Omskvorota.ru

Строим дом
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Определение марки цемента кратко

Определение марки цемента

Изучить методику, определить пределы прочности при изгибе и сжатии. Установить активность и марку цемента.

Теоретическая часть:.

Согласно ГОСТ 10178-85 прочность цемента характеризуют пределами прочности при сжатии и изгибе, маркой. По прочности цементы подразделяют на марки 300, 400, 500, 550, 600.

Марку цемента устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов — балочек 4x4x16 см и, при сжатии их половинок, изготовленных из цементного раствора нормальной консистенции при соотношении Ц:П = 1:3 в 28-суточном возрасте нормального твердения

Rизг = , кгс/см 2 (МПа) (1.4)

где: N — разрушающая нагрузка, кгс (Н);

l — расстояние между опорами 10 см;

b и h — ширина и высота балочки, см (b=h = 4 см).

Rсж = , кгс/см 2 (МПа), (1.5)

где: N — разрушающая нагрузка, кгс (Н);

F — рабочая площадь половинки балочки (площадь пластинки размером 40×62,5 равна 25 см 2 ).

В соответствии с техническими требованиями при определении марки цемента предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не менее величин, указанных в таблице 2 (см. приложение).

Предел прочности на сжатие половинок балочек в возрасте 28 суток называют активностью цемента. Если испытания проводят раньше, то необходим пересчет полученной прочности на 28-суточную

(1.6)

где: Rcж.28 — активность цемента в возрасте 28 суток, кгс/см 2 (МПа);

Rcж.т — предел прочности при сжатии в момент испытания, кгс/см 2 (МПа);

— временной коэффициент, зависящий от возраста твердения (для 7-суточной прочности 1,7, для 14-суточной прочности 1,26).

Материалы и оборудование:

— цемент 500 г, нормальный песок 1500 г;

— чаша и лопатка для перемешивания вручную;

— мешалка для перемешивания цементного раствора;

— весы технические или торговые с гирями;

— встряхивающий столик и форма-конус;

— форма для изготовления образцов — балочек, насадка к формам;

— прибор для испытания на изгиб образцов — балочек (рис. 3);

— пластинки для передачи нагрузки при испытании половинок балочек (рис.4.);

— пресс для определения предела прочности при сжатии и изгибе;

— ванна с гидравлическим затвором;

— бачок или емкость для хранения образцов — балочек;

— машинное масло для смазки форм.

Методика выполнения работы:

Определение активности и марки цемента проводят в следующем порядке: определение нормальной консистенции цементного раствора, изготовление образцов — балочек, выдержка образцов в течение 28 суток, испытание на изгиб и сжатие балочек, сравнение полученных результатов с требованиями ГОСТ.

Определение нормальной консистенции цементного раствора

— Отвешивают 1500 г нормального Вольского песка и 500 г цемента с точностью до 1 г, высыпают их в предварительно протертую влажной тканью сферическую чашу, перемешивают цемент с песком мастерком (лопаткой) в течение 1 мин. В центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее 200 мл воды (В/Ц =0,4), дают воде впитаться в течение 0,5 мин. и перемешивают смесь 1 минуту.

— Раствор переносят в предварительно протертую мокрой тканью чашу мешалки и перемешивают в течение 2,5 мин. (20 оборотов чаши мешалки).

— Форму-конус устанавливают в центре диска встряхивающего столика. Внутреннюю поверхность конуса и диск столика перед испытанием протирают влажной тканью.

— По окончании перемешивания форму-конус заполняют раствором на половину высоты и уплотняют 15 раз металлической штыковкой. Затем наполняют конус раствором с небольшим избытком и штыкуют 10 раз. После уплотнения верхнего слоя избыток раствора срезают ножом вровень с краями конуса и медленно снимают конус в вертикальном направлении.

— Раствор, сформованный в виде усеченного конуса, встряхивают на столике 30 раз за (30+5) сек., после этого штангенциркулем измеряют диаметр конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение.

Консистенцию раствора считают нормальной, если расплыв его по основанию оказался равным 106 — 115 мм. Если основание конуса окажется менее 106 мм, количество воды увеличивают, а если более 115 мм – количество воды уменьшают при приготовлении новой пробы раствора.

Водоцементное отношение (В/Ц), полученное при достижении расплыва конуса 106 — 115 мм, характеризует водопотребность раствора, его принимают для проведения дальнейших испытаний.

Лабораторный журнал:

ПоказателиОпытТребования ГОСТ
Навеска цемента, г Навеска песка, г Количество воды, мл Водопотребность В/Ц, % Диаметр расплыва (основание конуса), мм Консистенция раствора106-115 Нормальная

Изготовление образцов — балочек

— Из раствора нормальной консистенции изготовляют три балочки размером 4x4x16 см. Образцы — балочки в трехгнездовых металлических формах с насадкой. Перед формованием форму смазывают машинным маслом и проверяют стягивающие болты.

— Форму с насадкой жестко закрепляют в центре виброплощадки и заполняют раствором примерно на 1 см по высоте. Включают виброплощадку и секундомер (засекают время). В течение первых двух минут вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин. от начала вибрации виброплощадку отключают, снимают насадку, срезают ножом излишек раствора вровень с краями и маркируют образцы (на каждой балочке следует поставить номер группы и бригады).

Хранение образцов — балочек

— После формования форму с образцами помещают на сутки в ванну с гидравлическим затвором. Затем образцы осторожно вынимают из формы и укладывают в горизонтальном положении в ванну с водой, где хранят до момента испытания.

— Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Воду меняют через каждые 14 суток. Температура воды в ванне должна быть 20±2ºС.

— По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин. подвергают испытанию. Перед испытанием образцы насухо вытирают.

Определение предела прочности при изгибе

— Испытание балочек на изгиб производят на рычажном автоматическом приборе МИИ-100 или на гидравлическом прессе с помощью приспособления (рис. 3).

Рис. 3. Схема испытания образцов-балочек на растяжение при изгибе

— Образец — балочку устанавливают на опоры изгибающего устройства так, чтобы, его горизонтальные при изготовлении грани находились в вертикальном положении. Расстояние между центрами опорных элементов (валиков) 100 мм. Средняя скорость нарастания разрушающей нагрузки на образец должна быть 0,05±0.01 кН/с.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое значение двух наибольших результатов испытаний трех образцов.

Лабораторный журнал:

№ образцаШирина балочки b,смВысота балочки h, смРасстояние между опорами,L, смРазрушающая нагрузка, N, кг(Н)Предел прочности, Rизг= , кгс/см 2 (МПа)Средний предел прочности из 2-х наибольших, МПа

Определение предела прочности при сжатии

— Полученные после испытания на изгиб шесть половинок палочек сразу же испытывают на сжатие (на гидравлическом прессе). Для передачи нагрузки образцу применяют специальные пластинки из нержавеющей стали (рис.4).

Читайте так же:
Расход цементной стяжки геркулес

— Половинки 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 (рис.4).

Образец с пластинками устанавливают точно по центру нижней плиты пресса и испытывают до разрушения. Средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть 2,0±0,5 МПа/с.

Предел прочности отдельного образца вычисляют как частное от деления величины разрушающей нагрузки (кгс) на рабочую площадь пластинки (см 2 ), т.е. на 25 см 2 .

Предел прочности при сжатии испытуемого цемента (вяжущего) вычисляют как среднее арифметическое значение четырех наибольших результатов испытания шести образцов.

Лабораторный журнал:

№ образцаРазрушающая нагрузка, кгс (H), NПлощадь пластинки, см 2 , 25Предел прочности, кгс/см 2 (МПа), Rсж=N/FСредний предел прочности из 4-х наибольших, МПа, Rсж cp

Определение активности цемента

Активность цемента устанавливают по среднему арифметическому значе­нию четырех наибольших результатов испытаний на сжатие шести половинок балочек в возрасте 28 суток.

Определение марки цемента

Марку цемента устанавливают по средним значениям предела прочности при сжатии и предела прочности при изгибе образцов – балочек, испытанных в возрасте 28 суток. При отнесении цемента к той или другой марке средний предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не ниже значении, приведенных в таблице 2 (см. приложение).

Обозначение марки принимают по величине гарантированной прочности при сжатии в кгс/см 2 .

ПоказателиСредний предел прочности, кгс/см 2 (МПа)Активность цемента, кгс/см 2 (МПа)Марка цемента, кгс/см 2 (МПа)
при сжатиипри изгибе
Опыт
Стандарт

По полученным результатам: среднему пределу прочности при сжатии ______ МПа и среднему пределу прочности при изгибе ______ МПа испытанный цемент относится к марке ______________.

По пределу прочности при сжатии в возрасте 28 суток цемент имеет активность _________ кгс/см 2 .

Общее заключение

Результаты физико-механических испытаний исследуемого цемента заносят в сводную таблицу, сравнивают с требованиями ГОСТ 10178-85 и делают заключение о соответствии показателей испытания требованиям ГОСТ

Черкасов С В Материаловедение[Текст] лаб практикум / Воронеж гос арх -строит ун-т — Воронеж 2009 — 88 с

7.3.6. Определение марки цемента

Марка цемента – величина, устанавливаемая по пределу прочности при изгибе и сжатии образцов-балочек размером 4 × 4 × 16 см, изготовленных из цементно-песчаного раствора по специальному рецепту. Марка цемента зависит от минералогического состава клинкера, тонкости его помола.

Д ля проведения испытания отвешивают 500 г цемента и 1500 г вольского кварцевого песка (песка определенного зернового состава). Материалы высыпают в сферическую чашу и перемешивают круглой лопаткой в течение 1 мин. Затем в центр смеси выливают 200 мл воды из расчета В/Ц = 0,4. После впитывания воды смесь перемешивают 1 мин. Дальнейшее перемешивание смеси производят в лабораторной мешалке в течение 2,5 мин. Готовую смесь укладывают в сферическую чашу после чего определяют ее консистенцию на встряхивающем столике (рис. 24). Для этого форму-конус на половину высоты заполняют раствором и уплотняют 15 штыкованиями металлической штыковкой. Далее конус заполняют с некоторым избытком и штыкуют еще 10 раз. Поверхность раствора выравнивают вровень с краями конуса металлической линейкой, после чего форму-конус поднимают вертикально вверх. Оставшийся растворный конус встряхивают 30 раз в течение 30 с. Диаметр основания растворного конуса после встряхивания измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях и определяют среднее значение. Если расплыв конуса находится в пределах 106…115 мм, то раствор имеет нормальную консистенцию. Если расплыв конуса менее 106 мм, количество воды увеличивают для получения расплыва 106-108 мм. При расплыве конуса больше 115 мм количество воды уменьшают для получения расплыва 113…115 мм.

И з раствора нормальной консистенции изготовляют три образца-балочки размером 4 × 4 × 16 см. Перед укладкой раствора форму с насадкой закрепляют в центре лабораторной виброплощадки (рис. 25). Форму по высоте наполняют приблизительно на 1 см раствором и включают виброплощадку. В течение первых 2 мин вибрации все три гнезда равномерно заполняют раствором. После 3-х мин вибрации отключают виброплощадку, снимают насадку, удаляют излишки раствора, заглаживают поверхность образцов и маркируют их.

З
атем форму с образцами помещают в ванну с гидравлическим затвором, обеспечивающую нормальные условия хранения (температура воздуха t = 20 ± 2°С, влажность воздуха φ =95 …100 %). Через 24 ч образцы распалубливают и помещают в ванну с питьевой водой (t = 20 ± 2°С),где они находятся еще 27 сут.

В возрасте 28 сут с момента изготовления образцы вынимают из воды и подвергают испытанию на изгиб и сжатие.

Предел прочности при изгибе определяют на приборе МИИ-100. Причем из 3-х результатов испытания наименьшее значение отбрасывают и вычисляют среднее арифметическое значение по 2-м оставшимся. Затем на гидравлическом прессе испытывают на сжатие 6 половинок-балочек (рис. 26). Испытание проводят с помощью 2-х металлических пластин, обеспечивающих опорную площадь 25 см 2 .. Для каждого образца вычисляют предел прочности при сжатии по формуле:

где F — разрушающая сила, н (кгс);

S — площадь стальной пластинки, (25 см 2 ).

Среднее арифметическое значение предела прочности при сжатии вычисляют по 4-м наибольшим показателям из 6-ти.

Правильный подбор активности цемента – строительство на века!

Определение

Точное определение активности цемента (АЦ) – это абсолютная прочность эталонного испытуемого образца из цементного теста. На её основании вяжущему присваивается марка, после чего о понятии АЦ упоминаний в технической документации нет. Не секрет, что прочностные характеристики корректируются различными присадками, они оказывают влияние на активность, но не всегда на марку, поэтому понятия не связаны тесно. Например, ускоритель твердения лишь уменьшает срок набора прочности, но не повышает значение твердости камня.

Другими словами активность цемента – это поведение структуры материала в течение срока службы изделия. На каждом этапе процессы гидрации частиц вяжущего разные:

  • В срок 28 суток происходит набор проектной прочности камня, основной объем структуры уже вступил в реакцию и кристаллизовался;
  • В течение эксплуатации внутри камня по-прежнему может происходить кристаллизация, также может отсутствовать и активность в состоянии покоя;
  • К концу срока службы изделия, когда минералы в кристаллах вступают в реакцию с водой, что приводит к коррозии материала.

Таким образом, активность цемента – это динамика его твердения и набора, а также потери прочности.

Виды проверок

Исследованию подлежат основные свойства, совокупность которых гарантирует качественный бетон и другие строительные смеси. Вот некоторые из них.

  • Активность.
  • Густота.
  • Сроки схватывания.
  • Химический состав.
Читайте так же:
Как заделать шов цементным раствором

Действующими стандартами, в дополнение к указанным, предусмотрены проверки по некоторым показателям, которые проводятся производителями.

Основной инструмент, на котором происходит исследование цемента – прибор Вика.

Активность

Этот показатель – марка материала. Исследуются образцы, созданные в лабораторных условиях – точность этого прямого метода не подвергается сомнению. Срок такой проверки основан на твердении образцов и занимает достаточно много времени.

Фактически это испытание цемента на прочность по двум параметрам: сопротивлению изгибу и разрыву.

Косвенные методы – контракция и электропроводность – применяются для оперативных проверок, дают приблизительные результаты.

Густота

Определяется в гидратированном состоянии, свидетельствует о количестве воды затворения. Измеряется в % от веса вяжущего. Ориентировочный показатель 22-28%, зависит от состава клинкера, добавок, удельной поверхности.

Метод основан на глубине погружения пестика прибора Вика за определённое время. Нормальная густота – важное свойство для одного из ключевых свойств.

Срок схватывания

Это первая стадия процесса твердения. Исследование цемента по этому показателю основано на получении двух результатов: начала и конца схватывания. Теоретически это 45 мин. и 12 часов с момента затворения.

Учитывая время, необходимое для доставки, разгрузки, укладки бетона, оптимальными сроками начала процесса являются 60-120 мин., окончания – 6-8 час. Метод заключается в следующем.

Цементным тестом нормальной густоты заполняют кольцо прибора и несколько раз с промежутком 10 мин. погружают иглу. Началом процесса считается время, за которое она – после серии погружений – не доходит до пластины на 4 мм. Окончание – когда игла с кольцом не оставляет отпечатка на поверхности.

Химический состав

В процессе обжига шлама образуются сложные химические соединения – клинкерные минералы. Они формируют химический состав. Количественное содержание каждого из них влияет на его свойства, поэтому химический анализ цемента в лаборатории – единственный способ определить истинный состав конкретной партии материала. Проводится по сложным методикам, определяемым нормативами.

Факторы зависимости

На АЦ оказывают влияние несколько факторов:

  1. Тонкость помола клинкера. Чем мельче частицы, тем быстрее они вступают в реакцию с водой и присадками, образуя кристаллическую структуру.
  2. Состав клинкера: основное сырье, минералогический состав, качество обработки при производстве цемента.
  3. Наличие и состав присадок.
  4. Щелочи в составе бетона способны как ускорить процесс твердения, так и замедлять его, связывая гипсовые кристаллы.
  5. Срок и условия хранения цемента оказывают влияние на активность, количество МПа прочности со временем снижаются. Так, за 3 месяца вяжущее М500 превращается в М400, аналогичное явление происходит с другими марками. К концу срока материал теряет около 25-30% первоначальных характеристик, что окажет влияние на качество готового изделия или конструкции.

В виду перечисленных факторов для каждой партии цемента проводят контрольные испытания для определения характеристик материала. По результату исследования принимают решение о корректировке состава или введении дополнительных катализаторов или замедлителей.

Правильный подбор активности цемента – строительство на века!

В нынешнем строительстве предъявляются очень жесткие требования к качеству материалов, их прочности, влагоустойчивой и способности выдержать большие морозы. И первое место среди строительных материалов, которые отвечают всем вышеизложенным критериям, по праву занимает цемент.

Правильная подборка марки цемента под конкретные условия строительства – не такая простая задача. Следует обратить внимание на активность цемента. Есть несколько факторов, которые оказывают влияние на активность цемента.

Одним из основных факторов, является состав цемента, по нему можно сказать, какие примеси и добавки использовали на производстве. Очень часто с применением добавки, активность и марка цемента падают, и соответственно падает его вяжущая способность. Это происходит тогда, когда добавка заменяет собой часть активного вяжущего вещества. Поэтому необходимо подбирать добавку, у которой высокая активность, тем самым сохраняя свойства самой цементной смеси. Например, при введении в смесь кальцита или кварца, активность цемента снижается.

Еще одним важным фактором активности является тонкость помола. Нередки случаи, когда у двух смесей одинаковый состав, но при этом один цемент высокомарочный, а второй нет. Чем тоньше помол, тем больше площадь вяжущего вещества и соответственно структура бетона плотнее.

Третьим и одним из основных факторов активности цемента является применение клинкеров. Активность клинкера определяется по его минеральному составу. Если необходим цемент с особо прочными характеристиками, тогда необходимо добавлять клинкер, у которого высокое содержание алитов и алюминатов.

Формула активности цемента зависит от помола его частиц, состава примесей и ускорителей затвердения, которые добавили при производстве. Срок схватывания цемента определяется специальным прибором Вика, с помощью иглы измеряют глубину проникновения. У обычного цемента начальное схватывание происходит, как правило, на 45 минуте, а конечное наступает не ранее, чем через 10 часов. У портландцемента сроки немного другие, начало через 1-2 часа, конечное через 4-6 часов.

Активность и марка портландцемента могут меняться в зависимости от помола крупинок и состава добавок. Основное свойство этого цемента – твердеть и переходить в очень прочное, камнеподобное состояние, при взаимодействии с водой. Характеристики прочности портландцемента определяются по его марке, а именно 400, 500, 550, 600. Рассмотрим каждый тип цемента немного подробнее.

Портландцемент ПЦII/Б-Ш-400 – это общестроительный цемент с долей минеральных добавок от 21% до 35% и гарантированная марка которого, равна 400. Вяжущее вещество достигается путем тонкого измельчения клинкера с двуводным гипсом и гранулированного доменного шлака с процентным содержанием до 32%. К физическим свойствам которого относится равномерное увеличение объема и высокая скорость образования прочности.

Портландцемент ПЦI–500 – бездобавочный, с гарантированной маркой 500 получается путем мелкого помола клинкера и смешивания его с двуводным гипсом в количестве от 1 до 4 процентов. Физические свойства характеризуются высокой скоростью твердения после пропаривания и отличной морозоустойчивостью.

Портландцемент ПЦII/A-Ш-400 – это цементная смесь, в которой присутствует минеральная добавка в количестве от 6 до 20 процентов и его марка 400. Физические свойства отмечены высокой коррозийной стойкостью и повышенной прочностью в начальной стадии застывания.

Активность портландцемента зависит от количества минеральных добавок и величины помола.

Условная классификация

Активность цемента в бетоне в течение срока эксплуатации несколько меняется, в зависимости от этого ее условно можно разделить на 3 вида:

  • Активная, когда все компоненты бетона вступают в реакцию и перестают кристаллизоваться через 28 суток с момента формовки;
  • Перспективная, когда цемент набирает часть прочности в течение 28 суток, а 100% проектного состояния и даже свыше наступает в течение года в процессе монтажа конструкций перед вводом объекта в эксплуатацию;
  • Комплексная (частично гидратированная), в таком случае крупные части (негидратированные) остаются в составе камня в качестве наполнителя.
Читайте так же:
Как отмыть гранит от цемента

Это условная классификация, которую удобно использовать при определении состава цементного вяжущего для затворения бетонных растворов и их выбора при проектировании.

Определение активности цемента в домашних условиях

Для строительства малоответственных бетонных конструкций будет достаточно определение активности двумя «народными» методами, которые, несмотря на весьма относительную точность, тем не менее, позволяют сделать вывод о пригодности или непригодности цемента.

Визуально-тактильный метод

Если нет возможности проверить россыпной цемент, придется приобрести мешок материала и произвести осмотр его содержимого в плане цвета и агрегатного состояния. Качественный «активный» цемент должен иметь серо-зеленоватый оттенок и протекать сквозь пальцы как вода.

В крайнем случае, качественный, но немного лежалый цемент, может слеживаться в небольшие комочки, которые должны рассыпаться в пыль при малейшем прикосновении. Твердые комки указывают на значительную потерю активности – подобный материал можно использовать только в качестве наполнителя.

Определение активности цемента

Методы определения активности цемента с последующим присвоением вяжущему марки проводятся в условиях лабораторий согласно ГОСТ 310.4:

  1. Готовят цементный раствор – смешивают вяжущее и многофракционный песок в пропорции 1:3, водоцементное отношение – 0,4…0,5. Количество воды может быть скорректировано по результату шага 2.
  2. По описанной в техническом регламенте технологии воду и сухую смесь перемешивают, затем испытывают формой-конусом и встряхивающим столиком. Расплыв цемента должен быть в пределах 106…115 мм, при необходимости опыт повторяют с измененным количеством воды.
  3. Цемент с нормальной густотой используют для формовки балочек размерами 4х4х16 см. ля этого раствор укладывают в специальные формы, внутренние стенки которых смазаны машинным маслом. Заполнение объема производят на виброплощадке послойно.
  4. Твердение цемента в первые сутки происходит в ванне с гидравлическим раствором, далее до 28 суток в ванне в холодной водой. Через 14 суток воду нужно менять.
  5. В 28-дневный срок образцы вынимают из воды, протирают насухо и в течение часа испытывают на изгиб и сжатие в соответствующих установках согласно их инструкции.
  6. Три полученных результата суммируют и определяют их среднее значение, присваивают ближайшую по индексу марку.

Активность цемента определяется неточно при несоблюдении сроков испытания, а также при использовании просроченного или испорченного при неправильном хранении сырья. Соответственно, использовать такой материал на практике уже нельзя.

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.

Определение марки цемента

Изучить методику, определить пределы прочности при изгибе и сжатии. Установить активность и марку цемента.

Теоретическая часть:.

Согласно ГОСТ 10178-85 прочность цемента характеризуют пределами прочности при сжатии и изгибе, маркой. По прочности цементы подразделяют на марки 300, 400, 500, 550, 600.

Марку цемента устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов — балочек 4x4x16 см и, при сжатии их половинок, изготовленных из цементного раствора нормальной консистенции при соотношении Ц:П = 1:3 в 28-суточном возрасте нормального твердения

Rизг = , кгс/см 2 (МПа) (1.4)

где: N — разрушающая нагрузка, кгс (Н);

l — расстояние между опорами 10 см;

b и h — ширина и высота балочки, см (b=h = 4 см).

Rсж = , кгс/см 2 (МПа), (1.5)

где: N — разрушающая нагрузка, кгс (Н);

F — рабочая площадь половинки балочки (площадь пластинки размером 40×62,5 равна 25 см 2 ).

В соответствии с техническими требованиями при определении марки цемента предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не менее величин, указанных в таблице 2 (см. приложение).

Предел прочности на сжатие половинок балочек в возрасте 28 суток называют активностью цемента. Если испытания проводят раньше, то необходим пересчет полученной прочности на 28-суточную

(1.6)

где: Rcж.28 — активность цемента в возрасте 28 суток, кгс/см 2 (МПа);

Rcж.т — предел прочности при сжатии в момент испытания, кгс/см 2 (МПа);

— временной коэффициент, зависящий от возраста твердения (для 7-суточной прочности 1,7, для 14-суточной прочности 1,26).

Материалы и оборудование:

— цемент 500 г, нормальный песок 1500 г;

— чаша и лопатка для перемешивания вручную;

Читайте так же:
Растворы цементные марка 300 технические характеристики

— мешалка для перемешивания цементного раствора;

— весы технические или торговые с гирями;

— встряхивающий столик и форма-конус;

— форма для изготовления образцов — балочек, насадка к формам;

— прибор для испытания на изгиб образцов — балочек (рис. 3);

— пластинки для передачи нагрузки при испытании половинок балочек (рис.4.);

— пресс для определения предела прочности при сжатии и изгибе;

— ванна с гидравлическим затвором;

— бачок или емкость для хранения образцов — балочек;

— машинное масло для смазки форм.

Методика выполнения работы:

Определение активности и марки цемента проводят в следующем порядке: определение нормальной консистенции цементного раствора, изготовление образцов — балочек, выдержка образцов в течение 28 суток, испытание на изгиб и сжатие балочек, сравнение полученных результатов с требованиями ГОСТ.

Определение нормальной консистенции цементного раствора

— Отвешивают 1500 г нормального Вольского песка и 500 г цемента с точностью до 1 г, высыпают их в предварительно протертую влажной тканью сферическую чашу, перемешивают цемент с песком мастерком (лопаткой) в течение 1 мин. В центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее 200 мл воды (В/Ц =0,4), дают воде впитаться в течение 0,5 мин. и перемешивают смесь 1 минуту.

— Раствор переносят в предварительно протертую мокрой тканью чашу мешалки и перемешивают в течение 2,5 мин. (20 оборотов чаши мешалки).

— Форму-конус устанавливают в центре диска встряхивающего столика. Внутреннюю поверхность конуса и диск столика перед испытанием протирают влажной тканью.

— По окончании перемешивания форму-конус заполняют раствором на половину высоты и уплотняют 15 раз металлической штыковкой. Затем наполняют конус раствором с небольшим избытком и штыкуют 10 раз. После уплотнения верхнего слоя избыток раствора срезают ножом вровень с краями конуса и медленно снимают конус в вертикальном направлении.

— Раствор, сформованный в виде усеченного конуса, встряхивают на столике 30 раз за (30+5) сек., после этого штангенциркулем измеряют диаметр конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение.

Консистенцию раствора считают нормальной, если расплыв его по основанию оказался равным 106 — 115 мм. Если основание конуса окажется менее 106 мм, количество воды увеличивают, а если более 115 мм – количество воды уменьшают при приготовлении новой пробы раствора.

Водоцементное отношение (В/Ц), полученное при достижении расплыва конуса 106 — 115 мм, характеризует водопотребность раствора, его принимают для проведения дальнейших испытаний.

Лабораторный журнал:

ПоказателиОпытТребования ГОСТ
Навеска цемента, г Навеска песка, г Количество воды, мл Водопотребность В/Ц, % Диаметр расплыва (основание конуса), мм Консистенция раствора106-115 Нормальная

Изготовление образцов — балочек

— Из раствора нормальной консистенции изготовляют три балочки размером 4x4x16 см. Образцы — балочки в трехгнездовых металлических формах с насадкой. Перед формованием форму смазывают машинным маслом и проверяют стягивающие болты.

— Форму с насадкой жестко закрепляют в центре виброплощадки и заполняют раствором примерно на 1 см по высоте. Включают виброплощадку и секундомер (засекают время). В течение первых двух минут вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин. от начала вибрации виброплощадку отключают, снимают насадку, срезают ножом излишек раствора вровень с краями и маркируют образцы (на каждой балочке следует поставить номер группы и бригады).

Хранение образцов — балочек

— После формования форму с образцами помещают на сутки в ванну с гидравлическим затвором. Затем образцы осторожно вынимают из формы и укладывают в горизонтальном положении в ванну с водой, где хранят до момента испытания.

— Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Воду меняют через каждые 14 суток. Температура воды в ванне должна быть 20±2ºС.

— По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин. подвергают испытанию. Перед испытанием образцы насухо вытирают.

Определение предела прочности при изгибе

— Испытание балочек на изгиб производят на рычажном автоматическом приборе МИИ-100 или на гидравлическом прессе с помощью приспособления (рис. 3).

Рис. 3. Схема испытания образцов-балочек на растяжение при изгибе

— Образец — балочку устанавливают на опоры изгибающего устройства так, чтобы, его горизонтальные при изготовлении грани находились в вертикальном положении. Расстояние между центрами опорных элементов (валиков) 100 мм. Средняя скорость нарастания разрушающей нагрузки на образец должна быть 0,05±0.01 кН/с.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое значение двух наибольших результатов испытаний трех образцов.

Лабораторный журнал:

№ образцаШирина балочки b,смВысота балочки h, смРасстояние между опорами,L, смРазрушающая нагрузка, N, кг(Н)Предел прочности, Rизг= , кгс/см 2 (МПа)Средний предел прочности из 2-х наибольших, МПа

Определение предела прочности при сжатии

— Полученные после испытания на изгиб шесть половинок палочек сразу же испытывают на сжатие (на гидравлическом прессе). Для передачи нагрузки образцу применяют специальные пластинки из нержавеющей стали (рис.4).

— Половинки 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 (рис.4).

Образец с пластинками устанавливают точно по центру нижней плиты пресса и испытывают до разрушения. Средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть 2,0±0,5 МПа/с.

Предел прочности отдельного образца вычисляют как частное от деления величины разрушающей нагрузки (кгс) на рабочую площадь пластинки (см 2 ), т.е. на 25 см 2 .

Предел прочности при сжатии испытуемого цемента (вяжущего) вычисляют как среднее арифметическое значение четырех наибольших результатов испытания шести образцов.

Лабораторный журнал:

№ образцаРазрушающая нагрузка, кгс (H), NПлощадь пластинки, см 2 , 25Предел прочности, кгс/см 2 (МПа), Rсж=N/FСредний предел прочности из 4-х наибольших, МПа, Rсж cp

Определение активности цемента

Активность цемента устанавливают по среднему арифметическому значе­нию четырех наибольших результатов испытаний на сжатие шести половинок балочек в возрасте 28 суток.

Определение марки цемента

Марку цемента устанавливают по средним значениям предела прочности при сжатии и предела прочности при изгибе образцов – балочек, испытанных в возрасте 28 суток. При отнесении цемента к той или другой марке средний предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не ниже значении, приведенных в таблице 2 (см. приложение).

Обозначение марки принимают по величине гарантированной прочности при сжатии в кгс/см 2 .

ПоказателиСредний предел прочности, кгс/см 2 (МПа)Активность цемента, кгс/см 2 (МПа)Марка цемента, кгс/см 2 (МПа)
при сжатиипри изгибе
Опыт
Стандарт
Читайте так же:
Как приклеить зеркало цементом

По полученным результатам: среднему пределу прочности при сжатии ______ МПа и среднему пределу прочности при изгибе ______ МПа испытанный цемент относится к марке ______________.

По пределу прочности при сжатии в возрасте 28 суток цемент имеет активность _________ кгс/см 2 .

Общее заключение

Результаты физико-механических испытаний исследуемого цемента заносят в сводную таблицу, сравнивают с требованиями ГОСТ 10178-85 и делают заключение о соответствии показателей испытания требованиям ГОСТ

Дата добавления: 2015-04-15 ; просмотров: 16 ; Нарушение авторских прав

Разбираемся в марках цемента по старому и новому ГОСТу

Цемент представляет собой вяжущее вещество, без которого невозможно обойтись при заливке фундамента.

Смешав его с такими наполнителями как гравий, песок, вода и щебень в определенных пропорциях можно получить монолит, способный выдерживать серьезные нагрузки.

Как разобраться в марках цемента?

Чтобы разобраться в технических характеристиках и компонентах данного стройматериала и понять, какой из его видов лучше подходит для планируемого фундамента, нужно научиться расшифровывать маркировку из цифр и букв на мешках с цементом.

Старый ГОСТ от 1985 года

1. Первыми, согласно старым ГОСТам, на упаковке пишут ПЦ или ШПЦ, что означает портландцемент или шлакопортландцемент. ПЦ – смесь, в которой преобладают силикаты кальция.

Львиная доля используемых в мире бетонов производится именно на основе портландцемента. ШПЦ – смесь, в которой содержатся добавки в виде шлака.

Существует также магнезиальный, глиноземный, кислоупорный и другие виды материала, применяемые для возведения конструкций в специфических условиях.

2. Вторым элементом на упаковке после букв идет трехзначное число – от 300 до 600. Оно означает марку цемента по прочности образца, полученного из данной смеси. К примеру, М 400 означает, что испытательный образец выдержал нагрузку в 400 кг на 1 см2.

3. Третьим идет элемент, который несет информацию о содержании активных минеральных добавок в процентном соотношении (например, Д10 – добавок 10%). Содержание добавок не должно превышать 20%.

4. Четвертый элемент сообщает о том, что данный стройматериал является Б -быстротвердеющим (например ПЦ 400 Д20 Б), Н – нормированный, СС – сульфатостойкий, БЦ – белый цемент, ВРЦ – водонепроницаемый и пр.

Аббревиатура ПЛ говорит о наличии пластификаторов. Это так называемый гидрофобный цемент, который можно хранить даже в условиях повышенной влажности.

Последняя группа цифр – сведения о ГОСТе стройматериала (например, ГОСТ 10178-85).

Новый ГОСТ от 2003 года

1. Вначале идет наименование состава: ЦЕМ I – означает чистый цемент без добавок, ЦЕМ II – состав, содержащий добавки. Второй тип ЦЕМ II в свою очередь делится на две группы А и Б.

Под А понимают смеси с содержанием добавок 6-20%, Б – 21-35%. Следующая буква несет информацию о типе добавки: П – пуццолан, Ш – шлак гранулированный.

2. Следующий показатель цифровой. Он отражает класс прочности на сжатие через 28 суток после того, как залит фундамент. Прочность может варьировать в пределах 22,5-52,5.

3. Далее идет подкласс, который отражает прочность материала на сжатие в пределах от 2 до 7 суток. Н – нормальнотвердеющий (22,5 – класс прочности), Б – быстротвердеющий (32,5-52,5 — прочность).

4. Последними идут сведения о ГОСТе. Итак, маркировка цемента ЦЕМ II/А-Ш 32,5Б ГОСТ будет иметь расшифровку – быстротвердеющий портландцемент имеющий шлаковую добавку — 6-20%.

Марка цемента для фундамента

Если планируется устройство фундамента на сухом грунте, лучшим выбором будет обычный портландцемент марки 400 или М500. Например, для изготовления бетона М350, потребуется ПЦ М 500.

При этом пропорции раствора будут следующими: на 1 часть цемента — 4 части щебня, 2 части песка. Вода добавляется в количестве равном половине 1 части сухого ПЦ.

Советы по выбору марки цемента

  • В малоэтажном индивидуальном строительстве используют цемент М400 и ПЦ М400 Д20. Это лучшее соотношение цены и качества. Фундамент, возведенный с использованием данного материала, будет отвечать высоким требованиям по морозостойкости и влагонепроницаемости.
  • При выборе марки цемента обязательно следует учитывать общий вес будущего строения и нагрузку на фундамент, а также геологию участка (уровень и характер грунтов), тип цокольной и подземной части здания (лента, сваи, наличие/отсутствие подвала).
  • Для возведения фундамента для дома из бруса или бревна вполне достаточно смеси М250 или М300, для строительства сборно-щитового здания – М200.
  • На скальных и песчаных грунтах лучше использовать бетон М200-250. В строительстве на суглинках и глине используют бетон М350 с более высоким коэффициентом водонепроницаемости и морозостойкости.
  • Если в доме предполагается устройство подвала, основание следует заливать бетоном М350 и дополнительно провести мероприятия по наружной гидроизоляции.
  • В случае, когда строительство здания будет производиться на участках, где присутствуют подземные воды со значительным содержанием солей, при выборе цемента обратите внимание на его сульфатостойкость. Можно использовать уже готовую сульфатостойкую смесь либо приобрести модифицирующие добавки и всыпать их на стадии приготовления раствора.

Как определить марку?

Как правило, это можно сделать по специальным обозначениям, нанесенным на упаковку. Но в некоторых случаях, когда, например, упаковка повреждена, можно определить марку цемента экспериментально.

Для этого потребуется сама строительная смесь, песок, вода, гирьки с обозначением веса, колпак, пропарочная камера, формы для цемента.

Замешиваем бетонный раствор, придерживаясь соотношения цемента и песка — 1:3. При этом коэффициент водоцементного соотношения должен быть не менее 0,4 (на 1 кг смеси 400 г воды).

Полученный раствор разливаем по формам размерам 4смх4смх16см.

Образцы накрываем колпаком. Внимательно следите за поддержанием достаточного уровня влажности (рядом с формами поставьте емкость с водой). Оставьте на сутки образцы под колпаком.

Достаньте брусочки и отправьте в пропарочную камеру. Проверьте прочность образцов на изгиб – установите на две опоры брусок, при этом центр бруска должен оставаться свободным.

На середину ставьте по 1 гирьке до тех пор, пока образец не начнет разрушаться. Запомните этот вес. Используя специальную формулу и полученный показатель, определите нагрузку на сжатие и марку цемента.

R-суточная=P / S * 98 (МПа) ,

где Р — усилие, измеряемое в кг/с; R-суточная — прочность в мегапаскалях; S — площадь поверхности кв/см.

Для проведения более полной проверки характеристик цемента используются такие устройства как гранулометр (позволяет определить фракционный состав), приборы ИАЦ-04М или контракциометры (для определения активности вяжущего состава) и пр.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector