Как правильно уплотнить цементное тесто в кольце
Обновлено: 09.05.2024
Структурно-реологические свойства цементного теста и бетонных смесей
Формирование свойств бетона начинается с приготовления, укладки и затвердевания бетонной смеси. Эти операции во многом определяют будущее качество бетона и изделия. Поэтому очень важно хорошо знать свойства бетонной смеси, зависимость их от различных факторов, умело управлять процессами приготовления, укладки и затвердевания бетонной смеси.
Наиболее важным свойством бетонной смеси является удобоукладываемость или формуемость, т. е. способность смеси растекаться и принимать заданную форму, сохраняя пюи этом монолитность и однородность Удобоукладываемость определяется подвижностью (текучестью) бетонной смеси в момент заполнения формы и пластичностью, т. е. способностью деформироваться без разрыьа сплошности
Для описания поведения бетонной смеси в различных условиях используют ее реологические характеристики: предельное напряжение сдвига, вязкость и период релаксации. Для определения этих свойств применяют специальные вискозиметры. Подобные испытания выполняют главным образом в научно-исследовательских лабораториях. В производственных же условиях контролируют чаще всего подвижность (текучесть) смеси, для чего применяют приборы, позволяющие быстро и сравнительно просто получать необходимую характеристику бетонной смеси.
Для полной оценки бетонной смеси и правильной организации производства бетонных и железобетонных изделий и конструкций необходимо знать и другие свойства смеси: ее у плотняе- мосто, однородность, рпсслаиваемость, изменение объема в процессе затвердевания, воздуха во в лечение, первоначальную прочность (для жестких бетонных смесей при применении немедленной распалубки изделий).
Особенностью бетонной смеси является практически постоянное изменение свойств ее от начала приготовления до затвердевания, что обусловливается сложными физико-химическими процессами, протекающими в бетонной смеси и бетоне. Как уже указывалось, бетонная смесь представляет собой сложную многокомпонентную систему. Вследствие наличия сил взаимодействия между дисперсными частицами твердой фазы и воды эта система приобретает связанность и может рассматриваться как единое
физическое тело с определенными реологическими, физическими и механическими свойствами
Основное влияние на эти свойства оказывают количество и кичество цементного тести, так как именно цементное тесто, являясь дисперсной системой, имеет высокоразвитую повер сность раздела твердой и жидкой фаз, что способствует развитию сил молекулярного сцепления и повышению связанности системы. Решающее влияние на свойства бетонной смеси оказывает расход воды, так как он определяет объем и строение жидкой фазы и развитие счл сцепления, характеризующих связанность и подвижность всей системы
В процессе гидратации цемента (до момента затвердевания) появляется все большее количество гелеобразных гидратных соединений новообразований, что способствует увеличению дисперсности твердой фазы и соответственно повышению клеящей и пластифицирующей способности цементного теста и его связующей роли в бетонной смеси. Вместе с тем постепенно уменьшается подвижность смеси.
Цементное тесто относится к так называемым структурированным системам, которые характеризуются некоторой начальной прочностью структуры. В цементном тесте создается структура за счет действия сил молекулярного сцепления между частицами, окаймленными тонкими пленками воды Пленки жидкой фазы создают непрерывную пространственную сетку в структуре цементного теста, придавая ему свойство пластичности и способствуя формоизменению системы (течению) при приложении внешних силовых воздействий Начальная прочность структуры, или структурная вязкость, цементного теста зависит от концентрации твердой фазы в водной суспензии.
Обычно бетонные смеси содержат достаточное количество цементного теста и воды для создания сплошной среды. Такие смеси ведут себя подобно цементному тесту, обладая первоначальной прочностью структуры, определенными пластичностью и подвижностью.
Поведение структурированных систем при приложении внешних сил существенно отличается от поведения жидкостей. Если вязкость жидкости (истинная ньютоновская) является постоянной и не зависит от значения прикладываемого давления (вязкость жидкости меняется только с изменением температуры), то вязкость структурированных систем изменяется даже при постоянной температуре в несколько раз (часто на 2. 3 порядка) в зависимости от значения внешних сил, действующих на систему. Вязкость зависит от значения напряжения сдвига системы или скорости сдвиговых деформаций.
Под действием внешних сил происходит как бы разрыхление первоначальной структуры, ослабляются связи между ее отдельными элементами, а в результате возрастает способность системы к деформациям (течению), увеличивается се подвижность. При достижении критической скорости сдвига, когда первоначальная структура системы предельно разрушена, вязкость и сопротивление сдвигу достигают минимальных значений и даже малоподвижные смеси приобретают определенную текучесть После окончания действия внешних сил система возвращается в первоначальное состояние, восстанавливается начальная прочность структуры, уменьшается подвижность.
Способность структурированных систем изменять свои реологические свойства под в влиянием механических воздействий и восстанавливать их после прекращения воздействия называется тиксотропией. В технологии бетона это свойство широко используют для формования изделий из малоподвижных и жестких смесей путем воздействия на них вибраций, встряхиванием, толчками
Представление о поведении бетонной смеси при воздействии на нее внешних сил дает реологическ ш кривая, которую можно разделить на три участка. На первом участке при небольших значениях напряж ений сдвига т сохраняется неразрушенная первоначальная структура бетонной смеси, характеризую щаися наибольшей вязкостью. Писле достижения критического напряжения л, соответствующего пределу текучести системы, начинается разрушение структуры, юторое продолжается вплоть до полного разрушения при предельном напряжении. На этом втором участке по мере разрушения системы эффективная вязкость бетонной смеси постоянно падает при увеличении напряжений сдвига. После того как система предельно разрушена, бетонная смесь приобретает наименьшую вязкость (так называемую пластическую вязкость i)m—третий участок кривой), которая не зависит от значений действующих напряжений и не изменяется при их увеличении.
Как показали исследования, реологическая модель невибрируемой бетонной смеси может быть описана уравнением Шведова — Бингама
Это уравнение характеризует поведение бетонной смеси при транспортировании по трубкам с помощью бетононасосов и при укладке очень подвижной смеси некоторыми безвибрационными способами.
При вибрировании бетонной смеси ее начальная структура предельно разрушается, внутреннее трение и силы сцепления уменьшаются до минимума, в полной мере проявляется эффект тиксотропного разжижения и предельное напряжение сдвига становится очень малым. Так, по данным А. Е. Десова, предельное напряжение сдвига для раствора состава 1:2 равно 102 Па, для более жирных растворов еще меньше. В этих условиях поведение бетонной смеси с определенной степенью приближения можно описать уравнением Ньютона
С повышением содержания в бетонной смеси крупного заполнителя и уменьшением содержания воды или отсутствием сплошной среды из цементного теста сопротивление сдвигу значительно увеличивается. В системе не только повышается вязкое трение, но и возникает внутреннее сухое трение между зернами заполнителя. Для описания поведения таких смесей применяют уравнение Кулона
Рассмотренные выше выражения, описывающие реологические свойства бетонной смеси, основываются па феноменологических представлениях, в которых бетонная смесь принимается за однородную изотропную среду, характеризующуюся интегральными показателями: вязкостью, предельным напряжением сдвига, коэффициентом внутреннего трения и др. Такие представления полезны при рассмотрении ряда технологических вопросов транспорта бетонной смеси, выгрузки смеси из бункеров, формования изделий и т. д. На основе полной реологической кривой и полученных реологических характеристик можно наиболее рационально подобрать технологию изготовления изделий из данной бетонной смеси.
На практике, однако, часто приходится решать задачу о подборе состава бетонной смеси, наилучшим образом отвечающего данной технологии изготовления конструкций. Для решения подобных задач необходимо знать взаимосвязь между составом бетонной смеси и ее реологическими свойствами. Для опенки последних в производственных условиях применяют упрощенные методы, получая технологические характеристики бетонной смесь- показатель жесткости, осадку конуса и др. которые характеризуют поведение смеси в определенных условиях и служат для ориентировочной оценки способности смеси к формоизменению и уплотнению при тех или иных условиях воздействия. Преимущество технических методов определения подвижности бетонной смеси — быстрота испытания и сравнительная простота используемых приборов, доступных для любой строительной лаборатории. Однако на основе этих испытаний нельзя получить полной реологической кривой бетонной смеси и соответственно полных данных о ее реологических свойствах.
Как правильно пользоваться кондитерским кольцом без дна?
Разберемся для начала как зафиксировать раздвижное кондитерское кольцо. Как правило его размеры можно изменять от 16 до 30 см. Чаще всего в продаже можно встретить кольца пр-ва Китай. Есть и российского производства, выполненные из более плотного матариала, но существенно дороже по цене.
Преимущества таких форм:
- покупая одно раздвижное кольцо Вы можете печь торты различного диаметра от 16 до 30 см.
- Вы можете выпекать и собирать торт в одном и том же кольце не испытывая трудностей из-за "уседшего" бисквита
Недостатки раздвижных кондитерских колец
- легко деформируются и зачастую имеют большую погрешность в окружности. Очень сложно, я бы сказала практически невозможно найти идеально круглого раздвижного кольца. Даже у фиксированных погрешность может составлять 0,5-0,8 мм., у регулируемых - еще больше
- трудности с фиксацией кольца. Как это можно сделать описано ниже. Как правило у раздвижных колец либо слишком тугая застежка, либо слишком слабая. К тому же она постоянно "разбалтывается" от использования.
Как же зафиксировать раздвижное кольцо, чтобы оно держало выбранный Вами диаметр?
1. Обмотать ручку кольца полоской из фольги, сложенной в несколько раз. Минус этого способа:
- не подходит для тортов большого диаметра
- нужна аккуратность, чтобы и кольцо закрепить и не придать лишнего объема, чтобы кольцо не поднималось и не образовалось щели снизу.
2. Зафиксировать кондитерское кольцо, выставленное на необходимый диаметр канцелярскими скрепками.
Вместо скрепок можно использовать зажимы для бумаги
Теперь Вы знаете как зафиксировать кольцо. теперь поговорим о том, как сделать так, чтобы из него не вытекало тесто для бисквита.
Кондитерское кольцо или квадрат без дна (не важно раздвижное или нет) Вы ставите на силиконовый коврик, чтобы скрыть неровности противня.
Если нет под рукой силиконового коврика, Вы можете использовать в несколько слоев сложенную пекарскую бумагу.
Если нет и пекарской бумаги можно использовать сложенную в несколько слоев фольгу.
Здесь важно учитывать следующий момент: у фольги есть две стороны: обычная и отражающая тепло. Важно, чтобы отражающая сторона не смотрела друг на друга. Это происходит, когда Вы отматываете длинный кусок фольги и складываете его гармошкой.
Вот так не правильно!
Правильно: нарезать несколько кусочков фольги необходимого размера и все их сложить яркой серебряной стороной в низ.
Для правильно приготовленного бисквитного теста этого достаточно. Оно не будет вытекать ни из регулируемого кольца (за счет застежек у него есть зазор в 1-2 мм. снизу) ни из обычного кондитерского кольца или квадрата. Максимум подтек будет 1-2 мм., если кольцо сильно неровное или тесто получилось жидковато.
Если бисквитное тесто вытекло сильнее - Вы не правильно его приготовили.
Теперь поговорим о случаях, когда тесто жидкое, например, как у красного бархата.
В этом случае кольцо необходимо поставить на фольгу и поднять в верх края, формируя дно. Высоко поднимать не нужно. Вот так - не правильно!
При такой фиксации фольга будет все равно отходить и тесто вытечет.
Фольгу нужно плотно прижать к нижнему краю. Вот так:
Аналогично поступаем и с реулируемым кондитерским кольцом, особенно тщательно и аккуратно подгибая фольгу у ручки.
Можно смело печь :-)
После того как бисквит готов Вы проходите ножом по краю формы и аккуратно извлекаете бисквит.
Перед выпечкой кондитерское кольцо НЕ НУЖНО смазывать маслом или чем-либо посыпать. Почему так - подробно рассказано в статье по выпечке бисквитов.
Покупать одно раздвижное кольцо или фиксированные кондитерские кольца нужного диаметра - дело Ваше. Но более профессиональный результат Вы получите, используя фиксированные кольца. Они выполнены из более толстого металла, что обеспечивает равномерный прогрев и пропекание бисквита. Так же имеют меньшую погрешность в диаметре.
Как собрать торт в кондитерском кольце
Помимо того, что Вы можете печь торты в кондитерских кольцах и квадратах без дна, Вы можете в них же собирать свои изделия.
Отмечу важный момент: собирать торт лучше в кольце на диаметр меньше, чем то, в котором пекли. Если используете раздвижное кольцо - его необходимо немного затянуть. Можно печь в фиксированном кольце, а собирать в регулируемом, подтянув его до нужного размера.
Удобно, собирать торт, проложив края ацетатной пленкой. Тогда Вы без труда сможете снять кольцо даже с замороженного торта.
Если Вы собираете высокий торт, можно поставить кольцо на кольцо и зафиксировать его скотчем. Лучше строительным белым, так как обычный потом плохо отдирается и оставляет следы.
Выпекая бисквиты и собирая изделия в кондитерских кольцах Ваши торты будут идеально ровные!
А слой из крема и начинки может быть большим 1-2 см. И торт при этом не будет "плыть" во время сборки.
Надеюсь, у Вас больше не осталось вопросов о том, как использовать кондитерское кольцо. Если все же что-то осталось непонятным - пишите в комментариях!
Как правильно уплотнить цементное тесто в кольце
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАЛЬНОЙ ГУСТОТЫ, СРОКОВ СХВАТЫВАНИЯ И РАВНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЕМА
Cements. Мethods for determination of standard consistency, times of setting and soundness
1. РАЗРАБОТАН Министерством промышленности строительных материалов СССР
Государственным комитетом СССР по делам строительства
Министерством энергетики и электрификации СССР
ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 14.10.76 N 169
3. ВЗАМЕН ГОСТ 310-60 в части определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
5. ИЗДАНИЕ (апрель 2003 г.) с Изменением N 1, утвержденным в августе 1984 г. (ИУС 1-85)
Настоящий стандарт распространяется на цементы всех видов и устанавливает методы испытаний для определения нормальной густоты, сроков схватывания цементного теста, а также равномерности изменения объема цемента.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНОЙ ГУСТОТЫ ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА
1.1. Аппаратура
Прибор Вика с иглой и пестиком.
Кольцо к прибору Вика.
Мешалка для приготовления цементного теста.
1.1.1. Прибор Вика (черт.1) имеет цилиндрический металлический стержень 1, свободно перемещающийся в обойме станины 2. Для закрепления стержня на требуемой высоте служит стопорное устройство 3. Стержень снабжен указателем 4 для отсчета перемещения его относительно шкалы 5, прикрепленной к станине. Шкала имеет цену деления 1 мм.
Прибор Вика
1 - цилиндрический металлический стержень; 2 - обойма станины; 3 - стопорное устройство; 4 - указатель; 5 - шкала; 6 - пестик; 7 - игла
При определении нормальной густоты цементного теста в нижнюю часть стержня вставляют металлический цилиндр-пестик 6.
При определении сроков схватывания пестик заменяют иглой 7.
Пестик должен быть изготовлен из нержавеющей стали с полированной поверхностью. Игла должна быть изготовлена из стальной жесткой нержавеющей проволоки с полированной поверхностью и не должна иметь искривлений. Поверхность пестика и иглы должна быть чистой.
Массу перемещающейся части прибора сохраняют взаимной перестановкой пестика и иглы. Отдельные детали перемещающейся части прибора подбирают таким образом, чтобы их общая масса находилась в пределах (300±2) г.
Размеры иглы и пестика должны соответствовать указанным на черт.2 и 3 .
Рабочая часть иглы
Рабочая часть пестика
1.1.2. Кольцо к прибору Вика и пластинка, на которую устанавливают кольцо, должны быть изготовлены из нержавеющей стали, пластмассы или другого не впитывающего воду материала. Форма и размеры кольца должны соответствовать указанным на черт.4.
Кольцо к прибору Вика
1.1.3. Мешалка для приготовления цементного теста должна отвечать требованиям соответствующих технических условий.
1.1.4. При отсутствии в лаборатории механизированной мешалки для приготовления цементного теста применяют чашу сферической формы (черт.5), изготовленную из нержавеющей стали.
Чаша для затворений
Лопатку для перемешивания цементного теста изготовляют из упругой нержавеющей стали. Основные размеры лопатки указаны на черт.6.
Лопатка для перемешивания
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2. Проведение испытаний
1.2.1. Нормальной густотой цементного теста считают такую консистенцию его, при которой пестик прибора Вика, погруженный в кольцо, заполненное тестом, не доходит на 5-7 мм до пластинки, на которой установлено кольцо.
Нормальную густоту цементного теста характеризуют количеством воды затворения, выраженным в процентах от массы цемента.
1.2.2. Пробу цемента подготавливают по ГОСТ 310.1.
1.2.3. Перед началом испытания проверяют, свободно ли опускается стержень прибора Вика, а также нулевое показание прибора, соприкасая пестик с пластинкой, на которой расположено кольцо. При отклонении от нуля шкалу прибора соответствующим образом передвигают.
Кольцо и пластинку перед началом испытаний смазывают тонким слоем машинного масла.
1.2.4. Для ручного приготовления цементного теста отвешивают 400 г цемента, высыпают в чашу, предварительно протертую влажной тканью. Затем делают в цементе углубление, в которое вливают в один прием воду в количестве, необходимом (ориентировочно) для получения цементного теста нормальной густоты. Углубление засыпают цементом и через 30 с после приливания воды сначала осторожно перемешивают, а затем энергично растирают тесто лопаткой.
Продолжительность перемешивания и растирания составляет 5 мин с момента приливания воды.
Цементное тесто на механической мешалке готовят в соответствии с прилагаемой к мешалке инструкцией.
1.2.5. После окончания перемешивания кольцо быстро наполняют в один прием цементным тестом и пять-шесть раз встряхивают его, постукивая пластинку о твердое основание. Поверхность теста выравнивают с краями кольца, срезая избыток теста ножом, протертым влажной тканью. Немедленно после этого приводят пестик прибора в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца и закрепляют стержень стопорным устройством, затем быстро освобождают его и предоставляют пестику свободно погружаться в тесто. Через 30 с с момента освобождения стержня проводят отсчет погружения по шкале. Кольцо с тестом при отсчете не должно подвергаться толчкам. При несоответствующей консистенции цементного теста изменяют количество воды и вновь затворяют тесто, добиваясь погружения пестика на глубину, указанную в п.1.2.1. Количество добавляемой воды для получения теста нормальной густоты определяют с точностью до 0,25%.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРОКОВ СХВАТЫВАНИЯ
2.1. Аппаратура
Аппаратура - по п.1.1.
Автоматический прибор для определения сроков схватывания.
2.2. Проведение испытаний
2.2.1. Перед началом испытания проверяют, свободно ли опускается стержень прибора Вика, а также нулевое отклонение прибора, как указано в п.1.2.3. Кроме того, проверяют чистоту поверхности и отсутствие искривлений иглы. Иглу прибора доводят до соприкосновения с поверхностью цементного теста нормальной густоты, приготовленного и уложенного в кольцо по пп.1.2.4 и 1.2.5. В этом положении закрепляют стержень стопором, затем освобождают стержень, давая игле свободно погружаться в тесто. В начале испытания, пока тесто находится в пластичном состоянии, во избежание сильного удара иглы о пластинку допускается слегка ее задерживать при погружении в тесто. Как только тесто загустеет настолько, что опасность повреждения иглы будет исключена, игле дают свободно опускаться. Момент начала схватывания определяют при свободном опускании иглы.
Иглу погружают в тесто через каждые 10 мин, передвигая кольцо после каждого погружения для того, чтобы игла не попадала в прежнее место. После каждого погружения иглу вытирают.
Во время испытания прибор должен находиться в затененном месте, где нет сквозняков, и не должен подвергаться сотрясениям.
2.2.2. Началом схватывания цементного теста считают время, прошедшее от начала затворения (момента приливания воды) до того момента, когда игла не доходит до пластинки на 2-4 мм. Концом схватывания цементного теста считают время от начала затворения до момента, когда игла опускается в тесто не более чем на 1-2 мм.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2.3. Сроки схватывания цементного теста на приборе с автоматической записью определяют в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАВНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЕМА ЦЕМЕНТА
3.1. Аппаратура
Аппаратура - по п.1.1.
Автоклав с рабочим давлением не менее 2,1 МПа.
Бачок для испытания кипячением.
Ванна с гидравлическим затвором.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.1.1. Бачок для испытания кипячением с регулятором уровня воды. Внутри бачка помещают съемную решетчатую полку для размещения лепешек, которая находится на расстоянии не менее 5 см от дна бачка. Уровень воды в бачке должен перекрывать лепешки на 4-6 см в течение всего времени кипячения. Бачок с водой нагревают на любом нагревательном приборе, обеспечивающем доведение воды в бачке до кипения за 30-45 мин.
3.1.2. Ванны с гидравлическим затвором для хранения образцов (черт.7) изготовляют из стойкого к коррозии материала (оцинкованная сталь). В ваннах устанавливают решетки для размещения на них образцов. Под решеткой всегда должна быть вода.
Ванна с гидравлическим затвором
3.2. Проведение испытаний
3.2.1. Для испытания на равномерность изменения объема цемента готовят тесто нормальной густоты согласно пп.1.2.4 и 1.2.5.
Две навески теста массой 75 г каждая, приготовленные в виде шариков, помещают на стеклянную пластинку, предварительно протертую машинным маслом. Постукивают ею о твердое основание до образования из шариков лепешек диамером 7-8 см и толщиной в середине около 1 см. Лепешки заглаживают смоченным водой ножом от наружных краев к центру до образования острых краев и гладкой закругленной поверхности.
3.2.2. Приготовленные по п.3.2.1 лепешки хранят в течение (24±2) ч с момента изготовления в ванне с гидравлическим затвором, а затем подвергают испытанию кипячением.
3.2.3. По истечении времени хранения по п.3.2.2 две цементные лепешки вынимают из ванны, снимают с пластинок и помещают в бачок с водой на решетку. Воду в бачке доводят до кипения, которое поддерживают в течение 3 ч, после чего лепешки в бачке охлаждают и проводят их внешний осмотр немедленно после извлечения из воды.
Как правильно уплотнить цементное тесто в кольце
ОКС 91.100.10
ОКСТУ 5732, 5734
1 РАЗРАБОТАН Российским государственным концерном ЦЕМЕНТ, фирмой "Цемискон", Акционерным обществом "НИИцемент", НПО "Бурение" (Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт "ВНИИКрНефть") Российской Федерации
ВНЕСЕН Минстроем России
2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 11 декабря 1996 г.
За принятие проголосовали
Наименование органа государственного управления строительством
Министерство градостроительства Республики Армения
Министерство урбанизации и строительства Грузии
Агентство строительства и архитектурно-градостроительного контроля Министерства экономики и торговли Республики Казахстан
Минархстрой Кыргызской Республики
Министерство территориального развития, строительства и коммунального хозяйства Республики Молдова
Госкомархитектстрой Республики Узбекистан
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на все тампонажные цементы (далее - цементы), кроме цементов типов I-G и I-Н, и устанавливает методы испытаний для определения:
- плотности цементного теста;
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 166-89 Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 310.2-76 Цементы. Методы определения тонкости помола
ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема
ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения прочности при изгибе и сжатии
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 1581-96 Портландцементы тампонажные. Технические условия
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия
ГОСТ 2874-82* Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 51232-98, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 24104-88* Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия
ГОСТ 29227-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 30515-97 Цементы. Общие технические условия
3 Общие положения
3.1 Испытания следует проводить в помещениях с температурой воздуха (20±2) °С и относительной влажностью не менее 50%.
Температура и влажность воздуха помещения должны ежедневно отмечаться в рабочем журнале.
3.2 Отбор проб выполняют по ГОСТ 30515.
3.3 В рабочем журнале записывают вид и состояние тары, в которой доставлена проба.
3.4 Пробы цемента до испытания хранят в сухом помещении при относительной влажности не более 50%.
3.5 Перед испытанием каждую пробу цемента просеивают через сито с сеткой N 09 по ГОСТ 6613. Остаток на сите взвешивают и отбрасывают. Массу остатка в процентах, а также его характеристику (наличие комков, кусков дерева, металла и пр.) заносят в рабочий журнал. После просеивания пробу цемента перемешивают.
3.6 Для приготовления цементного теста и хранения образцов применяют обычную питьевую воду по ГОСТ 2874.
Сосуд для отвешивания и отмеривания воды тарируют в смоченном состоянии.
3.7 Перед испытанием цемент и воду выдерживают до принятия ими температуры помещения.
3.8 Температура в камере (шкафу) влажного хранения должна быть (20±1) °С, относительная влажность - не менее 90%.
Температура и влажность воздуха в камере (шкафу) должны ежедневно отмечаться в рабочем журнале.
3.9 Цемент взвешивают с погрешностью ±1 г, воду взвешивают или отмеряют с погрешностью ±1 г или ±1 мл соответственно.
3.10 Средства контроля, применяемые при испытаниях, должны быть изготовлены из материалов, не реагирующих с цементом.
Применение алюминиевых и оцинкованных форм, чаш, лопаток и т.п. не допускается.
3.11 Средства контроля, применяемые при испытаниях, должны быть откалиброваны в соответствии с требованиями настоящего стандарта и поверены в сроки, установленные в приложении А.
3.12 Испытания цемента по всем показателям, кроме тонкости помола, проводят на цементном тесте при соотношении цемента и воды, приведенном в таблице 1.
3.13 Приготовление цементного теста
3.13.1 Средства контроля
Весы лабораторные по ГОСТ 24104.
Чаша для затворения и лопатка для перемешивания по ГОСТ 310.3.
Смеситель лопастной со скоростью вращения лопастного устройства (1500±100) об/мин; объем перемешиваемого раствора в стакане цилиндрической формы от 500 до 900 см. Схема смесителя приведена на рисунке 1. Допускается применение смесителей иной конструкции, обеспечивающих получение однородного цементного теста при времени перемешивания (180±5) с и идентичности результатов испытаний.
1 - лопастное устройство; 2 - стакан
Рисунок 1 - Смеситель лопастной
3.13.2 Порядок приготовления цементного теста
3.13.2.1 Пробу цемента подготавливают по 3.5.
3.13.2.2 Масса пробы цемента и воды, используемых при приготовлении цементного теста для каждого вида испытания, должна соответствовать значениям, указанным в таблице 1.
Водоцементное отношение В/Ц
Масса пробы цемента, г, для одного затворения при определении
растекаемости, плотности цементного теста, прочности образцов-балочек размером 20х20х100 мм
времени загустевания, водоотделения
прочности образцов-балочек размером 40х40х160 мм
1 Допускается определять растекаемость и плотность в пробах цементного теста, приготовленных для определения времени загустевания и водоотделения или прочности.
2 Величину В/Ц для цемента типа III подбирают по растекаемости цементного теста, которая должна быть не менее 180 и не более 220 мм
3.13.2.3 Цемент и воду для конкретного типа цемента и вида испытания в количестве, указанном в таблице 1, помещают в стакан лопастного смесителя и перемешивают в течение (180±5) с. Цементное тесто готовят в соответствии с инструкцией, прилагаемой к смесителю.
3.13.2.4 Допускается до 01.01.2001 года при отсутствии смесителя готовить цементное тесто вручную.
При ручном приготовлении цемент высыпают в чашу, предварительно протертую влажной тканью. Затем делают в цементе углубление, в которое вливают в один прием воду. Углубление засыпают цементом и через 30 с после приливания воды сначала осторожно перемешивают, а затем энергично растирают тесто лопаткой.
Для всех тампонажных цементов, за исключением гидрофобизированных, продолжительность перемешивания и растирания с момента приливания воды составляет (180±10) с; для гидрофобизированных цементов - (300±10) с.
3.14 Режим испытаний
3.14.1 Для всех типов цемента в зависимости от температуры применения режим испытаний для определения времени загустевания и режим твердения для определения прочности при изгибе и сжатии должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.
Уплотнение цементно-песчаных смесей
Применение способов интенсивного уплотнения цементно-песчаных смесей
В последние годы как в зарубежной, так и в отечественной практике все более широко применяются способы интенсивного уплотнения бетонных смесей.
При интенсивном уплотнении используются жесткие, особо и сверх-жесткие смеси, что позволяет не только сократить расход цемента, но и принципиально изменить схему производства — исключить формы из технологического процесса.
Качественно уплотненные жесткие бетонные смеси способны самостоятельно удерживать форму, а особо и сверхжесткие — допускают немедленное перемещение свежеотформованных изделий непосредственно либо на поддоне.
В мировой практике используются следующие основные способы интенсивного уплотнения: вибропрессование, полусухое прессование, роликовое формование, пресспрокат, экструзия, антиэкструзия, виброформование с пригрузом и др.
Вибропрессование
В России наиболее широко применяется вибропрессование; имеется как многолетний опыт применения способа, так и отечественные разработки в области технологии и оборудования.
Выпускаются новые типы вибропрессов и автоматизированных линий, хорошо зарекомендовавших себя в процессе длительной эксплуатации. Показано, что вибропрессованием можно получать качественные изделия из цементно-песчаных смесей, причем не только отказаться от использования форм и сократить время тепловлажностной обработки, но и снизить требования к качеству песка-заполнителя, предъявляемые поставщиками зарубежного оборудования. Вибропрессование также обеспечивает получение калиброванных размеров и высококачественной поверхности изделий.
Анализ конструкций вибропрессов ведущих мировых и отечественных производителей с многолетним опытом их изготовления и эксплуатации в России и за рубежом показал, что в лучших вариантах оборудования матрица устанавливается на виброплощадку так, что на пуансон передаются вибрационные воздействия, близкие к воздействиям на бетонную смесь в матрице. Это позволяет сократить сроки формования изделий и увеличить жесткость формуемых смесей.
Эти исследования позволили определить основные параметры установки (диаметр катков, их длину, число двойных ходов), позволяющие получить качественное уплотнение и исключить такие специфические недостатки роликового формования, как слоистость, трещины разрыва и др. Схема агрегата роликового формования приведена на рис. 5.8, где 1 — форма, 2 — балка, 3 — прессующие ролики, 4 — опорные ролики, 5 — изделие.
На Кретингском заводе строительных конструкций по этой технологии организовано промышленное производство дорожных изделий широкой номенклатуры.
На рис. 5.9 приведена схема технологической линии, включающей 2 горизонтально расположенных транспортных потока с формовочным агрегатом 1 и перекладчиком 2. Формовка производится на поддонах 3, формовочное пространство образуется поперечными перегородками поддона и продольными бортами установки.
Процесс термообработки изделий разделен на 3 ступени:
— предварительная выдержка в камере 7 при температуре 25-30 °С в течение 4-5 ч (изделия находятся на поддонах);
— изотермический прогрев в камере 9 при температуре 70 °С в течение 4-5 ч (изделия находятся на поддонах);
— выдержка изделий в камере 7 без поддонов с транспортировкой их на свежеотформованных изделиях, находящихся на поддонах.
Затвердевшие изделия в процессе транспортировки остывают до 25-30 °С в течение 4-5 ч.
Такая схема тепловлажностной обработки позволила создать компактную высокопроизводительную линию.
Порядок работы линии: поддон со свежеотформованными изделиями 4 толкателем 5 устанавливается на рольганг 6 камеры 7, в которой проходит первая ступень термообработки. Затем поддон с изделиями перекладчиком 2 передается на рольганг 8 камеры 9 для проведения второй ступени ТВО. Поддоны перемещаются толкателем 10. После прохождения камеры 9 затвердевшие изделия распалубщиком 11 снимаются с поддона и устанавливаются на свежеотформованные изделия, находящиеся на рольганге 6, для прохождения третьей ступени термообработки. Освобожденные от изделий поддоны через механизм чистки и смазки 12 направляются на формовочный стол 13.
Перекладчик выполняет две функции: пакетирует изделия, прошедшие полный цикл термообработки, и переносит поддоны с рольганга 6 на рольганг 8.
Роликовое формование позволяет одновременно выпускать различную номенклатуру изделий. Так, на указанной линии из 87 поддонов, имеющихся в технологическом потоке, 40 % предназначены для изготовления магистральных бортовых камней, 11 % — газонных камней, 49 % — тротуарных плит.
Разовый цикл формования составляет 3 мин. Предложенная технология по сравнению с вибропрессованием расширяет возможности производства изделий с отделанной поверхностью, в том числе при использовании для поддонов рельефных листов промышленного изготовления, использовании вместо смазки поддонов замедлителя твердения и др.
Замедлитель твердения позволяет получить декоративную поверхность типа «шагрень», образуемую после «отмывки» поверхностного слоя бетона в изделиях, прошедших тепловлажностную обработку.
Показана принципиальная возможность изготовления роликовым формованием крупноразмерных железобетонных конструкций из песчаного бетона, в том числе дорожных плит 3,0х1,75 м.
Пресспрокат, полусухое прессование
Пресспрокат — весьма ограничено применяемая технология, используемая в России практически только для изготовления цементно-песчаной черепицы.
Черепица изготавливается на фигурных литых поддонах, непрерывной лентой подающихся под формующее устройство.
Из бункера формующего агрегата на поддон высыпается порция особо жесткой цементно-песчаной смеси, которая затем прокатывается (уплотняется) профилированными роликами. Нижняя (профильная, с нерегулярными выступами) поверхность черепицы формуется по профилю поддона, верхняя (продольные волны, элементы замкового соединения) — роликовым устройством.
Преимущества способа: малошумность, высокая производительность, хорошая геометрия изделий, возможность использования особо жестких смесей.
Недостатки: дороговизна поддонов, плохое перераспределение цементно-песчаной смеси под формующим роликом, необходимость использования качественных, преимущественно подготовленных заполнителей, возможность изготовления ограниченного числа конструктивных форм изделий.
Отечественная практика производства черепицы пресспрокатом сталкивается с серьезными проблемами по обеспечению водонепроницаемости изделий.
Отсутствие четких требований к качеству песка-заполнителя, использование карьерных, речных песков без переработки приводит к постоянно меняющимся реологическим характеристикам цементно-песчаной смеси. В результате смесь оказывается неравномерно распределенной по плоскости поддона и, следовательно, по разному уплотненной в различных частях изделий. При принятой схеме формования смесь не имеет возможности, как это происходит, например, при вибропрессовании, перемещаться по поддону под воздействием вибрации. Неравномерность засыпки и связанная с этим неоднородность уплотненного материала приводит не только к снижению прочности, но и к невозможности гарантировано обеспечить водонепроницаемость черепицы. Невозможно проверить каждую черепицу — водонепроницаемость должна обеспечиваться технологией. Ряд фирм, в течение нескольких лет ставивших целью выйти на российский рынок кровельных материалов, несмотря на значительные инвестиции, так и не смогли довести до конца решение этой задачи.
Попытки стабилизировать характеристики сырьевых материалов поставкой песков с определенных карьеров также не привели к необходимым результатам, а попытки использования сухих смесей для выпуска черепицы настолько повысили стоимость изделий, что она приблизилась к стоимости металлочерепицы.
В результате производители стали наносить на поверхность затвердевшей черепицы полимерный слой, который не только исключил протечки в кровле, fio и украсил ее. В рекламном проспекте, однако, потребителю предлагается не только цветная с нанесенным покрытием черепица, но и черепица без покрытия. Целесообразно было бы нанесение на свежеотформованную черепицу цветного коллоидно-цементного клея (результат совместного помола цемента с пигментом), обеспечивающего кольматацию пор поверхностного слоя. Кроме того, это позволило бы сэкономить краситель и исключить возможность отслоения полимерного слоя.
Имеются сведения об использовании технологических линий пресспро-ката для изготовления тротуарных плит — изделий, пользующихся гораздо более высоким спросом, чем черепица. Тротуарные плиты — толстые плоские пластины постоянной толщины, и их формование пресспрокатом более простая задача, чем изготовление черепицы.
Формование тротуарных плит происходит на плоском поддоне, представляющем собой металлический лист толщиной 4 мм, что делает изготовление поддонов весьма несложной задачей.
Высота тротуарных плит (обычно это 70-80 мм) позволяет перемещение смеси под уплотняющим роликом и, следовательно, более качественное их формование.
К недостаткам технологии следует отнести возможность получения в тротуарных плитах рельефа только в виде продольных полос и фаски только в направлении перемещения плит по конвейеру.
Из литературных источников неясно, удалось ли получить фаску в направлении, перпендикулярном движению, при резке непрерывной ленты формуемой плиты на изделия. Предполагалось, что образование поперечной фаски может быть организовано одновременно с разрезкой.
Полусухое прессование — технология, предусматривающая разовое интенсивное силовое воздействие прессующего органа на бетонную смесь без вибрации. Очевидны как недостатки способа, так и его преимущества.
К последним относятся малошумность, возможность использования смесей более высокой подвижности, чем при вибропрессовании, в первую очередь, из-за отсутствия вибрации, приводящей к прилипанию пуансона к изделию. Технология полусухого прессования позволяет обеспечить увеличение производительности формующего оборудования, возможность расширить диапазон удобоукладываемости формуемых смесей, а также получать изделия с декоративной поверхностью. При полусухом прессовании цементно-песчаных смесей получается поверхность типа «шагрень», потому что цементное молоко не выступает на поверхность изделия, «замазывая» заполнитель.
Основной недостаток полусухого прессования — сложно только давлением без вибрации качественно уплотнить бетонную смесь. Поэтому, как правило, технология применяется при производстве тонких ненесущих либо малонагруженных изделий, например, отделочных материалов.
Определение нормальной густоты цементного теста
Сущность метода испытания заключается в определении последовательными попытками количества воды, которое цементом образует тесто нормальной густоты. При испытании такого теста пестик в приборе Вика не должен доходить до дна (пластинки) на 5-7 мм.
Основная аппаратура
Прибор Вика с пестиком, коническое кольцо к прибору и полированная пластинка (п. 5.3), весы марки ВЛТ, секундомер, механизированная мешалка для изготовления цементного теста, при отсутствии которой допускается ручное приготовление в чаше (рис. 6.2) при помощи лопатки (рис. 6.3).
Рис. 6.2. Сферическая чаша Рис. 6.3. Лопатка
Перед началом испытаний проверяют исправность прибора Вика: свободу передвижения стержня, нулевое показание на шкале и др. Кольцо и пластинку смазывают тонким слоем машинного масла.
Из подготовленной в установленном порядке пробы отвешивают 400±1 г цемента, всыпают в предварительно протертую влажной тканью чашу и делают в нем углубление, куда в один прием наливают воду (для первой попытки 100,0±0,5 см 3 ). Через 30 с сначала осторожно, а затем энергично перемешивают и растирают цементное тесто лопаткой при общей продолжительности перемешивания 5 мин. (На механической мешалке его готовят в соответствии с инструкцией).
Полученное цементное тесто в один прием помещают в кольцо, уплотняют постукиванием о твердое основание 5-6 раз, срезают избыток и выравнивают ножом, протертым влажной тканью. Сразу же приводят пестик прибора в соприкосновение с поверхностью в центре кольца, закрепляют подвижную часть стопорным винтом и быстро освобождают его, предоставляя пестику свободно погружаться в тесто. Во время испытания прибор не должен подвергаться сотрясениям.
Через 30 с определяют глубину погружения пестика по шкале прибора, сопоставляя ее с указанной выше. При необходимости повторные испытания проводят на новой порции цемента с варьированием количества добавляемой воды до 0,25%.
Нормальная густота теста характеризует водопотребность цемента и является необходимым условием для определения сроков его схватывания.
Читайте также: