Меню

По каким показателям определяется марка цемента



Определение марки цемента

Определение марки цемента проводят по ГОСТ 310.4-81 «ЦЕМЕНТЫ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ И СЖАТИИ».

Марку цемента устанавливают по величине предела прочности при изгибе и сжатии образцов-балочек размером 40x40x160 мм 3 , изготовленных из пластичного цементного раствора состава 1:3 по массе (1 ч. цемента и 3 ч. эталонного монофракционного песка Привольского месторождения (Вольский песок), отвечающего требованиям ГОСТ 6139-2003 «ПЕСОК ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЦЕМЕНТА. Технические условия»).

Применяемая аппаратура: мешалка для перемешивания цементного раствора; чаша и лопатка; встряхивающий столик и форма-конус; штыковка; формы для изготовления образцов-балочек; насадка к формам; вибрационная площадка; прибор для испытания на изгиб образцов-балочек; пресс для определения предела прочности при сжатии; пластинки для передачи сжимающей нагрузки.

Для перемешивания (приготовления) цементного раствора применяют лопастную (рис. 4.11) или бегунковую (4.12) мешалку.

Рис. 4.11 – Схема мешалки для приготовления цементного раствора

1 – чаша; 2 – ведомая лопасть; 3 – ведущая лопасть; 4 – лопасть-скребок

а) 1 – станина; 2 – смесительная чаша; 3 – откидная траверса; 4 – бегунок для перемешивания раствора б) 1 – станина; 2 – чаша; 3 – ось чаши; 4 – откидная траверса; 5 – бегунок для перемешивания раствора

Рис. 4.12 – Бегунковая мешалка (а) и ее схема (б)

Чаша и лопатка показаны на рис. 4.5.

Конструкция встряхивающего столика (рис. 4.13) должна обеспечивать плавный без перекосов подъем подвижной части на высоту 10 мм и ее свободное падение с этой высоты до удара о неподвижную преграду.

а) 1 — станина; 2 — вал; 3 — кулачок; 4 — ось; 5 – диск; 6 – лист стекла; 7 — форма-конус с насадкой; 8 — маховик б) 1 — кулачок; 2 — диск; 3 — шток; 4 — станина; 5 — форма-конус с центрирующим устройством; 6 -насадка

Рис. 4.13 – Встряхивающий столик с форма-конусом (а) и его схема (б)

Штыковка имеет размеры, показанные на рис. 4.14.

Рис. 4.14 – Штыковка

1 — стержень; 2 — рукоятка

Разъемная форма для изготовления балочек показана на рис. 4.15, а приспособления для их испытаний – на рис. 4.16.

Рис. 4.15 – Разъемная форма для изготовления балочек

а) б)

Рис. 4.16 – Схема опирания балочки при испытаниях на изгиб (б)

и пластин для испытаний половинок балочек на сжатие

Образцы-балочки испытывают на изгиб с помощью машины МИИ-100 (рис. 4.17) следующим образом. Стрелку 2 устанавливают на 0 шкалы 1, перемещая винте грузом 6 вдоль прорези 5. Образец-балочку 11 устанавливают на опоры 13 изгибающего устройства (расстояние между центрами опор 100 мм) и маховичком 12 создают первичное натяжение валика 10. При отклонении стрелки 2 до деления 4,5 шкалы натяжение прекращают. После этого, поднимая рукоятку управления 7, включают электродвигатель машины, который перемещает с постоянной скоростью по одному коромыслу рычага груз постоянной массы. Коромысло 9 этого рычага связано с серьгой изгибающего устройства. При перемещении груза плавно увеличивается усилие на испытываемую балочку.

Машина снабжена счетчиком 8, который автоматически, в зависимости от положения груза, показывает напряжение в бал очке в данный момент испытания. В момент разрушения образца коромысло, падая, ударяется о шайбу 4 амортизатора 3 и выключает машину. На счетчике остается показание предела прочности при изгибе (в кгс/см 2 ). Сняв половинки балочек, рукоятку управления опускают в крайнее нижнее положение. При этом машина возвращает груз в начальное положение, а счетчик сбрасывает показания до нуля.

Рис. 4.17 – Схема испытательной машины МИИ-100

Проведение испытаний. Сначала определяют консистенцию цементного раствора, которая требуется для изготовления образцов-балочек. Для этого отвешивают 1500 г песка и 500 г цемента и отмеряют 200 г воды (В/Ц = 0,4).

Читайте также:  Как долго хранится цемент

При использовании лопастной мешалки (рис. 4.11) компоненты загружают в предварительно протертую влажной тканью чашу мешалки в следующей последовательности: песок, вода, цемент. Чашу устанавливают на мешалку и производят перемешивание в течение (120±10) с.

При использовании бегунковой мешалки (рис. 4.12) отвешенные песок и цемент высыпают в предварительно протертую мокрой тканью сферическую чашу, перемешивают цемент с песком лопатой в течение 1 мин. Затем в центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее воду в количестве 200 г (В/Ц=0,40), дают воде впитаться в течение 0,5 мин и перемешивают смесь в течение 1 мин. Далее раствор переносят в предварительно протертую мокрой тканью чашу мешалки и перемешивают в последней в течение 2,5 мин (20 оборотов чаши мешалки).

По окончании перемешивания определяют консистенцию цементного раствора. Для этого используют встряхивающий столик и металлическую форму-конус (рис. 4.13). Встряхивающий столик состоит из чугунной станины 1 на валу 2 находится кулачок 3, который поднимает ось 4 сгоризонтальным диском 5 и закрепленным на нем листом зеркального стекла диаметром 300 мм. При вращении маховика 8 ось с укрепленным диском при помощи кулачка совершает возвратно-поступательное вертикальное движение. При этом столик поднимается на 10 мм, встряхивая форму 7.

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 (рис. 4.14). Нижний слой штыкуют 15 раз, верхний – 10. Во время укладки и уплотнения раствора конус прижимают рукой к стеклянному диску. Излишек раствора срезают ножом и форму-конус медленно поднимают. Затем, вращая рукоятку маховика, встряхивают столик 30 раз в течение 30 с, 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 106-115 мм. Если расплыв конуса окажется менее 106 мм, количество воды увеличивают для получения расплыва конуса 106-108 мм. Если расплыв конуса окажется более 115 мм, количество воды уменьшают для получения расплыва конуса 113-115 мм.

Водоцементное отношение, полученное при достижении расплыва конуса 106-115 мм, принимают для проведения дальнейших испытаний.Водопотребность раствора выражают в виде водоцементного отношения, при котором расплыв конуса составил нормируемую величину – 106-115 мм.

Образцы-балочки формуют в трехгнездовых металлических формах (см. рис. 4.15). Внутреннюю поверхность стенок и поддона слегка смазывают машинным маслом. На собранную форму надевают металлическую насадку и густой смазкой промазывают снаружи стык между формой и насадкой.

Цементный раствор нормальной консистенции для изготовления трех образцов-балочек приготовляют так же, как и для определения нормальной густоты раствора, т. е. из 500 г цемента и 1500 г песка. На каждый намеченный срок испытания изготовляют три образца.

Для уплотнения раствора подготовленную форму с насадкой прочно закрепляют на стандартной виброплощадке, создающей вертикальные колебания с амплитудой 0,35 мм и частотой 2800-3000 колебаний в 1 мин.

Готовый раствор укладывают в гнезда формы слоем приблизительно 1 см и включают виброплощадку. Затем в течение 2 мин вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин (от начала вибрации) виброплощадку выключают и снимают форму. Затем смоченным ножом срезают излишек раствора, зачищают поверхность образцов вровень с краями формы и маркируют образцы.

Готовые образцы в формах хранят в ванне с гидравлическим затвором (см. рис. 4.7) в течение (24±1) ч. Затем образцы осторожно расформовывают и укладывают в горизонтальное положение в ванну с водой, где хранят до момента испытания. Образцы в воде не должны соприкасаться один с другим и вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Необходимо, чтобы объем воды в сосуде для хранения образцов был в 4 раза больше объема образцов. Температуру воды в ванне поддерживают (20±2) 0 С. Воду, в которой хранят образцы, рекомендуется менять через каждые 14 дней. Вынутые образцы испытывают, предварительно протерев, не позднее чем через 30 мин.

Читайте также:  Как очистить цементный раствор с профлиста

Для определения марки цемента образцы-балочки в возрасте 28 сут с момента их изготовления испытывают на изгиб, а затем каждую из полученных половинок – на сжатие.

При испытаниях на изгиб (в приборе МИИ-100, рис. 4.17) образец устанавливают на опорные элементы прибора таким образом, чтобы его горизонтальные при изготовлении грани находились в вертикальном положении. Предел прочности при изгибе образцов цементного раствора вычисляют как среднее арифметическое из двух наибольших результатов испытания трех образцов-балочек.

Половинки балочек испытывают на сжатие на гидравлическом прессе. Для передачи нагрузки на половинки балочек применяют плоские стальные шлифованные пластинки площадью 25 см 2 (рис. 4.16б). 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 (рис. 4.18).

Рис. 4.18 – Схема испытаний половинок балочек на сжатие

1, 3 — нижняя и верхняя плиты пресса; 2 — пластинки

При испытании образца на сжатие скорость увеличения нагрузки должна быть около 5 кН/с.

Предел прочности при сжатии Rсж, МПа, определяют по формуле:

где Р разрушающая нагрузка, Н; S – рабочая площадь пластинки, мм 2 .

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

Полученные результаты испытаний сравнивают с требованиями ГОСТ 10178-85 для портландцемента, приведенными в табл. 4.2, и делают заключение о марке испытанного цемента.

Требования к маркам портландцемента и его разновидностей

Источник

Марки цемента и их применение: расшифровка, таблица, класс, что это такое

Цемент — это основа строительных смесей. Она состоит из подбора пород с вяжущими свойствами. Применяется в виде составов, которые смешиваются на его основе.

Марки цемента по ГОСТу 31108

Для разного применения существуют марки материала с набором качеств, которые задаются сочетанием компонентов. Упаковки с материалом маркируются для удобства покупателей. При продаже самосвалами или иными способами без фасовки состав указывается в сопроводительной документации.

Цементные составы изготавливаются по нормам, предписанным ГОСТом 31108-2003. В перечне утвержденных марок цемента каждая обозначается буквенно-цифровой комбинацией разного типа. Ознакомившись с системой обозначений, можно понять, как определить марку цемента. Классификации принятых стандартов сопоставимы, и в них легко разобраться.

Название и вещественный состав

Их всего несколько. Изучив принципы обозначения, виды цемента и их применение, будет просто определить, какой цемент нужен для работы.

Портландцемент — самый простой вид. Обозначение — ЦЕМ I; в него ничего не добавлено. Используется в монолитных блоках. Застывает относительно быстро — за сутки достигает половины заявленной плотности. Минералы составляют не более 5%.

Портландцемент с минеральными добавками обозначается как ЦЕМ II. Варианты состава с дополнительными веществами обозначаются буквами. Используется для отливки монолитных блоков (бетон и железобетон). Количество минералов — 5-35%. Быстрота отверждения находится в обратной пропорции с процентным содержанием введенных дополнительных веществ. Содержание дополнений обозначается отдельно: А 6-20%, В 21-35%.

Читайте также:  Агрегат для подачи цементного раствора

Шлакопортландцемент имеет обозначение ЦЕМ III. Используется в монолитных конструкциях для возведения объектов на поверхности и под поверхностями земли и воды. Не рекомендуется к использованию для изделий, предназначенных для эксплуатации в районах с интенсивными перепадами температур, морозоустойчивых конструкций, объектов, подверженных циклам намокания и высыхания. Набор твердости происходит с нормальной быстротой. В составе присутствуют гранулы из отходов черной металлургии, диапазон содержания — от 36 до 65%.

Подтипы по добавкам:

  • «A» — от минимума до 20%;
  • «B» — до 35%;
  • «C» — до 65%.

Пуццолановый вид имеет общее название ЦЕМ IV, Используется для создания сооружений ниже уровня земли и воды. Не подходит для морозоустойчивых смесей, а также для конструкций, рассчитанных на переменную влажность широкого диапазона (от намокания до полного высыхания). Марочная прочность набирается с нормальной скоростью.

Дополнения по типу В:

  • микрокремнеземы (маркируется буквами «М», «МК»);
  • зола-унос («3»);
  • пуццоланы («П»).

Добавки в составе

Это основные марки цемента и их применение, расшифровка и таблица представлены ниже.

Класс по прочности на сжатие

Ранее о прочности судили по марке, теперь это классы цементов («М ххх», где ххх — цифровое обозначение класса).

Эта характеристика материала определяется в специализированных лабораториях следующим образом:

  1. Отливаются модели блоков по размерам, предусмотренным ГОСТом.
  2. Затем их подвергают трехминутной вибрации.
  3. Формы стоят в течение 48 часов, после чего образцы вынимаются и выдерживаются 28 суток в воде.
  4. Образцы вытираются насухо, затем минимум три из них подвергаются сжатию. Выводится среднее из трех показателей сопротивления и используется как показатель марки цемента по прочности (класс).

Что означает марка цемента по старому ГОСТу

Многие производители указывают на своей продукции двойную маркировку: по 31108-2003 и 10178-85. Это делают для упрощения выбора материала покупателями, которые привыкли к старой форме маркировки.

Старая форма маркировки включает в себя:

  1. Обозначения (ПЦ — портландцемент; ШПЦ — шлакопортландцемент; ССПЦ — сульфатостойкий портландцемент; ППЦ — пуццолановый цемент).
  2. Прочностные характеристики от 300 до 600, литера «М». Определение прочности материала такое же, как и в новом.
  3. Количество добавок (литера «Д»). Измеряется в процентах (минимум Д0 — присадки специально не вводятся, но примеси могут присутствовать в количестве до 5%, максимум Д20 — до 80%).
  4. Особые свойства. Обозначаются буквами, например, «Б» — быстрое застывание, «Г» — гидрофобность.

В конце маркировки указывается использованный стандарт, в этом случае — предыдущий ГОСТ.

Соответствие старой и новой маркировки цемента

Новый ГОСТ описывает марки более детально.

Сопоставить стандарты можно по добавкам:

  1. Материал без добавок (ПЦ) — это тип, обозначаемый ЦЕМ I.
  2. Материал с добавками более 5% — это ЦЕМ II, подтип А (введены дополнительные вещества до 20%).
  3. Шлаковый цемент, в предыдущих нормативах обозначенный ШПЦ, относится к ЦЕМ III.
  4. Сульфатостойкий ПЦ соответствует цементу с минералами, однако гидрофобные варианты по текущему стандарту вынесены в отдельную классификацию.

Прочность цемента

Таблица прочностных характеристик отражает в себе класс и область применения цемента.

Прочность Класс Применение
22,5 М300 Используется для зданий без аномальных нагрузок
32,5 М400 Малоэтажное строительство, ЖБИ
42,5 М500 Объекты с большой этажностью; ЖБИ, предназначенные для интенсивных нагрузок
52,5 М600 Военные объекты, опоры мостов — самый прочный вид

Скорость набора твердости и прочности

В конце маркировочного кода указывается документ, на котором основывается подбор характеристик.

Источник