Визначення марки (активності) цементу

1. Приготування цементного розчину нормальної консистенції для визначення марки цементу
2. виготовлення зразків
3. Види визначення меж міцності
4. Визначення міцності на вигин
5. Визначення міцності при стисненні
6. Визначення міцності цементу при пропарюванні
7. Новий прилад для визначення активності цементу

Активність цементу визначається як показник фактичної міцності зразків, спеціально виготовлених для аналізу і випробуваних в заданих умовах, визначених нормативними документами.

Існує два параметри, що визначають активність (марку) цементу - це визначення міцності на розрив і на вигин. Для таких випробувань необхідні спеціально створені зразки з цементного тіста нормальної консистенції, розмірами 40 * 40 * 160 мм. Всі етапи їх виготовлення і випробування визначаються ГОСТом 310.4-81.

Дія контракціометров засноване на встановленні зв'язку активності цементу з процесом зменшення обсягу цементу в результаті гідратації спеціально виготовленого цементного розчину. Це єдиний вид приладів, який може бути визнаний ефективним для оперативного визначення активності цементу.

існують прилади контракціометри КД-07 і ВМ-7.7 , Які можуть дати методологічно обгрунтований результат, проте в даному випадку в процесі визначення активності (марки) цементів потрібно візуальне спостереження за технологічним процесом, а також проведення підрахунку результатів вручну у відповідність до встановленої методики.

Приготування цементного розчину нормальної консистенції для визначення марки цементу

Визначення марки цементу передбачає приготування цементно-піщаного розчину заданим чином. Для змішування розчину в пропорції 1: 3 знадобиться:

• 500 г цементу (безпосередньо того зразка, який призначений до дослідження).
• 1,5 кг піску. Для отримання точного результату важливо вибрати правильний пісок - чистий (митий) кварцовий пісок, з вмістом SiO2 не менше 98%. Вологість матеріалу - менше 0,2% з втратами при прожарюванні менше 0,05%.

Якщо не дотриматися ці умови, то оцінку марки цементу не можна буде визнати коректною.

Обидва компоненти висипають в чашу, внутрішня частина якої протерта мокрою тканиною. Термін для промешіванія - 1 хвилина. Потім в суміші робиться лунка, в яку вливають 200 г води. Час, що виділяється на вбирання - 0,5 хвилин, а потім протягом хвилини перемішують вручну. Далі суміш поміщають в мішалку (її чашу протирають вологою тканиною) і заважають протягом 2,5 мінут.По закінчення процесу потрібно оцінити консистенцію отриманого розчину. Для цього застосовують встряхиватель, на якому імітують віброущільнення розчину.

Суміш закладається в два етапи шарами рівної товщини в стандартну форму-конус, встановлену на диск встряхивающего столика, а після цього багнетів по ГОСТу:

• нижній шар - 15 разів,
• верхній шар - 15 разів.

Потім, у зазначеній послідовності діє таким чином:

• Форму для завантаження знімають, надлишки розчину зрізають.
• Цементний конус струшують 30 разів протягом 30 ± 5 секунд.
• Підстава конуса вимірюють по перпендикулярним діаметрам і беруть середнє значення.

Розчин нормальної консистенції і прийнятний для вимірювань, якщо його розплив 106-115 мм.

виготовлення зразків

Зразки для визначення марки цементу виготовляють стандартних розмірів в спеціальних формах. Форми повинні бути роз'ємними і з міцного матеріалу - наприклад, з чавуну або сталі. Перед заповненням розчином форму змащують машинним малому, а стики - вазеліном. Форму заповнюють на 10 мм, встановлюють на вібростенд і після запуску установки форма заповнюється остаточно - порційно протягом 2 хвилин. Через три хвилини установка відключається, а надлишки суміші знімають ножем, змоченим у воді. Зразок згладжують, маркують і, залишаючи його в формі, витримують в спеціалізованій ванні з гідравлічним затвором 24 години (в разі розтріскування зразка, залишають його у ванній ще на 48 годин). Потім їх дістають з ванни, витягують з форм і укладають в басейн з водою. Вода повинна бути 20 ± 2 градусів за Цельсієм і накривати зразки мінімум на 20 мм. Воду в басейні замінюють раз на два тижні. І через 28 діб тверднення їх витягують з ванною, випробування проводяться максимум за годину.

Види визначення меж міцності

Залежно від особливостей подальшого використання цементу і бетону на його основі існує кілька різних підходів до визначення активності. Розглянемо кілька методик.

Визначення міцності на вигин

Суть методу в поступовому збільшенні навантаження на зразок за допомогою спеціального преса (швидкість навантаження - 50 ± 10Н / с). При цьому випробування зразків проводиться при їх розташуванні поперечної гранню - поздовжньо. Підсумковий результат беруть як середнє арифметичне між двома найвищими показниками випробувань зразків з трьох.

Визначення міцності при стисненні

Цей метод вимагає рівномірного навантаження з граничною силою - 200-500кН. Для цього три зразка, розділених на половини, розташовують між спеціальними полірованими металевими пластинами. Площа зіткнення зразка в подовжньому положенні і пластини - 25 см2. Після центрування на опорній плиті в якості результату приймається середнє значення чотирьох найвищих показників.

Визначення міцності цементу при пропарюванні

Для виготовлення конструкцій з бетону або залізобетону часом необхідно скоротити термін твердіння. Для цього використовують тепловологої пропарку. Саме тому для таких випадків доцільно використовувати визначення активності цементу при пропарюванні.

Однак всі ці методи вимагають дуже тривалого часу. Найшвидший метод визначення марки цементу без втрати точності вимірювань - контракціометріческій. Він використовує для оцінки показники зменшення обсягу розчину при гідратації матеріалу. Саме ці дані лягають в основу розрахунків активності цементу. Іменноетот метод ліг в основу нового приладу підприємства «Інтерпрібор».

Цей прилад дозволяє дослідження по визначенню активності цементу проводити в прискореному режимі - тобто фактично протягом 3 годин. Також «Цемент-прогноз» дозволяє працювати з такими вимірами як терміни схоплювання цементу, морозостійкість, міцність і водонепроникність бетону.

Новий прилад для визначення активності цементу

У 2009 році компанія «Інтерпрібор» розробила і запатентувала пристрій «Цемент-Прогноз», заснований на контракціометріческом методі вимірювань. Цей прилад автоматичний. У його стандартну комплектацію входять: електронний блок, стакан для проб цементного зразка, камера вимірювання і сервісне ПО, яке орієнтоване на обробку даних за методикою. Саме програмне забезпечення дозволяє все результати перенести на комп'ютер, заархівувати і, при необхідності, конвертувати в Exсel.

Принцип роботи приладу заснований на реєстрації зміни обсягу води в герметичній камері, додатково можна фіксувати температуру проби. Камера заповнюється водою, а в неї поміщається зразок в спеціальному мірній склянці. Вимірювання займає в мінімальному варіанті три години, за фактом яких все вимірювання переносяться в комп'ютер. Але існує і 7-добовий Контракційна цикл вимірювань.

Електронний блок дозволяє через сполучну коробку підключати і одночасно проводити вимірювання в трьох камерах, реєструючи результати на дисплеї приладу і комп'ютері. Сервісне ПО пропонує великий обсяг функцій по обробці результатів. Прилад внесений до Державного реєстру засобів вимірювальної техніки.

Використання «Цемент-Прогнозу» в робочому процесі полегшить і інші технологічні вимірювання, зокрема оцінку водоцементного відносини і міцність бетону (МІ 2488-98), морозостійкість (МІ 2489-98), водонепроникність бетону (МІ 2625-2000).