88889.ru

Отделка плиткой и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1 . ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1 . Цемент должен изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим регламентам, утвержденным в установленном порядке.

1.2 . Цемент для строительных растворов — продукт, получаемый путем совместного измельчения портландцементного клинкера, гипса, активных минеральных добавок и добавок-наполнителей.

1.3 . Материалы, применяемые для изготовления цемента, должны соответствовать требованиям, предусмотренным в стандартах или технических условиях на эти материалы.

1.4.1 . Активные минеральные добавки — по нормативно-технической документации.

Кварцевый песок с содержанием оксида кремния SiO 2 не менее 90 %. Содержание глинистых, илистых и мелких пылевидных фракций величиной менее 0,05 мм не должно быть более 3 %.

Кристаллический известняк, мрамор и пыль электрофильтров клинкерообжигательных печей — по нормативно-технической документации.

1.5 . Гипсовый камень — по ГОСТ 4013-74. Допускается применять фосфогипс и борогипс по нормативно-технической документации.

1.6 . Содержание клинкера в цементе должно быть не менее 20 % массы цемента.

1.7 . Допускается вводить в цемент пластифицирующие или гидрофобизирующие добавки, улучшающие качество цемента. Количество пластифицирующих добавок должно быть не более 0,5 %, а гидрофобизирующих — не более 0,3 % массы цемента.

1.8 . Допускается вводить в цемент воздухововлекающие добавки в количестве до 1 % массы цемента.

1.9 . При изготовлении цемента для интенсификации процесса помола допускается вводить технологические добавки, не ухудшающие качества цемента, в количестве не более 1 % массы цемента.

1.10 . Предел прочности цемента при сжатии в 28-суточном возрасте должен быть не менее 19,6 МПа (200 кгс/см 2 ).

1. 1 1 . Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец — не позднее 12 ч от начала затворения.

1.12 . Водоотделение цементного теста, изготовленного при В/Ц = 1,0, не должно быть более 30 % по объему.

1.13 . Образцы из цемента должны проявлять равномерность изменения объема при испытании их кипячением в воде.

1 .14 . Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании через сито № 008 по ГОСТ 3584-73 проходило не менее 88 % массы просеиваемой пробы.

1.15 . Содержание ангидрида серной кислоты SO 3 в цементе должно быть не менее 1,5 и не более 3,5 % массы цемента.

1.16 . Содержание в цементе щелочных оксидов не должно быть более 2 % массы цементе.

2 . ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

2.1 . Правила приемки — по ГОСТ 22236-76.

3 . МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

3.1 . Химический состав цемента определяют по ГОСТ 5382-73.

3.1.1 . Содержание суммы щелочных оксидов рассчитывают по формуле R 2 О = N a 2 О + 0,658 К 2 О.

3.3 . Содержание в кварцевом песке оксида кремния SiO 2 , глинистых, илистых и мелких пылевидных фракций определяют по ГОСТ 6139-78.

3.4 . Водоотделение цемента определяют по следующей методике.

Фарфоровый стакан вместимостью 1 л.

Градуированный цилиндр вместимостью 500 мл.

3.4.2 . Проведение испытаний

Отвешивают 350 г цемента и 350 г воды с точностью до 1 г. Воду выливают в фарфоровый стакан, затем в стакан в течение 1 мин высыпают навеску цемента, непрерывно перемешивая содержимое металлическим шпателем. Полученное цементное тесто перемешивают еще 4 мин и осторожно переливают в градуированный цилиндр. Цилиндр с цементным тестом ставят на стол и тотчас же отсчитывают объем цементного теста. Во время опыта цилиндр должен стоять неподвижно и не подвергаться толчкам и встряхиваниям.

Объем осевшего цементного теста отмечают через 4 ч после первого отсчета.

Коэффициент водоотделения (объемный) вычисляют по формуле

где а — первоначальный объем цементного теста, см 3 ;

в — объем осевшего цементного теста, см 3 .

4 . УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1 . Упаковку, маркировку, транспортирование и хранение цемента осуществляют по ГОСТ 22237-76.

5 . УКАЗАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

5.1 . Цемент для строительных растворов должен применяться в соответствии с Инструкцией по приготовлению и применению строительных растворов, утвержденной Госстроем СССР.

В связи с замедленным твердением при низких температурах этот цемент следует использовать, как правило, при температуре окружающей среды не ниже +10 ° С.

6 . ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

6.1 . Предприятие-изготовитель гарантирует соответствие цемента всем требованиям настоящего стандарта в течение месяца при условии соблюдения его транспортирования в соответствии с требованиями ГОСТ 22237-76.

ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия

ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия

Невозможно осуществлять возведение зданий и сооружение различных строительных объектов без использования связующих материалов. После смешивания с водой они представляют пластичную массу, которая постепенно твердеет. Одним из наиболее востребованных стройматериалов является цемент. ГОСТ, зарегистрированный под номером 31108 в 2003 году, регламентирует технические характеристики цементов, произведенных на базе портландцементного клинкера. Документ также содержит требования по изготовлению цементных составов. Рассмотрим подробно главные положения.

Структура ГОСТ 31108 2003 на цементы общестроительные

Официальный документ содержит комплекс требований к цементным составам и освещает следующие вопросы:

  • отличия обновленного стандарта от ранее действующей версии;
  • сферу применения;
  • критерии классификации;
  • расшифровку обозначений;
  • технические параметры;
  • требования к исходному сырью;
  • методику приемки;
  • правила контроля качества;
  • способы испытаний;
  • доставку, хранение и гарантийные обязательства.

В разделах стандарта изложена подробная информация по всем вопросам. Остановимся детально на главных положениях.

Цемент – это материал, который служит для связки строительных элементов

Чем отличается обновленный ГОСТ на цемент от внутренней версии стандарта

Активное развитие международных связей вызвало необходимость пересмотреть действующий внутригосударственный ГОСТ на цемент и издать современную версию, соответствующую требованиям европейской классификации. Рассматриваемый ГОСТ 31108 2003 на цемент соответствует классификации цементных составов по европейским нормам EN 197-1. Он не отменяет положения стандарта 10178-85. В настоящее время одновременно действуют два стандарта, что удобно изготовителям цементной продукции с технической и финансовой точки зрения.

Главные отличия международной версии документа от внутригосударственной:

  • введена классификация цементных смесей, характеризующая прочность на сжатие вместо ранее применявшихся марок;
  • дополнительно регламентирована прочность цементного состава, которую он приобретает на вторые и седьмые сутки после приготовления;
  • по интенсивности набора твердости проведена дифференциация цемента на смеси с ускоренным и нормальным твердением.

Положения нового стандарта используются предприятиями при необходимости изготовления продукции, соответствующей требованиям европейских норм. Экономическая и техническая целесообразность применения стандарта с номером 10178 определяется производителями индивидуально.

Он используется в различных сферах деятельности человека, и от него зависит дальнейшая судьба всех сооружений

Основные отличия ГОСТ 31108-2003 от действующего ГОСТ 10178-85: — вместо марок введены классы прочности на сжатие, аналогичные установленным EN 197-1; — для цементов всех классов прочности, кроме требований к прочности в возрасте 28 суток, дополнительно установлены нормативы по прочности в возрасте двух суток, за исключением классов 22,5Н и 32,5Н, а для цементов классов 22,5Н и 32,5Н — в возрасте 7 суток; — для всех классов прочности, кроме класса 22,5, введено разделение цементов по скорости твердения на нормальнотвердеющие и быстротвердеющие, что позволит минимизировать расход цемента в строительстве за счет его оптимального подбора по скорости твердения. По ГОСТ 31108-2003 изменятся обозначения цементов. Условное обозначение цемента будет состоять из: — наименования цемента (ЦЕМ I — портландцемент, ЦЕМ II — портландцемент с минеральными добавками) — портландцемент с минеральными добавками подразделяют на подтипы А и В — для подтипа А количество минеральных добавок ограничивается от 6% до 20%, для типа В — от 21% до 35%; — сокращенного обозначения цемента, включающего обозначение типа и подтипа цемента и вида добавки (гранулированный шлак обозначается буквой Ш; пуццолана — П; композиция шлака и пуццоланы (трепел, опока) — К (Ш-П)); — класса прочности (22,5; 32,5; 42,5 и 52,5, что означает минимальную прочность на сжатие на 28 сут, МПа); — обозначения подкласса (прочность на сжатие в возрасте 2 (7) суток — Н (нормальнотвердеющий) и Б (быстротвердеющий), кроме класса 22,5); — обозначения стандарта, которому соответствует цемент. Примеры условных обозначений: 1. Портландцемент класса 42,5 нормальнотвердеющий: Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2003; 2. Портландцемент со шлаком от 6% до 20%, класса прочности 32,5, быстротвердеющий: Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/А-Ш 32,5Б ГОСТ 31108-2003; 3. Портландцемент со шлаком от 21% до 35%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий: Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/В-Ш 32,5Н ГОСТ 31108-2003; 4. Композиционный портландцемент с суммарным содержанием доменного гранулированного шлака и пуццоланы от 6% до 20%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий: Композиционный портландцемент с шлаком ЦЕМ II/А-К (Ш-П) 32,5Н ГОСТ 31108-2003. При производстве цемента по ГОСТ 31108-2003 можно добавлять вспомогательные компоненты в количестве 5% во все типы цементов (в том числе и в ЦЕМ I). В качестве вспомогательных компонентов цемента могут применяться любые минеральные или инертные добавки, регламентируемые ГОСТ 31108-2003. Вспомогательные компоненты не должны существенно повышать водопотребность цемента, а также снижать долговечность бетона или защиту арматуры от коррозии. Соответствие обозначений цементов (по заводам) по ГОСТ 10178-85 и по ГОСТ 31108-2003 является относительным по причинам различий в вещественных составах и различий методов испытаний, однако, строительно-технические свойства цемента произведенного по ГОСТ 31108-2003 сопоставимы с цементом произведенного по ГОСТ 10178-85.

Читайте так же:
Нормы расхода цемента для растворов цементных

Свойства цемента, определения

Строительно-технические свойства цемента.Совокупность свойств цемента, характеризующих его способность образовывать в результате твердения прочный и долговечный цементный камень. Активность цемента. Фактическая прочность на сжатие образцов из стандартного цементного раствора, изготовленных и испытанных в стандартных условиях, установленных нормативным документом. Равномерность изменения объема цемента.Свойство цемента в процессе твердения образовывать цементный камень, деформация которого не превышает значений, установленных нормативным документом. Тепловыделение.Указывает на количество теплоты, выделяемой цементом в ходе реакции с водой. В результате этой реакции цемент и вода образуют так называемую «цементную смесь», которая потом используется для создания бетона, штукатурки, цементных изделий и пр. Тепловыделение цемента рассчитывается для одного кубического метра готового материала или изделия. Водоотделение. Обозначает, какое количество воды отделяется в процессе расслоения цементного теста из-за осаждения частиц цемента. Как правило, цемент, используемый в строительстве, обладает низким водоотделением. Если же водоотделение цемента будет превышать допустимые нормы, это может привести к большим финансовым затратам, связанным с излишками влаги. Самонапряжение цемента. Способность цементного камня напрягать заложенную в него арматуру. Усадка цемента. Уменьшение линейных размеров цементного камня при твердении. Тампонажно-технические свойства цемента. Совокупность свойств цемента, характеризующих его пригодность для тампонирования скважин. Коррозиестойкость цемента. Способность цементного камня противостоять химическому и физическому воздействию агрессивной среды. Сульфатостойкость цемента. Способность цементного камня противостоять разрушающему действию водных сред, содержащих сульфат-ионы. Морозостойкость.Свойство цементного камня, характеризующее его способность к многократному и попеременному замораживанию и последующему оттаиванию. В связи с тем, что цемент в чистом виде в строительстве не используется, морозостойкости, как таковой, он не имеет. Главное — это марка цемента и наличие определённого количества модифицирующих добавок. Процентное содержание добавок. Показывает, сколько процентов модифицирующих добавок содержит цемент. Данный показатель обозначается большой буквой Д, рядом с которой указывается процентное соотношение добавок в цементе. К примеру, обозначение Д10 указывает на то, что в состав цемента входит десять процентов добавок, улучшающих те или иные качества материала. Максимальные прочностные качества. Способность цемента справляться с определёнными нагрузками. Обозначается большой буквой М или аббревиатурой ПЦ. Рядом с буквой М или аббревиатурой ПЦ обязательно должна быть указана нагрузка, с которой может справляться цемент. Например, обозначение ПЦ700 говорит о том, что цемент способен выдерживать нагрузку, составляющую 700 кг/см. Тонкость помола. Определяет дисперсность цемента. При этом дисперсность цемента может выражаться либо как величина удельной поверхности, либо как остаток материала на контрольном сите. Тонкость помола цемента во многом зависит от оборудования, используемого для его производства. Кроме того, именно в процессе помола в цемент вводятся различные добавки.

Область использования

Положения гармонизированного стандарта относятся к цементным составам общестроительного применения, при производстве которых используется портландцементный клинкер.

ГОСТ 31108 2003 на цемент содержит комплекс специальных требований, действие которых распространяется на следующие составы:

  • цементные смеси;
  • исходные компоненты.

Положения нормативного документа не распространяются на специальные виды вяжущего вещества, выпускаемые согласно другой нормативной документации.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН Министерством промышленности строительных материалов СССР
Государственным комитетом СССР по делам строительства

Схватываемость цемента – скорость схватывания при различных условиях

Необратимый процесс потери подвижности бетона или цементно-песчаного раствора называется – время схватывания цемента. Это важный, нормируемый показатель качества для всех общестроительных цементов (портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый цемент, композиционный цемент и др. видов) кроме тампонажных.

Схватываемость цемента

Для тампонажных цементов нормируется «время загустевания». Практическое применение данного показателя заключается в определении времени возможности продолжения строительных, а также возможности использования бетонной конструкции по прямому назначению.

Читайте так же:
Оборудование для тарирования цемента

Начало схватывания цемента

После затворения строительных смесей (бетона или цементно-песчаного раствора) в состав которых входит цемент, начинается химическая реакция – гидратация цемента. В гидратации участвуют цемент и вода. В ходе протекания реакции пластичное связующее обволакивающее наполнитель раствора (щебень, песок, гравий, строительный мусор, шлак и т.п.), затвердевает и превращается в монолитный каменный материал.

Реакция гидратации является необратимо экзотермической – протекает с выделением теплоты. При этом время затвердевания (схватывания) зависит от температуры окружающей среды, количества затворителя, тонкости помола цемента, влажности воздуха, присадок и типа цемента.

Сроки схватывания цемента

Важная техническая характеристика любого бетонного раствора – начало схватывания цемента гост 30515-2013 при стандартных условиях (средняя температура окружающего воздуха 20 градусов Цельсия, средняя влажность окружающего воздуха 75%). «Святое писание» каждого строителя – ГОСТ 30515-2013, дифференцирует общестроительные цементы на три категории:

  • Медленносхватывающиеся. Время начала схватывания более 2 часов после затворения.
  • Нормально схватывающиеся. Время начала схватывания более 45 минут до 2 часов после затворения.
  • Быстросхватывающиеся. Время начала схватывания менее 45 минут после затворения.

Также ГОСТ 30515-2013 определяет предельные отклонения начала схватывания. Для медленносхватывающихся и нормально схватывающихся цементов – минус 15 минут от нормируемого показателя, для быстросхватывающихся – плюс 5 минут от нормируемого показателя. На скорость гидратации цемента кардинально влияет температура воздуха.

При понижении температуры до 5 градусов Цельсия и ниже процесс гидратации практически останавливается. В этом случае конструкцию укрывают специальными матами, строят над ней временный шатер, либо прогревают другими доступными способами. Сроки схватывания любого цемента можно как увеличить, так и уменьшать внесением специальных добавок.

Ускорители схватывания цемента

В зависимости от конкретных условий строительства и ремонта застройщику необходимо ускорить начало и период времени схватывания. Например, близится холодное время года и стоит задача максимально ускорить все виды строительных работ, Ускорить схватывание цемента можно с помощью внесения в бетонную смесь специальных присадок.

Схватываемость цемента - скорость схватывания при различных условиях

Популярные присадки для ускорения схватывания цемента:

  • Ускоритель твердения для бетона «УП2М», Россия, средняя цена 43 руб/кг.
  • Ускоритель твердения для бетона «Форт Ускорин», Россия, средняя цена 24 руб/кг.
  • Супер пластификатор ускоритель твердения «Реламикс Т-2», Россия, средняя цена 98 руб/кг.

Указанные и другие присадки для ускорения схватываемости цемента вносятся в момент затворения и начала перемешивания бетонного раствора. В общем случае при стандартных условиях (температура окружающей среды 20 градусов Цельсия, относительная влажность воздуха 75-80%) с помощью указанных видов присадок можно укорить период схватывания и набора марочной прочности в три раза без потери прочности и долговечности конструкции.

Замедлители схватывания цемента

Максимально уменьшить время начала и конца схватывания цемента может потребоваться в следующих случаях. Производится заливка масштабной конструкции (фундамент многоэтажного здания, конструкции гидротехнического или подземного сооружения, чаша бассейна или бетонной емкости).

Схватываемость цемента - скорость схватывания при различных условиях

В этом случае замедлитель срока схватывания цемента нтф и другие виды замедлителя схватываемости связующего позволяют обеспечить непривычность строительных работ при всех прочих равных условиях.

Замедлители схватываемости цемента:

  • «Бисил Ретардер», Испания, цена 285 руб /кг.
  • Пластификатор бетона «РЕТАДОЛ», Греция, цена 159 руб/ кг.
  • Гиперпластификатор «FREM GIPER S-SBlз», Беларусь, цена 112 руб/кг.

Использование замедлителей схватываемости цемента позволяют увеличить время необратимого процесса потери подвижности бетонных растворов в среднем до 24-48 часов после затворения.

Ложное схватывание цемента

При приготовлении бетонных растворов своими силами непосредственно на строительной площадке существует опасность ложного схватывания цемента. Лаборатории бетонных заводов четко отслеживают этот вредный показатель и принимают соответствующие меры. Поэтому приобрести готовый бетон с ложным схватыванием практически невозможно.

Определение ложного схватывания цемента – ложным схватыванием связующего принято называть сиюминутное загустевание бетона в течение нескольких минут после затворения. Причиной ложного схватывания, является нарушение технологии производства цемента либо наличие щелочи. В соответствии с ГОСТ 30515-2013 существуют следующие виды ложного схватывания

  • Ложное схватывание I типа. Моментальная потеря подвижности цементным тестом, связанная с нарушением технологии производства. Устраняется с помощью повторного перемешивания смеси без добавления затворителя.
  • Ложное затвердевание II типа. Временная либо частичная потеря подвижности цементной субстанции по другим причинам, также устраняемая с помощью повторного перемешивания смеси без добавления затворителя.

Заключение

Частным застройщикам, использующим готовый бетон или бетон собственного изготовления, следует, по возможности, производить масштабные бетонные работы в теплое время года. В противном случае неизбежны дополнительные затраты на приобретение ускорителей схватывания цемента и организацию утепления и прогревание бетонного сооружения.

Водоотделение цемента от чего зависит

Статьи Материалы Минеральные вяжущие вещества Технические свойства портландцемента.

Технические свойства портландцемента.

ВОДОПОТРЕБНОСТЬ. Указанные процессы твердения портландцемента могут протекать при определенном количестве воды. Для прохождения химических реакций необходимое количество воды колеблется в пределах 15-18 % от веса цемента, однако с точки зрения технологии производства работ такого количества воды недостаточно, чтобы получить пластичное тесто, которое можно было бы уложить в дело. Поэтому на практике к цементу добавляют больше воды, нежели это требуется для химических реакций.

Естественно, что излишняя вода будет испаряться и образовывать в затвердевшем цементном камне поры тем больше, чем больше будет несвязанной воды в тесте или растворе, а это, в свою очередь, будет сказываться отрицательно на прочности материала. Как видно, здесь возникает два противоречия: с одной стороны, чтобы получить тесто с высокой пластичностью, удобное в работе, необходимо большее количество воды, с другой стороны, чтобы была высокая прочность структуры, следует брать меньшее количество воды. В связи с этим практически берется такое оптимальное количество воды, чтобы удовлетворить этим двум условиям.

Это количество воды для цемента определяется показателем «нормальная густота» цементного теста. «Нормальная густота» цементного теста — это такое состояние теста с оптимальным содержанием воды, при котором пестик стандартного прибора погружается в него на определенную глубину (точнее, не доходит до пластинки на 5-7 мм). Ряд свойств цемента определяется на тесте «нормальной густоты», что служит одновременно и для сравнимости результатов испытаний. Нормальная густота цементного теста выражается в процентах и для портландцемента находится в пределах от 25 до 28 %.

Твердение цемента сопровождается изменением его объема. Если процесс протекает на воздухе, то происходит усадка за счет испарения воды, а при твердении в воде происходит обратное явление — набухание. Особенно опасна усадка, в результате которой в отвердевшем бетоне или растворе могут появляться трещины. Для предупреждения усадочных деформаций твердение бетона, особенно в первый период, должно проходить во влажных условиях. Если вода испарится, то твердение цемента практически прекращается.

Читайте так же:
Какую марку цемента выбрать для стяжки

СРОКИ СХВАТЫВАНИЯ. По сути, это технологическое свойство, которое характеризует период коллоидации цементного теста при твердении. В этот период тесто начинает терять свою пластичность (удобоукладываемость). В практике строительства, чтобы уложить бетонные или растворные смеси с наименьшими затратами труда, сделать это необходимо до потери цементным тестом его пластических свойств. Различают начало схватывания и конец.

За начало принимается время от момента затворения цемента водой до того момента, когда игла стандартного прибора не доходит до пластинки при испытании на 1-2 мм. Обычно это время наступает для портландцемента не ранее 45 мин. Конец схватывания характеризуется временем от момента затворения до того времени, когда игла будет входить в тесто не более 1 мм. Это время согласно стандарту должно наступать не позднее 10 ч.

На сроки схватывания могут оказывать влияние различные факторы. Так, например, с понижением температуры окружающей среды сроки схватывания замедляются, а при повышении — наоборот. Количество воды затворения также оказывает замедляющее действие на сроки схватывания при ее увеличении. Замедление схватывания происходит при введении в цемент пластифицирующих и гидрофобных добавок. Добавки же ускорители твердения, напротив, сокращают сроки схватывания.

ВОДОУДЕРЖИВАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ. При затирании цемента водой можно наблюдать, что некоторые цементы полностью удерживают воду в период схватывания, у других же отделяется небольшой слой разной толщины. Если учесть, что водоцементное отношение (В/Ц) в бетонах всегда превышает установленное при определении нормальной густоты цементного теста, то станет ясно, что величина водоотделения может быть значительной. От него во многом зависит однородность бетона и сцепление раствора с крупным заполнителем.

При послойной укладке бетона в верхней части слоев будет скапливаться большое количество свободной воды, что приведет к неоднородности бетона по толщине и как следствие — неравномерной прочности, явлению нежелательному, особенно проявляющемуся в массивных сооружениях. Кроме того, сцепление между слоями такого бетона будет пониженным. Испарения этой воды из бетона вызывают дополнительное образование пор, способствующих диффузии агрессивной воды вглубь бетона.

Уменьшение водоотделения может быть достигнуто за счет введения в цемент при помоле клинкера гидравлических добавок (трепелы, опоки и др.) и поверхностно-активных веществ (сульфитно-спиртовая барда (ССБ) и др.).

Следует отметить, что водоотделение в цементах иногда играет положительную роль. Например, при уплотнении тонкостенных конструкций методом вакуумирования или изготовлении железобетонных труб методом центрифугирования.

РАВНОМЕРНОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЕМА. При твердении цементных образцов происходят различные изменения их объема. Как было сказано ранее, если образцы твердеют на воздухе, то появляется воздушная усадка, а при твердении в воде, наоборот, происходит набухание. Впрочем, эти явления практически не вызывают неравномерного изменения объема образцов. Другое дело, когда в цементе содержится много свободной извести, которая находится в состоянии пережога и вызывает при гидратации искривление поверхности образцов и появление в них волосяных трещин.

Неравномерность изменения объема цемента может также вызываться наличием в цементе зерен периклаза (оксида магния), а также большого количества добавки гипса. Следует отметить, что проявление неравномерного изменения объема при твердении цемента частично устраняется при выдерживании клинкера на складе перед помолом. Кроме того, неравномерность снижается или вовсе исчезает при введении в портландцемент активных гидравлических добавок.

ПРОЧНОСТЬ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА. До сих пор мы говорили о процессах, происходящих при твердении портландцемента, тем не менее, строителя в основном интересует вопрос прочности в абсолютных единицах и изменение ее во времени.

Прочность портландцемента характеризуется маркой цемента, которая оценивается пределами прочности при сжатии и изгибе. По этим двум показателям цемент разделяется на марки. Марка цемента устанавливается по пределу прочности при изгибе образцов балочек 4 х 4 х 1 6 см и при сжатии их половинок, изготовленных из пластичного раствора состава 1 : 3 (одна часть цемента и три части нормального песка по массе) и хранившихся во влажных условиях при температуре 20±3 °С до момента испытания в течение 28 суток.

Фактический предел прочности при сжатии в возрасте 28 суток называется активностью цемента. По стандарту портландцемент выпускается четырех марок: 400, 500, 550 и 600, для которых установлены определенные пределы прочности при сжатии и изгибе.

СТОЙКОСТЬ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА ПО ОТНОШЕНИЮ К ДЕЙСТВИЮ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ АГРЕССИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА, или коррозия поортландцеменьного кам. Открытие портландцемента способствовало бурному строительству гидротехнических сооружений, однако вскоре было замечено, что бетонные сооружения на основе портландцемента стали разрушаться, разрушался цементный камень. Этот вид разрушений был назван «коррозией портландцементного камня», которая происходила при действии на бетон различных вод. Большие исследования по выявлению причин коррозии и разработке мероприятий по борьбе с ней были проведены французом Ле Шателье, немецким ученым Михаэлисом и русским В. М. Москвиным. По предложению проф. В. М. Москвина коррозия портландцементного камня разделена на три вида:
1) разрушение цементного камня пресными проточными водами;
2) разрушение в кислой среде;
3) разрушение минерализованными водами (морская среда).

Разрушение цементного камня в проточной воде происходит при фильтрации воды через поры камня, которая растворяет и вымывает гидроксид кальция из камня, делая последний сильно пористым телом с резким понижением прочности цементной связки в бетоне.

Образование в цементном камне гидроксида кальция — основной сотставляющеи воздушной извести — происходит в результате гидролиза пригидратации C3S и C2S по реакциям:
2(3CaO·SiО2) + 6Н2О = 3CaO·2SiО2·3H2О + 3Ca(OH)2.
2(2CaO·SiО2) + 4Н2О = 3CaO·2SiО2·3H2О + Са(ОН)2.
Если учесть, что в портландцементе суммарное содержание C3S и C2S в среднем колеблется около 60 %, то содержание гидроксида кальция в цементном камне будет составлять около 25 % по массе, т. е. четверть всей массы цементной связки бетона, поэтому и неудивительно, что бетон может в результате выщелачивания прийти в негодность.

Внешне проявление первого вида коррозии заключается в появлении на поверхности бетона белого налета в виде высолов. Профессор В. П. Скрыльников в связи с этим удачно назвал этот вид коррозии — «белая смерть цемента».

Читайте так же:
Кирпич строительный кирпич также керамзитобетонные блоки

Проявление выщелачивания извести из камня можно определить и обработкой поверхности фенолфталеином, в результате чего обработанная поверхность окрасится в малиновый цвет. — Наиболее эффективным способом борьбы с этим видом коррозии является использование для бетонов специальных видов цементов, содержащих активные минеральные добавки, например пуццолановый цемент и др.

Второй вид коррозии может проявляться в различных формах. В виде общекислотной, углекислотной, магнезиальной, органо-кислотной коррозии и коррозии под действием минеральных удобрений. Общим для этого вида разрушений является то, что различные кислоты, вступая во взаимо действие с продуктами гидратации цемента, образуют водорастворимые соли, которые еще легче растворяются и вымываются из цементного камня, чем гидроксид кальция.

Остановимся подробнее на углекислотной коррозии и коррозии от минеральных удобрений как наиболее распространенных и опасных.

Углекислотная коррозия возникает в основном от действия углекислоты воздуха, содержание которой значительно превышает другие виды кислот. При затвердевании бетона до проектной прочности на воздухе углекислота, содержащаяся в воздухе, взаимодействует с гидроксидом кальция, переводя последний в карбонат кальция. То же самое может происходить и в затвердевшем бетоне при эксплуатации в водах, содержащих углекислоту (например, в болотистых или грунтовых). В дальнейшем при изменении концентрации углекислоты в среде работы бетона происходит процесс взаимодействия карбоната кальция с углекислотой по реакции СаСО3 + СО22О = Са(НСО3)2 с образованием соли кислого углекислого кальция, которая еще легче растворяется и выщелачивается, чем сам гидроксид кальция. Примером такого разрушения бетона может служить случай с малым искусственным дорожным сооружением в Улан-Удэ, пришедшим в негодность после годичной
эксплуатации.

Если учесть, что в бетонах возможно использование и заполнителей из карбонатных пород, то создаются дополнительные условия для образования легкорастворимой соли, и тогда применение только специальных цементов в бетонах не обеспечит надежной защиты от разрушения. Необходимым в этом случае будет дополнительная обработка поверхности бетона водозащитными слоями, например, пропитка битумными или полимерными составами поверхностных слоев бетона, соприкасающихся с агрессивной средой.

Теперь о коррозии под действием минеральных удобрений. Из всех видов минеральных удобрений наиболее вредными являются аммиачные удобрения — аммиачная силитрат и сульфат аммония, которые в своем составе содержат нитрат аммония NH4NO3, который действует на гидроксид кальция по реакции
Са(ОН)2 + 2NH4NO3 + 2Н2О = Ca(NО3)2·4H2О + 2NО3,
образуя нитрит кальция, хорошо растворимый в воде и легко вымываемый
из бетона.

Третий вид коррозии портландцементного камня наблюдается при действии грунтовых вод, содержащих минеральные соли, или в морской воде. Этот вид коррозии часто называют сульфатной коррозией, т. к. морская вода содержит в своем составе обязательное количество сернокислых соединений типа RSO4. Сульфатные соединения вступают в реакции с гидроксидом кальция, образуя сернокислый кальций по уравнению RSО4 + Са(ОН)2 = CaSО4 + R(OH)2.

Сернокислый кальций помимо образования по реакции непосредственно может содержаться как в морских, так и в грунтовых водах. При насыщении пор цементного камня водой, насыщенной сернокислым кальцием, последний вступает во взаимодействие с С3АН6, образуя гидросульфоалюминат кальция по следующей реакции:
3CaSО4 + ЗСаО·А12О3·6Н2О + 25Н2О = 3CaO·Al2О3·3CaSО4·31H2О.

Образуясь в порах цементного камня, это соединение при определенных пределах концентрации переходит в перенасыщенное состояние и начинает выкристаллизовываться: при этом увеличивается в объеме в 3,0-3,5 раза, создает большие давления на стенки пор, разрушает цементный камень. Образующиеся кристаллы гидросульфоалюмината кальция по виду напоминают бациллу, что и дало название этому виду коррозии — «цементная бацилла».

Третий вид коррозии является наиболее опасным, т.к. разрушение бетона происходит сразу по всему объему изделия. Примером разрушения от действия минерализованных вод может служить Баку — Шолларский водопровод протяженностью 182 км, построенный в 1917 г. В результате воздействия грунтовых вод, содержащих большое количество сульфата кальция, 147 км его уже в 1925 г. полностью вышло из строя.

Поскольку причиной разрушения в цементном камне является наличие гидроксида кальция и трехкальциевого гидроалюмината, то, казалось бы, — убрать эти соединения из цемента и этим решится вопрос коррозии сам по себе. Тем не менее, практически этого добиться невозможно, т. к. это повлекло бы за собой полное отсутствие C3S. Поэтому наука пошла по другому пути в борьбе с коррозией, а именно по пути, как указывалось раньше, создания специальных видов цементов, стойких против указанных видов коррозии. К таким цементам относятся пуццолановый и сульфатостойкий портландцементы.

Водоотделение цемента от чего зависит

Сэндвич-панели производство и продажа

  • Контакты:

  • Материалы и комплектующие

Тяжелые, плотные цементные бетоны на плотных заполнителях

Нередко при определении свойств жестких смесей (особенно в полевых условиях, непосредственно на стройплощадке) используют упрощенный прием. В этом случае в металлическую форму для приготовления кубов размером 20 х 20 х 20 см вставляют стандартный конус, нижнее основание которого уменьшено и имеет наружный диаметр 196 мм. Конус наполняют за три приема со штыкованием бетонной смесью, снимают конус и подвергают форму с бетонной смесью вибрированию на стандартной виброплощадке. Вибрация прекращается по заполнению бетонной смесью всех углов куба и тогда, когда поверхность бетонной смеси станет горизонтальной. Продолжительность вибрирования в секундах для приведения к показателю жесткости в стандартном приборе необходимо умножать на коэффициент 0,7.

В зависимости от нормы удобоукладываемости по показателю жесткости и подвижности бетонные смеси подразделяются на следующие марки:

Марки бетонных смесей по по показателю жесткости и подвижности

Марки бетонных смесей по по показателю жесткости и подвижности

Не являясь показателем, непосредственно определяющим длительность вибрирования или режим другого метода уплотнения, показатели подвижности или жесткости дают возможность рекомендовать смеси с такими свойствами, которые позволяют при оптимальных затратах энергии уплотнения получать бетоны с заданными свойствами.

В таблице ниже приведены рекомендуемые показатели подвижности и жесткости бетона:

Рекомендуемые показатели подвижности и жесткости бетона
Показатели подвижности и жесткости бетона
Рекомендуемые показатели подвижности и жесткости бетона

Зависимость свойств смеси от различных факторов. Способность не расслаиваться, растекаться и хорошо заполнять форму придает бетонной смеси, главным образом, цементное тесто. Чем больше в смеси цементного теста, тем больше подвижность ее, но тем больше и расход цемента, дороже бетон. Минимальный расход цемента на 1 м3 бетона (минимальное количество цемента, кг на 1 м3 бетона) зависит от характеристики смеси, крупности заполнителя (см. таблицу ниже):

Читайте так же:
Гипсово цементные фигурки для сада

Минимальный расход цемента на 1 м3 бетона

Минимальный расход цемента на 1 м3 бетона

На свойства бетонной смеси существенное влияние оказывают свойства и вид цемента. Применение цемента с меньшей нормальной густотой при том же расходе воды увеличивает подвижность или уменьшает жесткость. Использование пуццолановых портландцементов или цементов с активной кремнеземистой добавкой уменьшает подвижность, увеличивает жесткость.

Количество воды оказывает влияние на свойства бетонной смеси. С повышенным содержанием воды ее подвижность увеличивается. Однако если количество цемента при этом не возрастает, то прочность бетона снижается. Значительное увеличение содержания воды может привести к водоотделению, что недопустимо. Максимально допустимое количество воды зависит от многих факторов и определяется опытным путем. Большое влияние на подвижность оказывают форма, крупность и количество заполнителя. Окатанная форма гравия или речного песка имеет меньшую, чем щебень или горный песок, поверхность. С увеличением крупности зерен заполнителя суммарная поверхность их уменьшается, увеличивается толщина слоя обмазки каждого зерна и подвижность смеси. Повышение количества заполнителей приводит к увеличению смазываемой поверхности.

На подвижность (жесткость смеси) оказывает также влияние чистота заполнителя. Пыль, илистые, глинистые и другие загрязняющие заполнитель примеси обычно снижают (особенно при большом количестве цемента) подвижность бетонной смеси.

Общее представление о влиянии различных факторов на свойства смеси можно проследить на схеме ниже:

Водопотребность бетонной смеси

Водопотребность бетонной смеси

а — пластичной; б — жесткой, изготовленной на портландцементе, песке средней и гравии средней крупности: 1 — 80 мм; 2 — 40 мм; 3 — 20 мм; 4 — 10 мм.

Как видно из графиков, расход воды увеличивается, если используется ще6ень, — на 30 л; пуццолановый цемент — на 15 . 20 л; мелкий песок- на 10 . 20 л; расход цемента свыше 450 кг/м3 — на 10 . 15 л.

Прочность бетона определяют испытанием контрольных образцов. Класс тяжелого бетона определяется пределом прочности при сжатии стандартных бетонных кубов размеров 15 х 15 х 15 см, изготовленных из бетонной смеси в металлических формах и испытанных в возрасте 28 суток после твердения в нормальных условиях (температура 15 . . 20 ° С, относительная влажность 95 . 100 %). Нередко в качестве контрольных изготовляют образцы других размеров. В гидротехническом строительстве при широком использовании крупного заполнителя с максимальным размером 70 — мм и более в качестве контрольных приняты кубы 20 х 20 х 20 см.

В условиях заводов железобетонных конструкций, где для изготовления целого ряда конструкций применяют крупный заполнитель с максимальной крупностью до 20 мм и ниже, в качестве контрольных приняты кубы размером 10 х 10 х 10 см и даже 7 х 7 х 7 см (если позволяет крупность заполнителя). Размер контрольного куба должен быть не менее чем в 3 раза больше максимального размера крупного заполнителя. Однако в этих случаях при испытании получаются завышенные или заниженные результаты, которые тем выше, чем меньше размер образца. Для приведения результатов испытаний образцов меньшего или большего размера к результатам испытаний образцов 15 х 15 х 15 см, принятых за эталон, используют специальные переходные коэффициенты.

Класс бетона при растяжении или изгибе определяется согласно ГОСТ испытанием специальных образцов-балочек, размер которых зависит от крупности зерен заполнителей. Так, при крупности зерен до 30 мм изготовляют балочки 10 х 10 х 40 см, а при крупности зерен 70 мм — 20х20х80 см. Размер балочек аналогично размеру куба оказывает влияние на показатель прочности и учитывается соответствующим коэффициентом.

При производстве работ или определении состава бетона бывает необходимо знать прочность бетона как в ранние (раньше 28 дней), так и в более поздние сроки. Марочная прочность бетона и прочность бетона в другие сроки связаны следующей зависимостью:
Марочная прочность бетона и прочность бетона в другие сроки
где Rn — предел прочности бетона при сжатии в любом возрасте; n — возраст в днях; R 28 — предел прочности бетона при сжатии в возрасте 28 дней (марочная прочность); lg n — десятичный логарифм возраста бетона. Эта формула применима для обычного портландцемента и дает удовлетворительные результаты при возрасте n ≥ 3.

Следует отметить, что увеличение срока твердения, необходимого для достижения заданной проектом прочности бетона, ведет к экономии цемента. Прочность бетона зависит от ряда факторов, из которых основные — активность цемента, количество воды и цемента, характер заполнителей. На прочность бетона оказывают влияние также качество укладки и уплотнения бетонной смеси и условия твердения. Влияние качества и количества исходных материалов может быть выражено следующей закономерностью:
Влияние качества и количества исходных материалов
где R б — прочность бетона в возрасте 28 суток; А и С — эмпирические коэффициенты, из которых А зависит от качества исходных материалов, а С без больших погрешностей принимается равным 0,5; R ц — активность цемента (фактическая прочность образцов при определении марки цемента); Ц/В — цементно-водное отношение (отношение количества цемента к количеству воды, необходимых для приготовления бетона).

Как видно из формулы, прочность бетона тем выше, чем больше активность (марка) цемента, чем больше расход цемента, чем меньше воды или больше цементно-водное отношение (меньше водоцементное отношение). Большое количество опытов позволило выявить зависимость прочности бетона от цементно-водного отношения (см. схему ниже):

Зависимость прочности бетона от цементно-водного отношения

Зависимость прочности бетона от цементно-водного отношения

Из схемы видно, что для бетонов с Ц/В ≤ 2,5 или В/Ц ≥ 0,4
Прочность бетона и цементно-водное отношение
а для бетонов с Ц/В > 2,5 или В/Ц < 0,4
Формула зависимости прочности бетона от цементно-водного отношения

Зависимость коэффициентов А и А 1 от характеристики материалов приведена в таблице ниже:

Зависимость от характеристики материалов

К высококачественным материалам относятся: щебень из плотных горных пород высокой прочности; песок оптимальной крупности; портландцемент высокой активности без добавок или с минимальным количеством добавок; заполнители чистые фракционированные с оптимальным составом смеси фракций.

Рядовые материалы включают: заполнители среднего качества, в том числе гравий, портландцемент средних марок или высокомарочный шлакопортландцемент. Материалы пониженного качества — это крупные заполнители низкой прочности, пески мелкие, цементы низкой активности (низкой марки).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector