Меню

Нормальная густота цементного тест



Нормальная густота цементного тест

Для определения сроков схватывания и равномерности изменения объема цемент затворяют водой, количество которой определяют по стандартизированному показателю — нормальной густоте цементного теста. Этот показатель (или отношение В/Ц) для разных цементов колеблется в широких пределах (от 22 до 32%). По ГОСТ 310—60 показатель нормальной густоты надо определять на приборе Вика. Цементы с большей нормальной густотой имеют несколько большую водопотребность, что может сказаться на относительном снижении их строительно-технических свойств. Показатель нормальной густоты имеет более широкое значение, чем только для определения сроков схватывания и равномерности изменения объема. Этот показатель интересен для анализа свойств цемента и связан с техническими свойствами бетона, в частности влияет на определение показателя пластичности-жесткости смесей. Длительное вылеживание клинкеров при их смачивании дождем (снегом) резко снижает нормальную густоту цементного теста. Причины, вызывающие различную водопотребность цементов систематизированы.

Сочетание перечисленных факторов в разной степени отражается на изменении нормальной густоты. Рассмотрим, как каждая из указанных причин отражается на этом показателе и в чем причина такого изменения.

Минералогический состав. На нормальную густоту влияет минерал С3А, обладающий высокой водопотребностью. Следовательно, для получения цементного теста одинаковой пластичности из цементов с различным количеством минерала С3А требуется неодинаковое количество воды. Повышение нормальной густоты является косвенным показателем высокого содержания в цементе минерала С3А. Цементы с большим содержанием минерала С3А для некоторых бетонных и железобетонных конструкций и сооружений нельзя применять (например, в воде-среде, вызывающей сульфатную коррозию, при многократных попеременных замораживаниях и оттаиваниях, для напряженных конструкций, где ограничивается величина ползучести бетона и др.). На показатель нормальной густоты цемента меньше влияет присутствие силикатов кальция (минералов C3S и C2S).

Недостаток гипса в цементе. Наличие в цементе минерала С3А вызывает необходимость при размоле клинкера вводить гипс — регулятор сроков схватывания. В практике может встретиться случай, когда из-за разного содержания гипса цемент с большим количеством минерала С3А будет иметь более низкий показатель нормальной густоты. Сказанное подчеркивает важность как систематического лабораторного контроля качества при производстве цемента, так и контроля на строительстве при отсутствии на цемент технической документации — паспорта со сведениями.

Тонкость измельчения. Повышение тонкости помола цемента связано с некоторым увеличением количества воды затворения. В ряде случаев при изменении тонкости измельчения водопотребность цемента значительно растет, что связано с содержанием в цементе мелких зерен (мельче нескольких микрометров), а также структурными особенностями клинкера; при затворении цемента открывается большая часть минерала С3А, находящегося в клинкерных зернах. Однако тонкость измельчения существенно не влияет на показатель нормальной густоты. При измельчении клинкера на строительной площадке или эффективном домоле цемента на заводах сборного железобетона появляется много мелких фракций ниже 5 мкм, для затворения которых нужно большее количество воды, чем для крупных фракций цемента, и показатель нормальной густоты становится значительно выше. Это следует учитывать при организации работ, например не допускать сильного измельчения цемента, повышающего водопотребность, или для уплотнения смесей применять наиболее эффективные способы формования-уплотнения. Следует иметь в виду, что такие тонкомолотые цементы относятся к быстротвердеющим цементам, а при наличии в них повышенного количества минерала C3S и к высокопрочным (высокомарочным).

Лежалость цемента. Поверхность зерен цемента полиминеральна, отчего в разной степени подвержена изменению под воздействием воздушной среды. Практически все цементы выходят из помольных агрегатов (мельниц) с высокой температурой, на поверхности из зерен образуются продукты коррозии в виде очень тонкого слоя новообразований. Процесс образования такого слоя связан с наличием в воздухе С02 и паров воды. Исследования показали, что цемент после приготовления должен лежать минимальные сроки и качество его зависит от условий, в которых он хранится. Слеживание — потеря качества цемента происходит активнее при высокой относительной влажности воздуха (на берегах больших водоемов, в дождливый период). По этой причине для защиты цемента от слеживания поверхность зерен покрывают органической пленкой. Для частичного восстановления качества лежалого цемента нужен дополнительный домол, при котором зерна очищаются от слоя новообразований и раскалываются по новым поверхностям. Лежалый цемент имеет повышенную водопотребность из-за образования в нем агрегатов (флокул) из зерен, поверхность которых связана продуктами реакции минералов цемента с водой.

Случаи неправильного хранения цемента усугубляют сказанное о снижении качества цемента — увеличивают слеживаемость цемента.

Наличие гидравлических добавок. Гидравлические добавки имеют различный генезис, что отражается на их водоудерживающей способности. В зависимости от вида и количества гидравлической добавки изменяется нормальная густота цемента. Например, трепел, обладающий высокой молекулярной влагоемкостью, повышает нормальную густоту. Гидравлические добавки, рыхлые продукты изверженных пород, а также молотый песок, снижают показатель нормальной густоты, неплотные разности карбонатных пород (известняков и доломитизированных известняков), впитывая воду, увеличивают водопотребность цементного теста.

Читайте также:  Можно ли работать цементом без песка

Наличие мелкомолотого гранулированного доменного шлака. Эта искусственно полученная гидравлическая добавка в силу своей природы снижает показатель нормальной густоты цемента, что значительно улучшает строительно-технические свойства шлакопортландцемента и позволяет получать бетонные (растворные) смеси заданной пластичности-жесткости при меньшем содержании в них воды.

Наличие поверхностно-активных добавок. Существенное корректирование ряда природных недостатков портландцемента достигается введением некоторых видов ПАВ. Наиболее высоких результатов достигают, вводя в цемент комплексную гидрофильно-гидрофобную добавку, что одновременно обеспечивает высокую яластифицируемость и гидрофобность цементного теста, т. е. способствует получению цементного теста с минимальным количеством воды затворения для заданной пластичности-жесткости. Следует помнить, что избыточное количество ПАВ тормозит химические процессы, протекающие между минералами зерен цемента и водой. В ряде случаев при значительном избытке ПАВ процесс твердения может быть задержан на многие годы, что может вызывать брак в работе. По этой причине для каждого ПАВ существуют оптимальные дозы добавки в цемент.

Перечисленные причины изменения нормальной густоты цемента наиболее существенны и их надо учитывать в практической работе. В одном случае они могут содействовать уменьшению показателя нормальной густоты и, следовательно, повышению строительно-технических свойств цемента, в другом — уменьшение нормальной густоты, достигнутое за счет сочетания иной группы причин, не окажет такого эффекта, как в первом случае. Действительно, нельзя считать показатель нормальной густоты однозначно связанным с качеством цементного камня, образующимся после твердения цементного теста. Тот или иной эффект — результат физико-химического процесса, протекающего в суспензии цементного теста на границе раздела жидкой (воды) и твердой фаз (поверхности зерен цемента). В одних случаях эти процессы идут быстрее, в других медленнее, что отражается на изменении показателя нормальной густоты. Из этих сведений можно сделать вывод, что изменением количества воды затворения нельзя ускорить химический процесс связывания воды, который зависит: от природы цемента, его тонкости помола (дисперсности), химического состава воды затворения и температуры процесса.

Для кого выпускается наша продукция и меры ее эксплуатации.

Источник

ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАЛЬНОЙ ГУСТОТЫ,

СРОКОВ СХВАТЫВАНИЯ И РАВНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЕМА

Cements. Methods for determination of standard consistency, times of setting and soundness

Дата введения 01.01.78

Настоящий стандарт распространяется на все виды цемента и устанавливает методы испытаний для определения нормальной густоты, сроков схватывания цементного теста, а также равномерности изменения объема цемента.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНОЙ ГУСТОТЫ ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА

Прибор Вика с иглой и пестиком.

Кольцо к прибору Вика.

Мешалка для приготовления цементного теста.

1.1.1. Прибор Вика (черт. 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.

При определении сроков схватывания пестик заменяют иглой 7.

Пестик должен быть изготовлен из нержавеющей стали с полированной поверхностью. Игла должна быть изготовлена из стальной жесткой нержавеющей проволоки с полированной поверхностью и не должна иметь искривлений. Поверхность пестика и иглы должна быть чистой.

1 — цилиндрический металлический стержень; 2 — обойма станины;

3 — стопорное устройство; 4 — указатель; 5 — шкала; 6 — пестик; 7 — игла

Массу перемещающейся части прибора сохраняют взаимной перестановкой пестика и иглы. Отдельные детали перемещающейся части прибора подбирают таким образом, чтобы их общая масса находилась в пределах (300±2) г.

Размеры иглы и пестика должны соответствовать указанным на черт. 2 и 3.

1.1.2. Кольцо к прибору Вика и пластинка, на которую устанавливают кольцо, должны быть изготовлены из нержавеющей стали, пластмассы или другого не впитывающего воду материала. Форма и размеры кольца должны соответствовать указанным на черт. 4.

1.1.3. Мешалка для приготовления цементного теста должна отвечать требованиям соответствующих технических условий.

1.1.4. При отсутствии в лаборатории механизированной мешалки для приготовления цементного теста применяют чашу сферической формы (черт. 5), изготовленную из нержавеющей стали.

Рабочая часть иглы

Рабочая часть пестика

Кольцо к прибору Вика

Лопатку для перемешивания цементного теста изготовляют из упругой нержавеющей стали. Основные размеры лопатки указаны на черт. 6.

Читайте также:  Производить цемент по сухому способу

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2. Проведение испытаний

1.2.1. Нормальной густотой цементного теста считают такую консистенцию его, при которой пестик прибора Вика, погруженный в кольцо, заполненное тестом, не доходит на 5-7 мм до пластинки, на которой установлено кольцо.

Чаша для затворений

Лопатка для перемешивания

(Измененная редакция, Изм. № 1).

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

1.2.2. Пробу цемента подготавливают по ГОСТ 310.1 .

1.2.3. 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.

1.2.4. Для ручного 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.

Цементное тесто на механической мешалке готовят в соответствии с прилагаемой к мешалке инструкцией.

1.2.5. 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 30с 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, указанную в п. 1.2.1 . Количество добавляемой воды для получения теста нормальной густоты определяют с точностью до 0,25 %.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРОКОВ СХВАТЫВАНИЯ

Аппаратура — по п. 1.1.

Автоматический прибор для определения сроков схватывания.

2.2.1. Перед началом испытания проверяют, свободно ли опускается стержень прибора Вика, а также нулевое отклонение прибора, как указано в п. 1.2.3. Кроме того, проверяют чистоту, поверхности и отсутствие искривлении иглы. Иглу прибора доводят до соприкосновения с поверхностью цементного теста нормальной густоты, приготовленного и уложенного в кольцо по п.п. 1.2.4 и 1.2.5. В этом положении закрепляют стержень стопором, затем освобождают стержень, давая игле свободно погружаться в тесто. В начале испытания, пока тесто находится в пластичном состоянии, во избежание сильного удара иглы о пластинку допускается слегка ее задерживать при погружении в тесто. Как только тесто загустеет настолько, что опасность повреждения, иглы будет исключена, игле дают свободно опускаться. Момент начала схватывания определяют при свободном опускании иглы.

Иглу погружают в тесто через каждые 10 мин, передвигая кольцо после каждого погружения для того, чтобы игла не попадала в прежнее место. После каждого погружения иглу вытирают.

Во время испытания прибор должен находиться в затененном месте, где нет сквозняков, и не должен подвергаться сотрясениям.

2.2.2. Началом схватывания цементного теста считают время, прошедшее от начала затворения (момента прилипания воды) до того момента, когда игла не доходит до пластинки на 2-4 мм. Концом схватывания цементного теста считают время от начала затворения до момента, когда игла опускается в тесто не более чем на 1-2 мм.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2.3. Сроки схватывания цементного теста на приборе с автоматической записью определяют в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАВНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЕМА ЦЕМЕНТА

Аппаратура — по п. 1.1.

Автоклав с рабочим давлением не менее 2,1 МПа.

Бачок для испытания кипячением.

Ванна с гидравлическим затвором.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.1.1. Бачок для испытания кипячением с регулятором уровня воды. Внутри бачка помещают съемную решетчатую полку для лепешек, которая находится на расстоянии не менее 5 см от дна бачка. Уровень воды в бачке должен перекрывать лепешки на 4-6 см в течение всего времени кипячения. Бачок с водой нагревают на любом нагревательном приборе, обеспечивающем доведение воды в бачке до кипения за 30-45 мин.

3.1.2. Ванны с гидравлическим затвором для хранения образцов (черт. 7) изготавливают из стойкого к коррозии материала (оцинкованная сталь). В ваннах устанавливают решетки для размещения на них образцов. Под решеткой всегда должна быть вода.

Читайте также:  Замкнутый цикл производства цемента

Ванна с гидравлическим затвором

3.2. Проведение испытаний

3.2.1. Для испытания на равномерность изменения объема цемента готовят тесто нормальной густоты согласно п.п. 1.2.4 и 1.2.5 .

Две навески теста массой 75 г каждая, приготовленные в виде шариков, помещают на стеклянную пластинку, предварительно протертую машинным маслом. Постукивают ею о твердое основание до образования из шариков лепешек диаметром 7-8 см и толщиной в середине около 1 см. Лепешки заглаживают смоченным водой ножом от наружных краев к центру до образования острых краев и гладкой закругленной поверхности.

3.2.2. Приготовленные по п. 3.2.1 лепешки хранят в течение (24±2) ч с момента изготовления в ванне с гидравлическим затвором, а затем подвергают испытанию кипячением.

3.2.3. По истечении времени хранения по п. 3.2.2 . две цементные лепешки вынимают из ванны, снимают с пластинок и помещают в бачок, с водой на решетку. Воду в бачке доводят до кипения, которое поддерживают в течение 3 ч, после чего лепешки в бачке охлаждают и производят их внешний осмотр немедленно после извлечения из воды.

3.2.4. Цемент соответствует требованиям стандарта в отношении равномерности изменения объема, если на лицевой стороне лепешек не обнаружено радиальных, доходящих до краев, трещин или сетки мелких трещин, видимых невооруженным глазом или в лупу, а также каких-либо искривлений и увеличения объема лепешек. Искривления обнаруживают при помощи линейки, прикладываемой к плоской поверхности лепешки, при этом обнаруживаемые искривления не должны превышать 2 мм на краю или в середине лепешки. Допускается в первые сутки после испытаний появление трещин усыхания, не доходящих до краев лепешек, при условии сохранения звонкого звука при постукиваний лепешек одна о другую. Образцы лепешек, выдержавших и не выдержавших испытание на равномерность изменения объема, приведены на черт. 8 .

3.2.5. В случае, когда содержание оксида магния Mg О в клинкере, из которого был изготовлен испытуемый цемент, составляет более 5 %, следует дополнительно провести испытание равномерности изменения объема в автоклаве. Это испытание проводят только для цементов, выдержавших испытание по п. 3.2.3.

Лепешку из теста, приготовленную по п. 3.2.1 и хранимую по п. 3.2.2, вместо кипячения подвергают обработке в автоклаве по следующему режиму: подъем давления от атмосферного до 2,1 МПа -в течение 60-90 мин, выдержка при давлении 2,1 МПа -в течение 3 ч, снижение давления от 2,1 МПа от атмосферного -около 60 мин. После этого лепешку извлекают из автоклава, охлаждают до температуры помещения и немедленно ее осматривают.

Лепешки, выдержавшие испытания на равномерность изменения объема

Лепешки, не выдержавшие испытания на равномерность изменения объема

Разрушение Радиальные трещины

Лепешки, не выдержавшие испытания на равномерность изменения объема.

Лепешки, выдержавшие испытания на

равномерность изменения объема

Результаты испытания оценивают по п. 3.2.4.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

4. ПРОВЕРКА АППАРАТУРЫ

4.1. Поверке подлежит прибор Вика для определения нормальной густоты и сроков схватывания цементного теста.

4.2. Поверку проводят в соответствии с утвержденными инструкциями с периодичностью не реже одного раза в год.

4.3. Поверяемые параметры прибора Вика приведены в таблице.

Поверяемые узлы или детали

Диаметр, отсутствие искривлений

4. Падающие части в сборе

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН Министерством промышленности строительных материалов СССР

Государственным комитетом СССР по делам строительства

Министерством энергетики и электрификации СССР

Н. П. Штейерт, М.А. Астахова, канд. техн. наук; 3. Б. Энтин, канд. техн. наук; В.П. Рязин, канд. техн. наук; Л. А. Малинина, д-р техн. наук; Л.С. Клюева, канд. техн. наук (руководители темы); Б. И. Подобрянская; Л. С. Гейдарова; Л. А. Левейкес; Е. Т. Яшина; М. И. Бруссер, канд. техн. наук; Н. А. Комарова; Ю. М. Милянцевич; В. Б. Судаков, канд. техн. наук; Ц. Г. Гинзбург, канд. техн. наук; А. А. Борисов, канд. техн. наук; Н. Е. Микиртумова

2. ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 14.10.76 № 169

4. ВЗАМЕН ГОСТ 310-60 в части определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

6. Переиздание (ноябрь 1992 г.) с Изменением № 1, утвержденным в августе 1984 г. (ИУС 1-85)

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНОЙ ГУСТОТЫ ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА .. 1

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРОКОВ СХВАТЫВАНИЯ .. 3

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАВНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЕМА ЦЕМЕНТА .. 4

Источник