Лабораторна робота 9

ЦЕМЕНТ

Серед мінеральних в’яжучих речовин найбільше застосування в будівництві мають портландцемент, шлакопортландцемент, пуцолановий цемент і композиційний цемент (ДСТУ Б В.2.7-46:2010).

Портландцемент являє собою мінеральну гідравлічну в’яжучу речовину – продукт тонкого помелу цементного клінкера з невеликою добавкою (3¸5%) природного гіпсу. Цементний клінкер одержують у результаті випалу до спікання при температурі 1400¸1450 °С сировинної суміші з вапняку (70¸76%) і глини (22¸30%). Природний гіпс додається для уповільнення термінів тужавлення цементу.

9.1 ВИЗНАЧЕННЯ ТОНКОСТІ ПОМЕЛУ ЦЕМЕНТУ СИТОВИМ АНАЛІЗОМ

Тонкість помелу цементу впливає на властивості цементу: швидкість тужавлення і твердіння, а також міцність затверділого цементного каменю. Чим тонше здрібнений цементний клінкер, тим швидше і повніше протікає взаємодія цементу з водою і тим вище буде його міцність. Визначення тонкості помелу роблять ситовим аналізом, а також за питомою поверхнею (ДСТУ Б В.2.7-188:2009). Розглянемо метод визначення тонкості помелу цементу ситовим аналізом.

Ситовий аналіз здійснюється просіванням цементу через сито № 008 (розмір вічка у просвіті 0,08 мм).

З відібраної проби, попередньо висушеної в сушильній шафі при температурі 105÷110 ° С протягом 2 год, відважують 50 г цементу з точністю до 0,05 г, поміщають у сито, закривають кришкою і просівають, струшуючи сито в похилому положенні і поступово повертаючи навколо вертикальної осі. Просівання вважається закінченим тоді, коли протягом однієї хвилини контрольного просівання на лист паперу через сито проходить не більше 0,05 г цементу.

Тонкість помелу характеризується кількістю цементу, що залишився на ситі № 008 у відсотках до первісної маси проби, що просівається. Згідно з вимогами ДСТУ Б В.2.7-46:2010 залишок на ситі не повинен перевищувати 15 %. При відсутності приладу для механічного просівання, наважку просівають вручну.

9.2 ВИЗНАЧЕННЯ НОРМАЛЬНОЇ ГУСТОТИ

ЦЕМЕНТНОГО ТІСТА

Нормальну густоту цементного тіста визначають згідно з вимогами ДСТУ Б В.2.7-185:2009 за допомогою приладу Віка (рисунок 8.2), що застосовувався для визначення термінів тужавлення гіпсу. Але в даному випадку голка приладу заміняється товкачиком Тетмайєра – металевим стержнем діаметром 10 мм і довжиною 50 мм.

Маса рухливого стержня приладу складає 300 г.

Для визначення нормальної густоти цементного тіста зважують 400 г цементу. Поміщають у сферичну чашу діаметром 400 мм і висотою 200 мм. У цементному порошку роблять заглиблення, у яке за один прийом вливають воду, що відміряна з точністю до 0,5 мл. Після заливання води поглиблення заповнюють цементним порошком і через 30 с починають перемішувати, а потім енергійно розтирати тісто лопаткою. Розтирання варто вести поперемінно у взаємно перпендикулярних напрямках. Тривалість перемішування – 5 хв з моменту додавання води.

Приготовлене цементне тісто переносять у кільце приладу, встановлене на металевій пластині. Кільце, заповнене цементним тістом, струшують три – чотири рази, постукуючи об стіл металевою пластиною піддона.

Перевіривши справність приладу, кільце з цементним тістом установлюють під металевий стержень, який доводять до зіткнення з тістом. Рухливий стержень звільняють (поворотом гвинта) і він вільно занурюється в тісто. Через 30 с відраховують глибину занурення стержня за шкалою приладу.

Нормальна густота характеризується відсотковим вмістом води від маси цементу, при консистенції цементного тіста, коли стержень не доходить до дна (металевої пластини) на 5¸7 мм.

Якщо консистенція цементного тіста не відповідає нормальній густоті, змінюють кількість води і знову замішують тісто.

Нормальна густота цементного тіста з портландцементу звичайно перебуває в межах 22¸28 %. Для першого досліду варто застосовувати середнє значення.

9.3 ВИЗНАЧЕННЯ ТЕРМІНІВ ТУЖАВЛЕННЯ

ЦЕМЕНТНОГО ТІСТА

Початок і кінець тужавлення цементного тіста визначають згідно з вимогами ДСТУ Б В.2.7–185:2009 за допомогою приладу Віка (рисунок 8.2) на цементному тісті нормальної густоти, але замість товкачика Тетмайєра в рухливу частину приладу закріплюють голку діаметром 1 мм і довжиною 50 мм.

Перед визначенням термінів тужавлення стержень з голкою необхідно встановити на металеву пластину, а стрілку приладу звести з нулем. Після цього кільце заповнюють цементним тістом нормальної густини так само, як і при визначенні нормальної густини.

Голку зі стержнем підводять до поверхні цементного тіста і закріплюють гвинтом, після чого швидко звільняють фіксуючий гвинт і дають можливість голці вільно опускатися в цементне тісто. Дослід повторюють через кожні 10 хвилин, при цьому голку витирають і опускають у нове місце шляхом зсуву кільця з пластиною відносно голки.

За початок тужавлення приймають час (у годинах або хвилинах), що пройшов від початку замішування тіста до моменту, коли голка не дійде до дна на 2¸4 мм. За кінець тужавлення приймають час від початку замішування до моменту, коли голка буде опускатися в тісто не більше ніж на 1¸2 мм.

Нормативний початок тужавлення для всіх цементів настає не раніше, ніж через 45 хв, а кінець тужавлення – не пізніше 10 год від початку замішування.

Контрольні запитання

1 Що таке портландцемент?

2 Що є сировиною для виробництва портландцементу?

3 Технологія виробництва цементу за мокрим та сухим методом.

4 Основні властивості цементу.

5 Методика визначення тонкості помелу цементу, нормальної густоти та строків тужавлення цементного тіста.