ВВЕДЕНИЕ. для студентов строительных специальностей

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ

ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

«ЦЕМЕНТЫ»

ПО КУРСУ

«СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

для студентов строительных специальностей

 

Днепропетровск, 2007 г.

 

 

 

Методические указания к учебно-исследовательской лабораторной работе «Цементы» по курсу «Строительное материаловедение» для студентов строительных специальностей стационарного и заочного обучения. / Составители: Полтавцев А.П., Фролова Т.Ф., Василенко С.В.-Днепропетровск, ПГАСиА, 2007. - 23с.

 

В методических указаниях изложена методика определения качества и основных свойств строительного цемента (классификация и назначение, определение тонкости помола, нормальной густоты цементного теста, определение сроков схватывания, методы определения пределов прочности при изгибе и сжатии).

Рекомендовано студентам для самостоятельного проведения испытаний.

 

Составители: Полтавцев О.П., к.т.н., доцент каф. ТСМИК,

Фролова Т.Ф., к.т.н., доцент каф. ТСМИК,

Василенко С.В., асс. каф. ТСМИК.

 

 

Ответственный за выпуск А.П.Приходько, проф., зав. кафедрой технологии строительных материалов, изделий и конструкций.

 

 

Рецензент: Сторожук Н.А., д.т.н., проф. каф. ТСМИК

 

Утверждено на заседании кафедры технологии строительных материалов, изделий и конструкций

протокол № 19 от 18.06.2007г.

Зав. кафедры А.П. Приходько

 

Утверждено на заседании

Методического совета ПГАСиА

протокол № 5 (46) от “25” июня 2007г.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Данное методическое пособие подготовлено в соответствии с требованиями государственного стандарта Украины ДСТУ БВ.2.746-96 «Цементы общестроительного назначения. Технические условия».

Настоящий стандарт распространяется на цементы общестроительного назначения, изготовленные на основе портланлцементного клинкера. Стандарт не распространяется на цементы, к которым предъявляются специальные требования и которые изготавливаются по соответствующим стандартам и техническим условиям. В стандарте использованы ссылки на некоторые нормативные документы, принятые автором пособия как руководящие, а именно:

ГОСТ 310.1-76 Цементы. Методы испытаний. Общие положения.

ГОСТ 310.2-76 Цементы. Методы определения тонкости помола.

ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема.

ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения прочности при изгибе и сжатии.

ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсовоангидритовый для производства вяжущих веществ. Технические условия.

ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа.

ГОСТ 22236-85 Цементы. Правила приемки.

ГОСТ 22237-85 Цементы. Упаковка, маркировка, транспортировка и хранение.

ГОСТ 3476-74 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов.

ТУ-21-26-11-90 Добавки для цементов. Активные минеральные добавки. Технические условия.

ТУ-13-6-89 Добавки к цементу. Добавки-наполнители. Технические условия.

ГОСТ 2874-82 Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством.

ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканные с квадратными ячейками. Технические условия.

 

Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением обожженной до спекания сырьевой смеси известняка (75%) и глины (25%). Спекшийся при 1450^оС полупродукт называется клинкером. Его производят тремя способами: мокрым, сухим и комбинированным.

Технология производства цемента. Первый этап (получение клинкера): добыча и доставка известняка и глины; приготовление сырьевой смеси; обжиг до спекания. Второй этап (получение портландцемента): охлаждение клинкера в холодильнике; вылеживание клинкера; помол клинкера с добавкой двуводного гипсового камня.

Химический состав клинкера: СаО – 63÷66%, SiO₂ - 21÷24%, Al₂O₃ - 4÷8, Fe₂O₃ – 2÷4%, а также незначительное содержание оксидов MgO, SO₃, Na₂O, K₂O, TiO₂, C₂O₃ и др.

Минералогический состав клинкера:

1) трехкальциевый силикат – 3СаО·SiO₂ (С₃S). Содержание в клинкере 40÷60%. Определяет скорость твердения, отвечает за прочность цементного камня.

2) двухкальциевый силикат – 2СаО·SiO₂ (С₂S). Содержание в клинкере - 20÷30%. Медленно твердеет, но достигает высокой прочности при длительном твердении портландцемента.

3) Трех кальциевый алюминат – 3СаО·Al₂O₃ (С₃А). Содержание в клинкере – 4÷12%. Быстро гидратируется и твердеет, но имеет небольшую прочность. Является причиной сульфатной коррозии цементного камня.

4) четырехкальциевый алюмоферрит – 4СаО·Al₂O₃·Fe₂O₃ (С₄АF). Содержание в клинкере – 10÷20%. По скорости гидратации занимает промежуточное положение между (С₃S) и (С₂S), поэтому не оказывает определяющего влияния на скорость твердения и тепловыделение портландцемента.

5) клинкерное стекло. Присутствует в промежуточном веществе в количестве 5÷10% и состоит из оксидов СаО, Al₂O₃, Fe₂O₃, MgO, Na₂O, K₂O.

І. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

 

1. По вещественному составу и пределу прочности при сжатии в 28-суточном возрасте по ГОСТ 310.4 цемент подразделяют на следующие типы и марки:

 

Тип	Название цемента	Состав	Обозна-чение	Марки
I	Портландцемент	клинкер - 95÷100%; минеральных добавок - 10÷20	ПЦ I	300, 400 500, 550, 600
II	Портландцемент с добавками	шлака	клинкер - 80÷94%; доменный гран. шлак - 6÷20% минеральных добавок - 0÷5%	ПЦ II/А-Ш	300, 400 500, 550, 600
шлака	клинкер - 60÷79%; доменный гран. шлак - 21÷35% минеральных добавок - 0÷5%	ПЦ II/Б-Ш	300, 400 500, 550, 600
пуццо-ланы	клинкер - 80÷94%; пуццолана - 6÷20% активная мин. добавка - 0÷5%	ПЦ II-П	300, 400 500, 550, 600
золы-уноса	клинкер - 80÷94%; зола-унос - 6÷20% активная мин. добавка -0÷5%	ПЦ II-З	300, 400 500, 550, 600
известняка	клинкер - 80÷94%; известняк - 6÷20%; минеральная добавка - 0÷5%	ПЦ II-В	300, 400 500, 550, 600

 

III	Шлакопортландцемент с добавкой доменного гранулированного шлака	Содержа-ние шлака 35-65%	клинкер - 35÷64%; доменный гран. шлак - 36÷65% минеральных добавок - 0÷5%	ШПЦ III/А	300, 400 500
Содержание шлака 66-80%	клинкер - 20÷34%; доменный гран. шлак - 66÷80% минеральных добавок - 0÷5%	ШПЦ III/б	300, 400
IV	Пуцолановый (21 ÷55%) цемент с мин. добавками	Содержа-ние пуццоланов 21-35%	клинкер - 65÷79%; пуццоланы+зола-унос - 21÷35% минеральная добавка - 0÷5%	ПЦЦ IV/А	300, 400 500
Содержание пуццоланов 36-55%	клинкер -45÷64%; пуццоланы+зола-унос - 36÷55% минеральная добавка - 0÷5%	ПЦЦ IV/Б	300, 400 500
V	Композиционный цемент с содержанием 36-80% мин. добавок	Композици-онный цемент	клинкер -40÷64%; доменный гран. шлак - 18÷40% зола-унос - 10÷20% минеральная добавка - 0÷5%	КЦ V/А	300, 400 500
Композиционный цемент	клинкер - 20÷390%; доменный гран. шлак – 41÷60% пуццоланы+зола-унос - 20÷40% минеральная добавка - 0÷5%	КЦ V/Б	300, 400 500

 

2. По прочности в раннем возрасте (после двух или семи суток твердения) цементы марок 400 или 500 подразделяются на два вида: цемент с обычной ранней прочностью и цемент с высокой ранней прочностью (быстро твердеющий).

Условное обозначение цемента должно включать:

- обозначение типа цемента и его марку;

- полное или сокращенное наименование цемента;

- обозначение цемента с высокой ранней прочностью – Р.

- обозначение пластификации и гидрофобизации цемента – ПЛ, ГФ.

- обозначение цемента, полученного на основе клинкера нормированного состава – Н.

- обозначение данного стандарта.

Пример условного обозначения портландцемента марки 400 с добавкой до 20% шлака, с высокой прочностью в раннем возрасте: ПЦ II/А-Ш-400Р-ПЛ ДСТУ.

ІІ. МЕТОДЫ ИСПІТАНИЙ