Прибор для определения активности цемента ЦЕМЕНТ-ПРОГНОЗ

Активность и марки портландцемента: какие бывают и способы их определения?

Цементы бывают различных марок, изготавливаются из различного сырья, имеют различные свойства и качества.

По исходному сырью различают цементы, изготовленные на основе:

• портландцементного клинкера;
• глиноземистого (высокоглиноземистог­о) клинкера;
• сульфоалюминатного (-ферритного) клинкера.

По назначению (сфере использования) цементы бывают общестроительные и специальные.

Также цементы разделяются по скорости твердения (нормальнотвердеющие и быстротвердеющие) и срокам схватывания (медленносхватывающи­еся- начало схватывания более 2 ч, нормальносхватывающи­еся — от 45 мин до 2 ч, быстросхватывающиеся — менее 45 мин.)

В целом цементы должны изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ 30515-97.

Самой важной характеристикой любого цемента является такой показатель как активность, характеризующий прочностные качества материала.

Определение марки цемента производится еще на цементном заводе в специальных лабораториях различными методами. Для этого изготавливаются несколько прямоугольных образцов из смеси цемента, песка и воды в необходимой пропорции. После схватывания, затвердевания и высыхания они подвергаются испытанию на изгиб и сжатие.

Маркировка – М фактически характеризуют прочность на сжатие образца и когда мы видим на мешке цемента надпись «Цемент М500» должен выдержать нагрузку 500 кг на один см3, соответственно, цемент М400- должен выдерживать 400 кг/см3. В торговых сетях в основном продаются цемент следующих марок- цемент м500, м400, м300. Но специальные цементы бывают марок М600, М700.

Для придания цементу различных дополнительных свойств в их состав вводятся различные добавки и маркируются следующим образом- д0, д20, д80 и показывает процентное соотношение добавок к чистому клинкеру в партии цемента. Далее в маркировке следует информация о самих добавках:

• ПЦ – обычный портландцемент;
• ШПЦ – шлакопортландцемент, содержащий добавки более 20% по сравнению с клинкерной составной частью;
• БЦ – белый цемент, используемый для отделочных работ;
• ВРЦ – водонепроницаемый расширяющийся цемент. Используется для заделки швов в гидротехнических сооружениях. Характеризуется быстрым временем схватывания (от 4 до 10 мин);
• Н – нормированный цемент (изготавливается с применением клинкера строго нормированного состава;
• ПЛ – пластифицированный цемент (обладает повышенной морозостойкостью);
• ГФ – гидрофобный цемент. Этот вид цемента, благодаря тому, что он не впитывает воду в течение 5 мин, можно перевозить на значительные расстояния, он не так боится сырости, как обычный портландцемент. Кроме того, гидрофобный цемент обладает высокой пластичностью и морозостойкостью;
• Б – быстротвердеющий цемент (используется для срочных ремонтных работ).

И в заключение, хочу добавить, что в зависимости от условий и сроков хранения активность цемента меняется и в худшую сторону.

Активность цемента

Активность цемента — один из основных характеристик цемента, его фактическая прочность на сжатие образцов из стандартного цементного раствора, изготовленных и испытанных в стандартных условиях.

По ее величине устанавливают марку цемента. Например, если по истечении 28 календарных дней активность цемента установлена в 43МПа, то такой цемент относят к марке М400. Активность цемента определяется как при нормальном твердении, так и после тепло-влагообработки.

Таким образом, активность цемента является важным фактором, от которого зависит не только прочность цемента, но и строительное сооружение, где используется данный строительный материал.

Мероприятия, которые позволяют повысить активность цемента, называют активацией цемента. В связи с тем, что активность цемента зависит от помола, состава и химических добавок, то с помощью данных составных можно регулировать активность строительной смеси. Например, снижение активности можно достичь, добавив в смесь такую химическую добавку как кварц, и повысить активность, если добавить алюминаты. Добавляя в цементную смесь гипс, можно регулировать период и время схватывания, влиять на ускорение твердения. К тому же, гипс можно добавлять как в порошковый, так и готовый цементный раствор.

По сути, цементы представляют собой порошки. Тонкость помола строительного материала определяется по остатку после прохождения стройматериала через сетку (сито) в 80 мкм. Чем выше тонкость помола, тем выше прочность цемента. Активность строительного материала выше с наименьшим помолом. Вызвано это тем, что чем мельче помол, тем быстрее вступают в реакцию вещества цемента, а также увеличивается суммарная поверхность всех частиц, вступающих в реакцию.

Чем выше марка цемента, тем дороже его цена. И тем выше его гидратация (отвердевание после взаимодействия с водой). Например, цемент, в котором преобладает алит, характеризуется такими свойствами как сверхпрочность и чрезвычайно быстрое затвердевание.

На активность цемента также влияют условия и продолжительность хранения строительного материала на складе. При воздействии воды и углекислого газа на поверхности цемента могут образоваться частички нового вещества, которые в последствии снижают активность цемента при его использовании. Так, тонкоизмельченный цемент при неправильном хранении в течение месяца может привести его в разряд обычных. Не допускается также повышенная влажность на складе. Относительная влажность в помещении хранения строительных материалов не должна превышать 40%. Если влажность превышает величину заданного показателя, то происходит быстрое затвердевание цемента. В таких случаях необходимо добавлять гидрофобные добавки (асидол-мылонафта, мылонафта, ами-новой кислоты и других) в количестве до 0,25%.

Марка и активность цемента

Понятие марки цемента связано с определением прочности образцов, приготовленных стандартным методом из смеси цемента, песка стандартного качества и воды. Деление цемента на марки в СССР введено в 1930 г. За прошедший период несколько раз изменялись методы испытания для определения прочности цемента и классификация марок, что связано с рядом причин. Наиболее существенной причиной надо считать систематическое совершенствование технологии производства цемента, резко повысившей свойства портландцемента, в частности его прочность. Кроме указанной причины в изменении методов испытания и классификации цемента существенное значение имел опыт применения цемента в строительном производстве.
При разработке методов испытания цемента должны быть обеспечены: определение прочности без испытания цемента в бетонах с помощью переходных коэффициентов и количества цемента (расход ) при подборе состава бетона; выявление степени однородности партий цемента; оперативное осуществление массовых регулярных испытаний на цементном заводе и контрольные испытания на строительной площадке.

Опыт показал, что перечисленные условия ввиду их сложности решены лишь частично. Как отмечалось выше, цемент является полиминеральным и полидисперсным порошком, в который при помоле клинкера вводят гипс для обеспечения процесса с оптимальными результатами схватывания и упрочнения цементного теста. Указанные особенности цемента по разному влияют на упрочнение и в конечном итоге приобретение той прочности, которая заносится в паспорт на цемент. Любые, самые незначительные изменения химико-минералогического состава цемента, его гранулометрии, качества воды затворения, условий приготовления растворной смеси и образцов из нее, продолжительности твердения изменяют прочность цемента.

Не имея точных сведений, в данном случае о прочности цемента, нельзя решить вопрос о его пригодности для строительного раствора, бетона (железобетона) заданной прочности. Надо всегда помнить, что выбор цемента только по показателю прочности практически недопустим. Назначению цемента по прочности предшествует анализ условий работы сооружения (конструкции). Попутно отметим, что правильное назначение цемента позволяет создавать бетонные (железобетонные) сооружения, конструкции и детали исключительно высокой долговечности. Недолговечность некоторых конструкций связана, в частности, с использованием цементов, которые не следовало бы применять в этих конкретных условиях.

В различных странах существуют разнообразные методы определения прочности и классификации цементов по прочности. Может возникнуть вопрос о целесообразности испытания цемента для определения его прочности непосредственно в бетоне, исключая испытание стандартных образцов. Однако такое решение невозможно по причинам исключительного разнообразия строительных песков, гравия и щебня и такого же разнообразия составов бетонов. Цемент в стандартных растворах и в бетоне на разных материалах покажет различную прочность.

При таком методе испытания цемента цементные заводы лишаются возможности оценивать свою продукцию и контполировать ее качество в ходе технологического процесса. Сказанное объясняет причину появления и применения условных методов испытания. В силу того что песок влияет на прочность цемента, в СССР за эталон принимают кварцевый песок у г. Вольска на р. Волге. Этот песок подвергается рассеву на специальном заводе, после чего он поступает в лаборатории цементных заводов и предприятий, где производят испытания цемента.

Прочность стандартных растворных образцов после 28-суточного твердения называют активностью цемента. В СССР для классификации цемента по прочности полученный показатель средней прочности образцов принято округлять до сотен килограммов. Допускается округлять в большую сторону только в том случае, когда активность цемента после округления отличается не более чем на 5%. Такая цифра прочности цемента названа его маркой. В СССР выпускается портландцемент М 300, 400, 500 и 600.

Классификация цемента на марки с интервалом в 100 кГ (10-1 Н) прочности также условна и у ряда специалистов вызывает возражение.

Классификацию цемента нельзя рассматривать в отдельности от технологии его производства и потребления. Совершенствование производства способствует увеличению выпуска цемента высоких марок, что в первую очередь позволяет повысить производство и качество бетона.

Прогресс в области изготовления вяжущих материалов влечет за собой совершенствование в области конструирования, расчета и проектирования железобетонных конструкций и технологии их изготовления. Развитие производства цементов высоких марок, однородных по своим свойствам, позволяет перейти к широкому применению бетонов на легких каменных материалах и конструкций меньших сечений, что резко снизит собственный вес конструкции. Применение цементов высоких марок и с ускоренными сроками твердения в большинстве случаев позволит упростить изготовление конструкций, исключить дополнительный технологический передел — тепловлажностную обработку.

Для наиболее полного использования прочности оптимальным вариантом является классификация цемента по активности. Разбивка цементов по маркам с интервалом в 100 кГ/см2 (10-1 МПа) наиболее близка к оптимальному варианту. Членение цемента по прочности через 50 кг/см2 (10-1 МПа), приближающееся к членению по активности, в данное время реализовать трудно, так как при поступлении цемента разной активности из-за ограниченности складских помещений на строительстве хранить его раздельно не удается. Уменьшение числа марок возможно за счет выпуска в основном цемента наиболее высоких марок (преимущественно 500 и 600, а с течением времени 700 и 800) при ограниченном количестве выпуска цемента М 400 и в случае прикрепления всех строительных объектов к определенным цементным заводам.

В данное время такое прикрепление заводов может быть реализовано, чему способствует улучшение географии размещения цементных заводов, обеспечившее значительное сокращение перевозок цемента. Например, если в 1950 г. среднее расстояние перевозки цемента составляло 680 км, то в 1966 г. оно сократилось до 494 км. Кроме повышения марочности цемента, особое значение имеет и совершенствование других его свойств.

Надо отметить, что впервые в СССР в гидротехническом строительстве, начиная с 1935 г., обращено внимание на необходимость нормировать кроме прочности другие свойства цементов, позволяющие получать бетоны для ответственных инженерных сооружений с проектными водонепроницаемостью, морозостойкостью, экзотер-мичностью и химической стойкостью при разных случаях агрессии В частности, уже в 1934 г. на строительстве канала им. Москвы осуществлено проектирование бетона на разные сроки твердения — короче 28 сут. и более продолжительные (вплоть до одного года л больше). В течение ряда лет создавались и совершенствовались локальные технические требования на цемент для многочисленных гидротехнических сооружений (ГЭС на р. Волге, Волго-Донской канал им. В. И. Ленина, Саратовская ГЭС, Братская ГЭС, Красноярская ГЭС и многие другие гидротехнические сооружения).

Следует учитывать, что в гидротехническом строительстве применяется несколько сортов цемента, различающихся по свойствам, что связано с условиями работы бетона сооружений. По этой причине цемент, применяемый в гидротехнике, не следует называть гидротехническим, так как подобные условия работы бетона возникают и в других сооружениях (промышленных, мостовых, дорожных и др.). Все цементы, выпускаемые промышленностью, надо каталогизировать; что позволит от теоретических положений перейти к применению цементов со свойствами, отвечающими условиям работы. Такое коренное изменение сведений о свойствах цемента, несомненно, обеспечит минимальный их расход и высокую долговечность сооружений, конструкций и деталей.

Страницы:

• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |

Прибор для определения активности цемента ЦЕМЕНТ-ПРОГНОЗ обладает следующими преимуществами:

• Единственный автоматический контракциометр оригинальной конструкции, включающий:  – цельнофрезерованную, компактную измерительную камеру из полиамида  – датчик контракции (изменения объёма) с прецизионной измерительной системой  – разъемный стакан из полиамида, позволяющий быстро и без повреждений извлекать пробу цемента после испытаний  – дополнительный измерительный контейнер для исследования процессов структурообразования цементного теста по изменению его удельного электрического сопротивления и температуры (опция)
• Отображение динамики процессов на графическом дисплее с подсветкой
• Возможность одновременного подключения до 3 измерительных камер (опция)
• Геометрия полученных после испытаний образцов позволяет испытывать их на сжатие для корректировки полученных результатов
• Определение сроков схватывания образцов раствора и бетона (функция автоматического прибора Вика)
• Выпускается два варианта исполнения прибора
• Разъемы фирмы LEMO

Сервисная компьютерная программа:

• Перенос результатов измерений в ПК
• Архивация, документирование и обработка результатов
• Экспорт в Excel, сохранение в текстовый формат для других программ

Технические характеристики ЦЕМЕНТ-ПРОГНОЗ:

* — комплект для измерения температуры и удельного электрического сопротивления пробы поставляется по спецзаказу

Основные функции прибора ЦЕМЕНТ-ПРОГНОЗ:

• Автоматическое определение контракции цемента за 3 часа и прогнозирование активности цемента к заданному сроку
• Получение базовых показателей цемента по 1,3 и 7-суточной контракции (опция)
• Определение сроков схватывания по образцам цемента, раствора, бетона
• Запись процессов изменения объема (контракции), температуры и электрического сопротивления материала в следствии гидратации и экзотермических реакций цемента
• Отображение динамики процессов на дисплее с автоматическим изменением масштабов осей времени и контракции (опционально температуры и сопротивления пробы)
• Полная архивация процессов и результатов измерений
• Русский и английский язык меню и текстовых сообщений
• Разъем USB для работы с компьютером и заряда аккумуляторов
• Сервисная компьютерная программа: считывание результатов измерений из памяти прибора; анализ и обработка результатов измерений; архивация данных и формирование отчета; экспорт в Excel, текстовый формат и другие приложения

Базовые свойства портландцемента. Цена

Среди прочих немаловажных характеристик, которыми наделен портландцемент, цена которого за мешок варьируется в пределах 210-250 рублей в зависимости от состава и марки, можно выделить:

1. период, за который сырье схватывается;
2. плотность;
3. тепловыведение;
4. тонкость помола;
5. водоотделение и водопотребность;
6. морозоустойчивость;
7. степень сцепления с арматурой.

таблица 2 ГОСТа 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент

таблица 3 ГОСТа 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент

Период схватывания фиксируется с помощью испытаний и тестирований. Согласно положениям ГОСТа 10178 портландцемент, выпущенный из качественных ингредиентов в нужном пропорциональном соотношении, схватывается всего за 40 минут после смешивания с водой. Слишком стремительный процесс может привести к тому, что Вы просто не успеете использовать сырье до момента затвердения. В тоже время чрезмерно медленное схватывание также неблагоприятно, ведь может увеличить период возведения объекта.

Уровень равномерности изменения объема портландцемен¬та проверяется также посредством тестирования образцов при взаимодействии их с кипящей жидкостью.

На скорость схватывания доступного по цене любому строителю портландцемента сказывается тонкость его измельчения. Так, перемолотая тщательным образом масса имеет высокую прочность. Традиционный портландцемент, выпущенный с соблюдением всех стандартов ГОСТа, обладает удельной поверхностью 250-300 мг/кг.

Водопотребность. Жидкость выступает в роли важнейшего катализатора всей совокупности химических процессов при затвердении материала, наделяет его подвижностью и пластичностью. Чтобы изготовить цемент отличного качества и нормальной густоты Вам потребуется примерно 25% жидкости. Для снижения водопотребности достаточно воспользоваться сульфитно-дрожжевой бражкой, некоторыми пластификаторами, которые могут незначительно повышать цену портландцемента.

Степень водоотделения устанавливается в момент отжима воды в готовом растворе под воздействием силы тяжести его частиц. Что снизить этот показатель нужно воспользоваться активными минеральными добавками.

Морозостойкость характеризуется способностью сопротивляться поочередному замораживанию, а затем и оттаиванию в водной среде. Исходя из законов физики, замерзшая вода превышает свой обычный объем на 10%, что создает дополнительное давление и безжалостно разрушает структуру бетона. Для повышения показателя морозостойкости традиционно применяют воздухововлекающие вещества, среди которых абиетат натрия, смыленный древесный пек и прочие.

Тепловыделение. Портландцемент, изготовленный с учетом всех требований ГОСТа, в период затвердения выделяет тепло. Если выделение тепла происходит слишком стремительно, то использовать подобный стеновой материал не следует. Чтобы оптимизировать степень выделения тепла нужно особое внимание уделить минералогическому составу, использовать дополнительные активные минеральные ингредиенты и добавки, объем которых оказывает влияние не только на качественные показатели готового портландцемента, но и на его цену.

Коррозионная устойчивость определяется плотностью сырья и его минералогическим составом. Чтобы повысить этот показатель следует увеличить пористость бетона и тонкость помола.