Описать физико-механические показатели цементов по ГОСТ 30744: определение сроков схватывания

Время загустевания цементного теста или растворной составляющей определяется по данным о сроках схватывания. Характеристиками этого процесса служит время до начала схватывания и время до конца схватывания. Когда цементное тесто достигает состояния, отвечающего началу схватывания, оно не может быть должным образом уложено и уплотнено. Конец схватывания соответствует началу твердения теста. Со времени начала схватывания бетонная смесь претерпевает заметную потерю текучести. Добавки могут влиять на сроки схватывания. Ко времени начала схватывания цементного теста начинается гидратация C3S. Согласно данным некоторых исследователей, рекристаллизация эттрингита является фактором, сильно воздействующим на время до начала схватывания. Конец схватывания теста наступает до того, как в нем тепловыделение протекает с максимальной скоростью, т. е. до конца стадии III.
В бетонной смеси также наблюдается ложное схватывание. Оно заметно в тех случаях, когда затвердевание происходит в присутствии частично дегидратированного гипса. Удобоукладываемость смеси удается восстановить дополнительным перемешиванием. Ложное схватывание может быть вызвано образованием избыточного количества эттрингита — особенно в присутствии некоторых замедлителей. Сообщалось о том, что в некоторых случаях ложное схватывание вызывалось образованием сингенита (KCS2H).
В бетонной смеси ложное схватывание может произойти вследствие реакции С3А с образованием гидроалюминатов кальция и гидрата моносульфоалюмината. Удобоукладываемость не может быть восстановлена после того, как произошло ложное схватывание. Сроки схватывания цемента можно определить с помощью приборов Джилмора или Вика. В методе Джилмора на лепешку из цементного теста диаметром 75 мм и толщиной 12, 5 мм, отформованную на стекле, наносят отпечаток иглой. Для определения времени до начала схватывания используется игла массой 113, 4 г и диаметром 2 мм, однако для определения времени до конца схватывания аналогичная игла имеет массу 453, 6 г и диаметр 1 мм. Время до начала схватывания определяют как время, когда первая игла Джилмора не оставляет заметного отпечатка, а время до конца схватывания — когда это же происходит при применении второй иглы. Все стандартные цементы должны иметь время до начала схватывания не менее 60 мин, а время до конца схватывания — не более 10 ч; при применении иглы Вика — соответственно 45 мин и 8 ч. Методика работы с иглой Вика подобна описанной выше; различны лишь масса и диаметр иглы и размеры образца из цементного теста. В этом методе время до начала схватывания фиксируется, когда игла проходит в тесто на глубину 25 мм, а время до конца схватывания — когда игла заметно не проникает в цементное тесто. Для испытания используют цементный раствор. Пенетрометр применяют для определения времени до начала и конца схватывания. Определена сила, требуемая для проникания иглы на глубину 25 мм. Силу, приходящуюся на единицу площади, создаваемую иглой и выдерживаемую поверхностью теста, называют сопротивлением пенетрации. Время до начала схватывания — время с момента контакта цемента с водой, рассчитанное на приготовление цементного раствора, просеянного из бетона, до достижения сопротивления пенетрации 3, 5 МПа. Соответственно время до конца схватывания — величина, равная 27, 6 МПа.

 

Детализировать определение вещественного состава цементов.

В соответствии с ГОСТ 30515-2013 «Цементы. Общие технические условия» и ГОСТ 31108-2016 «Цементы общестроительные. Технические условия», которые действуют параллельно с ГОСТ 10178-85 и применяются в случаях, когда заключенные контракты или другие согласованные условия предусматривают применение цементов с характеристиками, гармонизированными с требованиями международного стандарта EN 197-1, по назначению цементы подразделяют на: общестроительные и специальные. При этом первые цементы (на основе портландцементного клинкера) по

вещественному составу подразделяют на пять типов:

- ЦЕМ I – портландцемент (бездобавочный);

- ЦЕМ II - портландцемент с минеральными добавками (в качестве минеральных добавок - основных компонентов цемента применяют гранулированный шлак, активные минеральные добавки – пуццоланы (природные или искусственные пуццоланы, топливные золы, в том числе кислые или основные золы-уноса, микрокремнезем, глиеж и обожженные сланцы) и добавку-наполнитель – известняк);

- ЦЕМ III - шлакопортландцемент;

- ЦЕМ IV - пуццолановый цемент;

- ЦЕМ V - композиционный цемент.

По содержанию портландцементного клинкера и добавок цементы типов

ЦЕМ II-ЦЕМ V подразделяют на подтипы А и В.

По прочности на сжатие в возрасте 28 сут цементы подразделяют на классы:

22, 5; 32, 5; 42, 5; 52, 5. По прочности на сжатие в возрасте 2 (7) сут (скорости твердения) каждый класс цементов, кроме класса 22, 5, подразделяют на два подкласса: Н

(нормальнотвердеющий) и Б (быстротвердеющий).

Вещественный и фазовый состав цементов определяет их основные строительно-технические свойства, в том числе показатели прочности, сроки схватывания, линейное и объемное расширение, стойкость в агрессивных средах, морозостойкость и др.:

- определение вида и количества введенных в цемент природных и техногенных активных минеральных добавок;

- определение фактического фазового состава цементов;

- определение портландита Са(ОН)2 и карбоната кальция СаСО3 в частично гидратированных и карбонизированных при хранении и транспортировке лежалых цементах;

- определение форм сульфатов кальция в цементах - двуводный сульфат

кальция, полуводный - полугидрат и безводный - ангидрит - с целью выявления причин «ложного» схватывания цементов;

- определение фазового состава гидратированных, отвердевших материалов (растворов, бетонов, смесей);

- определение вида заполнителей бетонов и растворов (песок, щебень, гравий).

Содержание гипса в цементе Хг, %, вычисляют по формуле

 

Рассказать о маркировке цемента.

Портландцемент, шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10178-85, портландцемент для производства асбестоцементных изделий – 1239-2000, портландцемент СЕМ I- 42, 5 – DIN 1164, портландцементный клинкер – ТУ 5739-00284339-94.

Большое число разновидностей цемента выпускают по специальным техническим условиям.

В зависимости от прочности, цемент маркируется так:

- Цемент 22, 5 – выдерживает давление в 22, 5 МПа (или 300 кг/см3, старая маркировка – цемент м 300);

- Цемент 32, 5 – выдерживает давление в 32, 5 МПа (или 400 кг/см3, старая маркировка – цемент м 400). Цена на такой цемент, в сочетании с качеством, оптимальная, поэтому данный вид цемента считается самым популярным в строительстве;

- Цемент 42, 5 – выдерживает давление в 42, 5 МПа (или 500 кг/см3, старая маркировка – цемент м 500);

- Цемент 52, 5 – выдерживает давление в 52, 5 МПа (или 600 кг/см3, старая маркировка – цемент м 600).

Маркировка цемента по скорости набирания прочности

От знания быстроты затвердевания раствора зависит качество выполняемых работ, при этом быстрое схватывание нужно не всегда. Исходя из этого производители указывают в маркировке и этот параметр:

- ЦЕМ I – максимальная скорость затвердевания. На вторые сутки прочность равна 50% проектной. В состав этого цемента входит до 5% минеральных добавок;

- ЦЕМ II – этот цемент может содержать 6-35% добавок (подтип А – 6- 20%, подтип В – 21-35%), от чего зависит скорость затвердевания. Чем больше добавок, тем медленнее происходит процесс схватывания раствора. Отметим также, что для классов цемента 32, 5-52, 5 ввели дополнительные обозначения: Б – быстротвердеющий (50% прочности на 2 день), и Н – нормальнотвердеющий (50% прочности на 7 день). По видам добавок цемент отличается: Ш – гранулированный шлак, и П – пуццолан;

- ЦЕМ III – шлакопортландцемент, содержание доменного гранулированного шлака – 36-65%, класс прочности - 32, 5, нормальнотвердеющий;

- ЦЕМ IV – пуццолановый цемент, суммарное содержание золы-уноса (З), микрокремнезема (МК) и пуццоланы (П) – 21-35%, класс прочности – 32, 5, нормальнотвердеющий;

- ЦЕМ V – композиционный цемент, содержание золы-уноса – 11-30%, доменного грануллированного шлака – 11-30%, нормальнотвердеющий, класс прочности – 32, 5.

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: