Гидравлические вяжущие вещества

11

4.7 Определение марки цемента

4.7.1 Оборудование, приборы, инструменты: стеклянный сосуд по ГОСТ 310.2; весы технические по ГОСТ 16474; разновесы; весы торговые по ГОСТ 16474; мешалка для приготовления цементного теста по ГОСТ 310.3; сферическая чашка со сферическим дном по ГОСТ 310.3; часы; ванна с гидравлическим затвором; мешалка бегунковая по ГОСТ 310.4; встряхивающий столик по ГОСТ 310.4; форма-конус по ГОСТ 31074; формы для приготовления образцов-балочек по ГОСТ 310- 4; вибрационная лабораторная площадка по ГОСТ 310.4; гидравлический пресс ПСУ-10 по ГОСТ 8905; круглая лопатка; металлическая линейка; мерный цилиндр; пластинки для передачи нагрузки.

4.7.2Материалы: пробы цемента, вода, песок кварцевый.

4.7.3Порядок проведения работы. Марку цемента находят по результатам определения пределов прочности цемента при сжатии и изгибе, сравнивая эти результаты с требованиями ГОСТа на соответствующий цемент. Для этого изначально изготавливают образцы-балочек размером 4 × 4 × 16 см, (изготовленных из цементно-песчаного раствора по специальному рецепту). Марка цемента зависит от минералогического состава клинкера, тонкости его помола.

Для проведения испытания отвешивают

500 г цемента и 1500 г вольского кварцевого

песка (песка определенного зернового

состава).

Материалы

высыпают

в

сферическую чашу и перемешивают круглой

лопаткой в течение 1 мин. Затем в центр

смеси выливают 200 мл воды из расчета В/Ц =

0,4. После

впитывания

воды смесь

Рис.3. Определение

консистенции

перемешивают

1

мин.

Дальнейшее

растворной смеси

перемешивание

смеси

производят

в

лабораторной мешалке в течение 2,5 мин.

Готовую смесь укладывают в

сферическую чашу после

чего

12

определяют ее консистенцию на встряхивающем столике (рис. 3). Для этого форму-конус на половину высоты заполняют раствором и уплотняют 15 штыкованиями металлической штыковкой. Далее конус заполняют с некоторым избытком и штыкуют еще 10 раз. Поверхность раствора выравнивают вровень с краями конуса металлической линейкой, после чего форму-конус поднимают вертикально вверх. Оставшийся растворный конус встряхивают 30 раз в течение 30 с. Диаметр основания растворного конуса после встряхивания измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях и определяют среднее значение. Если расплыв конуса находится в пределах 106…115 мм, то раствор имеет нормальную консистенцию. Если расплыв конуса менее 106 мм, количество воды увеличивают для получения расплыва 106-108 мм. При расплыве конуса больше 115 мм количество воды уменьшают для получения расплыва 113…115 мм.

Из раствора нормальной консистенции изготовляют три

образца-балочки размером 4 × 4 × 16	см. Перед укладкой раствора
форму с насадкой закрепляют	в центре лабораторной

виброплощадки. Форму по высоте наполняют приблизительно на 1 см раствором и включают виброплощадку. В течение первых 2 мин вибрации все три гнезда равномерно заполняют раствором. После 3-х мин вибрации отключают виброплощадку, снимают насадку, удаляют излишки раствора, заглаживают поверхность образцов и маркируют их.

Затем форму с образцами помещают в ванну с гидравлическим затвором, обеспечивающую нормальные условия хранения (температура воздуха t = 20 ± 2°С, влажность воздуха φ =95 …100 %). Через 24 ч образцы распалубливают и помещают в ванну с питьевой водой (t = 20 ± 2°С), где они находятся еще 27 суток.

В возрасте 28 сут с момента изготовления образцы вынимают из воды и подвергают испытанию на изгиб и сжатие.

Предел прочности при изгибе определяют на гидравлическом прессе ПСУ-10. Причем из 3-х результатов испытания наименьшее значение отбрасывают и вычисляют среднее арифметическое значение по 2-м оставшимся. Затем на гидравлическом прессе испытывают на сжатие 6 половинок-балочек . Испытание проводят

13

с помощью 2-х металлических пластин, обеспечивающих опорную площадь 25 см2. Для каждого образца вычисляют предел прочности при сжатии по формуле:

R	F
сж	S , МПа	(1.2)

где F - разрушающая сила, н (кгс);

S - площадь стальной пластинки, (25 см2 ).

Среднее арифметическое значение предела прочности при сжатии вычисляют по 4-м наибольшим показателям из 6-ти.

Результаты испытаний заносят в табл. 5

					Таблица 5
	Результаты механических испытаний
		Вид испытания
Растяжение при изгибе				Сжатие
№	Предел прочности при		№	Разруша	Предел прочности при
образца	изгибе		образца	ющая	сжатии
	Отдельного	Среднее		сила,	Отдельного	Среднее
	образца, МПа	значение		Н (кгс);	образца, МПа	значение
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Затем с помощью табл. 6 устанавливают марку цемента.

14

Таблица 6

Технические требования к качеству цементов различных видов

	Тонкость	Сроки		Предел прочности, МПа,				Марка
	помола по	схватывания		через сут. не менее				цемента
Вид цемента	остатку на
				При сжатии		При изгибе
	сите №	Начало	Конец	3	28	3	28
	008
Портландцемент и				-	40	-	5,5	400
портландцемент	Не более	Не	Не	-	50	-	6,0	500
с минеральными	15 %	ранее	позднее	-	55	-	6,2	550
добавками		45 мин	10ч	-	60	-	6,5	600
Шлакопортландцеме	-||-	-||-	-||-	-	30	-	4,5	300
нт	-||-	-||-	-||-	-	40	-	5,5	400
	-||-	-||-	-||-	-	50	-	6,0	500
Портландцемент	-||-	-||-	-||-	25	40	4	5,5	400
быстротвердеющий	-||-	-||-	-||-	28	50	4,5	60	500
Шлакопортландцеме	Не более	-||-	-||-	20	40	3,5	5,5	400
нт	12 %
быстротвердеющий
Пуццолановый	Не более	-||-	-||-		30		4,5	300
портландцемент	15 %	-||-	-||-		40		5,5	400
Сульфатостойкий	-||-	-||-	-||-		40		5,5	400
портландцемент

Выводы по работе

По результатам испытаний образцов дать заключение о марке цемента по прочности. Провести анализ зависимости нормальной густоты цементного теста, В/Ц и механических свойств цемента.

Вопросы к защите

1.Как хранят пробы цемента перед испытаниями?

2.По каким показателям маркируют гипсовые вяжущие?

3.Опишите методику определяется нормальной густоты цементного теста?

4.Как изменяется объем гипсового теста при твердении?

5.Расскажите о разновидностях портландцемента.

15

6.Опишите методику определения тонкости помола цемента, назовите отличие от определения тонкости помола гипса?

7.С какой целью кипятят цементные образцы при определении равномерности изменения объема цемента?

8.Почему образцы для определения марки цемента хранят первые сутки на воздухе, а последующие 27 суток в воде?

9.Какой использую прибор для определения нормальной густоты цементного теста?

10.Где в строительстве используется портландцемент?

16

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Строительные материалы: Учебно-справочное пособие / под ред. Г. В. Несветаева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Ростов н/д.:

Феникс, 2009. – 699 с.

2.Материаловедение в строительстве: Учеб. пособие / под ред.

И.А. Рыбьев -2-е изд., испр. – М.: Академия, 2007. – 528 с.

5.ГОСТ 10178– 85. Портландцемент и шлакопортландцемент.

Технические условия. М.: 1998. – 6 с.

6.ГОСТ 310.1 – 76*. Цементы. Методы испытаний. Общие положения. М.: 1978. – 2 с.

7.ГОСТ 310.2 – 76*. Цементы. Методы определения тонкости помола. М.: 1978. – 3 с.

8.ГОСТ 310.3 – 76. Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема. М.: 1978. – 8 с.

9.ГОСТ 310.4 – 81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии. М.: 1983. – 12 с.