ТД АсбоЦем. Все права защищены. www.asbocem.ru (495) 799-40-54
ОСОБЕННОСТИ СТАНДАРТИЗАЦИИ ЦЕМЕНТА
И ЕГО НОРМАЛЬНАЯ ГУСТОТА
При стандартизации цемента следует учитывать, что он в отличие от других материалов проявляет свои строительно-технические свойства после замешивания с водой. Практически основную массу цемента используют в смесях с каменными материалами.
Для технически правильного приготовления бетонов (растворов), как известно, разработана нормативная документация. Однако между нормативными документами на цемент и на бетоны (растворы) имеется известный пробел, который заполняется по мере развития научно-исследовательских работ.
В чем же состоят особенности стандартизации цемента, раствора и значение в ней показателя нормальной густоты? Стандарты учитывают только часть требований, предъявляемых к цементу как строительному материалу с его широкой областью использования.
В ГОСТ 10178-76 область применения отдельных видов цемента изложена кратко, не отражая различие отдельных его свойств. Многолетние исследования показывают, что краткая информация о свойствах цемента не позволяет с наибольшим эффектом использовать его: в ряде случаев из-за этого допускается перерасход цемента, а в других строятся сооружения с меньшей долговечностью.
Разработка новых ГОСТов на некоторые виды цементов проведена вследствие анализа причин разрушений отдельных бетонных и железобетонных конструкций в период их эксплуатации и систематического изучения отдельных свойств портландцемента. Испытания на равномерность изменения объема цементного теста в период твердения, сроков схватывания (потери пластичности у цементного теста) и прочности на изгиб и сжатие позволяют ответить лишь на один вопрос: пригоден ли данный цемент для работ без уточнения места его применения.
Марка цемента, гарантированная заводом, проверяется лабораторией при изготовлении бетонных образцов непосредственно в бетоне. В редких случаях при наличии хорошо оснащенных лабораторий и высококвалифицированных специалистов на строительстве проводят контрольные испытания цемента по ГОСТ, результаты которых не имеют законной силы. Юридическую силу приобретают только контрольные испытания цемента, проводимые в арбитражных лабораториях при полном соблюдении правил отбора проб и их маркировки.
Испытания цемента нужно проводить только в оборудованных для этой цели помещениях, где обеспечены надлежащие температура и влажность воздуха.
Для выявления области назначения цемента с целью наилучшего его использования в табл.1 дана характеристика нескольких цементов с учетом особенностей образовывать тесто с различием по пластичности, определенной по ранее принятому ГОСТ 310-60 при В/Ц=0,4 в растворных смесях состава 1:3 на стандартном вольском песке.
Особенности поведения бетона на том или ином цементе в эксплуатации нужно учитывать по каждому его свойству: морозостойкости, ползучести, химической стойкости, водонепроницаемости, тепловыделению, усадке и расширению, быстроте твердения. Необходимо также учесть особенности твердения бетона и изменение технических свойств после тепловлажностной обработки, особенности его свойств после замораживания в ранние сроки твердения, особенности образования льдорастворов, твердения при разной относительной влажности воздуха, "слеживания" цемента и некоторые другие.
Таблица 1
П р и м е ч а н и е. Расплыв растворного конуса на различных марках цемента находится в пределах 105-130 мм.
Из приведенного перечня свойств для конкретного случая строительства в отдельных видах и марках цемента не требуется сочетания всех свойств в оптимальном их варианте. Например, для сборного железобетона, используемого в перекрытиях зданий, морозостойкость, водонепроницаемость, тепловыделение и ряд других, кроме показателя прочности и деформативных характеристик, учитывать не требуется, так как эти свойства не лимитируют в данном случае качество железобетона.
Оптимальные составы цемента позволяют выполнять работы при минимальных расходах цемента с долговечностью, сроки которой определяются моральным износом, а не преждевременным разрушением по причине использования цемента без учета ранее сказанного.
По нашему мнению, в ГОСТы следует добавить сведения о химико-минералогическом составе цемента, о добавках, в том числе о содержании гипса с указанием количества в нем CaSО4 · 2Н2О. В сведениях по стандартизации более целесообразно отражать кроме марки цемента кривую кинетики изменения прочности за срок до одного года, что важно для разработки основ научной организации бетонных работ и в том числе для отказа от испытания бетона с использованием образцов-кубиков (цилиндров).
Показатель нормальной густоты цемента введен в лабораторную практику с начала стандартного испытания цемента. Этот показатель фактически характеризовал водопотребность цемента только в случаях приготовления теста, применяемого без использования эффекта тиксотропного разжижения физико-химической системы воды плюс цемент путем встряхиваний вслед за смешиванием ее составляющих.
При уплотнении бетонной смеси вибрированием не вполне верно оценивать водопотребность цемента только в статическом состоянии, т. е. по показателю нормальной густоты на приборе Вика. Даже при отсутствии колебаний цементного теста ряд цементов при определении сроков их схватывания в формочке этого прибора постепенно отдает часть воды, которая выделяется на поверхности теста. Следовательно, при определении величин нормальных густот цемента необходимо фиксировать и эту особенность цемента, которую целесообразно называть водоудерживающей характеристикой.
В наших исследованиях особенностей формования различных бетонных смесей в металлических формах для изготовления железнодорожных шпал, опор линий электрификации для железных дорог на виброплощадках было обращено внимание на необходимость увеличить время вибрирования при изменении нормальной густоты цемента. При этом было обнаружено, что содержание воды в бетоне для различных случаев неодинаково, хотя всегда одно и то же для вполне аналогичных условий.
Этот показатель имеет широкий технический и технологический смысл. Вода - универсальный пластификатор бетонных смесей и им надлежит пользоваться разумно. В известной зависимости Rб = f (В/Ц) количество воды должно быть строго определено. Известно, что любые другие свойства бетона прямым образом связаны с количеством воды в бетоне, которое нельзя при ее избытке скорректировать дополнительными порциями цемента. Сказанное хорошо подтверждается многочисленными испытаниями различных свойств бетонов, когда при одних и тех же значениях В/Ц в одном случае воды в бетоне будет содержаться больше, а в другом меньше.
Причина такого изменения - ухудшения свойств бетона - наличие в нем различного количества свободной воды, которая при твердении бетона систематически из него испаряется. Для примера можно рассчитать, что при одних и тех же численных значениях В/Ц, например для В/Ц=0,6, увеличивается количество химически не связанной воды: если увеличить содержание цемента с 220 до 350 кг/м3 - на 57,5 л/м3, для В/Ц = 0,5 соответственно 70, для В/Ц=0,4 - 62,5, для В/Ц=0,3 - 45.
Для любых других значений В/Ц при практически применяемых расходах цемента и воды в различных группах составов бетона количество свободной воды в любой из таких групп обязательно увеличивается (табл.2).
В качестве второго примера произведем расчет смеси для В/Ц = 0,7 при содержании цемента 350 кг/м3.
1. В бетонную смесь вводится воды 350 · 0,7= 245 л/мЗ. Через 30 сут. твердения бетона из расчета, что в среднем воды химически связывается в процессе гидролиза и гидратации 15%, ее количество составит - 350 · 0,15=52,5 л/м3. В этом случае остается свободной, химически не связанной воды в бетоне 245 - 52,5 = 182,5 л/м3.
2. При том же значении В/Ц, но с расходом цемента в 220 кг/м3 в бетонную смесь введено воды 220 · 0,7= 154 л/м3, через 30 сут. твердения бетона в среднем воды химически связывается в процессе гидролиза и гидратации 15%, тогда ее количество составит 220,0,15=33 л/м3.
Остается свободной, химически не связанной воды в бетоне 154 -33 = 121 л/м3.
Следовательно, при одном и том же значении В/Ц=0,7 с увеличением расхода цемента для бетонов одной и той же прочности в более жирном составе бетона содержание не связанной воды увеличивается на 182,5 - 121 = 61,5 л/м3.
Т о р г о в ы й Д о м А с б о Ц е м
(495) 799-40-54
asbocem@mail.ru
КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ
|
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||