Как определить марку цемента формула

Определение марки портландцемента

Одним из основных свойств портландцемента является его способность твердеть при взаимодействии с водой и переходить в камневидное состояние, при этом цементный камень приобретает высокую прочность. ПЦ характеризуется маркой. Марку цемента определяют по пределу прочности при изгибе образцов призм размером 40x40x160 мм и при сжатии их половинок, изготовленных из цементно – песчаного раствора состава 1:3 ( по массе) на стандартном Вольском песке при водоцементном отношении В/Ц= 0,4, при этом их консистенция по расплыву конуса после 30 встряхиваний на столике должна характеризоваться диаметром в пределах 106…115 мм.

Балочки из раствора хранят в формах над водой в течении 24 + — 2ч, помещая в ванну с гидравлическим затвором. Далее их расформовывают и хранят в воде при температуре ( 20 + — 2) °С в течении 27 суток. Через 28 суток с момента изготовления балочки извлекают из воды и испытывают на прочность при изгибе, а полученные половинки на сжатие. Показатель предела прочности при сжатии, достигаемого через 28 суток стандартного твердения, вычисляют как среднее арифметическое 4 наибольших результатов испытания. Его называют активностью цемента. При этом их образцы (балочки и их половинки) при испытании должны иметь предел прочности при изгибе и сжатии не ниже значений, приведенных в таблице.

По величине активности цемента устанавливают марку цемента. Например, если при испытании цемента установлено активность 42 МПа, то его относят к марке 400. Портландцементы разделяют на марки 400, 500, 550 и 600; минимальные значения пределов прочности при сжатии и изгибе, соответствующие определенным маркам, приведены в таблице.

Проведение испытания

1. Для определения консистенции цементного раствора отвесить 1500г песка и 500г цемента, высыпать их в предварительно протертую мокрой тканью сферическую чашу, перемещать цемент с песком лопаткой в течении 1 мин.

2. В центре сухой смеси сделать лунку, вливать в неё воду в количестве 200г (В/Ц=40), дать воде впитаться в течение 0,5 мин и перемешать смесь в течение 1 мин.

3. Раствор перенести в предварительно протертой мокрой тканью, чашу мешалки и перемешать в последовательности в течение 2,5 мин (20 оборотов чаши мешалки).

4. Форму конус установить в центре диска встряхивающего столика. Внутреннюю поверхность конуса и диск столика перед испытанием протереть влажной тканью.

5. По окончанию перемешивания заполнить раствором конус на половину высоты и уплотнить 15 раз штыкованиями металлической штыковой.

6. Наполнить конус раствором с небольшим избытком и штыковать10 раз после уплотнения верхнего слоя избыток раствора срезать ножом вровень с краями конуса, затем снять в вертикальном направлении.

7. Раствор встряхнуть на столике 30 раз, после чего штангенциркулем измерить диаметр конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направления и взять среднее значение. Расплыв конуса с В/Ц=0,40 должен быть в пределах 106-115 мм. Если расплыв конуса окажется менее 106 мм, количество воды увеличить для получения расплыва конуса 106-108 мм, если расплыв конуса окажется более 115мм, количество воды уменьшают для получения расплыва 113-115мм и сжатии.

8. Перед изготовлением образцов внутреннюю поверхность стенок форм и поддона слегка смазать машинным маслом. Стыки наружных стенок друг с другом и с поддоном формы промазать тонким слоем солидола или другой смазкой.

9. На собранную форму установить насадку и промазать снаружи густой смазкой стык между формой и насадкой.

10. Для уплотнения раствора, форму балочек с насадкой жестко закрепить в центре виброплощадки. Форму по высоте наполнить приблизительно на 1 см. Раствором, включить виброплощадку в течении первых 2мин вибрации все гнёзда формы равномерно небольшими порциями заполнить раствором. По исчерпании 3 мин от начала вибрации виброплощадку отключить. Форму снять с виброплощадки, срезать ножом смоченным водой излишек раствора, загладить поверхность образцов вровень с краями Формы и маркировать их.

11. После изготовления образцов в формах хранить 24 + — 2ч. В ванне с гидравлическим раствором. По истечении времени хранения образцы осторожно расформировать и укладывать в ванны с питьевой водой в горизонтальном положении так, чтобы они не соприкасались друг с другом. Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Воду менять через каждые 14 суток.

12. По истечении срока хранения образцы вынуть из воды и не позже чем через 30мин можно подвергать испытанию. Непосредственно перед испытанием образцы должны быть вытерты насухо.

13. Для определения предела прочности при изгибе образец установить на опорные элементы прибора таким образом, чтобы его горизонтальные при изготовлении грани находились в вертикальном положении. Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое значение 2-х наибольших результатов испытаний 3-х образцов.

Расчёт предела прочности производят по формуле:

где Р — разрушающая нагрузка, Н или кгс.

14. Полученные после испытания на изгиб 6 половинок балочек сразу же подвергают испытанию на сжатие. Половинку поместить между пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилагали к стенкам, находилась на плоскостях пластинок, а углы пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой плоскости образца. Образец вместе с пластинками центрировать на опорной плите пресса.

Расчёт предела прочности производят по формуле:

= Р : 25 ,

где 25 — площадь пластины, см 2 ;

Р — разрушающая нагрузка (показания прибора), Н или кгс .

В зависимости от предела прочности при осевом сжатии и изгибе устанавливают активность и марку цемента.

Таблица 2–Требования к маркам портландцемента и его разновидностей

Наименование цемента Марка цемента Предел прочности, МПа (кгс/см 2 )
при сжатии при изгибе
ПЦ М400 40(400) 5,5 (55)
М500 50(500) 6,0(60)
М550 55(550) 6,2(62)
М600 60(600) 6,5(65)
БТЦ М400 40(400) 5,5 (55)
М500 50(500) 6,0(60)
ШПЦ М300 30(300) 4,5 (45)
М400 40(400) 5,5 (55)

15. Результат испытаний записать в таблицу.

Таблица 3–Вид цемента и его характеристика

Вид цемента В/Ц Расплыв конуса, мм Разрушающая нагрузка при испытании балочек на изгиб, Н Предел прочности при изгибе, МПа Разрушающая нагрузка при испытании половинок балочек на сжатие, Н Предел прочности при сжатии, МПа Марка цемента

Контрольные вопросы:

1. С какой целью определяется нормальная густота цементного теста?

2. Что называется началом схватывания?

3. Почему начало схватывания и конец схватывания нормируются ГОСТом?

4. Что такое активность цемента?

5. Как определить марку цемента?

Литература:

1. Попов Л. П. « Лабораторный практикум» по предмету: « Строительные материалы и детали» Москва , Стройиздат, 1988г.

2. Киреева Ю. И., Лазаренко О.В. « Строительные материалы и изделия», Москва, Стройиздат, 1988г.

Лабораторная работа №8

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник

Марки цемента — виды и расшифровка

Цемент служит для связывания наполнителей строительных растворов. Он представляет собой порошок тонкого помола, меняющий свои химические и физические свойства при контакте с водой, другими жидкостями. При этом образуется пластичная масса, которой можно придать любую форму, а после ее застывания – твердый камень. Свойства растворов зависят от марки цемента, поэтому нужно знать, что это за параметр, насколько он влияет на технические и эксплуатационные свойства смеси.

Свойства и характеристики цемента

Марки цемента отражают основные характеристики, необходимые для приготовления качественных строительных растворов. Этот материал производится из клинкера, составляющего основную его массу. Они изготавливаются путем обжигания известняка и глины с последующим измельчением в тонкие порошки. Чем меньше фракция вяжущего неорганического компонента, тем быстрее застывает строительный раствор. Для улучшения свойств добавляются минеральные примеси – пириты, бокситы, трепелы. К основным характеристикам материала относят:

  • Прочность – выдерживаемая образцом механическая нагрузка. В образец входят 25% вяжущего и 75% чистого кварцевого песка. Залитый в форму образец 10х10х10 см разрушается для определения давления. Марки цемента классифицируются именно по прочности получившегося раствора.
  • Время схватывания – важнейший параметр, влияющий на скорость работ, особенно при низких температурах. Для ускорения в смесь добавляется гипс или другие присадки.
  • Морозоустойчивость – количество циклов замерзания и оттаивания, чтобы ее повысить – в состав добавляют древесный пек или абиетат натрия.

Применение различных добавок помогает получать составы с заданными техническими характеристиками:

  • Быстросхватывающийся состав;
  • Сульфатостойкий, применяющийся при строительстве гидротехнических конструкций;
  • Расширяющийся водонепроницаемый;
  • Составы с пластификаторами для работы при низких температурах;
  • Облицовочные материалы, составы для отделки помещений;
  • Нормированный цемент с заданными свойствами.

Что означает марка цемента?

Маркировка цемента позволяет точно охарактеризовать состав материала, его технические свойства. В настоящее время маркировка производится согласно ГОСТ 31108-2003. Указывается полное название материала – портландцемент, сульфатостойкий или другой цемент. Далее обозначается вяжущий компонент:

  • ЦЕМ I – обычный портландцемент;
  • ЦЕМ II – портландцемент с присадками до 35%;
  • ЦЕМ III – портландцемент со шлаком до 95%;
  • ЦЕМ IV – пуццолановый состав до 55%;
  • ЦЕМ V – композитная смесь.

Указывается основная добавка – это может быть композит (К), шлак (Ш), пуццолан (П), известняк (И), подготовленная зола уноса (З), микрокремнезем (МК). Их применение позволяет достигнуть водостойкости, быстрого схватывания или других нужных свойств.

Непосредственно марка обозначается М с числовым индексом, который показывает предел прочности на сжатие конкретного образца согласно проведенным испытаниям. Например, М200 выдерживает давление 200 кг/см³ или 15 МПа. Результаты измерений заносятся в таблицы, в которых отражается не только марка, но и современная характеристика – класс прочности.

Класс Марка Предельная нагрузка
МПа кг/см³
В7,5 М100 7,5 100
В15,0 М200 15,0 200
В22,5 М300 22,5 300
В32,5 М400 32,5 400
В42,5 М500 42,5 500
В52,5 М600 52,5 600

Для получения специальных марок к ним добавляются сырьевые присадки, используются технологии, которые придадут им заданные свойства. К таким материалам относят:

  • Глиноземные цементы. Их производят путем обжига алюминатного шлака, бокситов и известняка при температуре 1600 С°. После помола такие составы, благодаря высокому содержанию алюмината кальция, интенсивно реагируют с водой, поэтому набирают 90% заданной твердости всего за сутки. Еще через двое суток набирается заданная марка прочности бетона М400-М600. При гидратации этого типа вяжущего выделяется много тепла, что допускает его применение при низких температурах.
  • Добавление гидроалюмината кальция, гипса и других компонентов, позволяет получить безусадочный, расширяющийся или напрягающий материал. Такие смеси твердеют в воде, не изменяют объем или расширяются при схватывании, уплотняются или самонапрягаются.
  • Шлакощелочной цемент с высоким содержанием доменного гранулированного шлака, размолотого в тонкий порошок. Это добавляет строительным растворам морозостойкости, устойчивости к коррозии, агрессивным средам. Отлично подходит для гидротехнических сооружений, имеет среднюю скорость набора прочности.

Как определить марку цемента?

Марка цемента определяется на специальном оборудовании в лабораторных условиях, исходя из прочности образца. Для этого берется испытываемый образец, к одной части вяжущего добавляется три части очищенного кварцевого песка для получения опытного раствора.

Смесь тщательно перемешивается с добавлением воды, заливается в 6-10 форм размерами 10х10х10 см. Образцы выдерживаются на протяжении 28 суток, за которые он затвердевает на 98% от расчетной твердости. После этого выбирается образец, укладывается под пресс и измеряется давление, при котором он разрушается.

Измерения осуществляются на шести произвольно выбранных образцах. Из них выбирается 4 образца с самым большим давлением, необходимым для разрушения, рассчитывается среднее значение. По результатам определяется марка и класс прочности цемента, соответственно в МПа и кг/см³.

Применение разных марок

Область применения цемента зависит от его марки и характеристик обуславливающих его свойства. К основным видам относят:

  • М300 – самая дешевая марка, используемая в одноэтажном, частном строительстве.
  • М400 – применим для изготовления железобетонных конструкций, приготовления стандартных бетонов, штукатурных растворов, кладки кирпича, бетонирования наземных и подземных конструкций.
  • М500 используется в мостовых опорах в воде или на суше, поскольку обеспечивает повышенную прочность, применяется при возведении коммуникаций и сооружений, выполнения ремонтных работ.
  • М600 предназначен для производства высококачественных сборных конструкций с высокими требованиями по прочности, морозостойкости.
  • М700 применяется для бетонов с классом прочности от В35, применяемых в конструкциях с высоким механическим напряжением.

Различные марки портландцемента могут изменять свои свойства за счет добавок, повышающих скорость схватывания, морозостойкость, заливки при повышенной влажности.

Применение цементов зависит от его разновидности, состава и свойств:

  • Портландцемент – бетонные монолиты, железобетонные конструкции.
  • Шлакопортландцемент – монолиты, в том числе подземные, подводные.
  • Пуццолановые составы – сборные конструкции, подводные и подземные монолиты.
  • Глиноземные – применяются при ремонтах, устранении повреждений благодаря высокой скорости схватывания. С повышением концентрации глинозема повышаются жаростойкие свойства получаемых материалов.
  • Гипсоглиноземные – используются для водонепроницаемых бетонов, расширяющихся и безусадочных материалов.
  • Цветные и белые материалы – применяются при внутренних и внешних отделочных работах.

Правильный подбор марки цемента позволит получить строительный материал с заданными характеристиками. Сочетание компонентов смеси, в соответствии с которыми произведен продукт, даст возможность изготовить бетон необходимого класса прочности, скорости затвердевания. Дополнительные параметры обеспечивают свойства состава для его применения в особых условиях – высоких и низких температурах, повышенной влажности, вибрации, других негативных воздействиях. Маркировка и другие свойства вяжущего отражаются его упаковке.

Источник

 Построй сам
Adblock
detector