Домой Теоретические знания Схватывание и твердение бетона или цемента

Схватывание и твердение бетона или цемента

Определение площади удельной поверхности портландцемента

Удельной
площадью поверхности зернистого вещества
называют сумму поверхностей всех зерен,
содержащихся в 1 г. вещества. Значение
этой характеристики цемента в настоящее
время является до некоторой степени
практическим мерилом тонкости помола,
а следовательно, отчасти, и его реакционной
способности. Ситовой анализ не
удовлетворяет поставленным требованиям,
так как им можно определить лишь
количественное соотношение зерен
размером больше 0,04 мм. Главная же масса
цемента мельче 0,04 мм проходит через
самое густое сито и ситовым анализом
состав ее определить нельзя. В связи с
этим практическое определение площади
удельной поверхности цемента при его
исследовании в контроле производства
становится актуальным и имеет технический
смысл.

Одним
из наиболее распространенных и
рекомендованных ГОСТ 310-60 способом
является определение при помощи
поверхностемера. Это прибор, в основу
работы которого положено измерение
сопротивления воздуху, просасываемому
под постоянным давлением через уплотненный
слой цемента определенной толщины и
определенной площади поперечного
сечения. Для определения удельной
площади поверхности цемента ГОСТ 310-60
рекомендует пользоваться поверхностемером.
Он состоит из четырех основных частей:
гильзы, манометра аспиратора 5, регулятора
разрежения 8 и груши 11. Эти части соединены
резиновыми 3 и стеклянными 10 трубками
с краном 9.

Во
время опыта испытуемая порция цемента
находится в гильзе 7. которая представляет
собой стальную трубу с внутренним
сечением 5 см и внутренним диаметром
25,2±0,1 мм. Нижняя часть гильзы плотно
закрыта донышком. Гильза имеет отводную
трубку, к которой присоединена резиновая
трубка от прибора. Выше отводной трубки
внутри гильзы выточены заплечики 3, на
которых, во время опыта, находится
перфорированная металлическая пластинка
и виде кружка толщиной 2 мм и диаметром
25,2±1 мм с 88 сквозными отверстиями в ней
диаметром 1,2 мм каждое. Во время опыта
на эту пластинку помещают навеску, массу
которой определяют взвешиванием с
точностью 0,01 г.

Вторую
и наиболее ответственную часть прибора
составляет манометр-аспиратор 5, который
служит для того, чтобы создать
соответствующее разрежение и тем самым
обеспечить присасывание воздуха через
находящийся в гильзе цемент.
Манометр-аспиратор изготовлен из стекла,
высота ею 250 мм.

Третьей
частью прибора является гидравлический
регулятор разряжения 8, состоящий из
стеклянного вытянутого продолговатого
баллона с впаянной в него стеклянной
трубкой, сообщающей внутреннюю часть
баллона с наружной средой. Сбоку этого
баллона находится тройник, с
манометром-аспиратором с одной стороны
и с грушей с другой.

Среднюю
пробу испытуемого цемента сначала
просеивают через сито № 09, высушивают
в сушильном шкафу при 105-110°С в течение
2 ч и затем помещают в бокс с притертой
пробкой.

Навеску
помещают в гильзу на закрытый одним
кружком фильтровальной бумаги
металлический диск и затем прикрывают
сверху вторым кружком фильтровальной
бумаги. На эту бумагу в гильзу вставляют
плунжер и нажимая на него рукой, уплотняют
цемент до упора опорного кольца с
гильзой. Затем плунжер вынимают. Грушей
или водоструйным насосом создают в
приборе разрежение и, открыв кран 9 между
манометром-аспиратором и регулятором
разрежения, поднимают воду в
манометре-аспираторе до рисок над
баллоном манометра, после чего кран
закрывают. Вследствие того, что при
закрытом кране наружный воздух все же
просасывается в манометр-аспиратор
через спрессованный в гильзе цемент,
уровень воды в манометре падает. Когда
он достигнет риски над верхним баллоном
манометра, включают секундомер и
останавливают его тогда, когда этот
уровень снизится до риски между первым
и вторым баллоном аспиратора, после
чего по секундомеру отмечают время Т
сек. Опыт повторяют три раза и из
полученных трех значений Т находят
среднее арифметическое, которое затем
и подставляют в формулу S
= А7
см, для вычисления площади удельной
поверхности цемента. Если уровень воды
во время опыта снижается в верхнем
баллоне слишком быстро, секундомер
включают в тот момент, когда уровень
достигнет риски между верхним и нижним
баллонами, и выключают секундомер, когда
уровень опустится до риски, расположенной
под нижним баллоном.

Основные понятия

Под нормальной
густотой

понимают такую консистенцию цементного
теста или раствора, которая обеспечивает
достаточную их удобообрабатываемость
или подвижность и позволяет плотно
укладывать их в форму. Нормальную густоту
принято выражать количеством воды (%),
необходимым для получения теста или
раствора указанной консис­тенции.
Например, если говорят, что нормальная
густота цементного теста составляет
25%, то это значит, что тесто содержит 25%
воды от веса вяжущего.

Вяжущие вещества
затворяются водой в количестве, обычно
значительно превышающем то количество,
которое необходимо для протекания
физико-химических процессов, приводящих
к затвердеванию. Этот избыток воды
необходим для придания тесту, раствору
или бетону достаточной для работы с
ними пластичности. Испарение этой
избыточной воды в процессе твердения
приводит к образованию пор и ухудшению
прочности и других свойств цементного
камня. Поэтому затворение стремятся
осуществить минимальным количеством
воды, обеспечиваю­щим необходимую
пластичность теста, раствора или бетона.

Водопотребность
портландцемента зависит от многих
факторов – минералогического состава,
тонкости помола, наличия добавок. Из
портландцементных минералов наибольшей
водопотребностью обладает трехкальциевый
алюминат, а наименьшей – двухкальциевый
силикат. Водопотребность увеличивается
с повышением тонкости помола. При
введении в цемент при помоле ПАВ, в
количестве 0,1-0,3%, уменьшается водопотребность
цементов, так как они оказывают разжижающие
дейст­вие.

Нормальная густота
цементного теста гидравлических вяжущих
веществ следующая, %:

Портландцемент…………………….…..…24-28

Пуццолановый
портландцемент……..……30-40

Шлакопортландцемент………………..…..26-30

Глиноземистый
цемент…………….….…..23-28

Известково-пуццолановое
вяжущее………30-60

Известково-шлаковое
вяжущее…………….28-40

Пластичное тесто,
полученное в результате затворения
вяжущего водой, через некоторое время
после затворения начинает терять свою
пластичность. Этот процесс, связанный
со взаимодействием порошка вяжущего с
водой, называется схватыванием. Время
от начала затворения и до того момента,
когда тесто начинает терять свою
пластичность, называется началом
схватывания
;
время от начала затворения и до того
момента, когда тесто полностью потеряло
свою пластичность, но еще не приобрело
никакой прочности, называется концом
схватывания
.
Сроки схватывания, т.е. его начало и
конец, выражаются в единицах времени –
часах и минутах.

Сроки схватывания
гидравлических вяжущих веществ приведены
в табл. 8.1

Таблица
8.1

Минералогический состав и гидратация цемента

Мы не будем здесь разбирать сами стадии получения портландцемента, для этого есть специальный раздел, описывающий производство цемента более подробно. Нас интересует лишь состав цемента и его основные компоненты, вступающие в реакцию с водой при затворении цементного раствора или бетона. Итак. В качестве основы портландцемента рассматриваются четыре минерала, полученные в результате всех стадий производства цемента:

  • C3S трёхкальциевый силикат
  • C2S двухкальциевый силикат
  • C3A трёхкальциевый алюминат
  • C4AF четырёхкальциевый алюмоферит

Поведение каждого из них на разных стадиях схватывания бетона и его твердения, существенно отличается. Одни минералы вступают в реакцию с водой затворения сразу, другие немного погодя, а третьи — вообще не понятно зачем здесь «ошиваются». Давайте рассмотрим всех по порядку:

C3S трёхкальциевый силикат 3CaO x SiO2 минерал участвующий в процессе нарастания прочности цемента в течение всего времени. Без сомнения, он является главным звеном, хотя, в период первых суток жизни бетона у трёхкальциевого силиката есть серьёзный более шустрый соперник C3A, о котором мы упомянем позже. Процесс гидратации цемента является изотермическим, то есть — химическая реакция сопровождающаяся выделением тепла. Именно C3S «греет» раствор цемента при затворении, прекращает греть в период с начала затворения до момента начала схватывания, затем выброс тепла в течение всего периода схватывания и дальше происходит постепенное снижение температуры.

Трёхкальциевый силикат и его вклад в набор прочности бетона наиболее значим лишь в первый месяц жизни бетонной или ЖБИ конструкции. Это те самые 28 дней нормального твердения. Далее, его влияние на набор прочности цемента ощутимо уменьшается.

C2S двухкальциевый силикат 2CaO x Si02 начинает активно действовать лишь спустя месяц после затворения цемента в бетонной смеси, как будто принимая смену у своего трехкальциевого брата-силиката. В течение первого месяца жизни бетона или ЖБИ он в общем-то валяет дурака и ждёт своего часа. Это период безделья и расслабухи можно существенно сократить за счёт применения специальных добавок в цемент. Зато, его действие длится годами, в течении всего периода нарастания прочности железобетона, ЖБИ или бетона.

C3A трёхкальциевый алюминат 3CaO x Al2O3 наиболее активный из перечисленных. Он начинает кипучую деятельность с самого начала процесса схватывания. Именно ему мы обязаны за набор прочности, в течение первых дней жизни бетона или железобетона. В дальнейшем его роль в твердении и наборе прочности минимальна, но в скорости ему нет равных. Марафонцем его не назовёшь, а вот спринтером, пожалуй — да.

C4AF четрыёхкальциевый алюмоферит 4CaO x Al2O3 x Fe2O3 это как раз тот самый, который — «непонятно зачем вообще здесь ошивается». Его роль в наборе прочности и твердении минимальна. Незначительное воздействие на набор прочности отмечается лишь на самых поздних сроках твердения.

Все перечисленные компоненты при затворении водой вступают в химическую реакцию, благодаря которой происходит нарастание, сцепление и осаждение кристаллов гидратированных соединений. По сути, гидратацию можно назвать и кристаллизацией. Так наверное понятней.

Благодаря стараниям учёных и научным разработкам многочисленных испытательных лабораторий и НИИ стало возможным прогнозируемое и регулируемое воздействие на процесс гидратации цемента, влияние на начало и конец схватывания, регулируемая подвижность бетона, его прочность, коррозионная стойкость и так далее. В основном это делается за счёт применения специальных добавок в бетон. Спектр доступных методов воздействия на процесс схватывания цемента и дальнейшего набора прочности бетона или ЖБИ довольно широк и более подробно он описан в разделе добавки для бетона.

Компания БЭСТО поставляет и раствор, изготовленные с применением самых современных добавок, позволяющих получать бетонные смеси и цементные растворы с улучшенными показателями по морозостойкости, водонепроницаемости, подвижности и т.д. Современное дозирующее и бетоносмесительное оборудование помогает добиться наилучших результатов по однородности состава бетонной смеси или цементного раствора.

Надеюсь, что не загидратировал Вам мозги своими силикатами и алюминатами. С трёхкальциевым приветом, Эдуард Минаев.

Рекомендации

Бетон – многофункциональный состав, из которого можно возвести любые конструкции. В современном строительстве используются самые разные составы цемента и способы его обработки:

  • первым этапом строительства здания является составление схемы и расчёт нагрузки. Прочность и плотность цемента зависит от различных характеристик. Важно соблюсти все правила кладки для получения расчётной прочности;

  • в частном строительстве распространены блоки из цемента и опилок. Они улучшают теплоизоляционные свойства, снижают нагрузку на фундамент, позволяют легко и быстро укладывать стены. Их можно изготавливать самостоятельно. формируются по аналогичному алгоритму с блоками;
  • во влажных помещениях есть необходимость в дополнительной защите бетона. Используется специальная краска для цементного раствора, так как стандартные смеси не покрывают бетонную стену полностью;
  • одной из самых востребованных и частых процедур работы с раствором является стяжка. Пропорции цемента и песка для стяжки отличаются в зависимости от поставленной задачи.

Краткая характеристика

Для получения различных бетонных растворов используется цемент, это известно многим. Естественно, что для получения бетона (искусственного каменного материала) необходимо присутствие в смеси и других составляющих, таких как песок, щебень, вода.

b7889b908cdeac207726d832fc8f2f29.jpg

Для приготовления бетонного раствора понадобятся цемент, вода, песок и щебень, которые смешиваются в определенной пропорции.

Для получения качественного изделия из бетона необходимо точно соблюдать технологию и последовательность выполнения работ, которые начинаются с выбора и смешивания составляющих, а заканчиваются осуществлением правильного ухода за раствором в процессе его отвердевания.

Цементный состав после приготовления и заливки в опалубку начинает постепенно твердеть, увеличивая свою прочность по прошествии определенного времени. Сразу после не будет обладать характеристиками, которые позволят продолжить дальнейшие строительные работы. В самом начале процесса бетон легко поддается разрушению даже при воздействии минимальных нагрузок.

На сегодняшний день создан целый ряд различных добавок для цементного раствора, которые позволяют значительно улучшить качества бетонных изделий. Например, они могут наделить их такими свойствами, как пластичность, высокая прочность, морозоустойчивость, водонепроницаемость и другими.

Использование современных добавок позволяет проводить работы по бетонированию, даже когда на улице довольно низкая температура (в зимний период времени), не используя оборудование специального назначения.

Справочная информация

Отчетыпо упоминаниямДокументная базаЦенные бумагиПоложенияФинансовые документыПостановленияРубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датамРегламентыТерминыНаучная терминологияФинансоваяЭкономическаяВремяДаты2015 год2016 годДокументы в финансовой сфере

Особенности заливки бетона при низких температурах

Время застывания цементного раствора зависит от температуры. При низкой температуре время существенно увеличивается. В строительной сфере принято называть погоду холодной при снижении уровня термометра в среднем до отметки 4°С

Чтобы успешно использовать цемент в холода, важно предпринять защитные меры для предотвращения замерзания раствора.

c9d0992608f8fa317711660ebce97e69.jpgОсобенности заливки бетона при низких температурах

Схватывание бетона в условиях низких температур протекает несколько иначе, наибольшее значение на итоговый результат оказывает температура воды. Чем теплее жидкость, тем быстрее протекает процесс. В идеале для зимы стоит обеспечить показатель термометра на уровне 7-15°. Даже в условиях подогрева воды окружающий холод замедляет скорость гидратации цементного раствора. Приобретение прочности и схватывание занимает больше времени.

Для расчёта сколько застывает цемент важно учесть закономерность, что падение температуры на 10° приводит к снижению скорости отвердения в 2 раза. Важно проводить расчёты, так как преждевременное снятие опалубки или эксплуатация бетона может привести к разрушению материала. Если окружающая температура опустится до -4°С и отсутствуют добавки, утеплители или подогрев, раствор кристаллизуется, а процесс гидратации цемента остановится. Конечное изделие утратит 50% прочности. Время застывания увеличится в 6-8 раз.

Несмотря на то, что следует определять, сколько времени застывает бетон, и приходится контролировать процесс твердения, есть обратная сторона – возможность улучшить качество результата. Снижение температуры увеличивает прочность бетона, но только до критической отметки -4°С, хотя процедура и требует больше времени.

Факторы, влияющие на застывание

На этапе планирования работ с цементом важным фактором, влияющим на конечный результат, является скорость обезвоживания бетона. На процесс гидратации влияют многочисленные факторы, точнее определить сколько застывает цементный раствор можно с учётом факторов:

  • окружающая среда. Учитывают влажность и температуру воздуха. При высокой сухости и жаре бетон застынет всего за 2-3 дня, но ожидаемую прочность он не успеет приобрести. В противном случае он останется мокрым на протяжении 40 дней или больше;

ede8e8c4e584d667c9e159f80426d212.jpgФакторы, влияющие на застывание бетона

  • плотность заливки. По мере уплотнения цемента снижается скорость отдачи влаги, это улучшает процедуру гидратации, но несколько уменьшает скорость. Уплотнять материал лучше с помощью виброплиты, но подойдёт и прокалывание раствора вручную. Если состав плотный, его будет сложно обрабатывать после застывания. На этапе финишной отделки или прокладывания коммуникаций в уплотнённом бетоне приходится использовать алмазное бурение, так как победитовые свёрла быстро подвергаются износу;
  • состав раствора. Фактор достаточно важен, ведь уровень пористости наполнителя влияет на темпы обезвоживания. Медленнее застывает раствор с керамзитом и шлаком, в наполнителе скапливается влага, а отдают её медленно. С гравием или песком состав высыхает быстрее;
  • наличие добавок. Снизить или ускорить этапы затвердевания раствора помогают специальные добавки с влагоудерживающими свойствами: раствор мыла, бетонит, противоморозные присадки. Приобретение подобных компонентов увеличивает сумму работ, но многие присадки упрощают работу с составом и увеличивают качество результата;
  • материал опалубки. Время застывания цемента зависит от склонности впитывать или сохранять влагу опалубкой. Влияние на скорость затвердения оказывают пористые стенки: нешлифованные доски, пластик со сквозными отверстиями или неплотным монтажом. Лучший способ выполнить строительные работы в срок и с сохранением технических характеристик бетона – применять щиты из металла или поверх дощатой опалубки устанавливать полиэтиленовую плёнку.

На то, сколько застывает цементный раствор, также оказывает влияние тип основания. Сухая земля быстро впитывает влагу. При затвердении бетона на солнце время затвердения увеличивается в разы, чтобы предотвратить получение низкой прочности материала следует постоянно увлажнять поверхность и затенять участок.

Определение сроков схватывания цементного теста

Схватывание и отвердевание цементного камня из теста происходит за 3 этапа разной продолжительности:

  • Компоненты измельченного клинкера вступают в первичную реакцию с водой, происходит их растворение и образование первичных кристаллов;
  • Возникает структура коагулянта с увеличением роста кристаллической сетки;
  • Рост числа кристаллов и набор прочности с их уплотнением в испытуемом объеме.

Чтобы узнать срок первичного и конечного твердения цементного теста, можно воспользоваться тем же инструментом Вика, только пестик на рабочем стержне меняют на иглу из нержавейки. Для исследования подойдет заготовка теста по рецепту предыдущего опыта.

Кольцо, заполненное тестом, размещают под иголкой. Стержень выставляют так, чтобы иголка поверхностно касалась цемента без проникновения.

Далее самое интересное:

  • Вентиль держателя откручивают и игла проникает в тесто. Глубину ее введения отмечают в протоколе.
  • Операцию повторяют с интервалом 10 минут, перемещают кольцо с цементом с целью предотвращения заглубления в старое место. Необходимо протирать иглу начисто после каждого проникновения.

Стартом схватывания теста является время от минуты замеса раствора до погружения иглы, когда она не дойдет до основания кольца на 2-4 мм.

В конце схватывания игла проникает в тесто на 1-2 мм, не более. Испытания продолжаются достаточно долго – затвердевание происходит обычно через 4-10 часов (для нормального или быстротвердеющего цемента и портландцемента).

Основные стадии затвердевания

b46afe7d733c77dce2b8f15d74825e8a.jpg

Используя специальные добавки, можно замедлить или ускорить процесс затвердевания раствора, а также придать ему дополнительные технические характеристики.

Итак, многие знают, что процесс затвердевания цементного раствора условно подразделяется на два основных момента. Это схватывание и твердение.

Что касается стадии схватывания, то длится она недолго, примерно 24 часа после того, как смесь приготовлена. Самым важным фактором, влияющим на время схватывания, является температура воздуха:

  • если температура воздуха соответствует значению в 20 градусов, это означает, что цементный раствор будет схватываться где-то через два часа после того, как произведено замешивание. А окончательное схватывание произойдет спустя три часа. Это говорит о том, что весь рассматриваемый процесс займет всего один час;
  • в случае, когда температура является близкой к 0 градусов, этот же самый процесс может затянуться и по продолжительности составить около 20 часов. Обусловлено это тем, что схватывание, точнее его начало, будет происходить только по прошествии времени от 6 до 10 часов.

Еще одним важным фактором, влияющим на скорость процесса схватывания, являются специализированные добавки, которые либо ускоряют реакцию, либо замедляют ее.

fa1f26f06b91cf765b4f2de9af3c483f.jpg

Застывание цемента:рис. а) — повышение прочности цемента в зависимости от времени;рис. б) — взаимодействие цемента с водой:1 – зерна цемента; 2 – вода; 3 – гидратные новообразования; 4 – воздушные поры.

Не забудьте, что все время схватывания сохраняет подвижность. Иначе говоря, он все еще поддается различным воздействиям. А осуществление каких-либо действий с еще не схватившимся цементом увеличивает период первоначального процесса (схватывания).

Следующая стадия, характерная для бетонных растворов — твердение. Она наступает сразу же после окончания первой стадии (схватывания). Можно считать, что этот процесс может тянуться в течение нескольких лет.

Срок, например, 28 суток, указанный в инструкции, говорит лишь о том, что на этот период времени гарантируется достижение определенной марки бетона. Первые несколько дней твердения бетона отличаются динамичностью и нелинейностью. Чтобы понять причину этой особенности, необходимо изучить данные, описывающие процесс гидратации.

Состав цемента и его гидратация

Нет смысла в описании различных стадий изготовления портландцемента с научной стороны, поэтому для более простого понимания перейдем к изучению составляющих цемента и рассмотрим основные компоненты, участвующие в реакции с водой в процессе твердения, а также влияние различных минеральных составляющих на сроки схватывания портландцемента.

237536411e3b7b5098d6ffda6b26f639.jpg

Портландцемент — материал с активными минеральными добавками, которые обеспечивают быстрое нарастание прочности бетона.

Необходимо отметить, что в основе любого вида портландцемента используются 4 минеральные составляющие. Это:

  • силикат двухкальциевый (С2S);
  • силикат трехкальциевый (С3S);
  • алюминат трехкальциевый (С3А);
  • алюмоферит четырехкальциевый (С4АF).

Каждый из этих минералов обладает рядом особенностей и оказывает воздействие специфического характера на разных этапах, затрагивающих твердение цемента. Реакция с водой для некоторых из них начинается мгновенно, а для других — спустя определенный промежуток времени.

Двухкальциевый силикат начинает свое действие по прошествии месяца после того, как произойдет затвердение материала. До этого момента он находится в состоянии покоя, дожидаясь очереди. При использовании специальных добавок этот период покоя легко сократить. Плюсом этой минеральной составляющей можно считать долговременное воздействие, влияющее на .

a5b278ec482022211f541e9355a3d452.jpg

Трехкальциевый силикат в составе цемента существенно ускоряет процесс затвердевания бетонного раствора.

Такой минерал, как трехкальциевый силикат, воздействует на цемент весь период существования. Это главная составляющая цементного раствора. Необходимо знать, что гидратация цемента — процесс, относящийся к экзотермическим. Проще говоря, во время химической реакции выделяется тепло, повышается температура смеси. Благодаря именно этой минеральной составляющей происходит нагрев цементного раствора (увеличивается температура раствора) в процессе замешивания.

Трехкальциевый алюминат считается одним из самых активных в вышеназванном списке. Нарастание прочности, происходящее в первые несколько дней, происходит благодаря именно его действию. В дальнейшем его влияние сходит на нет, но в течение первых дней в скорости реакции у него нет соперников.

И наконец, четырехкальциевый алюмоферит. Не подумайте, что он лишний в цементном растворе. Недооценивать его нельзя. Несмотря на то что его влияние на нарастание прочности и процесс твердения минимально, без него не обойдется ни один вид цемента. Его действие заметно в финальном процессе, когда происходит затвердевание цемента.

Стало понятно, что присутствие всех вышеперечисленных минеральных составляющих обеспечивает качественное осуществление процесса гидратации, либо, по-другому говоря, кристаллизации.

Используя различные современные добавки для цементных смесей, мы с легкостью можем оказывать влияние на процесс схватывания цементного раствора, осуществлять контроль его подвижности, повышать положительные качества бетона и так далее.

  • Главная

Общие сведения

В зависимости от того, при какой температуре застывает цемент, отличается и период затвердевания. Наилучшая температура — 20°С. В идеальных условиях процесс занимает 28 суток. В жарких регионах или в холодные периоды года обеспечить данную температуру сложно или невозможно.

Зимой бетонирование требуется по ряду причин:

  • закладывание фундамента под здание, которое располагается на осыпающихся грунтах. В тёплый период года невозможно выполнить строительство;
  • зимой производители делают скидки на цемент. Порой сэкономить на материале можно действительно неплохо, но хранение до наступления тепла является нежелательным решением, ведь качество цемента снизится. Заливание бетоном внутренних поверхностей зданий и даже наружные работы зимой вполне уместны при наличии скидок;
  • частные работы по бетонированию;
  • зимой больше свободного времени и проще взять отпуск.

Недостатком работы в холодное время является сложность копания траншеи и необходимость оборудования места обогрева для рабочих. С учётом дополнительных затрат экономия наступает не всегда.

Порядок выполнения работы

Для
приготовления цементного теста отвешивают
400 г. ис­пытуемого цемента, высыпают
его в сферическую металлическую чашку,
предварительно протертую влажной
тканью. Затем в цементе делают углубление,
куда в один прием вливают предварительно
отмеренную воду в количестве, необходимом
для получения цементного теста нормальной
густоты. Количество воды для первого
пробного затворения цемента может быть
ориентировочно принято 110–112 см3,
т. е. 25–28 % от массы цемента.

Углубление,
в которое была налита вода, с помощью
стальной лопатки заполняют цементом и
через 30 с после этого осторожно
перемешивают, а затем энергично растирают
тесто лопаткой во взаимно перпендикулярных
направлениях, периодически поворачивая
чашу на 90°. Продолжительность перемешивания
и непрерывного растирания с момента
затворения цемента водой 5 мин

После
окончания перемешивания цементное
тесто укладывают в один прием в кольцо,
которое пять–шесть раз встряхивают,
постуки­вая пластинкой с прижатым к
ней кольцом о поверхность стола. Избыток
цементного теста срезают ножом,
предварительно протертым влажной
тканью. Кольцо на стеклянной пластинке
ставят под стержень прибора Вика, пестик
приводят в соприкосновение в поверхностью
теста в центре кольца и закрепляют его
в таком положении зажимным винтом, затем
быстро отвинчивают зажимной винт и
стержень вместе в пестиком свободно
погружается в тесто. Через 30 с с момента
освобождения стержня по шкале прибора
фиксируют глубину погружения пестика.
Густота цементного теста считается
нормальной, если пестик не доходит до
пластинки 5–7 мм. Если он, погружаясь в
цементное тесто, остановится выше, то
опыт повторяют с большим количеством
воды, а если ниже — с меньшим, добиваясь
погружения пестика на глубину,
соответствующую нормальной густоте
теста. Количество добавляемой воды для
получения теста нормальной густоты,
выраженное в процентах массы цемента,
определяют с точностью до 0,25 %.

Обработка
результатов измерений:

Цемент___________________________________________

Навеска
цемента___________________________________

 

№№ Количество
воды
Указатель
густоты не доходит до дна, мм
г %

 

Выводы:
_____________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

Контрольные
вопросы:

  1. Что называют
    портландцементом?
  2. Что
    называют портландцементом с минеральными
    добавками?
  3. Как оценивают
    густоту цементного теста?
  4. Перечислить
    марки портландцемента.
  5. Как
    определяют нормальную густоту цементного
    теста.

Искусственное увеличение скорости застывания

Время затвердевания цементного раствора в холодное время сильно увеличивается, но сроки все равно остаются ограниченными. Чтобы ускорить процедуру, разработаны различные методики.

03389889aa6669531984b1bd7d9edb79.jpgBITUMAST Противоморозная добавка в бетон

В современном строительстве время высыхания можно ускорить с помощью:

  • внесение присадок;
  • электроподогрев;
  • повышение необходимых пропорций цемента.

Использование модификаторов

Самый простой способ выполнить работы в срок даже зимой – применять модификаторы. При внесении определенной пропорции наступает сокращение сроков гидратации, при использовании некоторых присадок происходит твердение даже в -30°С.

Условно добавки, влияющие на скорость затвердения, разделяются на несколько групп:

  • тип С – ускорители высыхания;
  • тип Е – водозамещающие добавки с ускоренным застыванием.

Калькулятор застывания фундамента и отзывы показывают максимальную эффективность при внесении в раствор хлорида калия. Материал расходится экономно, так как его массовая доля составляет до 2%.

Если применять смеси отвердения бетона типа С, стоит позаботиться о подогреве, так как они не защищают от замерзания.

d1611071af3a107cee0d12d13740bc2f.jpgПластификаторы и добавки для бетона

Рекомендуется позаботиться о прокладке коммуникации в фундаменте или стяжке заранее, иначе потребуется бурение отверстий. Проделывание коммуникационных отверстий после застывания приведёт к необходимости в специальном инструменте и . Процедура достаточно трудоёмкая и снижает прочность конструкции.

Подогрев бетона

Преимущественно для подогрева состава применяют особый кабель, который преобразует электрический ток в тепло. Методика обеспечивает наиболее естественный путь застывания. Важным фактором является необходимость следования инструкции по монтажу провода. Способ защищает от кристаллизации жидкости, также существуют инструменты (фен, сварочный аппарат) и теплоизоляция для защиты от замерзания.

Увеличение дозировки цемента

Повышение концентрации цемента применяется исключительно при небольшом уменьшении температуры

Увеличение дозировки важно выполнять в небольшом количестве, иначе качество и долговечность значительно снизятся.

Определение марки цемента.

По техническим требованиям ГОСТ * марку цемента устанавливают по показаниям предела прочности при изгибе и сжатии образцов-балочек размером 40*40*160 мм, изготовленных из пластичного цементного раствора 1/3 по массе (одна часть цемента и три части песка), определение марки цемента по ГОСТ *

Наименование цемента Марка цемента Предел прочно­сти при изгибе в возрасте, суток Предел прочно­сти при сжатии в возрасте, суток
3 28 3 28
Портландцемент и портланд­цемент с минеральными до­бавками 400 500 550 600

55 60 62 65

400 600
Быстротвердеющий портландцемент 400 500 40

50

55

60

250 400 500
Шлакопортландцемент 300 400 500

45

55

60

300 400 500
Быстро твердеющий шлакопортландцемент 400 35 55 200 400

Лабораторное оборудование

Сферическая чаша, лопатка, встряхивающий столик и форма конус, шты­ковка, формы для изготовления образцов-балочек с насадками, вибрационнаяплощадка, прибор для испытания на изгиб образцов-балочек, пресс, пластинкидля передачи нагрузки.

Ход работы

Для определения консистенции цементного раствора отвешивают 1500 г. песка и 500 г. цемента, высыпают их в предварительно протертую мокрой тканью сферическую чашу, перемешивают цемент с песком лопатой в течении 1 мин.

Затем в центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее воду в количе­стве 200 г. В/Ц = 40 дают воде впитаться в течении 0,5 мин. и тщательно пе­ремешивают смесь.

Форму конус устанавливают, в центре диска встряхивающего столика Внутреннюю поверхность конуса и диск столика перед испытанием протирают влажной тканью.

По окончании перемешивания заполняют раствором форму конуса на по­ловину высоты и уплотняют 15 штыкованиями металлической штыковкой. За­тем заполняют конус растворов с небольшим избытком и штыкуют 10 .раз.

После уплотнения верхнего слоя избыток раствора срезают ножом вро­вень с краями конуса, затем конус снимают в вертикальном направлении.

Раствор встряхивают на столике 30 раз за 25-35 сек. После чего штанген­циркулем измеряют; диаметр конуса по нижнему основанию в двух направлени­ях и берут среднее значение. Расплыв конуса с В/Ц = 40 должен быть в пределах 106-115 мм. Если расплывконуса окажется менее 106мм. Количество воды увеличивают для получениярасплыва конуса 106-108мм. Если расплыв конуса окажется более 115 мм. Ко­личество воды уменьшают для получения расплыва конуса 113-115 мм.

Водоцементное отношение, полученное при достижении расплыва конуса 106-115 мм. принимают для проведения дальнейших испытаний.

Перед изготовлением образцов внутреннюю поверхность стенок форм и поддонок слегка смазывают машинным маслом, а стыки промазывают солидо­лом.

Для уплотнение раствора форму балочек с насадкой устанавливают на виброплощадку. Форму по высоте наполняют приблизительно на 1см. раство­ром и включают в вибрационную площадку. В течении первых двух минут вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении трех минут от начала вибрации виброплошадку от­ключают. Форму снимают с виброплощадки, срезают ножом, смоченным водой излишек раствора, заглаживают поверхность образцов вровень с краями формы и маркируют их.

После изготовления образцы в формах хранят 22-26 часов в ванне с гид­равлическим затвором

Затем образцы осторожно расформовывают и уклады­вают в ванны с в горизонтальном положении так, чтобы они не соприкасались друг с другом. Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см

Воду меняют через каждые 14 суток.

По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин. подвергают испытанию. Непосредственно перед испытанием образцы должны быть насухо вытерты.

Образец устанавливают на опорные элементы прибора таким образцом, чтобы его горизонтальные при изготовлении грани находились r вертикальном положении. Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметиче­ское значение двух, наибольших результатов испытания трех образцов.

Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу же подвергают испытанию на сжатие. Половинку балочки помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготов­лении прилегали к гладкой торцевой плоскости образца. Предел прочности при сжатии вычисляют как частное от деления величины разрушающей нагрузки (в кгс) на рабочую площадку пластинки, т. е. на 25 см. Предел прочности при сжа­тии вычисляют как среднее арифметическое значение четырех наибольших ре­зультатов испытания шести образцов.

48cfba18dadb7b8d9168fde5e61b54e9.jpg
53cfbc4cbdea5d99ba0712486290f1f1.gif

Рисунок. Проборы для испытания цемента.

·  Подпись студента

·  Подпись преподавателя

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНОЙ ГУСТОТЫ ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА

1.1. Аппаратура

Прибор Вика с иглой и пестиком.

Кольцо к прибору Вика.

Мешалка для приготовления цементного теста.

1.1.1. Прибор Вика (черт.1) имеет цилиндрический металлический стержень 1, свободно перемещающийся в обойме станины 2. Для закрепления стержня на требуемой высоте служит стопорное устройство 3. Стержень снабжен указателем 4 для отсчета перемещения его относительно шкалы 5, прикрепленной к станине. Шкала имеет цену деления 1 мм.

Прибор Вика

f093d794d8c61b97fd2b94fccb2a93f8.gif

1 — цилиндрический металлический стержень; 2 — обойма станины; 3 — стопорное устройство;

4 — указатель; 5 — шкала; 6 — пестик; 7 — игла

Черт.1

При определении нормальной густоты цементного теста в нижнюю часть стержня вставляют металлический цилиндр-пестик 6.

При определении сроков схватывания пестик заменяют иглой 7.

Пестик должен быть изготовлен из нержавеющей стали с полированной поверхностью. Игла должна быть изготовлена из стальной жесткой нержавеющей проволоки с полированной поверхностью и не должна иметь искривлений. Поверхность пестика и иглы должна быть чистой.

Массу перемещающейся части прибора сохраняют взаимной перестановкой пестика и иглы. Отдельные детали перемещающейся части прибора подбирают таким образом, чтобы их общая масса находилась в пределах (300±2) г.

Размеры иглы и пестика должны соответствовать указанным на черт.2 и 3 .

Рабочая часть иглы

dd55bc9cc6e4839b307766e7fc700d26.gif

Рабочая часть пестика

71bf17f1f6a2fbcf2e8ca74f11d117aa.gif

Черт.2 Черт.3

1.1.2. Кольцо к прибору Вика и пластинка, на которую устанавливают кольцо, должны быть изготовлены из нержавеющей стали, пластмассы или другого не впитывающего воду материала. Форма и размеры кольца должны соответствовать указанным на черт.4.

1.1.3. Мешалка для приготовления цементного теста должна отвечать требованиям соответствующих технических условий.

1.1.4. При отсутствии в лаборатории механизированной мешалки для приготовления цементного теста применяют чашу сферической формы (черт.5), изготовленную из нержавеющей стали.

Кольцо к прибору Вика

cf68dc7903718e43cd4527256a0da6bc.gif

Черт.4

Лопатку для перемешивания цементного теста изготовляют из упругой нержавеющей стали. Основные размеры лопатки указаны на черт.6.

Чаша для затворений

0dcd1eeb3ede16f5d01c027f52ad2490.gif

Лопатка для перемешивания

ad88bb4467fd728d80afb047d580dd48.gif

Черт.5 Черт.6

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.2. Проведение испытаний

1.2.1. Нормальной густотой цементного теста считают такую консистенцию его, при которой пестик прибора Вика, погруженный в кольцо, заполненное тестом, не доходит на 5-7 мм до пластинки, на которой установлено кольцо.

Нормальную густоту цементного теста характеризуют количеством воды затворения, выраженным в процентах от массы цемента.

1.2.2. Пробу цемента подготавливают по ГОСТ 310.1.

1.2.3. Перед началом испытания проверяют, свободно ли опускается стержень прибора Вика, а также нулевое показание прибора, соприкасая пестик с пластинкой, на которой расположено кольцо. При отклонении от нуля шкалу прибора соответствующим образом передвигают.

Кольцо и пластинку перед началом испытаний смазывают тонким слоем машинного масла.

1.2.4. Для ручного приготовления цементного теста отвешивают 400 г цемента, высыпают в чашу, предварительно протертую влажной тканью. Затем делают в цементе углубление, в которое вливают в один прием воду в количестве, необходимом (ориентировочно) для получения цементного теста нормальной густоты

Углубление засыпают цементом и через 30 с после приливания воды сначала осторожно перемешивают, а затем энергично растирают тесто лопаткой.

Продолжительность перемешивания и растирания составляет 5 мин с момента приливания воды.

Цементное тесто на механической мешалке готовят в соответствии с прилагаемой к мешалке инструкцией.

1.2.5. После окончания перемешивания кольцо быстро наполняют в один прием цементным тестом и пять-шесть раз встряхивают его, постукивая пластинку о твердое основание. Поверхность теста выравнивают с краями кольца, срезая избыток теста ножом, протертым влажной тканью. Немедленно после этого приводят пестик прибора в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца и закрепляют стержень стопорным устройством, затем быстро освобождают его и предоставляют пестику свободно погружаться в тесто. Через 30 с с момента освобождения стержня проводят отсчет погружения по шкале. Кольцо с тестом при отсчете не должно подвергаться толчкам. При несоответствующей консистенции цементного теста изменяют количество воды и вновь затворяют тесто, добиваясь погружения пестика на глубину, указанную в п.1.2.1. Количество добавляемой воды для получения теста нормальной густоты определяют с точностью до 0,25%.

Оставьте ответ

Введите свой комментарий
Введите имя