Srub-stroi58.ru

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

Определение марки цемента

Определение марки цемента

Изучить методику, определить пределы прочности при изгибе и сжатии. Установить активность и марку цемента.

Теоретическая часть:.

Согласно ГОСТ 10178-85 прочность цемента характеризуют пределами прочности при сжатии и изгибе, маркой. По прочности цементы подразделяют на марки 300, 400, 500, 550, 600.

Марку цемента устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов — балочек 4x4x16 см и, при сжатии их половинок, изготовленных из цементного раствора нормальной консистенции при соотношении Ц:П = 1:3 в 28-суточном возрасте нормального твердения

Rизг = , кгс/см 2 (МПа) (1.4)

где: N — разрушающая нагрузка, кгс (Н);

l — расстояние между опорами 10 см;

b и h — ширина и высота балочки, см (b=h = 4 см).

Rсж = , кгс/см 2 (МПа), (1.5)

где: N — разрушающая нагрузка, кгс (Н);

F — рабочая площадь половинки балочки (площадь пластинки размером 40×62,5 равна 25 см 2 ).

В соответствии с техническими требованиями при определении марки цемента предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не менее величин, указанных в таблице 2 (см. приложение).

Предел прочности на сжатие половинок балочек в возрасте 28 суток называют активностью цемента. Если испытания проводят раньше, то необходим пересчет полученной прочности на 28-суточную

(1.6)

где: Rcж.28 — активность цемента в возрасте 28 суток, кгс/см 2 (МПа);

Rcж.т — предел прочности при сжатии в момент испытания, кгс/см 2 (МПа);

— временной коэффициент, зависящий от возраста твердения (для 7-суточной прочности 1,7, для 14-суточной прочности 1,26).

Материалы и оборудование:

— цемент 500 г, нормальный песок 1500 г;

— чаша и лопатка для перемешивания вручную;

— мешалка для перемешивания цементного раствора;

— весы технические или торговые с гирями;

— встряхивающий столик и форма-конус;

— форма для изготовления образцов — балочек, насадка к формам;

— прибор для испытания на изгиб образцов — балочек (рис. 3);

— пластинки для передачи нагрузки при испытании половинок балочек (рис.4.);

— пресс для определения предела прочности при сжатии и изгибе;

— ванна с гидравлическим затвором;

— бачок или емкость для хранения образцов — балочек;

— машинное масло для смазки форм.

Методика выполнения работы:

Определение активности и марки цемента проводят в следующем порядке: определение нормальной консистенции цементного раствора, изготовление образцов — балочек, выдержка образцов в течение 28 суток, испытание на изгиб и сжатие балочек, сравнение полученных результатов с требованиями ГОСТ.

Определение нормальной консистенции цементного раствора

— Отвешивают 1500 г нормального Вольского песка и 500 г цемента с точностью до 1 г, высыпают их в предварительно протертую влажной тканью сферическую чашу, перемешивают цемент с песком мастерком (лопаткой) в течение 1 мин. В центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее 200 мл воды (В/Ц =0,4), дают воде впитаться в течение 0,5 мин. и перемешивают смесь 1 минуту.

— Раствор переносят в предварительно протертую мокрой тканью чашу мешалки и перемешивают в течение 2,5 мин. (20 оборотов чаши мешалки).

— Форму-конус устанавливают в центре диска встряхивающего столика. Внутреннюю поверхность конуса и диск столика перед испытанием протирают влажной тканью.

— По окончании перемешивания форму-конус заполняют раствором на половину высоты и уплотняют 15 раз металлической штыковкой. Затем наполняют конус раствором с небольшим избытком и штыкуют 10 раз. После уплотнения верхнего слоя избыток раствора срезают ножом вровень с краями конуса и медленно снимают конус в вертикальном направлении.

— Раствор, сформованный в виде усеченного конуса, встряхивают на столике 30 раз за (30+5) сек., после этого штангенциркулем измеряют диаметр конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение.

Читайте так же:
Жидкость для растворения цемента

Консистенцию раствора считают нормальной, если расплыв его по основанию оказался равным 106 — 115 мм. Если основание конуса окажется менее 106 мм, количество воды увеличивают, а если более 115 мм – количество воды уменьшают при приготовлении новой пробы раствора.

Водоцементное отношение (В/Ц), полученное при достижении расплыва конуса 106 — 115 мм, характеризует водопотребность раствора, его принимают для проведения дальнейших испытаний.

Лабораторный журнал:

ПоказателиОпытТребования ГОСТ
Навеска цемента, г Навеска песка, г Количество воды, мл Водопотребность В/Ц, % Диаметр расплыва (основание конуса), мм Консистенция раствора106-115 Нормальная

Изготовление образцов — балочек

— Из раствора нормальной консистенции изготовляют три балочки размером 4x4x16 см. Образцы — балочки в трехгнездовых металлических формах с насадкой. Перед формованием форму смазывают машинным маслом и проверяют стягивающие болты.

— Форму с насадкой жестко закрепляют в центре виброплощадки и заполняют раствором примерно на 1 см по высоте. Включают виброплощадку и секундомер (засекают время). В течение первых двух минут вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин. от начала вибрации виброплощадку отключают, снимают насадку, срезают ножом излишек раствора вровень с краями и маркируют образцы (на каждой балочке следует поставить номер группы и бригады).

Хранение образцов — балочек

— После формования форму с образцами помещают на сутки в ванну с гидравлическим затвором. Затем образцы осторожно вынимают из формы и укладывают в горизонтальном положении в ванну с водой, где хранят до момента испытания.

— Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Воду меняют через каждые 14 суток. Температура воды в ванне должна быть 20±2ºС.

— По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин. подвергают испытанию. Перед испытанием образцы насухо вытирают.

Определение предела прочности при изгибе

— Испытание балочек на изгиб производят на рычажном автоматическом приборе МИИ-100 или на гидравлическом прессе с помощью приспособления (рис. 3).

Рис. 3. Схема испытания образцов-балочек на растяжение при изгибе

— Образец — балочку устанавливают на опоры изгибающего устройства так, чтобы, его горизонтальные при изготовлении грани находились в вертикальном положении. Расстояние между центрами опорных элементов (валиков) 100 мм. Средняя скорость нарастания разрушающей нагрузки на образец должна быть 0,05±0.01 кН/с.

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

Лабораторный журнал:

№ образцаШирина балочки b,смВысота балочки h, смРасстояние между опорами,L, смРазрушающая нагрузка, N, кг(Н)Предел прочности, Rизг= , кгс/см 2 (МПа)Средний предел прочности из 2-х наибольших, МПа

Определение предела прочности при сжатии

— Полученные после испытания на изгиб шесть половинок палочек сразу же испытывают на сжатие (на гидравлическом прессе). Для передачи нагрузки образцу применяют специальные пластинки из нержавеющей стали (рис.4).

— Половинки балочек помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой плоскости образца (рис.4).

Образец с пластинками устанавливают точно по центру нижней плиты пресса и испытывают до разрушения. Средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть 2,0±0,5 МПа/с.

Предел прочности отдельного образца вычисляют как частное от деления величины разрушающей нагрузки (кгс) на рабочую площадь пластинки (см 2 ), т.е. на 25 см 2 .

Предел прочности при сжатии испытуемого цемента (вяжущего) вычисляют как среднее арифметическое значение четырех наибольших результатов испытания шести образцов.

Читайте так же:
Оборона тонна цементного раствора

Лабораторный журнал:

№ образцаРазрушающая нагрузка, кгс (H), NПлощадь пластинки, см 2 , 25Предел прочности, кгс/см 2 (МПа), Rсж=N/FСредний предел прочности из 4-х наибольших, МПа, Rсж cp

Определение активности цемента

Активность цемента устанавливают по среднему арифметическому значе­нию четырех наибольших результатов испытаний на сжатие шести половинок балочек в возрасте 28 суток.

Определение марки цемента

Марку цемента устанавливают по средним значениям предела прочности при сжатии и предела прочности при изгибе образцов – балочек, испытанных в возрасте 28 суток. При отнесении цемента к той или другой марке средний предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не ниже значении, приведенных в таблице 2 (см. приложение).

Обозначение марки принимают по величине гарантированной прочности при сжатии в кгс/см 2 .

ПоказателиСредний предел прочности, кгс/см 2 (МПа)Активность цемента, кгс/см 2 (МПа)Марка цемента, кгс/см 2 (МПа)
при сжатиипри изгибе
Опыт
Стандарт

По полученным результатам: среднему пределу прочности при сжатии ______ МПа и среднему пределу прочности при изгибе ______ МПа испытанный цемент относится к марке ______________.

По пределу прочности при сжатии в возрасте 28 суток цемент имеет активность _________ кгс/см 2 .

Общее заключение

Результаты физико-механических испытаний исследуемого цемента заносят в сводную таблицу, сравнивают с требованиями ГОСТ 10178-85 и делают заключение о соответствии показателей испытания требованиям ГОСТ

4.13. Определение марки портландцемента.

Марку цемента устанавливают по показателям предела прочности при изгибе и сжатии образцов балочек размером 40х40х160мм, изготовленных из пластичного цементного раствора состава 1:3 по массе (цемент: нормальный вольский песок) через 28 суток твердения.

Методика определения марки цемента состоит в следующем.

Сначала определяют консистенцию цементного раствора. Для этого отвешивают 1500г песка и 500г цемента, высыпают их в сферическуую чашу, смоченную водой, и перемешивают цемент с песком лопаткой в течение 1 минуты. Затем в центре сухой смеси делают лунку и вливают в нее 200г воды (В/Ц=0,4). После того, как вода впитается, еще раз перемешивают смесь в течениие1 минуты. Затем раствор переносят в механический смеситель, где его перемешивают в течение 2,5 минут. По окончании перемешивания определяют консистенцию цементного раствора. Для этого используют встряхивающий столик и металлическую форму-конус (рис.4.10).

Рис.4.10 Встряхивающий столик и форма-конус:

Перед укладкой смеси в конус внутреннюю поверхность его и стеклянный диск слегка увлажняют. Растворную смесь укладывают в форму-конус двумя слоями равной толщины. Каждый слой уплотняют металлической штыковкой. Нижний слой штыкуют 15 раз, а верхний — 10 раз. Во время укладки и уплотнения раствора конус прижимают рукой к стеклянному диску. Излишек раствора срезают ножом и форму-конус медленно поднимают. Вращая рукоятку маховика, встряхивают столик 30 раз в течение 30с, при этом конус цементного раствора расплывается. При помощи штангенциркуля или стальной линейки измеряют расплыв конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Консистенцию раствора считают нормальной, если расплыв конуса оказался равным 106-115мм. При меньшем расплыве раствор приготавливают заново, несколько увеличив количество воды затворения. Результаты заносят в таблицу.

Масса цемента, г

Масса песка (вольского), г

Продолжительность перемешивания цемента с песком, мин

Продолжительность перемешивания раствора вручную, мин

Продолжительность перемешивания раствора в мешалке

Количество штыкований нижнего слоя раствора

Количество штыкований верхнего слоя раствора

Количество встряхиваний на столике

Водопотребность раствора выражают в виде водоцементного отношения; его значение записывают в журнал и в дальнейшем пользуются при приготовлении раствора для образцов — балочек.

Рис. 4.11 Схема испытания образцов-балочек на изгиб и сжатие.

Читайте так же:
Как удалить остатки цементного раствора с камня

Образцы — балочки формуют в трехгнездных металлических формах. Форму тшательно собирают, внутреннюю поверхность стенок и поддона слегка смазывают машинным маслом. Цементный раствор нормальной консистенции для изготовления трех образцов-балочек приготовляют по той же методике, что и для определения нормальной густоты раствора. Подготовленную форму с насадкой прочно закрепляют на стандартной виброплощадке, создающей вертикальные колебания с амплитудой 0,35мм и частотой 2800-3000 колебаний в минуту. Готовый раствор укладывают в гнезда-формы (слоями приблизительно 1) см и включают виброплощадку. Затем в течение 2 минут вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 минут уплотнения виброплощадку выключают и снимают форму. Смоченным водой ножом срезают излишки раствора, зачищают поверхность образцов вровень с краями формы и маркируют образцы.

Готовые образцы в формах хранят в ванне с гидравлическим затвором в течение 242 часа. Затем их осторожно расформовывают и укладывают в горизонтальном положении в ванну с водой, где хранят до момента испытаний. Образцы в воде не должны соприкасаться между собой. Необходимо, чтобы объем воды в сосуде для хранения образцов был в четыре раза больше объема образцов. Температуру воды в ванне постоянно поддерживают 202 о С. Для определения марки цемента образцы-балочки через 28 суток с момента их изготовления испытывают на изгиб, а затем каждую из полученных половинок – на сжатие (рис. 4.11).

Испытание на изгиб производят на машине МИИ-100 (рис 4.5). Машина снабжена счетчиком, который автоматически, в зависимости от положения груза, показывает напряжение в балочке в данный момент испытания. В момент разрушения на счетчике остается показание предела прочности при изгибе. Предел прочности образцов цементного раствора при изгибе вычисляют как среднее арифметическое из двух наибольших результатов испытания трех образцов-балочек.

Испытание на сжатие половинок балочек производят на гидравлическом прессе. Для передачи нагрузки на половинки балочек применяют плоские стальные шлифованные пластинки размером 40х62,5 мм (площадь 25 см 2 ). Каждую половинку балочки помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к продольным стенкам формы, совпадали с рабочими поверхностями пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой стенке образца. При испытании образца на сжатие скорость увеличения нагрузки должна быть около 5 кН/с.

Предел прочности при сжатии Rсж, МПа, каждого образца вычисляют по формуле

где P – разрушающая нагрузка, кН;

S – площадь грани, см 2 .

Предел прочности при сжатии образцов, изготовленных из испытываемого цементного раствора, вычисляют как среднее арифметическое четырех наибольших результатов шести испытанных образцов. Результаты заносят в таблицу:

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Ускоренные методы определения активности и алюминатности цемента

Для наиболее полного использования возможности цемента и получения при минимальных его расходах бетона по высшими показателями качества необходимо знание строительно-технологических свойств применяемых цементов — не только его марки, но и содержания С3А, влияющего на скорость гвердения, отношение к тепловой обработке, экзотермию, морозо- и сульфатостойкость.

Данные на поставляемые цементы, содержащиеся в заводских паспортах, недостаточны, и зачастую требуют проверки. Использование цемента с неизвестными свойствами приводит или к его перерасходу, или к снижению качества бетона. Поэтому рациональное использование цемента непосредственно связано с разработкой и внедрением методов ускоренных испытаний, которые не подменяя стандартных, могут дать надежную информацию о его свойствах.

В основу методов ускоренного определения активности цемента и его алюминатности положено представление об истинном минералогическом составе поверхности зерен клинкера в момент затворения цемента водой [1]. В этом понятии выражен целый комплекс свойств цемента: тонкость помола и гранулометрия зерен, петрография и с-руктура клинкера, а также его фактическая гидратационная активность.

Читайте так же:
Как улучшить качество цементного раствора

Известно, Нто кристаллы активных минералов в клинкерах могут экранироваться пленками менее активных соединений, а сами кристаллы обладать различной степенью искажения решетки л содержать различные количества других компонентов в виде твердых растворов. Все это существенно влияет на активность цемента, четко отражается на действующем составе. Гак как гидратация идет на поверхности цементных зерен, не затрагивая сердцевину более крупных частиц, действующее количество минералов в цементе всегда меньше валового. Предлагаемые методы предназначены для ускоренного определения активности и алюмииатности всех портландцементов, регламентируемых ГОСТ 10178—76, за исключением шлакопортландцемента.

Метод определения активности (марки) цемента основан на выявлении действующего количества силикатных фаз — главных носителей его прочности. В качестве показателя этого количества принята концентрация гидролизной извести Са(ОН)2, выделяемой цементом после первых 5 ч гидратации в суспензии (В/Ц е20) при температуре 20°С; так как, кроме силикатов кальция, другие минералы клинкера извести не выделяют.

Согласно данным, гидролиз силикатов в цементном тесте за 5 ч происходит достаточно глубоко, а в разбавленных суспензиях ход его значительно ускоряется. По нашим данным, портландцемент Вольского завода марки М 400 за б ч гидратации выделяет в разбавленной суспензии около 27% всей извести, которая выделяется к 28-м сут. Аналогичные данные получены и для других портландцементов.

По интенсивности гидролиза силикатов в суспензии можно судить о действующем их количестве и истинном химическом потенциале силикатных фаз в данном цементе. В работе также отмечается, что, по мнению многих исследователей; свойства цементного камня в большой степени определяются в первые минуты и часы гидратации трехкальциевого силиката, поэтому отобранную по ГОСТ 22236—76 от поступившей партии цемента среднююю пробу перед испытанием обрабатывают, согласно указаниям ГОСТ 310.1—76, для устранения возможной неоднородности цемента в пределах партии — определяются нормальная густота теста, сроки схватывания и равномероность изменения объема. Затем в стеклянную колбу с притертой пробкой отмеряют В (мл) дистиллированной воды, рассчитанной по эмпиричеокой формуле:

От средней пробы отвешивают 10 г цемента и всыпают в воду, отметив в журнале время затворения. Колбу закрывают и при постоянном взбалтывании гидратируют цемент в течение 5 мин, после чего в течение следующих 5 мин суспензии дают отстаяться. Осветленную жидкость осторожно сливают в мерный цилиндр объемом 250 мл. Замечают количество слитой жидкости, удаляют ее, отмеряют в колбу такое же количество дистиллированной воды и добавляют 0,5 г тонкомолотого полуводного гипса. Колбу плотно закрывают и гидратируют цемент в течение 5 ч с момента затворения. Суспензия должна иметь температуру 20±1°С, каждые 15 мин ее Необходимо взбалтывать. Отступления от режима испытания искажают его результаты. Описанная операция способствует быстрому удалению растворившихся щелочей и свободной извести, поэтому необходимо стараться слить как можно больше жидкости, не допуская потери цемента. Через 5 ч часть суспензии (60—70 мл) быстро пропускают через бумажный фильтр, пипеткой отбирают 25 мл фильтрата, переносят в коническую колбу с 25 мл дистиллированной воды, добавляют 2— 3 капли метилоранжа и сразу титруют точно 0,1 н. раствором HC1 до перехода окраски из желтой в оранжевую. Отмечают объем в мл кислоты.

Активность цемента А, МПа, рассчитывают по формуле

Эмпирическая формула получена путем обработки экспериментальных данных по одновременному определению фактической активности портландцементов по ГОСТ 310.4.76 и показателя и для каждого из испытанных цементов. Сопоставление результатов испытаний портландцементов разных заводов, выполненных по ГОСТ 310.4.76 и по предлагаемому методу, показывает, что расхождение между ними не превышает 4—6% (см. таблицу).

Читайте так же:
Как сделать клинкер для цемента своими руками

Сущность метода определения алюминат ности заключается в селективной гидратации алюминатных фаз при одновременном блокировании силикатов кальция. Последнее достигается введением в цементное тесто с водой затворения свекловичного сахара в количестве 1% массы цемента. Исследования показали, что сахароза тормозит гидролиз силикатов, но значительно ускоряет гидратацию алюминатов и связывание их с гипсом в эттрингит. Вскоре после затворения цемента раствором сахара наблюдается рост температуры теста—оно схватывается и затвердевает. Можно предположить, что прочность затвердевшего теста в этих условиях является индикатором действующего числа фаз в данном цементе, так как только они и участвуют в твердении.

Испытание вяжущих материалов в г. Нур-Султан/Астана

Цементы относятся к минеральным вяжущим веществам, которые главным образом применяют при изготовлении строительных бетонов и растворов. Минеральные вяжущие вещества подразделяют: на воздушные вяжущие (воздушная известь, гипс, жидкое стекло и т. д.), гидравлические вяжущие (гидравлическая известь, портландцемент, глиноземистый и т. д.) и вяжущие автоклавного твердения (известково-зольные, известково-шлаковые и т. д.). Наиболее распространенными цементами являются портландцемент и его разновидности.

Почему нужно проводить испытание цемента в г. Нур-Султан/Астана

В настоящее время, на строительном рынке присутствует множество поставщиков цемента. Зачастую даже известные бренды не являются гарантией качества. В нашей практике было много случаев, когда данные паспортов качества на чисто клинкерный цемент марки 500 Д0 не соответствовали фактическим результатам испытаний. Причины самые разные – от недобросовестных поставщиков (просроченный цемент, некачественное хранение и перевозка, «описки» в документах о качестве и т. п.) до недобросовестных производителей (недожог клинкера, наличие недопустимых примесей).

Частичное решение данной проблемы – это приобретение цемента непосредственно у проверенного известного производителя. Но не все это могут себе позволить, так как цементные заводы, как правило, продают большими ежемесячными объемами с обязательным самовывозом. Кроме того, в летний период начинаются перебои с цементом. Потребитель цемента, чтобы не остановить, например, выпуск бетона, вынужден «перехватывать» цемент, где удастся, работать «с колес», разгружать цементы различных заводов в одну банку, что еще хуже. В связи с этим, необходим систематический контроль качества цемента, особенно актуальный на предприятиях, выпускающих собственную продукцию (бетон, раствор, сухие смеси и т.д.).

Надо проверять каждую партию цемента (номер партии указан в накладной или паспорте качества) независимо от вида транспорта (вагонная вертушка, цементовоз). Можно применять ускоренный метод определения марки цемента по прочности. Существуют различные методы экспресс оценки марочной прочности цемента, основанные как на определении удельной проводимости водоцементного раствора (приборы типа ИАЦ), так и на определении сокращения объема водоцементной смеси, происходящие при гидратации раствора (приборы контрактометры типа ВМ-7.7) и др.

Испытание сухих смесей в г. Нур-Султан/Астана

По существу сухие строительные смеси – это предварительно приготовленные на заводе порошкообразные смеси для производства растворов, мастик, клеев, красок и других тонкозернистых композитов. Для приготовления сухих смесей могут применяться различные минеральные вяжущие (цемент, гипс, известь), химические добавки, тонкодисперсные минеральные наполнители и фибры, применяемые в обычных бетонах и растворах. В настоящее время выпускается широкая номенклатура сухих смесей, применяемых при строительстве, реконструкции и ремонте зданий и сооружений.

Сухие смеси, в частности, применяются для кладочных, штукатурных, плиточных работ, устройства полов, выравнивания стен, потолков. Свойства сухих смесей характеризуются показателями качества смесей в сухом состоянии (зерновой состав), смесей, готовых к применению (подвижность плотность), и затвердевшего раствора (плотность образцов).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector