Требования к тонкости помола цемента
Обновлено: 05.05.2024
Определение тонкости помола цемента
Тонкость помола цемента имеет большое значение для оценки его качества. Чем тоньше помол, тем быстрее нарастает прочность при твердении цемента.
Тонкость помола по ГОСТ 310.2 оценивается путем просеивания цемента через сито с сеткой № 008 (размер ячейки в свету 0,08 мм); тонкость помола должна быть такой, чтобы через указанное сито проходило не менее 85% массы просеиваемой пробы.
При определении тонкости помола пробу цемента высушивают в сушильном шкафу при температуре 105–110 °С в течение 2 ч и охлаждают в эксикаторе.
При использовании прибора для механического просеиванияотвешивают 50 г цемента с точностью до 0,01 г и высыпают на сито с сеткой № 008. 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.
Операцию просеивания считают законченной, если при контрольном просеивании сквозь сито проходит не более 0,05 г цемента ГОСТ 310.2 и 0,01 по ГОСТ 30744.
Контрольное просеивание выполняют вручную при снятом донышке на бумаге в течение 1 мин. Тонкость помола цемента определяют как остаток на сите с сеткой № 008 в процентах к первоначальной массе просеиваемой пробы с точностью до 0,1%.
При отсутствии в лаборатории прибора для механического просеивания цемента разрешается просеивать вручную.
Наряду с ситовым анализом для оценки дисперсности цемента определяют удельную поверхность с помощью специального прибора – поверхностемера ПСХ – в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору. Удельная поверхность, портландцементов заводского помола составляет обычно 250–300 м 2 /кг.
Определение нормальной густоты и сроков схватывания
Цементного теста
По ГОСТ 310.3 определение нормальной густоты и сроков схватывания производится с помощью прибора Вика, изображенного на рис. 4.1. Этот прибор состоит из цилиндрического стержня, свободно перемещающегося в обойме станины, и кольца. Для закрепления стержня на желаемой высоте служит зажимной винт. Стержень снабжен указателем для отсчета перемещения его относительно шкалы, прикрепленной к станине и разделенной на миллиметры. В нижнюю часть стержня при определении нормальной густоты вставляется стальной цилиндр-пестик, диаметр которого должен быть 10±0,1 мм, длина – 50 мм.
 |
Рис. 4.1. Прибор Вика:
1 – кольцо; 2 – пестик; 3 – пригруз; 4 – цилиндрический металлический стержень;
5 – обойма станины; 6 – стопорное устройство; 7 – пластинка; 8 – шкала; 9 – указатель;
10 – игла; 11 – основание станины
При определении сроков схватывания пестик заменяется иглой Вика диаметром, равным 1,1±0,04 мм, и длиной 50 мм. Игла изготавливается из стальной жесткой проволоки и не должна иметь никаких искривлений. Поверхности пестика и иглы полируются. Концы их делаются плоскими, с поверхностями, перпендикулярными по отношению к их осям. Масса всей перемещающейся части прибора должна быть равна 300±2 г. Если пестик заменяется иглой, то указанный вес достигается при помощи дополнительного груза, который накладывается поверх стержня.
Кольцо прибора Вика имеет форму усеченного конуса. Верхний диаметр кольца 65±5 мм, нижний диаметр 75±5 мм, толщина 5 мм. Особо тщательно должен соблюдаться размер кольца по его высоте 40±0,5 мм. Кольцо обычно изготавливается из стали, предпочтительно нержавеющей.
Для затворения цементного теста пользуются чашками сферической формы, изготовленными из листовой обычной или нержавеющей стали толщиной 2–3 мм. Диаметр чашки принимается равным 400 мм, высота ее 100 мм. Для перемешивания теста пользуются лопаткой диаметром около 100 мм, изготавливаемой из упругой стали толщиной 1,5 мм.
Прибор Вика по ГОСТ 30744 содержит кроме длинной иглы для определения начала схватывания короткую иглу с кольцеобразной насадкой для определения конца схватывания. Кольцо и пластинка должны быть изготовлены из нержавеющей стали, пластмассы или другого, не впитывающего воду, материала. Форма и размеры кольца должны соответствовать приведенным на рис. 4.1. Размеры пластинки, на которую устанавливают кольцо, должны превышать диаметр кольца, толщина пластинки должна быть не менее 2,5 мм. Допускается применять цилиндрическое кольцо высотой (40±0,2 мм) при условии получения тех же результатов, как и при определении с кольцом в виде усеченного конуса.
4.2.1. Определение нормальной густоты цементного теста
Нормальной густотой цементного теста называется такая консистенция его, при которой пестик прибора Вика не доходит до дна кольца на 5–7 мм. Нормальную густоту цементного теста характеризуют количеством воды затворения, выраженным в процентах от массы цемента.
Согласно ГОСТ 310.3, для определения нормальной густоты теста 400 г цемента, отвешенные с точностью до 1 г, помещают в чашку и делают в цементе углубление, куда в один прием вливают воду, отвешенную или отмеренную с точностью до 0,5 г или 0,5 мл. После этого углубление немедленно заполняют цементом и спустя 30 с осторожно перемешивают. Затем тесто энергично растирают стальной лопаткой попеременно во взаимно перпендикулярных направленных. Продолжительность перемешивания цемента с водой – 5 мин, считая с момента вливания воды.
Перед испытанием следует убедиться в том, что стержень прибора свободно опускается, а также проверить нулевое показание прибора, для чего пестик приводят в соприкосновение с металлической или стеклянной пластинкой, на которой расположено кольцо. В случае отклонений от нуля шкалу приборов соответствующим образом передвигают; кольцо ипластинку протирают машинным маслом.
Приготовленным цементным тестом в один прием наполняют кольцо, пять-шесть раз встряхивают его, постукивая пластинкой, на которой расположено кольцо, о стол. Затем избыток теста срезают смоченным водой ножом и им же заглаживают поверхность теста.
После этого приводят пестик в центре кольца в соприкосновение с поверхностью теста и закрепляют стержень винтом. Вслед за тем, быстро отвинчивая закрепляющий винт, освобождают стержень и предоставляют пестику свободно погружаться в тесто. Через 30 с с момента освобождения стержня отсчитывают погружение по шкале.
Если консистенция теста не соответствует требованиям (пестик опускается ниже 5 или выше 7 мм), то вновь затворяют тесто, увеличивая или уменьшая количество воды в зависимости от глубины погружения пестика.
Количество воды, добавляемой для получения теста нормальной густоты, выражают в процентах от массы цемента и определяют с точностью до 0,25%.
Количество воды (в процентах от массы цемента), необходимое для получения цементного теста нормальной густоты, называется водопотребностью цемента.
Водопотребность портландцемента находится в пределах от 22 до 28%. При введении активных минеральных добавок осадочного происхождения (диатомита, трепела, опоки) водопотребность цемента повышается и может достигнуть 32–37%.
По ГОСТ 30744 цементное тесто для определения нормальной густоты и сроков схватывания цемента приготавливают механизированным способом с помощью смесителя планетарного типа с вращением лопасти вокруг собственной оси и перемещением ее по периметру чаши.
Перед испытанием каждую пробу цемента просеивают через сито № 09. Воду в количестве, необходимом (ориентировочно) для получения цементного теста нормальной густоты, выливают в чашу смесителя, предварительно протертую влажной тканью, затем осторожно в течение 5–10 с высыпают 500 г цемента и включают смеситель на малую скорость. Время окончания высыпания цемента в воду считают началом затворения. Через 90 с смеситель останавливают на 15 с, в течение которых скребком снимают тесто, налипшее на стенках чаши, сдвигая его в середину чаши. Затем вновь включают смеситель на малую скорость и продолжают перемешивание еще в течение 90 с. Суммарное время перемешивания цементного теста должно составлять 3 мин, не считая времени остановки. Приготовленное цементное тесто быстро за один прием переносят в кольцо, установленное на пластинке, заполняя его с избытком, но без уплотнения или вибрации. Далее определение нормальной густоты проводят аналогично требованиям ГОСТа 310.3.
4.2.2. Определение начала и конца схватывания
В соответствии с ГОСТ 310.3 для определения сроков схватывания цемента приготавливают описанным выше способом тесто нормальной густоты иукладывают его в кольцо прибора Вика. Иглу прибора доводят до соприкосновения с поверхностью теста, стержень закрепляют винтом, после чего, отвинчивая винт, освобождают стержень и дают игле свободно погружаться в тесто. В начале опыта, пока тесто настолько жидко, что можно опасаться сильного удара иглы о пластинку, иглу при погружении следует слегка задерживать, но как только тесто загустеет, игле дают свободно опускаться.
Иглу погружают в тесто через каждые 10 мин, при этом кольцо каждый раз передвигают, для того чтобы игла попадала в разные места. По извлечении иглы из теста ее следует вытирать.
За начало схватывания принимают время от начала затворения цемента водой до того момента, когда игла не будет доходить до дна на 1 мм. За конец схватывания принимают время от начала затворения до момента, когда иглабудет опускаться в тесто не более чем на 1 мм.
При определении сроков схватывания кольцо не должно подвергаться каким-либо сотрясениям и игла должна опускаться свободно. Сроки схватывания определяют при температуре ( )°С, причем кольцо должно находиться в затемненном месте и не подвергаться действию сквозняков.
Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец схватывания – не позднее 10 ч от начала затворения.
В соответствии с ГОСТ 30744 начало схватывания определяется с помощью длинной иглы прибора Вика. Иглу погружают в цементное тесто через каждые 10 мин, передвигая кольцо после каждого погружения таким образом, чтобы каждое последующее погружение иглы находилось на расстоянии не менее 10 мм от мест предыдущих погружений и от края кольца. После каждого погружения иглу протирают. В промежутках между погружениями иглы кольцо с цементным тестом на пластинке помещают в камеру (шкаф) влажного хранения. Допускается кольцо с цементным тестом накрывать влажной тканью и оставлять в помещении с относительной влажностью не менее 65%, при этом ткань не должна соприкасаться с цементным тестом.
Началом схватывания считают время от начала затворения цемента водой до того момента, когда игла прибора Вика, погружаясь в цементное тесто, не доходит до пластинки на (4±1) мм. Результат определения записывают с округлением до 5 мин. Начало схватывания по ГОСТ 31108 должно быть, (мин), не ранее для цементов класса:
- 22,5Н; 32,5Н; 32,5Б – 75;
Для определения конца схватывания по ГОСТ 30744 длинную иглу в приборе Вика заменяют на короткую иглу с кольцеобразной насадкой. Проверяют чистоту поверхности и отсутствие искривлений иглы. Кольцо с цементным тестом, использованное для определения начала схватывания, переворачивают таким образом, чтобы определение конца схватывания проводить на поверхности, контактировавшей с пластинкой. Иглу осторожно опускают до соприкосновения с поверхностью цементного теста, погружение иглы выполняют аналогично с определением начала схватывания с интервалом 30 мин. При приближении конца схватывания интервалы времени между погружениями могут быть сокращены.
Концом схватывания считают время от начала затворения цемента водой до момента, когда игла погружается в цементное тесто не более чем на 0,5 мм, что соответствует положению иглы, при котором кольцеобразная насадка впервые не оставляет отпечатка на поверхности цементного теста. Результат определения записывают с округлением до 15 мин.
Требования к тонкости помола цемента
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОНКОСТИ ПОМОЛА
Cements. Мethods of grinding fineness determination
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 тонкости помола
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 их испытаний для определения тонкости помола.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОНКОСТИ ПОМОЛА ЦЕМЕНТА ПО ОСТАТКУ НА СИТЕ
1.1. Аппаратура
1.1.1. Сито с сеткой N 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. N 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 N 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. Тонкость помола цемента по удельной поверхности определяют 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. Определение плотности цемента
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.
2.3.3. От пробы цемента по п.1.2.1 отвешивают 65 г цемента с точностью до 0,01 г и высыпают 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 течение 10 мин на гладком резиновом коврике. После чего прибор снова помещают в сосуд с водой не менее чем на 10 мин и проводят отсчет уровня жидкости в приборе.
Прибор для определения плотности цемента
2.3.4. Плотность цемента, г/см, вычисляют по формуле
где - навеска цемента, г;
- объем жидкости, вытесненный цементом, см.
Плотность испытуемого цемента вычисляют с точностью до 0,01 г/см как среднее арифметическое значение результатов двух определений, расхождение между которыми не должно превышать 0,02 г/см.
2.3.5. Допускается использование других методов определения плотности, обеспечивающих в соответствии с действующими для них инструкциями точность не менее ±0,01 г/см.
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.
Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
Цементы. Методы испытаний: Сб. ГОСТов.
ГОСТ 310.1-76-ГОСТ 310.3-76, ГОСТ 310.4-81,
ГОСТ 310.5-88, ГОСТ 310.6-85. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003
Требования к тонкости помола цемента
Общие технические условия
Cements. General specifications
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 30515-2013 с ГОСТ 30515-97 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________
Дата введения 2015-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН ООО Фирма "ЦЕМИСКОН"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 декабря 2013 г. N 63-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 июня 2014 г. N 654-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30515-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.
5 Настоящий стандарт соответствует следующим европейским стандартам: EN 197-1:2011* "Цемент. Часть 1. Состав, технические требования и критерии соответствия обычных цементов" ("Cement - Part 1: Composition, specification and conforming criteria for common cements", NEQ); EN 197-2:2000 "Цемент. Часть 2. Подтверждение соответствия" ("Cement - Part 2: Conformity evaluation", NEQ) в части классификации цементов, методов испытаний, правил оценки качества, критериев соответствия качества цементов нормативным требованиям
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
7 ИЗДАНИЕ (ноябрь 2019 г.) с Поправкой* (ИУС 10-2015)
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на все виды цементов и устанавливает:
- термины с соответствующими определениями;
- общие технические требования;
- требования к отбору проб для контроля качества цемента;
- правила оценки соответствия качества цементов требованиям нормативных документов на цементы конкретных видов;
- требования к транспортированию и хранению;
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 8.579 Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к количеству фасованных товаров в упаковках любого вида при их производстве, расфасовке, продаже и импорте
ГОСТ 1581 Портландцементы тампонажные. Технические условия
ГОСТ 2226 Мешки из бумаги и комбинированных материалов. Общие технические условия
ГОСТ 4013 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия
ГОСТ 5382 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа
ГОСТ ISO 9001 Системы менеджмента качества. Требования
ГОСТ 9078 Поддоны плоские. Общие технические условия
Действует ГОСТ 33757-2016 "Поддоны плоские деревянные. Технические условия".
ГОСТ 15467 Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 15895 Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения
В Российской Федерации действуют ГОСТ Р ИСО 3534-1-2019 "Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения", ГОСТ Р ИСО 3534-2-2019 "Статистические методы. Словарь и условные обозначения. Часть 2. Прикладная статистика".
ГОСТ 16504 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения
ГОСТ ISO/IEC 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий
ГОСТ 25951 Пленка полиэтиленовая термоусадочная. Технические условия
ГОСТ 30108 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
ГОСТ 30744 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка
ГОСТ 31108 Цементы общестроительные. Технические условия
3 Термины и определения
Термины, которые следует использовать в нормативных документах, технической и технологической документации на цементы, и их определения приведены в приложении А.
Примечание - Рекомендуется также использовать термины, приведенные в приложении А, в научно-технической, учебной и другой специальной литературе.
Какая должна быть тонкость помола цемента?
Под тонкостью помола цемента понимают линейную дисперсность (размеры отдельных зерен), которая выражается количеством остатка и прохода частичек сквозь одно или несколько специальных сит , либо показателем удельной поверхности зерен согласно ГОСТ 30515 2013 года.
Какая бывает тонкость помола цемента?
Любой вид цемента представляет собой тонкодисперсный порошок, тонкость помола которого характеризуется либо величиной остатка порошка и величиной прохода порошка сквозь специальное сито, обычно сито с размерами ячейки 80х80 мкм (сито №008), либо удельной поверхностью зерен, либо грансоставом.
При этом по причине некорректных данных по величине удельной поверхности, для цементов с добавками осадочного происхождения, такими как трепел, опока, диатомит и прочие, тонкость помола такого материала определяют исключительно по величине остатка на сите №008.
ГОСТ для помола цемента
В то же время это совсем не значит, что тонкость помола цемента никто не контролирует и не проверяет. Тонкость помола регламентируется ведомственными документами – Технологическим Регламентом и картой контроля на производство.
Соответственно Технический Регламент и карта контроля для каждого отдельного цементного завода свои. Поэтому отвечая на вопрос какая бывает тонкость помола цемента можно говорить о средних показателях: от 6 до 10% по остатку на сите, удельной поверхности от 2800 до 3300 см2/г и размерам частичек от 5-10 до 30-40 мкм.
Стоит добавить, что с увеличением тонкости помола увеличивается прочность бетона и скорость его полимеризации. Увеличение прочности и скорости твердения продолжается до показателя удельной поверхности цемента 8000 см2/г.
Дальнейшее увеличение тонкости помола приводит уже к ухудшению прочностных характеристик, морозостойкости (ухудшение начинается при тонкости помола от 5000 см2/г и более) и увеличению затрат на производство материала за счет уменьшения производительности мельниц.
При этом разные фракции цемента по-разному влияют на показатели прочности и скорости твердения. Поэтому некоторые специалисты рекомендуют охарактеризовывать тонкость помола не только у удельной поверхности, но и его зерновому составу.
Испытания цемента
Цемент – один из самых популярных строительных материалов. Он является неорганическим вяжущим веществом, которое для получения пластичной массы объединяется с водой. Также это могут быть соляные растворы и другие жидкости. Благодаря своим характеристикам и особенностям цемент применяется для изготовления бетона. С учетом того, что материал является гидравлическим вяжущим, при контакте с влагой он становится прочнее. Это отличает его от других вяжущих, обретающих твердость на воздухе.
Как и любой другой строительный материал, цемент перед поступлением в продажу должен быть проверен на соответствие требованиям. Для этого организуются испытания, которые доверяются сертифицированным организациям. Они проводятся в лабораторных условиях, с применением специального оборудования. Центр сертификации «АНО МЦК» оснащен всем необходимым для испытаний цемента и других строительных материалов. В рамках тестирования образцов нами учитываются текущие нормы и стандарты.
Виды испытаний цемента
На основании требований, которые устанавливаются государством, в рамках испытания цемента проверяется несколько ключевых свойств. К ним относятся:
- Предел прочности при изгибе и сжатии.
- Тонкость помола.
- Нормальная густота и время, которое требуется для схватывания.
- Степень равномерности изменений в объеме.
Показатели, вычисляемые во время испытаний, зависят в том числе от состава цемента, структуры минералов, из которых он изготавливается, а также присутствия добавок и их особенностей.
Предел прочности при изгибе и сжатии
Во время испытания цемента первым делом проверяется его прочность на сжатие и изгиб. Для проведения тестов изготавливаются балочки с размером 40x40x160 мм. Приготовление раствора осуществляется из расчета одна часть цемента на три части монофракционного песка. На основании данных, полученных при испытании на сжатие, формируется марка цемента. Для ускорения проверки показателей используется пропаривание.
С этой целью в камере размещают формочки с раствором – их размер должен соответствовать размерам стандартных балочек. В таких условиях их выдерживают 5 часов. После этого, на протяжении 3 часов, температура постепенно поднимается до 80 °C. В таком состоянии образцы выдерживаются еще 8 часов, далее их оставляют на 2-3 часа для остывания.
Остывшие образцы проверяют на изгиб посредством прессования. Оставшиеся фрагменты балочек проверяются на сжатие. При подведении итогов учитывается среднее значение, полученное по итогам проверки нескольких образцов. Производители обязуются указывать предельную прочность цемента, установленную после 30 дней твердения.
Тонкость помола
Показатель тонкости помола представляет собой удельную поверхность, которая вычисляется в см², а также остаток, образующийся на сите No009. В нормальных условиях он не должен превышать 15% от общего веса пробы. Характеристика оказывает непосредственное влияние на время, которое необходимо для схватывания цемента. Чем она выше, тем быстрее происходит процесс.
Испытание может осуществляться как по остатку на сите, так и по удельной поверхности. В первом случае проба дезагрегируется, отстаивается, после чего просевается на сите. Для вычисления тонкости по значению удельной поверхности используется колба Ле Шателье. После ее подготовки проба помещается в нее равными частями – далее снимаются показатели жидкости и вычисляется плотность.
Определение удельной поверхности осуществляется при помощи устройства серии ПСХ. Чтобы провести точные расчеты, измерения также проводятся на системе Ле Шателье. На последнем этапе выполняют камеральную обработку данных. В среднем испытание занимает 1 день.
Нормальная густота и время схватывания
Нормальная густота цемента также называется водопотребностью. Для ее определения используется прибор Вика, оснащенный наконечником укороченной иглы. Для испытания требуется 500 г цемента, а также определенное количество воды, требуемое для получения раствора стандартной густоты. Смешивание раствора осуществляется в смесителе.
Полученная смесь переносится в специальное кольцо – остатки срезаются ножом. С момента фиксации начала затворения отсчитывается 4 минуты, после чего пестик погружается в раствор. Спустя 30 секунд замеряется глубина погружения. В итоге, оптимальным состоянием считается то, при котором от кончика пестика до дна остается не меньше 7 мм. Показатель выражается в процентном соотношении воды и массы цемента.
В рамках испытаний, направленных на определение схватывания, также применяется прибор Вика. С его помощью производится обработка смеси путем опускания иглы и фиксации глубины погружения. Шаг повторяется несколько раз, каждые 10 минут. При этом между погружениями раствор убирается в камеру, где ему обеспечиваются оптимальные условия хранения. При анализе времени схватывания учитывается начало и конец процесса.
Равномерность изменения объема
Равномерностью изменения объема называют способность цемента затвердевать без серьезных деформаций – к ним относятся все нарушения, которые превышает допустимые показатели. Известно, что во время твердения цементной смеси могут происходить искривления, а также разрушение структуры вследствие появления трещин. Чтобы своевременно выявить подобные процессы, не обойтись без проведения испытаний цемента в сертифицированной лаборатории.
Для их выполнения берется определенное количество раствора, помещаемого в кольца Ле Шателье. Они закрываются пластинами с пригрузом и остаются на хранении в течение 24 часов. Далее измеряется расстояние d, кольца кипятятся и оставляются на время, необходимое для остывания до комнатной температуры. На финальном этапе измеряется расстояние f. Цемент можно считать соответствующим требованиям по равномерному изменению объема только в том случае, если разница между показателями составляет не больше 10 мм.
Особенности подготовки образцов
Отобранная для испытаний проба доставляется в лабораторию в специальной, плотно закрывающейся таре. Это позволяет защитить цемент от воздействия влаги, а также загрязнений посторонними примесями. В дальнейшем, до начала проверок, образец хранится в сухом помещении. Также перед испытаниями все взятые пробы просеиваются через сито, чтобы определить массу остатка и зафиксировать ее в журнале.
Проведение испытаний согласно требованиям осуществляется при оптимальной температуре воздуха, которая не должна превышать +23 °C, а также с относительной влажностью 50% и выше. Проба цемента также выдерживается до принятия температуры помещения. Все данные подготовки отмечаются в соответствующем документе, который прилагается к итогам испытаний.
! Подробная информация, уточнение цен и приём заказов по телефону:
Техническое свидетельство(Росстрой РФ)
© 1997-2021 Сертификационный центр АНО «МЦК».
Мы помогаем получить сертификат соответствия на товары и услуги, оформить акт испытаний продукции и провести лабораторные испытания материалов. Оказываем услуги по сертификации продукции в Москве и регионах.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОНКОСТИ ПОМОЛА ЦЕМЕНТА
Теоретические сведения
Портландцемент – продукт, получаемый измельчением клинкера и гипса, добавляемого для регулирования сроков схватывания.
Цементный порошок в основном состоит из зерен размером от 5…10 до 30…40 мкм.
Дисперсность портландцемента обычно характеризуют тонкостью помола, удельной поверхностью и гранулометрическим (фракционным) составом.
Тонкость помола цемента определяется методом ситового анализа. При ситовом анализе используются сита с проволочными сетками по ГОСТ 6613-86 (см. прил.). Номера сит нормированы и соответствуют размеру стороны ячейки в свету в миллиметрах и, таким образом, характеризуют максимальный размер просеянных частиц. Если сторона ячейки равна 0,08 мм, то сито имеет номер 008. В обозначении номера сита запятая после нуля не ставится. Сито № 008 имеет 5476 отв./см 2 .
Тонкость помола портландцемента – количество материала, прошедшего через сито с сеткой № 008, выраженное в процентах от массы просеиваемой пробы. (Можно также определять тонкость помола портландцемента остатком на сите с сеткой № 008 в процентах от массы просеиваемой пробы.)
Удельная поверхность – это суммарная поверхность всех частиц, содержащихся в единице массы (1 кг) цемента. Удельная поверхность порошка определяется на приборах различной конструкции (В.В. Товарова, ПСХ, ПМЦ, Блейна и др.).
Для определения удельной поверхности материала используется метод воздухопроницаемости, имеющий два варианта:
1. Фильтрация воздуха через слой порошка при атмосферном давлении. Метод Козени–Кармана, приборное оформление Товарова. Предел измерения 40…1000 м 2 /кг.
2. Фильтрация воздуха через слой порошка при разрежении. Метод Дерягина. Предел измерения 250…5000 м 2 /кг.
В настоящее время обычные портландцементы измельчают до остатка на сите с сеткой № 008 5…8 мас. %, цементы же быстротвердеющие до остатка 2…4% и меньше. При этом удельная поверхность соответственно достигает 250…300 и 350…450 м 2 /кг и более. Грубый помол ухудшает строительные свойства цемента, снижает прочностные показатели в связи с тем, что грубые частицы размером более 80 мкм взаимодействуют с водой очень медленно.
С увеличением тонкости помола повышается прочность и скорость твердения цемента, но лишь до удельной поверхности 700…800 м 2 /кг.
Сверх этого предела наблюдается обычно ухудшение прочностных показателей затвердевшего цемента. Это объясняется тем, что сверхтонкий помол портландцемента приводит к следующему:
– повышает водопотребность портландцемента, что влечет за собой обратный эффект – понижение прочности;
– вызывает чрезмерное ускорение сроков схватывания, увеличение тепловыделения, повышение величины усадочных деформаций и связанную с этим большую склонность к трещинообразованию;
– снижает активность цемента при хранении, так как при тонком помоле ускоряется поглощение цементом влаги и углекислоты из окружающей атмосферы.
Повышение тонкости помола цемента приводит к снижению производительности мельниц и к большому перерасходу электроэнергии. Увеличение тонкости помола цемента требует введения повышенного количества гипса как регулятора сроков схватывания.
Размалываемость клинкера зависит от его минералогического состава, режима охлаждения и продолжительности хранения.
Наиболее трудно размалываются клинкеры с высоким содержанием белита и алюмоферрита, что связано с высокой твердостью их кристаллов. Плохая размалываемость белита связана также с повышенным налипанием материала на мелющие тела. Гранулы клинкера тем прочнее, чем больше при спекании образуется расплава, поэтому хорошо размалывается клинкер с повышенным значением силикатного модуля. При увеличении глиноземного модуля прочность гранул клинкера падает.
Более высокое содержание стекловидной фазы и небольшие размеры кристаллов клинкерных минералов повышают размалываемость быстро охлажденного клинкера по сравнению с охлажденным медленно.
Задание 1. Определение тонкости помола портландцемента методом ситового анализа
Приборы и реактивы
Исследуемый цемент; сито с сеткой № 09; сито с сеткой № 008; прибор для механического или пневматического просеивания цемента; технические весы с разновесами.
Порядок выполнения работы
Подготовку пробы цемента для испытания выполняют по ГОСТ 310.1-76 (см. прил.). Пробы цемента доставляют в лабораторию в плотно закрывающейся таре, защищающей цемент от увлажнения и загрязнения посторонними примесями, и до испытания хранят в сухом помещении. Испытания следует проводить в помещении с температурой воздуха °C и относительной влажностью не менее 50%. Температура воздуха и влажность должны ежедневно отмечаться в рабочем журнале. Перед испытанием каждую пробу просеивают через сито с сеткой № 09. Остаток на сите взвешивают и отбрасывают. Массу остатка в процентах, а также его характеристику (наличие комков, кусков дерева, металла и др.) заносят в рабочий журнал. После просеивания пробу цемента перемешивают.
Определение тонкости помола и удельной поверхности портландцемента производят в соответствии с ГОСТ 310.2-76 (см. прил.).
Отвешивают 50 г цемента на технических весах и высыпают его на сито с сеткой № 008. Закрыв сито крышкой, устанавливают его в прибор для механического или пневматического 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.
Просеивание считают законченным, если при контрольном просеивании сквозь сито проходит не более 0,05 г цемента. Контрольное просеивание выполняют вручную при снятом донышке на бумаге в течение минуты.
Тонкость помола цемента определяют как количество материала, прошедшего через сито с сеткой № 008 (или остаток на сите с сеткой № 008), в процентах к первоначальной массе просеиваемой пробы с точностью до 0,1%. Допускается производить ручное просеивание.
Результаты испытаний заносят в табл. 14.
Результаты определения тонкости помола портландцемента
| Навеска материала, г | Остаток на сите с сеткой № 008 | Количество материала, прошедшего через сито с сеткой № 008 | |
| г | % | г | % |
Задание 2. Определение удельной поверхности цемента
Приборы и реактивы
Цемент; поверхностемер ПМЦ-500; технические весы с разновесами; секундомер; фильтровальная бумага.
Порядок выполнения работы
Определение удельной поверхности порошкообразных материалов при помощи прибора ПМЦ-500 (рис. 9) основано на использовании уравнения Козени–Кармана, устанавливающего зависимость удельной поверхности от скорости фильтрации воздуха через слой дисперсного материала фиксированной высоты при прочих известных параметрах (плотность испытуемого материала, температура и влажность окружающей среды, постоянная прибора, масса навески).
Перед проведением измерений необходимо проверить герметичность прибора следующим образом.
Плотно закрыть кювету сверху резиновой пробкой, открыть кран, создать разрежение в измерительной системе с помощью резиновой груши, после чего закрыть кран. Снижение уровня жидкости в манометре в течение 30 мин не должно быть более 2 мм. В противном случае необходимо найти причину утечки и устранить неисправность.
Рис. 9. Поверхностемер ПМЦ-500
Величина навески материала рассчитывается следующим образом:
Взвесить на технических весах с точностью до 0,01 г пробу цемента массой m. Положить в кювету кружок фильтровальной бумаги, на него – навеску порошка. Легким постукиванием разровнять слой, покрыть сверху вторым кружком фильтровальной бумаги и уплотнить поршнем при равномерном нажатии на него рукой. С помощью нониуса на планке поршня и шкалы на внешней поверхности кюветы измерить высоту слоя материала L (см).
Удалить поршень из кюветы, открыть кран и при помощи резиновой груши создать разрежение под слоем испытуемого материала. Разрежение должно быть таким, чтобы жидкость в манометре поднялась до уровня верхней колбы манометра.
Закрыть кран. Измерить по секундомеру время T (с) прохождения мениска жидкости в манометре между двумя рисками на шкале (при быстром снижении столба жидкости между рисками 3–4, при медленном – между рисками 1–2).
Измерить температуру воздуха t (°С) при помощи термометра в помещении, где проводится испытание.
По измеренным значениям высоты слоя материала L и температуры воздуха t найти в табл. 15 значение величины M.
Значение величины M
| Высота слоя материала L, см | Температура воздуха t, °C |
| 1,03 | |
| 1,04 | |
| 1,05 | |
| 1,06 | |
| 1,07 | |
| 1,08 | |
| 1,09 | |
| 1,10 | |
| 1,11 | |
| 1,12 | |
| 1,13 | |
| 1,14 | |
| 1,15 | |
| 1,16 | |
| 1,17 |
Окончание табл. 15
| 1,18 |
| 1,19 |
| 1,20 |
| 1,21 |
| 1,22 |
| 1,23 |
| 1,24 |
| 1,25 |
| 1,26 |
| 1,27 |
| 1,28 |
| 1,29 |
| 1,30 |
| 1,31 |
| 1,32 |
| 1,33 |
| 1,34 |
| 1,35 |
| 1,36 |
| 1,37 |
| 1,38 |
| 1,39 |
| 1,40 |
Расчет удельной поверхности цемента выполняется по формуле:
где S – удельная поверхность цемента, м 2 /кг; К – постоянная прибора для той пары рисок, между которыми наблюдалось падение столба жидкости за время Т (значение К содержится в паспорте прибора); m – масса материала, г.
Вопросы для самопроверки
1. Что называется портландцементом?
2. По каким показателям оценивают дисперсность цемента?
3. В чем выражается тонкость помола цемента?
5. Что такое удельная поверхность цемента? В каких единицах выражается удельная поверхность цемента?
6. Какой метод анализа и какое сито применяют для определения тонкости помола цемента? Что обозначает номер сита?
7. До какой тонкости помола и удельной поверхности измельчают в настоящее время обычный и быстротвердеющий портландцементы на цементных заводах?
8. Влияние тонкости помола на свойства цемента.
9. Почему не следует добиваться сверхтонкого помола цемента?
10. Факторы, влияющие на размалываемость клинкера.
11. Каким образом осуществляется подготовка пробы цемента к испытаниям? Как производится ситовой анализ цемента?
12. Какие приборы используют для определения удельной поверхности цемента?
13. На чем основан метод определения удельной поверхности порошкообразных материалов?
14. Каким образом проверяется герметичность поверхностемера?
15. Как определяется удельная поверхность цемента? Принцип работы поверхностемера ПМЦ-500.
Лабораторная работа № 7
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Читайте также: