Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Сроки схватывания цементов

Равномерность изменения объема портландцемента. Характеризуется набуханием и усадкой в процессе твердения цементного камня. В лабораторных условиях определяется путем кипячения образцов-лепешек.

Для изготовления образцов берут две навески цементного теста нормальной густоты массой по 75 г. Навески формуют в виде шариков и помещают на стеклянную пластину, предварительно смазанную машинным маслом. Постукивая пластинкой о твердую поверхность, добиваются растекания шарика в лепешку диаметром 7…8 см и толщиной в середине около 10 мм. Лицевая сторона полученной лепешки заглаживается смоченным в воде ножом от краев к середине до получения гладкой поверхности и образования острых краев.

Лепешки на пластинках в течение суток хранятся в ванной с гидравлическим затвором. По истечении суток образцы снимают с пластинок и укладывают в сосуд на решетку. В сосуде лепешки заливают водой и подвергают кипячению в течение 3 часов. Затем образцы охлаждают в сосуде, извлекают и немедленно производят их осмотр.

Цемент считают доброкачественным, если на лицевой поверхности лепешек отсутствуют радиальные, доходящие до краев трещины, или сеть мелких трещин. Также не допускаются искривления лепешек. Наличие описанных дефектов в большинстве случаев свидетельствует о грубых нарушениях технологии производства вяжущего. Одной из основных причин неравномерности изменения объема портландцемента при твердении является наличие в нем свободных оксидов CaO и MgO. Эти оксиды гидратируются с увеличением объема уже в затвердевшем цементном камне, разрушая его.

Активность и марка портландцемента. Это свойство определяет основную способность портландцемента твердеть при взаимодействии с водой с образованием высокопрочного камневидного тела. Активность портландцемента определяют на образцах размером 40×40×160 мм, изготовленных из цементно-песчаного раствора стандартной консистенции состава цемент: песок 1:3, после их твердения в течение 1 суток в ванне с гидравлическим затвором и 27 суток в воде.

Вначале необходимо подобрать консистенцию цементного раствора. Для этого отвешивают 1500 г нормального песка, 500 г цемента и 200 г воды (В/Ц = 0,4). Сыпучие компоненты перемешивают в чаше ручной мешалкой в течение 1 минуты. После этого в центре смеси делается углубление, в которое вливается вода. Раствор перемешивается вручную еще в течение 1 минуты. Затем содержимое чаши выкладывают в бегунковую мешалку (см. рис. 1).

Рис. 1. Бегунковая мешалка для перемешивания цементного раствора

1 – основание; 2 – чаша; 3 – ось чаши; 4 – ось бегунка; 5 – бегунок

В бегунковой мешалке раствор размешивают в течение 2,5 минут (20 оборотов чаши мешалки). Перемешанным раствором в два слоя заполняют форму-конус встряхивающего столика (см. рис. 2). Форма-конус и поверхность диска должна быть протерта влажной тканью. Первый слой штыкуется стальной штыковкой 15 раз; второй – 10 раз. Избыток раствора срезают смоченным в воде ножом вровень с краями формы. После этого форму снимают, поднимая ее строго вертикально. Вращая ручку встряхивающего столика конус из раствора встряхивают 30 раз со скоростью примерно 1 раз в секунду.

Рис. 2. Встряхивающий столик и форма-конус

1 – кулачок; 2 – диск; 3 – шток; 4 – станина;

5 – форма-конус с центрирующим устройством; 6 – насадка

При встряхивании растворный конус расплывается. По окончании испытания расплыв конуса замеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Нормальной консистенции цементно-песчаного раствора соответствует средний диаметр расплыва, находящийся в интервале 106…115 мм. Если диаметр расплыва не соответствует указанному, то, регулируя количество воды, добиваются нужных значений. Полученное водоцементное отношение принимают для изготовления стандартных образцов.

Для определения активности и марки цемента изготавливают три образца. Формы для образцов изнутри смазывают машинным маслом. Закрепляют форму в середине виброплощадки, включают ее и заполняют небольшими порциями раствора. Общее время заполнения формы и уплотнения образцов составляет 3 минуты. Избыток раствора удаляют смоченным водой ножом вровень с краями формы. Образцы маркируют.

В течение суток образцы в форме хранят в ванне с гидравлическим затвором. Затем форму разбирают, образцы извлекают и перекладывают в сосуд с водой комнатной температуры. Образцы не должны соприкасаться друг с другом. Уровень воды должен быть на 2 см выше уровня образцов.

Нормативный срок твердения образцов в воде составляет 27 суток. Общий возраст образцов к моменту испытания должен составлять 28 суток. Образцы испытывают по прошествии 30 минут после извлечения их из воды.

Прочность при изгибе определяется при помощи специальных испытательных машин (типа МИИ-100) либо на гидравлических прессах с использованием опорных устройств, обеспечивающих постоянство пролета при испытаниях. Образцы устанавливаются на опоры так, чтобы их грани, которые при изготовлении были горизонтальными, находились в вертикальном положении. Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое двух наибольших результатов испытаний трех образцов.

На полученных после испытаний на изгиб половинках образцов определяют предел прочности при сжатии. Для приведения площади приложения нагрузки к единому значению используют металлические пластины-накладки. Рабочая площадь их поверхности составляет 25 см². Половинку балочек помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой плоскости образца. После установления значения разрушающей нагрузки предел прочности , МПа, определяют по формуле:

(1)

где – разрушающая нагрузка при сжатии, кН; – площадь поперечного сечения, принимаемая равной рабочей площади пластин-накладок (25 см²).

Предел прочности при сжатии определяют как среднее арифметическое четырех наибольших результатов испытаний шести половинок образцов. Это значение называют активностью цемента.

Если реальный срок твердения составил менее 28 суток можно воспользоваться формулой для перехода к 28-суточной прочности:

(2)

здесь – прочность образцов в возрасте суток.

По полученным значениям прочности устанавливают марку цемента. Минимальные значения пределов прочности при сжатии и изгибе, соответствующие определенным маркам, приведены в таблице 2.

Таблица 2