Активация портландцемента

Исследования проводились на цементном клинкере, полученном ранее по стандартной методике из исходных шихт.

Активация портландцемента (осуществление совместного помола клинкера и гипса в мельнице «Активатор – 2SL») проводилась при различных режимах, указанных в таблице 24.

Таблица 24 - Режимы обработки цементного клинкера в «Активатор – 2SL»

Клинкер	Проба	Масса пробы при одной загрузке, г	Масса и диаметр мелющих тел, г	Частота, Гц	Время, мин
К-1*	Ш-1-К-1	50	суммарная масса – 350, в т.ч. 50 – d=15мм, 100 – d=10мм, 200 – 5мм	40	1
	Ш-1-К-3				3
К-2**	Ш-2-К-1				1
	Ш-2-К-3				3

* - обозначение К-1 соответствует клинкеру, полученному из шихты Ш-1;

** - обозначение К-2 соответствует клинкеру, полученному из шихты Ш-2;

Данная обработка портландцемента в мельнице позволила значительно увеличить его удельную поверхность и повысить активность цементных частиц, что проявилось в улучшении прочностных характеристик (табл.25).

Таблица 25 - Прочностные характеристики цемента, полученного из проактивированного клинкера

№ п/п	Шихта	Предел прочности, МПа						Марка
		7 суток			28 суток
		при изгибе	при сжатии	при изгибе		при сжатии
1	Ш-1-К-1	7,6	46,8	8,3		57,3	550
2	Ш-1-К-3	6,8	36,6	8,0		54,1	550
3	Ш-2-К-1	6,9	43,2	8,1		55,3	550
4	Ш-2-К-3	6,8	45,6	7,9		54,2	550

Рисунок 11 – Диаграмма зависимости предела прочности на сжатии от режима обработки цементного клинкера после 7 суток выдержки

Рисунок 12 - Диаграмма зависимости предела прочности на сжатии от режима обработки цементного клинкера после 28 суток выдержки

Активация готового портландцемента также улучшила его показатели. Прочность при изгибе активированного цемента (К-1) после 28 суток выдержки увеличилась на 5,3-9,2%, при сжатии – на 19,7-26,8%. Марка цемента повысилась с ПЦ400 Д0 до ПЦ550 Д0. Прочность активированного цемента (К-2) при изгибе увеличилась на 27,4-30,6%, при сжатии – на 39-7-42,5%. Марка цемента возросла с ПЦ300 Д0 до ПЦ550 Д0. Наилучший результат для обеих проб был получен при обработке цементного клинкера в мельнице «Активатор-2SL» в течение 1 минуты.

6 Метрологическая проработка [15]

Целью дипломной работы является исследование увеличения прочностных характеристик портландцемента методом механоактивации клинкера и сырьевой шихты.

Метрологическая проработка осуществляется согласно методическому пособию и по ГОСТу 8.207-76 ГСИ. Любая научно–исследовательская работа посвящена изучению определенного явления и основывается на экспериментах. Каждый эксперимент связан с измерением той или иной величины, которые могут быть единичными и многократными. Под измерением понимается сравнение измеряемой величины с другой однородной величиной, принятой за единицу измерения. Измерения разделяют на прямые и косвенные.

Метрологический анализ позволяет делать обоснованные выводы по работе с указанием оценки их надежности и сопоставлять между собой результаты различных исследований. Измерения величин могут быть произведены с различной степенью точности, и оценка этой точности является неотъемлемой частью эксперимента. Предел прочности при сжатии определялся на прессе х ИП-500 с погрешностью изменения нагрузки ± 1 %. Погрешность измерений нагрузки заносим в таблицу 26.

Таблица 26 – Результаты наблюдений, отклонений и квадратов отклонений

Результаты наблюдений по шкале весов, xi , МПа	Исправленные результаты наблюдений (с учетом поправки), xi ,МПа	Отклонения и их квадраты
		xi-	(xi-)^2
55 54 54 55 54 53 55 55 54 53	54,9 53,7 53,9 54,8 53,6 52,9 54,8 54,7 53,9 52,8	0,86 -0,34 -0,14 0,76 -0,44 -1,44 0,76 0,66 -0,14 -1,24	0,74 0,12 0,02 0,58 0,19 2,01 0,58 0,43 0,14 1,54
	=54,04		^2=6,35

Среднеквадратичное отклонение результатов наблюдения определяем по формуле 1:

, МПа (1)

где n - число выполненных измерений

в связи с тем, что неравенство (x_i-)≥3σ(А) несправедливо для всехi от 1 до 5 можно сделать вывод, что грубых ошибок среди результатов наблюдения нет. Поэтому ни одно из выполненных наблюдений не исключается из дальнейших рассуждений.

Оценка среднего квадратичного отклонения результата измерения определяется по формуле 2:

(2)

S(A)=0,265

Так как число результатов наблюдений меньше 15, то принадлежность их нормальному распределению не проверяем.

Доверительные границы случайности погрешности определяем по формуле 3:

(3)

где t - коэффициент Стьюдента.

В соответствии с таблицей приложений ГОСТ 8.207.76 t=f(n-1∙Р), и при доверительной вероятности Р=0,95, n-1=9 имеем t=2,262. Получим ε=0,567г.

Определяем доверительные границы, не исключенной систематической погрешности результата наблюдения по формуле 4:

(4)

где - границаi-ой неисключенной систематической погрешности;

К- коэффициент, определяемой доверительной вероятностью (при Р = 0,95 К=1,1)

, (5)

где - погрешность весов по паспорту;

- методическая погрешность;

- субъективная погрешность наблюдателя.

= 0,122 МПа

Так как = 0,145, что <0,8 пренебрегаем неисключенными систематическими погрешностями по сравнению со случайными и принимаем в качестве границы погрешности результата измерения величину:

, (6)

= 0,567

Результаты измерения определяли по ГОСТ 8.011-72 в виде:

, Р, (7)

где - граница погрешности результата измерения, МПа;

Р – доверительная вероятность.

Окончательный результат: (54,040,567) г, при Р = 0,95

Величина относительной погрешности результата измерений предела прочности равна:

= , (8)

= 0,14%

Акт метрологической проработки представлен далее в Приложении В.