (см 2 )

Схема испытания на сжатие:

Предел прочности при сжатии образцов цемента вычисляют как среднее арифметическое четырех наибольших результатов шести испытанных образцов. Полученные данные сравнивают с требованиями стандарта, приведенными в Приложении 9.3 «Требования к маркам цемента и его разновидностей»

№ образцаРазмеры образца, смПлощадь образца — А, см 2Разрушающая нагрузка Fр азр , кНПредел прочности при сжатии R сж R сж,, МПа
а=L/2bкН/см 2МПа
Предел прочности при сжатии (среднее значение) — Rсж ср)
Марка цемента

Вывод по результатам испытаний:

Марка цемента ______________

Средняя (насыпная) плотность____________

Контрольные вопросы

1. Какой строительный материал называется портландцементом?

2. Какие материалы используют в качестве сырья для производства портландцемента?

3. Что такое клинкер? Назовите минералогический состав клинкера.

4. Назовите приборы, которые служат для определения нормальной густоты цементного теста и сроков схватывания цементного теста. В чем их принципиальные отличия?

5. Назовите сроки схватывания цементного теста.

Лист

6. Какое свойство портландцемента, характеризующее его качество, является главным?

7. Перечислите марки цемента, используемые в строительстве.

Методика физико-механических испытании ангидритового цемента

1. Определение тонкости помола

Для определения тонкости помола пользуются ситом, состоящим из цилиндрической обоймы с натянутой сеткой № 0085 (4900 отв/см 2 ), донышка и крышки. Все составные части сита плотно входят одна в другую.

Навеску ангидритового цемента в 50 г, высушенную при 110±5° в сушильном шкафу в течение часа, кладут на сито. Закрыв сито крышкой, цемент просеивают, встряхивая прибор в наклонном положении и постепенно поворачивая его на полный оборот вокруг вертикальней оси. В конце испытания контрольный просев производят на бумагу. Испытание считается законченным, когда в течение минуты через сито проходит не более 0,05 г цемента.

Тонкость помола выражают в процентах и определяют взвешиванием остатка цемента на сите № 0085 (4900 отв/см 2 ), который должен быть не более 15%.

2. Определение нормальной густоты цементного теста

Рис. 15. Прибор для определения нормальной густоты цементного теста Нормальную густоту цементного теста определяют в приборе, изображенном на рис. 15, который устроен следующим образом. Цилиндрический металлический стержень свободно перемещается в вертикальном направлении в обойме станины и закрепляется на желаемой высоте зажимным винтом. Стержень снабжен указателем для отсчета величины перемещения его по миллиметровой шкале, прикрепленной к станине. В нижнюю часть стержня вставляется металлический цилиндр диаметром 1 см. Допускаемое отклонение от указанного размера диаметра — не более +0,01 см. Поверхность цилиндра должна быть гладкой и чистой. Вес стержня вместе с цилиндром — 300±2 г.

Испытуемым тестом заполняют коническое эбонитовое, медное или стальное кольцо, под которое предварительно подкладывают стеклянную пластинку (бумагу подкладывать не следует). Верхний диаметр кольца в свету 7,5 см (±0,5 см), нижний — 6,5 см (±0,5 см) и высота 4 см (±0,5 см). Перед испытанием надо убедиться, свободно ли опускается стержень прибора и хорошо ли работает зажимной винт, а также проверить нулевое показание прибора, для чего измеритель густоты приводят в соприкосновение со стеклянной пластинкой.

Тесто затворяют вручную или в смешивающем аппарате. При затворении вручную отвешивают 400 г ангидритового цемента, помещают их в сферическую металлическую чашку (диаметр чашки 40 см, высота 10 см), делают в цементе углубление и вливают в это углубление 80—120 см 3 воды. Тотчас же после этого начинают осторожно перемешивать, а затем энергично растирать тесто лопаткой, округленной настолько, чтобы она вплотную подходила к стенкам чашки. Тесто растирают во взаимно перпендикулярных направлениях. Продолжительность перемешивания цемента с водой — 5 мин., считая с момента наполнения чашки водой.

До заполнения тестом кольцо и стеклянную пластинку протирают тряпкой, слегка пропитанной машинным маслом. Заполнив кольцо цементным тестом, 5—6 раз встряхивают кольцо, слегка ударяя для этого о край стола стеклянной пластинкой. Затем поверхность цементного теста выравнивают заподлицо с краями, срезая избыток его ножом, смоченным водой. Поставив кольцо с тестом на пластинку прибора, приводят измеритель густоты в соприкосновение с (поверхностью теста в кольце и закрепляют стержень винтом. Быстро отвернув винт, дают измерителю густоты свободно погрузиться в тесто, наблюдая за погружением по перемещению указателя вдоль шкалы прибора. Как только измеритель перестанет опускаться, стержень снова закрепляют винтом и делают отсчет по шкале.

Густота теста считается нормальной, если измеритель густоты не доходит до дна на 5—7 мм.

3. Определение сроков схватывания цементного теста

Определив нормальную густоту цементного теста, заменяют в этом приборе цилиндр иглой с площадью поперечного сечения 1 мм 2 , диаметром 1,1±0,04 мм и длиной 50 мм, а на верхнюю тарелку стержня добавляют до 300±2 г груза. Перед испытанием проверяют нулевое показание шкалы, приводя для этого иглу в соприкосновение со стеклянной пластинкой.

Проверив прибор, доводят иглу до соприкосновения с поверхностью теста и закрепляют стержень винтом. Затем, отвернув винт, дают игле свободно погрузиться в тесто. Только в начале испытания, пока тесто настолько жидко, что можно опасаться слишком сильного удара иглы о стеклянную пластинку, иглу слегка задерживают, чтобы она не погнулась. Когда же тесто загустеет настолько, что опасность повреждения иглы исключается, ей дают свободно погружаться. Во всяком случае, момент начала схватывания теста определяют при свободном погружении иглы.

Иглу погружают в тесто до начала схватывания через каждые 5 мин., а затем — через каждые 15 минут. При этом кольцо после каждого погружения иглы передвигают. После каждого погружения иглу вытирают чистой тряпочкой или фильтровальной бумагой. Воду, которая может выделяться во время испытания на поверхности теста или из-под кольца, удалять не следует.

В рабочем журнале отмечают температуру помещения, в котором производится испытание, причем эта температура должна составлять 20±5°.

За начало схватывания; принимается время, протекающее от начала затворения (момент приливания воды) до момента, когда игла не будет доходить до дна на 0,5 мм. За конец схватывания принимается время от начала затворения до момента, когда игла опускается в тесто не более чем на 1 мм.

При определении сроков схватывания надо ограждать кольцо с цементом от толчков и не переносить его с места на место.

Схватывание ангидритового цемента должно начинаться не ранее 30 мин. и заканчиваться не позднее 24 час. от начала затворения.

4. Определение равномерности изменения объема

Из теста нормальной густоты, для которого берут 450 г цемента, скатывают на ладони 6 шариков диаметром примерно 4 см и приготовляют из них цементные лепешки. Для этого шарики помещают на стеклянные пластинки, протертые вазелином или машинным маслом, и постукивают этими пластинками о твердую поверхность. При этом шарики расплываются в лепешки диаметром 7—8 см и толщиной в центре около 1 см. Поверхность лепешки сглаживают мокрым ножом. После выдерживания при комнатной температуре в течение 24 час. все лепешки помещают на стеклянных пластинках в термостат, в котором выдерживают их 2 часа при 115—120° (горячая проба).

Ангидритовый цемент признается доброкачественным, если на лепешках после выдерживания в термостатах не обнаруживаются трещины, видимые невооруженным глазом и в лупу а также какие-либо искривления.

5. Испытание на растяжение

Рис. 16. Размеры образца, сформованного из цемента Формы для образцов. Размеры образца цемента для испытания на растяжение указаны на рис. 16. Формы для теста должны быть разъемными, а для раствора — неразъемными. Формы делают из нержавеющего металла. Они должны быть настолько прочными, чтобы размеры их не изменялись и чтобы при уплотнении образцов они не раздвигались. Все формы должны быть пронумерованы.

Не реже одного раза в 6 месяцев формы надо выверять. Формы для теста перед наполнением протирают изнутри тряпкой, пропитанной машинным маслом. Формы для раствора маслом не смазывают. Вынув образец из формы, последнюю немедленно очищают.

Изготовление и хранение образцов из цементного теста. Образцы из цементного теста изготовляют следующим способом. Тесто приготовляют вручную или механическим способом. В первом случае его замешивают лопаточкой в металлической чашке, во втором — в мешалке (рис. 17).

Рис. 17. Бегунковая мешалка для перемешивания цементного теста При ручном способе затворяют тесто для шести образцов одновременно. Для этого берут 1000 г цемента и воду в количестве, обеспечивающем нормальную густоту теста. Продолжительность перемешивания — 5 минут.

Формы для наполнения их тестом помещают на стеклянную или металлическую доску. Тесто распределяют равными частями в шесть форм и вминают в них овальной металлической ложкой или ножом. Затем, чтобы удалить из образцов воду, формы встряхивают в течение 2 мин., постукивая доской о край стола со скоростью 100—120 встряхиваний в минуту. Через каждые полминуты доску поворачивают на 90°. Через 5 мин. после окончания встряхивания избыток теста срезают смоченным водой ножом. Если пузырьки воздуха не перестают выделяться, то формы продолжают встряхивать еще минуту.

Первые сутки после изготовления образцы хранят в формах, не снимая с доски, в ванне с гидравлическим затвором.

По истечении суток образцы освобождают из форм. При этом нельзя постукивать формами о стол или какой-либо другой твердый предмет. Если при извлечении образцов установлено, что они дали усадку, это обстоятельство необходимо отметить в рабочем журнале.

Образцы, вынутые из форм, устанавливают на ребро в один ряд, на расстоянии 2 см один от другого, для хранения в комнатных условиях в течение 4, 7 и 28 суток. До установки образцы нумеруют тушью.

Изготовление и хранение образцов из раствора 1:3. Раствор затворяют одновременно для 6 или 12 образцов. Для этого берут 300 г (или соответственно 600 г) цемента, 900 г (или 1800 г) нормального песка и воду в количестве, обеспечивающем нормальную густоту раствора. Затворение производится так же, как в случае приготовления раствора для определения нормальной густоты цементного теста.

Рис. 18. Копер для трамбования цементных образцов Готовый раствор распределяют равными частями по формам, отвешивая по 200 г смеси на каждый образец. Формы должны быть установлены на подставке копра (рис. 18), при помощи которого смесь трамбуют. Вес бабы должен быть равен 2 кг, высота ее падения — 0,25 м; число ударов — 36.

Утрамбовав смесь, формы с образцами помещают на стеклянные пластинки, протертые тряпкой, слегка пропитанной машинным маслом. Свободную поверхность образцов тщательно выравнивают ножом заподлицо с верхними гранями форм. Образцы вынимают из форм через сутки с момента изготовления.

Образцы из цементного раствора нумеруют и хранят так же, как образцы из цементного теста.

Рис. 19. Рычажный прибор для испытания цементных образцов на растяжение Методы испытаний. Определение предела прочности при растяжении производят на рычажном приборе (рис. 19). Разрушающим грузом служит равномерно падающая дробь диаметром до 2,5 мм. Скорость истечения дроби должна быть 100±10 г в секунду

Перед помещением образца в захваты прибора проверяют опорные призмы, и прибор устанавливают (без ведерка) так, чтобы верхняя поверхность верхнего рычага совпадала с имеющейся на приборе чертой. Вес ведерка не должен превышать 25 % от веса разрывающего груза, в противном случае прибор уравновешивается с ведерком.

Образец, вынутый из воды и обтертый сухой тряпкой, вставляют в захваты так, чтобы его плоские грани совпадали с плоскими поверхностями верхнего и нижнего захватов. При вкладывании образца в прибор на верхний рычаг в качестве противовеса помещают рейтер и поднимают рычаг на такую высоту, чтобы в момент разрыва верхняя его поверхность находилась по возможности на высоте черты. Между боковой поверхностью образца и захватами прибора не должно быть зерен песка, а на образце — заусенцев.

Выравняв образец и подвесив ведерко, снимают с верхнего рычага рейтер и нагружают ведерко дробью. Когда вес дроби и ведерка достигает разрывной величины, образец разрывается и ведерко, упав на педаль прибора для подачи дроби, прекращает выпуск последней.

Для определения предела прочности при растяжении ведерко с дробью взвешивают с точностью до 10 г. Чтобы получить разрывное усилие на 1 см2 площади наименьшего поперечного сечения образца, надо вес ведерка с дробью в килограммах умножить на 10, исходя из следующего расчета:

отношение плеч нижнего рычага 1:5, верхнего — 1:10, общее 1:(5Х10) = 1:50; площадь наименьшего поперечного сечения образца (средней его части) равна 5 см 2 .

На площадь в 5 см 2 действует сила, в 50 раз превышающая нагрузку на длинное плечо верхнего рычага; разрывное усилие на 1 см 2 составляет

где Р — вес ведерка с дробью.

Чтобы определить величину предела прочности при растяжении, разрывают 6 образцов и, выбрав из 6 полученных результатов 4 наибольших, вычисляют среднее арифметическое с точностью до 0,1 кг/см 2 .

Испытывая образцы из цементного теста, у которых при извлечении из форм была замечена усадка, необходимо определять размер шейки каждого образца и в тех случаях, когда отклонение площади поперечного сечения от нормальной больше ±2%, предел прочности при растяжении рассчитывать по отношению к действительной площади поперечного сечения шейки образца.

Если на образце стоит номер формы, то предел прочности необходимо также рассчитывать на действительную площадь поперечного сечения шейки данной формы.

6. Испытание на сжатие

Предел прочности при сжатии определяют на кубиках из раствора с нормальным песком (1:3).

Размер форм для кубиков 7,07X7,07X7,07 см, площадь грани — 50 см 2 .

Кубики приготовляют так же, как для определения нормальной густоты раствора. При ручном способе одновременно приготовляют раствор на два кубика, для чего берут 400 г цемента и 1200 г нормального песка и воду в количестве, обеспечивающем нормальную густоту раствора. При пользовании мешалкой раствор приготовляют на 6 кубиков, для чего берут 1200 г цемента и 3600 г нормального песка.

Для определения предела прочности при сжатии приготовляют 9 кубиков, из которых 3 испытывают через 3 суток, 3 — через 7 суток и 3 — через 28 суток после приготовления.

Кубики нумеруют и хранят так же, как и образцы, предназначенные для испытания на растяжение.

По истечении 3, 7 и 28 суток с момента приготовления раствора образцы испытывают на гидравлическом прессе, применяемом для нормальных испытаний каменных материалов и строительных растворов. Пресс не реже одного раза в год необходимо проверять для учета действующих на кубик сжимающих сил.

Перед испытанием сжимающие поверхности пресса должны быть очищены от грязи, песка и т. п. Кубик помещают на нижнюю поверхность так, чтобы основанием ‘Служили грани, параллельные направлению трамбования.

Предел прочности при сжатии определяют как частное от деления величины разрушающего груза на величину площади грани (50 см 2 ). Для получения среднего значения берут среднее арифметическое из двух наибольших результатов.

Если на кубике стоит номер формы, то предел прочности рассчитывают по действительному поперечному сечению данной формы.

Тонкость помола и гранулометрический (зерновой) состав цемента

Тонко измельченный цемент имеет более высокие прочности, тем тоньше его помол – тем выше прочность. Это особенно относится к ранней прочности, в последующие периоды различия в прочности уменьшаются. Крупные частицы цемента реагируют с водой в основном с поверхности. В таблице 1.13 приведены данные по удельной поверхности различных видов цементов по Блейну [101]. Когда идет процесс помола цемента гипс размалывается легче и он накапливается в тонкой фракции, такое же возможно при помоле клинкера с золой. Гранулированный доменный шлак напротив – более твердый, измельчается труднее, чем клинкер и накапливается в крупных фракциях [102, 103, 104, 105].

Раннюю прочность цемента обеспечивают мельчайшие клинкерные фракции (0 — 3 мкм). Наиболее крупные фракции цемента с размером частиц более 50 мкм твердеют настолько медленно, что их иногда считают почти инертными [4].

Таблица 1.13 — Ориентировочные значения для размера частиц цементов [102]

Вид цементаУдельная поверхность по Блейну, см 2 /г
MaxСреднееMin
CЕM I 32,5 R
CEM I 42,5 R
CEM I 52,5 R
CEM II/B-S 32,5 R
CEM III/A 32,5 R

Интенсификаторы помола также способствуют формированию узкого распределения частиц по размерам. Влияние распределения зерна на рост прочности технических цементов и бетонов не всегда ясно. На рисунке 1.25 показано развитие прочности цемента различных размеров зерен.

Интенсификаторы помола позволяют производить в Федеративной Республике Германии цементы с удельной поверхностью примерно > 3500 см 2 /г. Они представляют собой поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые добавляют в измельчаемый материал в небольшой дозировке, чтобы сделать процесс измельчения более эффективным. Их полезность и эффективность возрастают с увеличением тонкости цемента. Для получения того же цемента (той же тонкости помола) интенсифицирующие добавки в количестве 0,01-0,1% могут увеличить пропускную способность (производительность) мельницы до 10-50%.

1 — 2 /г. Эффект помола в первую очередь заключается в том, что молекулы ПАВ образуют на поверхности измельчаемых частиц цемента тонкую пленку, которая предотвращают слипание частиц между собой (агрегирование) и налипание измельчаемых частиц цемента на поверхность мелющих тел и бронефутеровки. Явления налипания и агрегирование, возникающие при тонком помоле цемента, препятствует процессу измельчения. Кроме того, увеличивается сыпучесть и подвижность измельченного материала, повышается эффективность разделения частиц в сепараторе, а пропускная способность мельницы увеличивается. На заводах обычно используются интенсифицирующие добавки из группы гликолей и этаноламинов, которые при обычных концентрациях не оказывают отрицательного влияния на сроки схватывания и процессы твердения цемента. Кроме того, долгосрочные испытания бетона показали, что оптимальные дозировки интенсификаторов помола не оказывают отрицательного влияния на прочность [107]. Высокое количество добавок (> 0,2%) может привести к снижению ранней и 28-дневной прочности. Многолетнее применение интенсификаторов помола показало, что они не оказывают негативного влияния на прочность бетона при длительных сроках твердения и долговечность бетона [108, 109].

В странах СНГ в качестве интенсификаторов процесса помола цемента наибольшее применение нашли катионактивные соединения – лигносульфонаты технические (ЛСТ) (прежнее название СДБ), триэтаноламин (ТЭА), смеси триэтаноламина с ЛСТ в соотношении 1:3 – 1:5, а также соапсток, лигнин, мылонафт. При введении ТЭА в количестве 0,015…0,03 % от массы цемента производительность мельниц увеличивается на 15…35 %, удельный расход электроэнергии снижается на 10…30 %. Интенсифицируют процесс помола цемента также добавки угля, сажи (0,3 %), коксовой пыли (2…3 %), трепела (1…2 %).

Эффективность действия интенсификаторов помола зависит и от способа их введения в мельницу. На большинстве заводов добавки ПАВ вводят простейшим методом истечения на материал на ленточном транспортере или на питательную тарелку клинкера. Этот способ малоэффективен, так как пока добавка ПАВ равномерно распределится по поверхности всего материала, потребуется значительное время. Материал успеет пройти во вторую камеру тонкого измельчения. В этих условиях функция добавки будет сводиться только к устранению налипания на шары.

Более эффективным является введение водного раствора ПАВ в распыленном виде во вторую камеру цементной мельницы. Молекулы интенсификатора с самого начала процесса измельчения сопри­касаются со вновь обнаженными поверхностями размалываемо­го материала, адсорбируются на них и действуют как понизите­ли твердости. При таком способе введения ПАВ в мельницу оптимальная их дозировка будет во много раз меньше применяемой при обычной подаче их вместе с материа­лом на питательную тарелку.

Легко распыляемый водный раствор ПАВ обеспечивает соприкосновение интенси­фикатора с большой поверхностью размалываемого материала. Этот способ применения ПАВ эффективен еще потому, что ми­нералы цементных клинкеров обладают высокой гидрофильностью и сильно адсорбируют воду на вновь образующихся по­верхностях. Уже сама вода вызывает значительное адсорбцион­ное понижение прочности клинкерных минералов при их из­мельчении. Адсорбированные поверхностно-активные вещества создают оболочку вокруг частичек и тем самым препятствуют агрегированию и налипанию цемента.

Небольшие количества влаги без ПАВ интенсифицируют помол цемента. Установлено, что влажность размалываемого материала оказывает значительное влияние на расход электроэнергии при помоле цемента в шаровой мельнице. При влажности размалываемого материала 1…1,5 % расход электроэнергии составлял 34…36 кВт·ч/т, при помоле абсолютно сухого материала расход составил 43 кВт·ч/т, при влажности 2 % — 43 кВт·ч/т.

Введение в мельницу при помоле клинкера воды в пределах 1 % к весу подаваемой в мельницу шихты уменьшает­ или полностью предотвращает налипание и агрегирование мелких частиц цемента. Водяные пары снижают электрическое сопротивление среды в мельнице и, тем самым, уменьшают электростатические силы взаимодействия положительно заряженных частиц цемента с отрицательно за­ряженными мелющими телами и бронефутеровкой, вследствие чего предотвращается налипание на них этих частиц. Водяные пары, омывая частички цемента, образуют временные «мости­ки», являющиеся своего рода проводниками, через которые осуществляется нейтрализация электростатических зарядов. В результате явления налипания и агрегирования снижаются или вовсе устраняются.

Дата добавления: 2016-10-26 ; просмотров: 7808 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector