 |
Методы испытаний портландцемента
|
|
|
|
Общие сведения
Цементом называется порошкообразный строительный вяжущий материал, обладающий гидравлическими свойствами – способностью твердеть и длительно сохранять прочность как на воздухе так и в воде.
Согласно классификации, принятой ГОСТ 30515-97, цементы подразделяются по следующим признакам:
- по назначению – на общестроительные, используемые в изготовлении растворов и бетонов, и специальные, к которым предъявляются специальные требования;
- по виду клинкера – на основе портландцементного клинкера и глиноземистого клинкера.
Портландцемент в свою очередь в зависимости от наличия и вида добавок подразделяется на:
- Портландцемент без добавок (ДО) – гидравлическое вяжущее вещество, продукт тонкого измельчения портландцементного клинкера совместно с гипсом (3 - 5%). В клинкере, получаемом путем обжига до спекания сырьевой смеси определенного состава, должно содержаться до 70-80% силикатов кальция.
- Шлакопортландцемент – гидравлическое вяжущее, продукт совместного измельчения клинкера, гипса и гранулированного доменного шлака в количестве 21-80% по массе.
- Пуццолановый портландцемент – гидравлическое вяжущее, продукт совместного тонкого измельчения клинкера, гипса и активных минеральных добавок (пемзы, туфа, вулканического пепла, трасы, обожженные глины, диатомиты, трепела и опоки и др.) в количестве 20-40%.
Качество цемента зависит от химико-минералогического состава клинкера – продукта обжига до спекания тонкодисперсной однородной смеси определенного состава с преобладанием в ней силикатов кальция.
Химический состав клинкера характеризуется содержанием в нем различных оксидов (CaO – 63…67%; SiO2 – 21…25%; Al2O3 – 4…8%; Fe2O3 – 2…4%), а минералогический – количественным содержанием клинкерных минералов, образующихся в процессе обжига сырьевой смеси (3CaOSiO2 – алит – 45…60%; 2CaOSiO2 – белит – 20…30%; 3CaO Al2O3 Fe2O3 – алюмоферрит – 10…18%).
|
|
|
Важнейшим показателем качества цемента является его активность - показатель предела прочности при сжатии стандартных образцов, изготовленных из цементно-песчаного раствора нормальной густоты, в «возрасте» 28 суток влажного твердения. Величина активности, округленная до нижнего предела с учетом предела прочности при изгибе, называется маркой цемента.
Технические требования к портландцементу
Технические требования к портландцементу установлены ГОСТ 10178-85. Его качество оценивают следующими свойствами:
- марка по прочности: 300, 400, 500, 550 и 600 (в зависимости от значений предела прочности при изгибе и предела прочности при сжатии, не менее, определяют согласно таблице 1);
Таблица 1 – Требования к маркам портландцемента и его разновидностям
| Обозначение цемента | Марка | Предел прочности, при изгибе МПа (кгс/см2) в возрасте, сут, | Предел прочности, при сжатии МПа (кгс/см2), в возрасте, сут | ||
| ПЦ-Д0, ПЦ-Д5, ПЦ-Д20, ШПЦ | — | 4,4 (45) | — | 29,4 (300) | |
| 400 | 5,4 (55) | 39,2 (400) | |||
| 5,9 (60) | 49,0 (500) | ||||
| 6,1 (62) | 53,9 (550) | ||||
| 6,4 (65) | 58,8 (600) | ||||
| ПЦ-Д20-Б | 3,9 (40) | 5,4 (55) | 24,5 (250) | 39,2 (400) | |
| 4,4 (45) | 5,9 (60) | 27,5 (280) | 49,0 (500) | ||
| ШПЦ-Б | 3,4 (35) | 5,4 (55) | 21,5 (220) | 39,2 (400) |
- истинная плотность (используется в расчетах состава бетона или строительного раствора);
- насыпная плотность (используется в расчетах состава бетона или строительного раствора);
- тонкость помола - должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента сквозь сито с сеткой № 008 остаток на сите не превышал 15 % массы просеиваемой пробы;
- нормальная густота цементного теста (используется при расчете состава бетона);
- сроки схватывания: начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин, а конец - не позднее 10 ч с момента затворения;
|
|
|
- равномерность изменения объема при твердении: цемент должен показывать равномерность изменения объема при испытании образцов кипячением в воде.
2 Определение марки цемента
Технические требования
Марку цемента определяют по методике ГОСТ 310.4 по совокупности показателей предела прочности при изгибе и предела прочности при сжатии испытанием образцов-балочек размерами 40 
40 160 мм, изготовленных из цементно-песчаного раствора нормальной консистенции состава 
(по массе, где 
– расход цемента, 
– расход песка).
Раствор изготавливают на основе стандартного моно- или полифракционном песка, соответствующему ГОСТ 6139 - кварцевый природный песок с нормированным зерновым и химическим составом.
Порядок определения марки цемента:
- приготовление раствора (однородной смеси цемента, песка и воды) и оценка его консистенции;
- установление водоцементного отношения 
раствора нормальной консистенции;
- изготовление образцов-балочек;
- хранение образцов-балочек до момента испытаний;
- испытания образцов-балочек: определение предела прочности при изгибе 
и при сжатии 
;
- вывод о марке испытанного цемента и его активности 
.
2.2 Средства контроля (должны соответствовать требованиям ГОСТ 310.4):
- чаша сферическая и лопатка;
- встряхивающий столик и форма-конус;
- штыковка;
- штангенциркуль (металлическая линейка);
- форма металлическая трехгнездовая с насадкой;
- вибрационная площадка;
- прибор для испытания на изгиб;
- пресс для определения предела прочности при сжатии;
- пластинки для передачи нагрузки;
- весы.
Проведение испытаний
|
|
|
