Определение физико-механические показатели цементов по ГОСТ 30744. (

 

Цель работы: определение тонкости помола цемента по остатку на сите;

Определение тонкости помола по удельной поверхности).

Определение сроков схватывания (определение сроков начала и окончания схватывания).

Определение равномерности изменения объема. определение прочности на изгиб и сжатие

 

Теоретические сведения

 

Отбор проб выполняют по ГОСТ 30515.

В рабочем журнале записывают вид и состояние тары, в которой доставлена проба.

Пробы цемента до испытания хранят в сухом помещении при относительной влажности воздуха не более 50 %.

Перед испытанием каждую пробу цемента просеивают через сито с сеткой № 09 по ГОСТ 6613. Остаток на сите взвешивают и отбрасывают. Массу остатка в процентах, а также его характеристику (наличие комков, кусков дерева, металла и пр.) заносят в рабочий журнал. После просеивания пробу цемента перемешивают.

При приготовлении стандартного цементного раствора применяют стандартный полифракционный песок (далее - песок) по ГОСТ 6139. Могут применяться другие пески, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 6139 по соответствию эталонному песку, при этом содержание SiO₂ в стандартном песке должно быть не ниже 96 %.

Для приготовления цементного теста, изготовления и хранения образцов применяют водопроводную воду. Сосуд для отмеривания или взвешивания воды тарируют в смоченном состоянии.

При проведении приемосдаточных, сертификационных и иных контрольных испытаний, а также сравнительных испытаний применяют дистиллированную воду, соответствующую ГОСТ 6709 в части требований к массовой доле ионов хлора и кальция.

Перед испытанием цемент, песок и воду выдерживают до принятия ими температуры помещения.

Испытания следует проводить в помещениях с температурой воздуха (20±2)°С и относительной влажностью не менее 50 % при изготовлении образцов для определения прочности, не менее 65 % - при определении сроков схватывания и равномерности изменения объема и не более 65 % - при определении тонкости помола.

Температура и влажность воздуха помещений должны ежедневно отмечаться в рабочем журнале.

Температура в камере (шкафу) влажного хранения должна быть (20±1)°С, относительная влажность - не менее 90 %. Температуру и влажность следует регистрировать непрерывно или периодически не реже, чем через каждые 4 ч.

Цемент и песок взвешивают, воду взвешивают (отмеривают) с погрешностью

Средства контроля, применяемые при испытаниях, должны быть изготовлены из коррозионностойких и не реагирующих с цементом материалов. Применение алюминиевых и оцинкованных форм, чаш, лопаток и т.п. не допускается.

Средства контроля, применяемые при испытаниях цемента, должны быть аттестованы или поверены

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОНКОСТИ ПОМОЛА

Определение тонкости помола по остатку на сите

Оборудование и материалы

1 Сито с контрольной сеткой № 009 по ГОСТ 6613. Допускается применение сита с сеткой № 008. Сито представляет собой цилиндрическую обойму диаметром 150-200 мм и высотой 40-100 мм, в которой на расстоянии около 10 мм от нижнего края натянута и плотно зажата контрольная сетка. Сито имеет подситную тарелку и крышку.

2 Прибор для механического или пневматического просеивания.

3 Весы по ГОСТ 24104 с погрешностью не более 0,01 г.

4 Колба по ГОСТ 1770.

5 Стержень.

6 Лупа типа ЛП по ГОСТ 25706.

Проведение испытания

От пробы отбирают необходимое количество цемента, помещают в стеклянную колбу, закрывают пробкой и встряхивают вручную в течение 2 мин для дезагрегирования, после чего оставляют в покое на 2 мин, а затем перемешивают чистым сухим стержнем для равномерного распределения мелких частиц.

Перед проведением испытания сетку сита осматривают в лупу и при обнаружении каких-либо дефектов (дырки, отход сетки от обоймы и др.) ее заменяют. Сито должно быть сухим и чистым.

При ручном просеивании навеску цемента массой 10 г, высыпают на сито, установленное на подситной тарелке. Сито закрывают крышкой и встряхивают вручную.

Операцию просеивания считают законченной, если при контрольном просеивании сквозь сито проходит не более 0,01 г цемента. Контрольное просеивание выполняют вручную при снятой подситной тарелке на бумагу в течение 1 мин.

Остаток на сите взвешивают и выражают в процентах к первоначальной массе цемента.

При использовании приборов для механического или пневматического просеивания испытания выполняют в соответствии с инструкцией, прилагаемой к приборам..

За тонкость помола по остатку на сите принимают среднеарифметическое значение результатов двух определений, расхождение между которыми не должно быть более 1 % среднеарифметического значения. Если расхождение более 1 %, проводят третье определение и за тонкость помола принимают среднеарифметическое значение результатов трех определений.

Результат вычисления округляют до 0,1 %.

Определение тонкости помола по удельной поверхности

Оборудование и материалы

1. Прибор для определения удельной поверхности методом воздухопроницаемости.

2. Прибор Ле Шателье для определения плотности цемента.

3. Весы по ГОСТ 24104 с погрешностью не более 0,01 г.

4. Емкость стеклянная, штатив.

Проведение испытания

При определении удельной поверхности для расчета массы навески цемента используют величину его плотности.

Прибор Ле Шателье помещают в стеклянную емкость с водой и закрепляют в штативе так, чтобы вся его градуированная часть была погружена в воду. Температура воды в емкости должна соответствовать температуре, при которой производилась калибровка прибора.

Прибор наполняют обезвоженным керосином до нулевой черты по нижнему мениску. После этого свободную от керосина часть прибора (выше нулевой черты) тщательно протирают тампоном из фильтровальной бумаги. От цемента,, отбирают навеску массой 65 г и высыпают ее в прибор Ле Шателье ложечкой через воронку небольшими равномерными порциями. Для удаления пузырьков воздуха прибор вынимают из емкости с водой и поворачивают его в наклонном положении в течение 10 мин на гладком резиновом коврике. Затем прибор снова помещают в емкость с водой не менее чем на 10 мин, после чего проводят отсчет уровня жидкости в пределах верхней градуированной части прибора.

(9.1)

где т _ц - масса навески цемента, г;

V - объем керосина, вытесненного цементом, см³.

За плотность цемента принимают среднеарифметическое значение результатов двух определений, расхождение между которыми не должно превышать 0,02 г/см³.

Результат вычисления округляют до 0,01 г/см³.

Допускается использование других методов определения плотности, погрешность которых не превышает требования настоящего стандарта.

Расчет массы навески цемента с учетом плотности, и проведение испытаний для определения удельной поверхности выполняют в соответствии с инструкцией к прибору..

За удельную поверхность принимают среднеарифметическое значение результатов двух определений, расхождение между которыми не должно быть более 1 % среднеарифметического значения.

Результат вычисления округляют до 1 м²/кг (10 см²/г).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРОКОВ СХВАТЫВАНИЯ

Оборудование и материалы

1 Прибор Вика в комплекте с пестиком, иглами (длинной и короткой), кольцом и пластинкой. Прибор Вика состоит из цилиндрического металлического стержня, который свободно перемещается в обойме станины в вертикальном направлении и может фиксироваться на требуемой высоте с помощью стопорного устройства. На стержне имеется указатель для отсчета перемещения его относительно шкалы с ценой деления 1 мм. Пестик должен быть изготовлен из нержавеющей стали и иметь полированную поверхность. Иглы должны быть изготовлены из стальной нержавеющей проволоки с полированной поверхностью и не должны иметь искривлений. Короткая игла для определения конца схватывания должна быть снабжена кольцеобразной насадкой с наклонным каналом для выхода воздуха. Размеры рабочей части игл должны соответствовать указанным на и Общая масса перемещающейся части прибора Вика должна быть (300±1) г и сохраняется взаимной перестановкой пестика и игл либо с помощью дополнительного пригруза, закрепляемого в верхнем конце стержня прибора. Для определения сроков схватывания могут применяться автоматизированные приборы при условии получения тех же результатов, как при использовании прибора Вика. При этом определения выполняют в соответствии с инструкцией к прибору.

2 Кольцо и пластинка должны быть изготовлены из нержавеющей стали, пластмассы или другого не впитывающего воду материала. Форма и размеры кольца должны соответствовать приведенным на. Размер пластинки, на которую устанавливают кольцо, должен превышать диаметр кольца, толщина пластинки должна быть не менее 2,5 мм. Допускается применять цилиндрическое кольцо высотой (40±0,2) мм при условии получения тех же результатов, как и при определении с кольцом в виде усеченного конуса.

3 Смеситель для приготовления цементного теста, чаша и лопасть которого изготовлены из нержавеющей стали. Смеситель должен иметь приспособление, позволяющее крепить чашу вместимостью около 5 л неподвижно к станине и изменять положение чаши по высоте относительно лопасти для регулирования зазора между ними, который в момент максимального приближения лопасти к стенке чаши должен быть (3,0±1,0) мм. Чаша и лопасть используются в паре и должны быть индивидуально подогнаны друг к другу. При работе смесителя вращение лопасти вокруг собственной оси и планетарное перемещение ее по периметру чаши должны осуществляться в противоположных направлениях со скоростью

4 Весы по погрешностью не более 1 г.

5 Цилиндр мерный по ГОСТ 1770 с ценой деления не более 1 мл.

Проведение испытания

Приготовление цементного теста нормальной густоты (стандартной консистенции)

Перед началом испытания в нижний конец стержня прибора Вика вставляют пестик, проверяют свободное перемещение стержня и нулевое показание прибора, соприкасая пестик с пластинкой, на которой установлено кольцо. При отклонении от нуля указатель шкалы прибора устанавливают в нулевое положение. Кольцо и пластинку перед началом испытания смазывают тонким слоем машинного масла.

Воду в количестве, необходимом (ориентировочно) для получения цементного теста нормальной густоты, выливают в чашу смесителя, предварительно протертую влажной тканью, затем осторожно в течение 5-10 с высыпают 500 г цемента и включают смеситель на малую скорость. Время окончания высыпания цемента в воду считают началом затворения. Через 90 с смеситель останавливают на 15 с, в течение которых скребком снимают тесто, налипшее на стенках чаши, сдвигая его в середину чаши. Затем вновь включают смеситель на малую скорость и продолжают перемешивание еще в течение 90 с. Суммарное время перемешивания цементного теста должно составлять 3 мин, не считая времени остановки.

Приготовленное цементное тесто быстро за один прием переносят в кольцо, установленное на пластинке, заполняя его с избытком, но без уплотнения или вибрации. Избыток цементного теста срезают ножом, протертым влажной тканью, вровень с краями кольца до получения ровной поверхности. Кольцо с пластинкой устанавливают на основание станины прибора Вика, опускают пестик до соприкосновения с поверхностью цементного теста в центре кольца и в этом положении закрепляют стержень стопорным устройством. Через 1-2 с освобождают стержень, предоставляя пестику свободно погружаться в цементное тесто. Время от начала затворения до начала погружения пестика в цементное тесто должно составлять 4 мин. Через 30 с после освобождения стержня фиксируют по шкале прибора глубину погружения пестика в цементное тесто. В течение всего времени испытания кольцо с цементным тестом не должно подвергаться толчкам или сотрясениям.

Нормальной густотой цементного теста считают такую консистенцию, при которой пестик прибора, погруженный в заполненное цементным тестом кольцо, не доходит на (6±1) мм до пластинки, на которой установлено кольцо.

Если глубина погружения пестика окажется меньше или больше, испытания повторяют, соответственно увеличивая или уменьшая количество воды затворения до погружения пестика на требуемую глубину.

За нормальную густоту цементного теста принимают количество воды затворения в процентах массы цемента, при котором достигается нормированная консистенция цементного теста.

Результат вычисления округляют до 0,25 %.

Определение начала схватывания

В нижний конец стержня прибора Вика вставляют длинную иглу и проверяют готовность прибора к проведению испытания, чистоту поверхности и отсутствие искривлений иглы.

Готовят цементное тесто нормальной густоты. Цементное тесто переносят в кольцо.

Иглу опускают до соприкосновения с поверхностью цементного теста и в этом положении закрепляют стержень стопорным устройством. Через 1-2 с освобождают стержень, предоставляя игле свободно погружаться в цементное тесто. В начале испытания, пока цементное тесто находится в пластичном состоянии, во избежание сильного удара иглы о пластинку допускается ее слегка задерживать при погружении в тесто для исключения повреждения иглы. Как только цементное тесто загустеет настолько, что опасность повреждения иглы будет исключена, игле дают свободно опускаться. Через 30 с после освобождения стержня фиксируют по шкале прибора глубину погружения иглы в цементное тесто. Затем иглу погружают в цементное тесто через каждые 10 мин, передвигая кольцо после каждого погружения таким образом, чтобы каждое последующее погружение иглы находилось на расстоянии не менее 10 мм от мест предыдущих погружений и от края кольца. После каждого погружения иглу протирают.

В промежутках между погружениями иглы кольцо с цементным тестом на пластинке помещают в камеру (шкаф) влажного хранения. Допускается кольцо с цементным тестом накрывать влажной тканью и оставлять в помещении с относительной влажностью не менее 65 %, при этом ткань не должна соприкасаться с цементным тестом.

Началом схватывания считают время от начала затворения цемента до момента, когда игла при проникновении в цементное тесто не доходит до пластинки на (4±1) мм.

Результат определения записывают с округлением до 5 мин.

Определение конца схватывания

Длинную иглу в приборе Вика заменяют на короткую иглу с кольцеобразной насадкой. Проверяют чистоту поверхности и отсутствие искривлений иглы.

Кольцо с цементным тестом, использованное для определения начала схватывания, переворачивают таким образом, чтобы определение конца схватывания проводить на поверхности, контактировавшей с пластинкой. Иглу осторожно опускают до соприкосновения с поверхностью цементного теста, погружение иглы с интервалом 30 мин. При приближении конца схватывания интервалы времени между погружениями могут быть сокращены.

Концом схватывания считают время от начала затворения цемента до момента, когда игла проникает в цементное тесто не более чем на 0,5 мм, что соответствует положению иглы, при котором кольцеобразная насадка впервые не оставляет отпечатка на поверхности цементного теста.

Результат определения записывают с округлением до 15 мин.