Как получить цементное тесто

Цементное тесто

При возведении домов или других сооружений из цемента для начала необходимо сделать заготовку — цементное тесто. Оно характеризуется способностью минеральных вяжущих веществ при затворении их водой или водными растворами солей образовывать массы в виде теста, превращающиеся со временем в камень, который длительное время сохраняет прочность. Это объясняется протеканием рядом химических реакций между водой или водным раствором солей и вяжущим веществом. В результате этого взаимодействия образуются новые твердые минералы, обуславливающие превращение цементного теста в искусственный камень, подходящей прочности. Возникновение этих минеральных образований проявляется через:

• химический и минералогический состав вещества;
• степень его дисперсности;
• наличие химически активных минеральных добавок;
• физическое состояние той среды, где происходит взаимодействие вяжущего вещества с водой.

Для получения нормальной густоты цементного теста, так как коэффициент цемента зависит от количества воды затворения, введен стандартный показатель, который выражается в процентах. Он определяет регламентированное количество воды в тесте. Например, для получения нормальной густоты цементного теста (гипсового или эстрих-гипсового), расходуют 30-35% воды по отношению к сухому веществу.

Скорость любой химической реакции в значительной степени зависит от внешней среды, в которой она протекает. Изменение температуры является самым важным фактором, влияющим на скорость реакции. При более высокой температуре скорость схватывания и твердения вяжущих веществ усиливается. Создание оптимальных температурно-влажностных условий при применении минеральных вяжущих имеет определенное технологическое значение.

Ознакомьтесь также с марками цемента.

На данной странице сайта мы предлагаем оставлять свои отзывы.

НОРМАЛЬНАЯ ГУСТОТА ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Цементное тесто

Цементное тесто должно обладать такой растекаемостью, при которой расплыв образца в виде конуса из этого теста составил бы не менее 180 и не более 250 мм. [1]

Цементное тесто , приготовленное путем смешивания цемента с водой, имеет три периода твердения. Вначале, в течение 1 — 3 ч после затворения цемента водой, оно пластично и легко формуется. Потом наступает схватывание, заканчивающееся через 5 — 10 ч после затворения; в это время цементное тесто загустевает, утрачивая подвижность, но его механическая прочность еще невелика. Переход загустевшего цементного теста в твердое состояние означает конец схватывания и начало твердения, которое характерно заметным возрастанием прочности. Твердение при благоприятных условиях длится годами — вплоть до полной гидратации цемента. [2]

Цементное тесто представляет собой концентрированную водную суспензию, обладающую характерными свойствами структурированных дисперсных систем: прочностью структуры, пластической вязкостью, тиксотропией. В цементном тесте твердые частицы суспензии связаны вандерваальсовыми силами и сцеплены вследствие переплетения покрывающих их гидратных оболочек. Структура цементного теста разрушается при механических воздействиях ( перемешивании, вибрировании и т.п.), но после прекращения воздействий структурные связи в системе вновь восстанавливаются. При твердении объем теста большинства вяжущих материалов изменяется: цементного, известкового — уменьшается; гипсового — увеличивается. Исключение составляют специальные расширяющиеся и безусадочные цементы. [3]

Цементное тесто , твердея, связывает зерна заполнителей, и получается искусственный каменный материал — бетон. [4]

Цементное тесто должно обладать такой растекаемостью, при которой расплыв образцов в виде конуса из этого теста составил бы не менее 180 мм. [5]

Цементное тесто для изготовления образцов затворяют вручную в количестве, достаточном для одновременного изготовления трех образцов. Для этой цели 1 6 кг цемента и 0 8 кг воды ( пресной) перемешивают в сферической чашке в течение 3 мин. Тесто при непрерывном перемешивании разливают в формы. Гнезда заполняют последовательно в два приема: в первый прием тесто заливают примерно наполовину высоты формы, а во второй — гнездо заполняют тестом вровень с краями насадки без избытка. Заливать тесто следует как можно быстрее. Через 1 ч с момента затворения насадку снимают и поверхность цементного теста выравнивают ножом. [6]

Цементное тесто твердеет от гидратации, представляющей сложный химический и физико-химический процесс взаимодействия цемента с водой. [7]

Цементное тесто должно обладать такой растекаемостью, при которой рас-плыв образца в виде конуса из этого теста составил бы не менее 180 мм. [9]

Цементное тесто для изготовления образцов затворяют вручную в количестве, достаточном для одновременного изготовления трех образцов. Для этой цели 1600 г цемента и 800 г воды ( пресной) перемешивают в сферической чашке в течение 3 мин. Тесто при непрерывном перемешивании разливают в формы. Гнезда заполняют последовательно в два приема: в первый прием тесто заливают примерно на половину высоты формы, а во второй — гнездо заполняют тестом вровень с краями надставки без избытка. Заливку следует производить как можно быстрее. Через 1 ч с момента затворения насадку снимают и поверхность цементного теста выравнивают ножом. [10]

Цементное тесто должно обладать такой растекаемостыо, при которой расплав образцов в виде конуса из этого теста составляет не менее 180 мм. [11]

Цементное тесто приготовляют на механизированной мешалке в соответствии с инструкцией, приложенной к этой мешалке. [12]

Цементное тесто для изготовления образцов затворяют вручную в количестве, достаточном для одновременного изготовления трех образцов. Для этого 1600 г цемента и 800 г воды ( пресной) перемешивают в сферической чашке в течение 3 мин. [14]

Цементное тесто может быть приготовлено вручную или при помощи механизированной мешалки. [15]

Источник

Лабораторная работа №14. Определение строительно-технических свойств цемента

Приготовление массы

Компоненты цементного теста – это вода и сухое вяжущее. При смешении они вступают в реакцию химическую реакцию, получается пластичная масса, именуемая цементным тестом.

Соединение воды и цемента осуществляют в лабораторной лопастной мешалке. Для отдельных типов цемента используют индивидуальные пропорции воды и сухого вяжущего.

Тип цемента	Отношение воды и цемента В/Ц
I, II	0,50
III-Об	0,60-1,30
III-Ут	0,30-0,40

В ёмкость наливают воду, далее вводят вяжущее и смешивают их в среднем 180 секунд согласно требованию ГОСТ 26798.1-96 «Цементы тампонажные. Методы испытаний».

Сроки схватывания цементного теста

Материалы и оборудование: прибор Вика с иглой, сферическая чашка с лопаткой, весы технические, металлическая линейка, секундомер.

Одним из технических свойств, характеризующих возможность использования вяжущих свойств для строительных целей, являются сроки схватывания и твердения. Для таких вяжущих как портландцемент, пуццолановый цемент, шлакопортландцемент начало схватывания должно наступать не ранее чем через 45мин, а конец схватывания — не позднее 10 часов. Начало и конец схватывания цементного теста определяют при помощи прибора Вика, у которого пестик заменяется на иглу диаметром 1 мм и длиной 50 мм.

За начало схватывания принимается время от начала затворения цемента водой до того момента, когда стальная игла, плавно погружаясь от поверхности цементного теста не дойдет до дна кольца на 1 мм, а за конец схватывания цементного теста — время от затворения цемента водой и до проникновения иглы прибора Вика в тесто на глубину не более чем на 1 мм.

Для определения сроков схватывания приготавливают цементное тесто нормальной густоты и укладывают его в кольцо прибора Вика так же, как и в предыдущем опыте. Иглу прибора доводят до соприкосновения с поверхностью теста и закрепляют стержень стопором, затем освобождают его, давая игле свободно опускаться. Иглу погружают в тесто каждые 10 минут, передвигая кольцо после каждого погружения для того, чтобы игла не попадала на прежнее место. После каждого погружения иглу вытирают, закрепляя в исходное положение. Данные исследований заносят в табл.3.

№ опыта	Наименование материала	Количество вяжущего, г	Нормальная густота, %	Схватывание, мин
Начало	Конец

Активность цемента

Материалы и оборудование: растворомешалка, сферическая чашка с лопаткой, встряхивающий столик и форма-конус, штыковка, формы для изготовления образцов-балочек, вибрационная площадка, весы технические, металлическая линейка, ванна с гидравлическим затвором.

В соответствии с требованиями нормативных документов технические свойства цементов характеризуются величиной предела прочности при изгибе и величиной предела прочности при сжатии. Для определения величин этих показателей изготавливают образцы-балочки размером 40x40x160 мм, в состав которых входит цементно-песчаная смесь в соотношении цемент: песок — 1:3. В качестве нормального песка для испытания цемента применяют природный кварцевый песок с зернами округлой формы размером 0,5…0,9 мм, содержащий не менее 0,8% оксида кремния и не более 5%

глинистых и пылевидных частиц.

Требования к цементам по прочности (ГОСТ 10178, ГОСТ 969)

Цемент	Марка	Предел прочности При изгибе, МПа (кгс/см2), в возрасте, суток	Предел прочности при сжатии, МПа (кгс/см2), в возрасте, суток
Быстротвердеющий портландцемент	4(40) 4,5 (45)	5,5 (55) 6,0 (60)	25 (250) 28 (280)	40 (400) 50 (500)
Шлакопортландцемент	3,5 (35)	5,5 (55)	20 (200)	40 (400)
Глиноземистый цемент
3,5 (35) 4,0 (40) 4,5 (45)	5,5 (55) 6(60) 6,5 (65)	20 (200) 27,5 (275) 35 (350)	40 (400) 50 (500) 60 (600)

Активностью портландцемента называют предел прочности при сжатии половинок балочек, приготовленных из цементно-песчаной смеси в соотношении 1:3, хранящихся 1-е сутки в воздушно-влажностных условиях и 27 суток в воде и испытанных в возрасте 28 суток. В зависимости от активности портландцемента с учетом его предела прочности при изгибе он подразделяется на марки: М400, 500 и 600, Численное значение марки цемента соответствует минимально допустимому среднему значению предела прочности образцов при сжатии, МПа.

В чашу, протертую влажной тканью (см.рис.2), всыпают 500г испытуемого цемента и 1500г нормального кварцевого песка, перемешивают до однородной смеси. 200г воды (при В/Ц=0,4) вливают в цементно-песчаную смесь и перемешивают до однородного состояния, которую затем помещают в лабораторную растворомешалку и перемешивают в течений 2,5 минут или 20 оборотов чаши.

Рис. 2. Чаша и скребок для приготовления цементного теста.

Далее смесь помещают в конус, расположенный на встряхивающем столике (см.рис.3).

Рис.3. Встряхивающий столик для определения удобоукладываемости раствора

Штыковкой смесь уплотняют в два приема: сначала пятнадцатью нажимами, потом десятью. После выравнивания поверхности смеси металлической линейкой форму-конус снимают и встряхивают 30 раз со скоростью один оборот за одну секунду. После этого линейкой в двух перпендикулярных направлениях измеряют основание конуса — его расплыв. Если диаметр расплыва равен 106…115 мм, то консистенция растворной смеси соответствует нормативным требованиям. В случае несоответствия расплыва конуса производят корректировку раствора с изменением количества воды или цементно-песчаной смеси в соответствующей пропорции.

Из цементного раствора нормальной консистенции формуют образцы-балочки в металлической форме (на три ячейки), слегка смазанной машинным маслом. Форма заполняется до половины раствором, которую помещают на виброплощадку, включают ее и постепенно заполняют форму смесью. Вибрирование смеси составляет 3 минуты, затем смесь заглаживают лопаткой, форму помещают в ванну с гидравлическим затвором так, чтобы она находились над водой. В закрытой ванне образцы твердеют одни сутки. Через 24 чобразцы извлекаются из формы ипомещаются на 27суток в воду. Воду периодически заменяют. Через 28 суток образцы-балочки вынимают из воды, протирают влажной тканью и подвергают испытаниям на изгиб на приборе МИИ-100 (см.рис.4), а затем при помощи пластинок передачи нагрузки и гидравлического пресса Р-10 прочности на сжатие.

Рис.4. Прибор типа МИИ-100 с приспособлением для испытания балочек

Вначале, перед испытаниями, штангельциркулем измеряют геометрические размеры и на технических весах их массу, вычисляют объем и среднюю плотность затвердевшего раствора. После испытания трех образцов-балочек на изгиб получается шесть половинок, которые затем испытывают на сжатие. Результаты испытаний заносят в табл.5. При подсчете среднего арифметического значения шести результатов испытаний отбрасываются два наихудших.

Предел прочности при изгибе определяют как среднее арифметическое двух наибольших результатов испытаний трех образцов. Полученные после испытаний на изгиб в результате излома шесть половинок балочек сразу же испытывают на сжатие. Для передачи нагрузки на половинки балочек пользуются специальными стальными пластинками размером 40 х 62,5 мм. Каждую половинку балочки помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к продольным стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцовой гладкой стенке образца. Образец вместе с пластинками подвергают сжатию на гидравлическом прессе. Скорость нарастания нагрузки должна составлять (2 ± 0,5) МПа [(20 ± 5) кгс/см2] в 1 с. Предел прочности при сжатии отдельного образца вычисляют как частное от деления разрушающего груза на рабочую площадь пластинки, т.е. 25 см2. Средний предел прочности определяется из четырех наибольших результатов испытаний.

№ образца

Разрушающая нагрузка, кг

Площадь поперечного сечения, см2

Предел прочности при изгибе, МПа

Предел прочности при сжатии, МПа

Марка цемента

Измерение густоты

«Нормальная густота» — это термин, относящийся исключительно к цементному тесту, помогает определить водопоглощение вяжущего, показатель которого учитывается в результате замеса рабочих растворов в правильных пропорциях для создания качественных конструктивных элементов.

Определение «нормальной» густоты цементного теста осуществляют на основании правил ГОСТ 310.3-76 с использованием прибора Вика. В опыте не обойтись без пестика из нержавейки длиной 5 см и диаметром 1 см с полированным наконечником.

Смесь готовят таким образом:

• В конусовидную чашку насыпают 400 граммов сухого цемента горкой;
• Лопаткой в вершине насыпи делают углубление и вливают в него 25-28% от массы порошка (100…112 мл)
• Выжидают 30 секунд, пока жидкость проникает в цемент;
• Далее в течение 5 минут вымешивают массу до однородного состояния с растиранием.

Далее производят испытательные действия:

• В кольцо со смазанными техническим маслом внутренними стенками укладывают получившуюся массу, простукивают о столешницу, снимают излишки, устанавливают в прибор Вика под штатив;
• Откручивают фиксатор и пестик на стержне вводится в цементное тесто;
• Спустя 30 секунд оценивают проникновение.

«Нормальной» густотой называют явление, когда конец пестика не вошел до дна кольца на 5-7 см. Если заглубление показало меньший результат, делают повторный замес, увеличивая количество жидкости. Пестик достиг стеклянного основания – действия повторяют с меньшим количеством воды, значит цементное тесто получилось очень жидким.

Вяжущие. Бесклинкерные вяжущие для бетона

Нормальную густоту цементного теста, характеризующуюся количеством воды, % от массы цемента, определяют по его консистенции, которая при испытании на приборе Вика соответствует погружению пестика на расстояние 5—7 мм от дна (глубина погружения 33—35 мм).

Испытание проводят в следующем порядке. Вначале проверяют работу прибора, а кольцо и пластину смазывают маслом. Затем механизированным или ручным способом приготавливают цементное тесто из 400 г цемента и воды, количество которой берут ориентировочно (например, для портландцемента 25%). После тщательного перемешивания (5 мин) полученным тестом в один прием наполняют коническое кольцо, 5—6 раз встряхивают, ударяя пластинку о стол, и срезают ножом избыток теста, выравнивая его поверхность по ободу кольца. Сразу же, осторожно отпуская стержень, доводят пестик до соприкосновения с поверхностью цементного теста в кольце и фиксируют его в этом положении стопорным винтом. Затем, быстро отпуская винт, дают возможность пестику опуститься в цементное тесто. Величину погружения пестика измеряют по миллиметровой шкале через 30 с после освобождения стержня. Если измеренная консистенция не соответствует тесту нормальной густоты, то приготавливают новые порции с соответствующим изменением содержания воды (с точностью до 0,25%) и опыт повторяют.

Сроки схватывания цементного теста.

Начало и конец схватывания цементного теста определяют с помощью прибора Вика, но взамен пестика в стержне укрепляют иглу. С помощью добавочного груза обеспечивается постоянство веса движущегося стержня с принадлежностями. Сроки схватывания определяют на тесте нормальной густоты, уложенном в кольцо так же, как и в предыдущем испытании.

Иглу прибора доводят до соприкасания с поверхностью цемента и в этом положении стержень фиксируют стопорным винтом. Затем винт отпускают, и игла погружается в цементное тесто. В начальный период испытания во избежание повреждения при ударе о пластинку в процессе погружения в цементное тесто иглу нужно слегка придерживать. По мере загустевания теста иглу можно опускать свободно. После каждого погружения ее необходимо протирать. Опуская иглу, через каждые 5 мин фиксируют момент, когда она не будет доходить до пластинки на 1—2 мм. Время от начала затворения цементного теста до этого момента называют началом схватывания.

После определения начала схватывания иглу продолжают опускать каждые 15 мин до тех пор, пока она будет опускаться в цементное тесто не более чем на 1 мм. Время от начала затворения теста до этого момента считают концом схватывания. Для определения сроков схватывания применяют также шестигнездные автоматизированные приборы.

Ложное схватывание цементного теста.

Испытание на ложное схватывание проводят на приборе Вика. Вначале определяют консистенцию теста, при которой пестик за 30 с опускается на 33—37 мм. Затем приготавливают новую порцию цементного теста такой же консистенции, но погружают пестик через 5 мин после затворения. Если при этом за 30 с пестик опустится на глубину не менее 10 мм, то цемент ложного схватывания не имеет.

Физически ложное схватывание представляет собой быстрое загустевание смесей после их затворения до начала схватывания цементного теста. Считают, что явление ложного схватывания вызывается обезвоживанием гипса при его помоле, а иногда и длительным хранением цемента.

Нормальную густоту цементного теста характеризуют количеством воды затворения, выраженным в процентах от массы цемента.

Пробу цемента подготавливают по ГОСТ 310.1.

Нормальной густотой цементного теста считают такую его консистенцию, при которой пестик прибора Вика, погруженный в кольцо, заполненное тестом, не доходит на 5-7 мм до пластинки, на которой установлено кольцо. Водопотребность портландцемента в пределах от 22 до 28 %.

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.

Прибор Вика (рис. 1) имеет цилиндрический металлический стержень 1

, свободно перемещающийся в обойме станины
2
. Для закрепления стержня на требуемой высоте служит стопор-нос устройство
3
. Стержень снабжен указателем
4
для отсчета перемещения его относительно шкалы
5
, прикрепленной к станине. Шкала имеет цену деления 1 мм.

При определении нормальной густоты цементного теста в нижнюю часть стержня вставляют металлический цилиндр-пестик 6

Пестик должен быть изготовлен из нержавеющей стали с полированной поверхностью (рис. 1). Поверхность пестика должна быть чистой.

Рис. 1. Прибор Вика: 1 –цилиндрический металлический стержень; 2 –обойма станины; 3 – стопорное устройство; 4 – указатель; 5 – шкала; 6 – пестик; 7 – игла

Кольцо к прибору Вика и пластинка, на которую устанавливают кольцо, должны быть изготовлены из нержавеющей стали, пластмассы или другого не впитывающего воду материала.

Для приготовления цементного теста применяют чашу сферической формы (рис. 4), изготовленную из нержавеющей стали. Лопатку для перемешивания цементного теста изготовляют из упругой нержавеющей стали. Основные размеры лопатки указаны на рис. 5.

Рис. 2. Рабочая часть пестика Рис. 3. Кольцо к прибору Вика

Рис. 4. Чаша для приготовления теста Рис. 5. Лопатка для перемешивания

Для 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 прилипания воды сначала осторожно перемешивают, а затем энергично растирают тесто лопаткой.

Продолжительность перемешивания и растирания составляет 5 мин с момента приливания воды.

После окончания перемешивания кольцо быстро наполняют в один прием цементным тестом и 5-6 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 сек. с момента освобождения стержня производят 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, при которой он не доходит на 5-7 мм до пластинки, на которой установлено кольцо.

Количество добавляемой воды для получения теста нормальной густоты определяют с точностью до 0,25 %.

Сроки схватывания цементного тестаопределяют с помощью прибора Вика путем погружения иглы в тесто нормальной густоты. Началом схватывания

считают время, прошедшее от начала затворения (момента прилипания воды) до того момента, когда игла не доходит до пластинки на 2-4 мм.
Конец схватывания
–время от начала затворения до того момента, когда игла погружается в тесто не более чем на 1-2 мм. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец схватывания – не позднее 10 час от начала затворения.

Строительство.Специальные цементы

Большое практическое значение при использовании вяжущих веществ имеет скорость их схватывания и твердения. Схватыванием называется процесс, при котором относительно подвижная смесь цемента с водой постепенно густеет и приобретает такую начальную прочность, при которой ее механическая переработка становится практически затруднительной и даже невозможной (в конце схватывания). Поэтому вяжущие вещества, в том числе и цементы, должны характеризоваться такими сроками схватывания, которые дают возможность приготовлять растворные и бетонные смеси и использовать их в деле. Различают начало и конец схватывания теста из того или иного вяжущего. Условно в соответствии со стандартами эти сроки схватывания определяют на тесте нормальной густоты при температуре 20°С±2 по глубине погружения в него иглы Вика. По ГОСТу на портландцемент начало схватывания теста из этого вяжущего должно наступать не ранее 45 мин, а конец схватывания — не позднее 12 ч, считая от момента смешения цемента с водой. До начала схватывания тесто обладает тиксотропны-ми свойствами. По мере приближения к концу схватывания цементное тесто или бетонная смесь становятся все хуже обрабатываемыми. Необходимо, чтобы смеси в это время твердели в спокойном состоянии. Однако и в этот промежуток времени (до конца схватывания) допускается иногда механическое воздействие на бетонную смесь, если только оно приводит к уплотнению и упрочнению бетона, хотя и вызывает нарушение начальной структуры схватившегося цемента. При таком быстротвердеющем вяжущем, каким является полуводный гипс, воздействие на тесто и бетон поле наступления начала схватывания приводит к резкому снижению прочности системы. В значительной мере отражается на скорости их схватывания минералогический состав цементов. Так, цементы с повышенным содержанием алюминатов кальция характеризуются более короткими сроками схватывания. Белитовые цементы схватываются медленнее. Важнейший регулятор скорости схватывания портландцементов — двуводный гипс, который вводится в них при помоле в количестве 3—6% по весу (1,5—3,5%, считая на S03). Клинкер, измельченный без гипса, характеризуется очень короткими -сроками схватывания, препятствующими его использованию.

• Усадка и набухание цементного камня при изменении его влажности
• Плотность и объемная масса
• Контроль производства цемента
• Система технико-экономических показателей. Критерий эффективности
• Понятие об областях рационального применения конструкций из древесины и пластмасс. Факторы, влияющие на их эффективность

Источник