Ippvv.ru

Строй Журнал IPPV
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цемент с использованием полифракционного песка

Экспресс-методы испытаний цемента

Д.М. ГЛИКИН, руководитель исследовательской группы НТЦ SLK Cement

В статье подробно разбираются методы испытаний цемента, отмечая, что твердение портландцемента – сложный физико-химический процесс гидролиза и гидратации основных клинкерных минералов, а также сульфатосодержащего компонента, вводимого при помоле клинкера.

The paper deals with details of cement testing methods, noting that the hardening of Portland cement is a complex of physical and chemical process of hydrolysis and hydration of the main clinker minerals, as well as the sulfate-containing component introduced during clinker grinding.

Процесс гидратации портландцемента может протекать на протяжении нескольких лет, однако в условиях современно производства, когда необходимость в оперативном контроле качества возрастает, разрабатываются новые эффективные методы контроля гидравлической активности портландцемента.

ГОСТ 30744-2001 «ЦЕМЕНТЫ. Методы испытаний с использованием полифракционного песка» распространяется на все виды цемента и устанавливает методы их испытаний с использованием полифракционного песка.

Для определения прочности портландцемента изготавливают образцы из стандартного цементного раствора, состоящего из цемента и стандартного полифракционного песка в соотношении 1:3 при водоцементном отношении равном 0,5. Приготовленные образцы хранятся первые 24 часа в камере влажного хранения, через 24 часа с момента изготовления образцы расформовывают и укладывают на хранение в ванны с водой до наступления срока испытания в возрасте 2, 7 и 28 суток.

Как правило, клиенты приобретают и начинают использовать цемент в своих целях за долго до наступления сроков испытания образцов (в возрасте 28 суток), сформированных из данной партии у производителя.

Понятно стремление потребителей узнать прочность портландцемента до его использования: им необходимо быть уверенными, что приобретенная продукция соответствует заявленной информации, указанной в документах о качестве.

Помимо стандартного метода испытания прочности портландцемента путем его гидратации в естественных условиях, существуют приборы, позволяющие провести экспресс-оценку активности портландцемента.

SLK Cement приобрела наиболее часто встречаемые на рынке лабораторного оборудования приборы для ускоренного определения активности цемента, с целью проверить их эффективность:

– измеритель активности портландцемента ИАП-2;

– индикатор активности цемента ИАЦ- 04М;

– измеритель контракции «цемент-прогноз-2».

Кроме того, на предприятии используется программное обеспечение, позволяющее строить нейронные сети для прогнозирования прочности цемента в возрасте 28 суток.

Затрачиваемое время для прогнозирования марочной прочности цемента у каждого метода различное (табл.1).

Таблица 1. Время проведения испытаний с помощью экспресс-методов

Метод экспресс-оценки активности цементаВремя испытаний
Измеритель активности портландцемента ИАП-250 сек
Индикатор активности цемента ИАЦ-04М50 сек
Цемент-прогноз-23 часа
Нейронная сеть2 суток

Оценка активности на основе электропроводимости водоцементного раствора

Приборы ИАП-2 и ИАЦ-04М состоят из двух основных функционально связанных частей: электронного блока преобразователя и датчика. В комплекте к прибору
ИАЦ-04М так же идет мерный сосуд.

Читать еще:  Цемент имеет срок годности

Датчик предназначен для преобразования физических параметров водоцементного раствора в электрический сигнал, необходимый для работы электронного блока.

Электронный блок предназначен для преобразования сигнала, поступающего от датчика, в цифровые данные, соответствующие активности пробы цемента и отображаемые на его дисплее.

Для проведения испытаний необходимо навеску цемента растворить в воде и тщательно перемешать в течении 40 секунд. По окончании перемешивания датчик опускается в воду, через 10 сек необходимо зафиксировать измеренное значение активности цемента.

Таблица 2. Функциональные особенности приборов ИАП-2 и ИАЦ-04М

Тип прибораНавеска цемента, гОбъем воды, млТип водыФиксация результата
ИАП-215,0500ДистиллированнаяРучная
ИАЦ-04М10,5350ВодопроводнаяАвтоматическая

Оценка активности по контракции цементного теста

Измеритель контракции цемента «Цемент-Прогноз-2» предназначен для измерения объемных деформаций цемента и прогноза его активности по контракции.

Контракция – измеряемая во времени величина уменьшения абсолютного объема цементного материала в результате гидратации цемента.

Принцип работы состоит в измерении уменьшения объема воды в герметично закрытой и заполненной водой измерительной камере, внутрь которой предварительно помещен стакан с пробой цементного теста. Уменьшение объема воды равно контракции материала dV. Активность цемента рассчитывается прибором по контракции пробы за 3 часа.

Сравнительные испытания цементов

При проведении испытаний приборов участвовало 4 марки цемента. Для каждого цемента было проведено 5 параллельных испытаний, по результатам которых каждым методом рассчитали среднюю активность цемента (табл. 3).

Таблица 3. Сравнительные испытания цементов по ГОСТ 30744-2001 с экспресс-методами

ЦементМетод испытания
ГОСТ 30744-2001
28 сут, МПа
ИАП-2, МПаИАЦ-04М, МПаЦемент-прогноз-2
ЦЕМ I 42,5Н 1-4 ТЛ53.456.167.643.1
ЦЕМ I 42,5Н 5 ТЛ53.257.769.348.3
ЦЕМ I 42,5Н ДП51.954.268.937.7
ЦЕМ II/А-Ш 32,5Б45.545.064.637.7

Из результатов испытаний следует, что наименьшую абсолютную ошибку относительно истинной активности цемента, определенной по ГОСТ 30744-2001, показывает прибор ИАП-2, но и в данном приборе размер абсолютной ошибки достигает 4,5 МПа. В приборе ИАЦ-04М размер абсолютной ошибки колеблется от 13,4 до 18,8 МПа, для прибора «Цемент-Прогноз-2» диапазон ошибки 4,9-14,2 МПа. Очевидно, что перед использованием данных приборов их всех необходимо калибровать на основании испытаний по ГОСТ 30744-2001.

В настоящее время на SLK Cement для прогнозирования прочности цементов в возрасте 28 суток осуществляется активное использование программного обеспечения, позволяющего строить нейронные сети. Прогнозирование прочности цементов с помощью нейронных сетей возможно благодаря наличию обширной базы исторических данных.

В современных условиях производства при анализе промышленных данных, поиске причин отклонений качества приходится обрабатывать крупные массивы информации.

Читать еще:  Как сделать цементный раствор морозостойким

Для решения подобных задач очень хорошо подходят нейронные сети, т.к. они способны обобщать и выделять скрытые зависимости между параметрами. После обучения сеть способна предсказать будущее значение последовательности на основе предыдущих значений, что способствует более точному принятию решений о необходимости и величине корректировок, направленных на поддержание стабильной прочности цементов в возрасте 28 суток.

Эффективность приборов после калибровки

После калибровки всех приборов была определена активность трех разных проб цемента одного типа и класса прочности всеми экспресс-методами, а также по ГОСТ 30744-2001 (в возрасте 28 суток). Результаты данных сравнительных испытаний приведены на рис. 1.

Рисунок 1. Результаты сравнительные испытаний экспресс-методов с показателями по ГОСТ 30744-2001

Из результатов испытаний видно, что показания приборов не соответствуют фактической прочности образцов цемента в возрасте 28 суток. В некоторых случаях активность цемента по данным экспресс-метода и его истинная активность изменяются при переходе от одной пробы к другой абсолютно противоположным образом.

Так, приборы ИАП-2 и ИАЦ-04 М для пробы с самой низкой активностью, прогнозируют максимальную прочность. А «Цемент-Прогноз-2» для пробы с максимальной прочностью показывает минимальную активность. Ошибка минимальна при прогнозировании прочности с использованием нейронной сети, но и она составляет 2 МПа.

Выводы

Формирование прочности цемента зависит от множества факторов и ее нельзя спрогнозировать по какому-либо одному из показателей, будь то удельная проводимость водоцементного раствора или изменение объема цементного теста в процессе гидратации. Даже учет всех известных параметров не позволяет с абсолютной точностью спрогнозировать конечную прочность цемента.

Что такое Портландцемент?

Методы химического анализа. ГОСТ —94 Добавки активные минеральные для цементов. Методы испытаний. ГОСТ —94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов. ГОСТ — Цементы.

Технические характеристики

Методы испытаний с использованием полифракционного песка. Для производства цементов применяют портландцементный клинкер, минеральные добавки, указанные в таблице 1, гипс или другие материалы, содержащие сульфат кальция, для регулирования сроков схватывания. В цемент могут быть введены специальные добавки для регулирования отдельных строительно-технических свойств цемента и технологические добавки для улучшения процесса помола и или облегчения транспортирования цемента по трубопроводам [6].

Потеря массы при прокаливании п. Золы-уноса, характеризуемые п. Для цементов, содержащих золы-уноса с п. В качестве вспомогательных компонентов цемента могут применяться любые минеральные добавки, в том числе указанные в 5.

Вспомогательные компоненты не должны существенно повышать водопотребность цемента, а также снижать долговечность бетона или защиту арматуры от коррозии. В качестве регулятора сроков схватывания применяют камень гипсовый или гипсоангидритовый по ГОСТ или другие материалы, содержащие в основном сульфат кальция, по соответствующей нормативной документации. В качестве специальных и технологических добавок применяют органические или неорганические материалы по соответствующей нормативной документации.

Читать еще:  Оборудование для растарки цемента

Добавки не должны вызывать коррозию арматуры или ухудшать свойства цемента или изготовленного на его основе бетона или раствора. Маркировка — по ГОСТ со следующим дополнением. Условное обозначение цемента — в соответствии с 4. На упаковке и или в товаросопроводительной документации следует указывать наименование специальных добавок см. В случае если в течение 12 мес. Соответствие уровня качества цемента требованиям настоящего стандарта должно быть доказано либо оценкой по переменным, либо оценкой по приемочному числу, как указано в таблице 5.

Оценке подлежат результаты приемочного контроля за 12 мес. Оценку осуществляют по ГОСТ подраздел 8. Соответствие считают подтвержденным, если выполняются условия, установленные ГОСТ Соответствие следует определять постоянно на основании результатов испытаний проб, отобранных от каждой изготовленной партии цемента за весь оцениваемый период.

Содержание оксида кальция СаО, который при соответствующих условиях может образовывать гидросиликаты или гидроалюминаты кальция. При этом из общего содержания оксида кальция вычитают ту часть, которая связана с измеренным количеством диоксида углерода СО2 в карбонате кальция СаСО3 и с измеренным количеством оксида серы VI SO3 в сульфате кальция CaSO4 за вычетом количества SO3, связанного со щелочами.

Часть диоксида кремния SiO2 в клинкере, которая после обработки клинкера соляной кислотой переходит в раствор при кипячении с гидроксидом калия КОН.

Гранулированный доменный шлак получают путем быстрого охлаждения шлакового расплава соответствующего состава, который образуется в доменной печи при плавке чугуна.

Он содержит по меньшей мере две трети по массе остеклованного шлака и при определенных условиях проявляет гидравлические свойства. Применяемый гранулированный доменный шлак по меньшей мере на две трети по массе состоит из оксида кальция СаО, оксида магния MgO и диоксида кремния SiO2.

Остаток содержит оксид алюминия Аl2О3 и небольшое количество других соединений. Пуццолана — материал силикатного или алюмосиликатного состава или их комбинация. Природные пуццоланы в общем случае являются материалами вулканического или осадочного происхождения соответствующего химико-минералогического состава.

Природные естественножженные пуццоланы являются термически активированными вулканическими породами, глинами, сланцами или осадочными породами. Пуццоланы не твердеют самостоятельно при затворении водой, однако в тонкоизмельченном виде и в присутствии воды при нормальной температуре реагируют с раствором гидроксида кальция Са ОН 2, образуя гидросиликаты и гидроалюминаты кальция, формирующие прочность.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector