Справочная энциклопедия дорожника (том III) Дорожно-строительные материалы. Под редакцией Быстрова Н.В

Подождите немного. Документ загружается.

менее, в возрасте:

2 сут

7 сут

28 сут

Прочность при изгибе, МПа, не

менее, в возрасте:

2 сут

7 сут

28 сут

4,5

5,5

4,0

6,0

4,5

5,5

4,0

6,0

Равномерность изменения

объёма (по Ле-Шателье), мм, не

более

10,0

Сроки схватывания:

начало, мин, не ранее

конец, час, не позднее

120

Водоотделение, %, не более 25

Усадка цемента, % не допускается

Линейное расширение*, %, при

водном твердении, не более, в

возрасте

2 сут

28 сут

0,10 / 0,15

0,20 / 0,30

Линейное расширение*, %, при

воздушно-влажном твердении,

не более, в возрасте

2 сут

28 сут

0,05 / 0,10

0,15 / 0,20

Морозостойкость, циклов, не

менее

300

Водонепроницаемость, атм, не

менее

- 10

Тонкость помола: удельная

поверхность, м

/кг, не менее 280 320

* - в числителе значения для сульфоферритного цемента, в знаменателе –

для сульфоалюминатного цемента

Использование безусадочного цемента в бетонах

транспортного назначения позволит, например, повысить

водонепроницаемость тоннельной обделки, избежать трудоёмких и

дорогостоящих работ по устройству многослойной гидроизоляции на

мостах, путепроводах, уменьшить количество температурно-

усадочных швов в дорожных и аэродромных бетонных покрытиях.

391

Перспективным является применение этого цемента для

строительства и ремонта резервуаров, очистных сооружений,

гидротехнических сооружений и др.

В настоящее время безусадочные и расширяющиеся цементы

применяются лишь в ограниченном количестве, как правило, для

ремонтно-восстановительных работ.

Тонкомолотые цементы и цемент низкой водопотребности

Прочность портландцемента зависит от тонкости помола.

Имеется почти линейная зависимость между прочностью цементного

камня и средним диаметром частиц цемента (при одинаковом В/Ц и

при условии полного уплотнения). Однако, по мере увеличения

тонкости помола растёт водопотребность цементов для получения

равной консистенции цементного теста, растворной или бетонной

смеси. Это обстоятельство, начиная с определённой тонкости помола,

подавляет эффект увеличения прочности, вызванный уменьшением

размера зёрен. Тонкомолотые цементы (ТМЦ) применяются при

ремонтно-восстановительных работах, для инъектирования в грунты и

строительные конструкции. Тонкомолотые цементы могут выпускаться

только при условии сепараторного помола.

Цементы, обладающие одновременно высокой тонкостью

помола, низкой водопотребностью и, соответственно, высокой

прочностью, называются цементами низкой водопотребности (ЦНВ).

Их получают путём домола цемента до высокой удельной поверхности

в присутствии модификатора – органического ПАВ (от 1 до 3% от

массы клинкерной составляющей). Часть клинкерной составляющей

может заменяться на минеральные добавки, вводимые при помоле, в

этом случае прочность ЦНВ ниже, но достигается значительная

экономия клинкера. Активность ЦНВ по сжатию при стандартных

условиях испытаний составляет от 40 до 110 МПа. ЦНВ

392

целесообразно применять для высокопрочных бетонов, а также для

ремонтно-восстановительных работ.

3.4 Методы испытаний минеральных вяжущих материалов

3.4.1 Методы испытаний гипсовых вяжущих

При испытании гипса согласно ГОСТ 23789 в условиях

строительной лаборатории определяют тонкость помола,

нормальную густоту и сроки схватывания гипсового теста, предел

прочности при изгибе и сжатии образцов из затвердевшего

гипсового теста.

Определение тонкости помола гипса. Чем тоньше размолот

гипс, тем короче сроки его схватывания и выше качество. Тонкость

помола определяют просеиванием через сито с ячейками размером

0,2 мм. Перед испытание пробу гипса просушивают в сушильном

шкафу в течении 1 ч при температуре 50-55

С. Отвешивают с

точностью до 0,1 г высушенную до постоянной массы и охлаждённую

до комнатной температуры навеску массой 50 г. Навеску высыпают в

сито с поддоном и, закрыв крышкой, просеивают в течение 5-7 мин.

Просеивание гипса считается законченным, если в течение 1 мин

сквозь сито проходит не более 0,05 г гипса. Тонкость помола

вычисляют с точностью до 0,1% по остатку на сите, % первоначальной

навески просеиваемой пробы.

Определение нормальной густоты гипсового теста.

Нормальную густоту определяют с помощью цилиндра, имеющего

высоту 100 мм и диаметр 50 мм. Отвешивают 300-350 г гипса,

высыпают его в сферическую чашку с заранее отмеренным

количеством воды в пределах 150-220 мл и перемешивают в течение

30 с, начиная отсчёт от начала всыпания гипса в воду. После

окончания перемешивания цилиндр, установленный на стеклянной

393

пластине, заполняют гипсовым тестом, излишки которого срезают

линейкой. Цилиндр и стекло предварительно протирают тряпкой.

Через 45 с, считая от начала засыпания гипса в воду, или через 15 с

после окончания перемешивания цилиндр быстро поднимают

вертикально и отводят в сторону, при этом гипсовое тесто

расплывается. Диаметр расплыва измеряют в двух в двух

перпендикулярных направлениях с погрешностью не более 5 мм и

вычисляют среднее значение. Стандартная консистенция

(нормальная густота) характеризуется диаметром расплыва 1805

мм. Если диаметр расплыва не соответствует величине 1805 мм,

испытание повторяют с изменённой массой воды.

Нормальную густоту выражают числом мл воды, приходящихся

на 100 г гипса.

Определение сроков схватывания. Испытание проводят с

помощью стандартного прибора Вика (см. п. 3.4.3). Из 200 г гипса

приготавливают гипсовое тесто нормальной густоты, затем заполняют

тестом кольцо, излишки теста срезают линейкой и устанавливают

кольцо на пластине на основание прибора Вика. Подвижную часть

прибора с иглой устанавливают в такое положение, при котором конец

иглы касается поверхности гипсового теста, затем иглу свободно

опускают в кольцо с тестом. Началом схватывания считают

промежуток времени от момента затворения гипсового теста

(всыпания гипса в воду) до момента, когда игла не доходит до дна

пластины на 0,5 мм. Концом схватывания считают промежуток

времени от момента затворения до момента до моммента погружения

иглы в тесто не более 1 мм.

Определение предела прочности гипса при изгибе и

сжатии. Испытание проводят на трёх образцах-балочках размером

10х40х160 мм, приготовленных из гипсового теста нормальной

густоты. Формы заполняются гипсовым тестом, затем встряхиваются 5

раз для удаления вовлечённого воздуха. После наступления начала

394

схватывания излишки гипсового теста срезают линейкой. Через 155

мин после конца схватывания образцы извлекают из форм и

осматривают. Через 2 ч после затворения теста три образца-балочки

испытывают на изгиб на машине МИИ-100 или рычажном приборе

Михаэлиса. Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее

арифметическое двух наибольших результатов испытаний трёх

образцов.

Предел прочности при сжатии определяют путём испытания

шести половинок балочек, полученных при испытании образцов на

изгиб. Для передачи нагрузки используют плоские стальные

шлифованные пластинки размером 40х62,5 мм (площадью 25 см

). За

окончательный результат принимают среднее арифметическое из

четырёх результатов испытания шести образцов-половинок (без

наибольшего и наименьшего результата).

3.4.2 Методы испытаний строительной извести

Химический анализ и определение физико-механических

свойств извести выполняют по ГОСТ 22688. Испытания включают:

определение суммарного содержания активных окисей кальция и

магния; определение содержания гидратной воды и СО

; определение

содержания непогасившихся зерен; определение влажности

гидратной извести; определение предела прочности при изгибе и

сжатии образцов из гидравлической извести; определение

температуры и времени гашения извести; определение

равномерности изменения объема извести.

Определение содержания непогасившихся зерен. В

металлический сосуд цилиндрической формы вместимостью 8—10 л

наливают 3,5—4 л нагретой до температуры 85—90°С воды и всыпают

1 кг извести, непрерывно перемешивая содержимое до окончания

интенсивного выделения пара (кипения). Полученное тесто закрывают

395

крышкой и выдерживают 2 ч, затем разбавляют холодной водой до

консистенции известкового молока и промывают на сите с сеткой 063

слабой непрерывной струей, слегка растирая мягкие кусочки

стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Остаток на сите

высушивают при температуре 140—150°С до постоянной массы.

Содержание непогасившихся зерен в процентах вычисляют по

формуле

Н З

. . ,

100

1000

(3.1)

где m — остаток на сите после высушивания, г.

Определение влажности гидратной извести. Массу навески

10 г помещают в предварительно высушенный до постоянной массы и

взвешенный бюкс с крышкой и сушат в сушильном шкафу при

температуре 105—110°С. В сушильном шкафу должен быть бюкс с

натронной известью для улавливания СО

воздуха. Во время сушки

крышку бюкса приоткрывают. Через 2 ч бюкс плотно закрывают крышкой,

извлекают из сушильного шкафа, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Высушивание повторяют до постоянной массы. Время контрольного

высушивания 30 мин.

Влажкость извести W в процентах вычисляют по формуле

 

G G







100,

(3.2)

где G — масса навески извести, г:

— масса навески извести после высушивания, г.

396

Определение степени дисперсности порошкообразной

извести. Массу навески 50 г, предварительно высушенную при

температуре 105—110°С до постоянной массы, просеивают через сита с

сетками № 02 и 008. Просеивание считают законченным, если при

контрольном просеивании в течение 1 мин через указанные сита

проходит не более 0,1 г извести. Степень дисперсности С.Д. в процентах

вычисляют по формуле

С Д

. . ,

100

(3.3)

где т — остаток на сите, г.

Определение предела прочности при изгибе и сжатии

образцов из гидравлической извести. Определение предела

прочности при изгибе и сжатии производят на образцах-балочках по

ГОСТ 310.1 и ГОСТ 310.4 со следующими изменениями. Одну часть

гидравлической извести смешивают с тремя частями нормального песка,

вливают воду в количестве около половины от общего объема,

потребного для получения раствора с расплывом конуса 110—115 мм.

Перемешанную массу охлаждают до 25—30°С, добавляют остальное

количество воды до достижения раствором указанной консистенции,

перемешивают в течение 2 мин и переносят в мешалку.

В ванне с гидравлическим затвором образцы, освобожденные

от форм, выдерживают 5—6 суток над водой и 21 сутки в воде.

Определение температуры и времени гашения извести. Для

определения температуры и времени гашения извести используют

бытовой термос вместимостью 500 мл.

Maссу навески извести G в граммах рассчитывают по формуле



1000

(3.4)

397

где А — содержание активных окисей кальция и магния в изве-

сти, %.

Массу навески G помещают в термосную колбу, вливают 25 мл

воды, имеющей температуру 20°С, и быстро перемешивают дере-

вянной отполированной палочкой. Колбу закрывают пробкой с плотно

вставленным термометром на 100°С и оставляют в покое. Ртутный

шарик термометра должен быть полностью погружен в реагирующую

смесь. Отсчет температуры реагирующей смеси ведут через каждую

минуту, начиная с момента добавления воды. Определение считается

законченным, если в течение 4 мин температура не повышается

более чем на 1°С.

За время гашения принимают время с момента добавления во-

ды до начала периода, когда рост температуры не превышает 0,25°С

в минуту.

Определение равномерности изменения объема извести.

Равномерность изменения объема извести определяется по ГОСТ 310.3

со следующими изменениями. Образцы-лепешки готовят из смеси

извести и портландцемента по ГОСТ 10178.

Массу навески извести 30—40 г затворяют водой до консистен-

ции теста и охлаждают до температуры 25—30°С, затем добавляют 30

—40 г цемента, доливают воду и перемешивают до образования теста

нормальной густоты. За нормальную густоту теста принимается такая

его консистенция, при которой пестик прибора Вика, погруженный в

кольцо, заполненное тестом, не доходит до пластины 7—11 мм.

Форма и размеры кольца должны соответствовать указанным на рис.

3.1. Полученное тесто делят на 2 равные части для приготовления

лепешек толщиной 0,7—0,8 см и диаметром 6—7 см.

398

Рис. 3.1 Кольцо для определения равномерности изменения объёма

извести

Лепешки выдерживают в ванне с гидравлическим затвором в

течение 24±2 ч. Затем вместе с пластиной переносят в бачок на

решетку для пропаривания, расположенную на расстоянии не менее 3

см над уровнем воды.

Воду в бачке доводят до кипения, которое поддерживают в те-

чение 2 ч.

Через час производят осмотр образцов. Если обнаруживаются

признаки неравномерности изменения объема, то испытание прекра-

щают.

Известь считается соответствующей требованию равномернос-

ти изменения объема, если на поверхности лепешек не обнаружится

радиальных трещин, доходящих до краев, или сетки мелких трещин, а

также каких-либо искривлений, увеличения объема и образования

непрочной рыхлой структуры лепешек.

399

3.4.3 Методы испытаний цементов

Нормативные требования к методам испытаний

В разных странах применяют существенно отличающиеся

друг от друга методы определения основных физико-механических

свойств цемента – прочности, водопотребности, сроков

схватывания, равномерности изменения объёма, которые дают

различные результаты при испытаниях одних и тех же цементов.

В России и странах СНГ для оценки соответствия применяемых

цементов межгосударственным стандартам, действующим в

настоящее время на территории большинства этих стран (ГОСТ

10178, ГОСТ 22266, ГОСТ 965, ГОСТ 11052, ГОСТ 25328, ГОСТ 969,

ГОСТ 15825) следует применять методы испытаний,

регламентированные ГОСТ 310.1 – ГОСТ 310.4.

В настоящее время Европейским Комитетом по стандартизации

(CEN) приняты европейские стандарты серии EN 196,

регламентирующие единые для стран ЕС методы физико-

механических испытаний цемента в пластичных растворах с

использованием полифракционного песка и специального

оборудования. В странах СНГ вся нормативная база строительства

основана на характеристиках цемента, получаемых при испытании

образцов, изготовленных из более жёстких растворов с

использованием монофракционного песка.

С целью нормативного обеспечения производителей цемента в

странах СНГ методиками испытаний своей продукции, позволяющими

получить аналогичные со странами ЕС результаты для сопоставимой

оценки строительно-технических свойств цемента, разработан ГОСТ

30744 "Цементы. Методы испытаний с использованием

полифракционного песка". Указанный стандарт применяют, если в

контрактах (договорах) предусмотрена поставка цемента по EN 197-1,

400