Tpc-setka.ru

ТПЦ Сетка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое водоотделение цемента

Что такое водоотделение цемента

Рассмотрено влияние различных соотношений двуводного и полуводного гипса на водоотделение портландцемента и определено их оптимальное соотношение.

Предложен текущий контроль процесса производства портландцемента по определению двуводного и полуводного гипса методом Ритвельда на дифрактометре.

Введение

В работе по седиментационной устойчивости цементно-водных систем установлено, что эффективным приемом получения цементов с высокой водоудерживающей способностью является рациональный подбор вида гипса.

ОАО «Осколцемент», как и многие другие заводы европейской части России, использует при производстве цемента двуводный сульфат кальция для регулирования сроков схватывания цемента различных месторождений – Баскунчак, Адыгея, Новомосковск, Астрахань.

В процессе помола клинкера в цементных мельницах 3,2 х 15м в открытом цикле на ЗАО «Осколцемент» температура цемента может достигать 120оС, даже при входной температуре клинкера 90оС. Данные условия помола клинкера способствуют дегидратации двуводного гипса [2], что в свою очередь влечет за собой повышение риска возникновения «ложного» схватывания.

Первоначально было проанализировано ВО выпускаемых на заводе цементов по видомаркам/классам (табл. 1). Анализ показал, что ВО цементов уменьшается с увеличением марки цемента или степени измельчения, что на первый взгляд весьма закономерно.

Однако, как показывает практика, не всегда удается получить цемент класса CEMI 52,5N с низким ВО при установленном для него грансоставе и, наоборот, цемент марки ПЦ500ДО, ПЦ400Д0 может иметь необъяснимо низкое водоотделение при прочих равных характеристиках. Для более детального изучения данной проблемы были проведены промышленные испытания на мельнице ∅ 3,2 х 15 м при выпуске ПЦ500Д0. Ежечасно отбирались усредненные пробы цемента, в которых определялось ВО (по ГОСТ310.6-85), остаток на сите 008, удельная поверхность (по ПМЦ500), грансостав (на лазерном анализаторе частиц Microsizer 201C) и режимные параметры цементной мельницы. Результаты промышленных испытаний приведены на рис. 1, 2, 3.

На рис. 1 представлена зависимость ВО цемента от остатка на сите 008. Как видно, прослеживается частичная зависимость между значением ВО цемента и тонкостью его помола, но явной закономерности нет.

Таблица 1. Усредненное значение водоотделения цементов по видомаркам/классам

На рис. 2 показана зависимость ВО цемента от удельной поверхности и медианы распределения частиц.

Рис. 1. Зависимость водоотделения от остатка на сите 008, %

В основном существует зависимость между значением водоотделения и уд. поверхностью, а также медианой распределения частиц в цементе. Однако есть единичные пробы цемента, в которых значение ВО не соответствует указанной закономерности. Так, в пробе №12 при уд.поверхности равной 450м2/кг, ВО=28,6%. В то же время остальные пробы с аналогичной уд.поверхностью имеют значение ВО около 20%. Пробы №24 и №25 имеют одинаковую удельную 380 м2/кг, а ВО 28 и 19,5% соответственно.

Аналогичные данные получились и по грапсоставу цемента. Таким образом, было подтверждено влияние других факторов на столь странное поведение цементов.

На рис. 3 показана зависимость ВО цементов от его температуры на выходе из мельницы и содержания SO3 в цементе.

Анализ данных показал, что содержание ионов SO3 и температура цемента наиболее точно коррелируются со значение ВО цемента. Иными словами, в цементе с высокой уд.поверхностью (450м2/кг), но низкой температурой цемента (около 100°С) не происходит перехода двуводного гипса в полуводный и, как следствие, этот цемент обладает высоким ВО (проба №12). Однако при температуре цемента выше температуры перехода двуводного гипса в полуводный (110°C) наблюдается четкая зависимость ВО от содержания ионов SO3 в цементе.

Для подтверждения влияния полуводного гипса на водоотделение цемента была проведена лабораторная работа по подбору соотношения двуводного и полуводного гипса. Для этого предварительно был обожжен гипсовый камень при температуре 170°С в течение 1 часа, до полного перехода двуводного гипса в полуводный. Степень дегидратации контролировалась по содержанию двуводного и полуводного гипса по результатам РФА, выполненного на дифрактометре фирмы ThermoArl X’TRA-102, с применением метода Ритвельда. Затем путем совместного помола клинкера одной партии в лабораторной мельнице были получены цементы с различным соотношением двуводного и полуводного гипса, результаты испытаний цементов представлены на рис. 4.

Рис. 3. Зависимость водоотделения цемента от его температуры и содержания SO3

Как видно, уменьшение ВО при вводе полуводного гипса происходит нелинейно, резко снижается при вводе более 66,5% полуводного гипса от общей массы гипса в цементе.

Читайте так же:
Как замесить цементный раствор миксером

Также установлено (работа повторялась несколько раз), что наличие небольшого количества полуводного гипса способствует увеличению ВО. При замене гипсовой составляющей на 100% полуводным гипсом подтверждено появление «ложного» схватывания цемента и значительное снижение ВО (6%). Также получены неожиданные результаты по тонкости помола цементов. При одинаковом времени помола остаток на сите 008 увеличивается при увеличении доли полуводного гипса в цементе, т.е. увеличение доли полуводного гипса в гипсовой составляющей снижает степень измельчения цемента. Установление причин этому явлению – предмет дальнейших исследований.

Для подтверждения результатов лабораторных испытаний был выполнен РФА промышленных портландских цементов с различным значение ВО, количественное соотношение модификаций гипса определено по методу Ритвельда (рис. 5).

Рис. 5. РФА бездобавочных промышленных цементов по маркам с разным значением водоотделения

Как можно заметить, существует четкая зависимость между значением ВО цемента и модификацией гипса в нем. При содержании двуводного гипса в цементе классов CEMI52,5 (42,5) от 0,5 до 1% и полуводного гипса в нем от 2,5 до 3,5% достигается желаемый потребителем норматив по ВО до 25% и отсутствует «ложное» схватывание. На заводе ЗАО «Осколцемент» внедрен метод управления верхним пределом по содержанию полуводного гипса в высокомарочных портландцементах. Путем снижения контролируемой Температуры цемента на выходе из цементных мельницы, что в свою очередь достигается увеличением доли клинкера, охлажденного до температуры окружающей среды. На открытых складах к клинкеру, подаваемому из закрытых силосов вращающихся печей.

Для портландцементов марок ПЦ500ДО, ПЦ400Д0 увеличения доли в цементе полуводного гипса до 3,5% можно достичь путем шихтовки двуводного гипса с полуводным гипсом, полученным предварительной термообработкой СаSO4*2H2O. Однако это дорогостоящий способ борьбы с «ложным схватыванием» для достижения водоотделения до 20%. Целесообразнее использование шихты из двуводного гипсового камня и ангидрита.

ГОСТ 310.6-85 от 1986-01-01 Цементы. Метод определения водоотделения.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДООТДЕЛЕНИЯ

Method of water separation determination

Дата введения 1986-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН Министерством промышленности строительных материалов СССР

Государственным комитетом СССР по делам строительства

Министерством энергетики и электрификации СССР

ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

2.УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 26.02.85 N 19

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2003 г.

Настоящий стандарт распространяется на цементы, для которых установлены требования по водоотделению, и устанавливает метод определения этого показателя.

1. АППАРАТУРА

Фарфоровый стакан вместимостью 1 дм.

Весы квадрантные ВЛКТ-2 кг-М.

Градуированный стеклянный цилиндр вместимостью 500 см по ГОСТ 1770.

2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

2.1. Общие условия проведения испытания и точность отвешивания материалов должны соответствовать требованиям ГОСТ 310.1.

2.2. Отвешивают 350 г цемента и 350 г воды. Воду выливают в фарфоровый стакан, затем в стакан в течение 1 мин высыпают навеску цемента, непрерывно перемешивая содержимое металлическим шпателем. Полученное цементное тесто перемешивают еще 4 мин и осторожно переливают в градуированный цилиндр. Цилиндр ставят на стол и тотчас же отсчитывают объем цементного теста. В течение всего времени испытаний цилиндр должен стоять неподвижно и не подвергаться толчкам и встряхиваниям.

Объем осевшего цементного теста (см) отмечают через 2 ч после первого отсчета и через каждые 30 мин при дальнейших наблюдениях. При совпадении двух последних отсчетов дальнейшее наблюдение прекращают, а содержимое цилиндра выливают.

3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Коэффициент водоотделения (объемный) () в процентах вычисляют по формуле

,

где — первоначальный объем цементного теста, см;

— объем осевшего цементного теста, см.

Проводят два параллельных определения. Водоотделение определяют как среднее из двух определений. Отклонение в результатах параллельных определений не должно превышать 1%.

Электронный текст документа

подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:

Цементы. Методы испытаний: Сб. ГОСТов.

ГОСТ 310.1-76-ГОСТ 310.3-76, ГОСТ 310.4-81,

ГОСТ 310.5-88, ГОСТ 310.6-85. —

М.: ИПК Издательство стандартов, 2003

Предоставлено компанией МГК «Информпроект».

Настоящий сайт является средством массовой информации (СМИ) под названием «GMSTAR.RU (ДЖИЭМСТАР.РУ)».

Читайте так же:
Заливка пола своими руками цементным раствором

Свидетельство о регистрации Эл № ФС77-42631. Выдан Федеральной службной по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор)

Международная академия наук «Проблемы интеллектуального развития»

Адрес редакции: 127051, г. Москва, пер. Большой Каретный д. 20, стр. 3
Телефоны редакции: 8(495) 783-76-11, 8(800) 775-27-03 (звонок бесплатный по России)

1 . ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1 . Цемент должен изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим регламентам, утвержденным в установленном порядке.

1.2 . Цемент для строительных растворов — продукт, получаемый путем совместного измельчения портландцементного клинкера, гипса, активных минеральных добавок и добавок-наполнителей.

1.3 . Материалы, применяемые для изготовления цемента, должны соответствовать требованиям, предусмотренным в стандартах или технических условиях на эти материалы.

1.4.1 . Активные минеральные добавки — по нормативно-технической документации.

Гранулированные доменные пли электротермофосфорные шлаки — по ГОСТ 3476-74.

Кварцевый песок с содержанием оксида кремния SiO 2 не менее 90 %. Содержание глинистых, илистых и мелких пылевидных фракций величиной менее 0,05 мм не должно быть более 3 %.

Кристаллический известняк, мрамор и пыль электрофильтров клинкерообжигательных печей — по нормативно-технической документации.

1.5 . Гипсовый камень — по ГОСТ 4013-74. Допускается применять фосфогипс и борогипс по нормативно-технической документации.

1.6 . Содержание клинкера в цементе должно быть не менее 20 % массы цемента.

1.7 . Допускается вводить в цемент пластифицирующие или гидрофобизирующие добавки, улучшающие качество цемента. Количество пластифицирующих добавок должно быть не более 0,5 %, а гидрофобизирующих — не более 0,3 % массы цемента.

1.8 . Допускается вводить в цемент воздухововлекающие добавки в количестве до 1 % массы цемента.

1.9 . При изготовлении цемента для интенсификации процесса помола допускается вводить технологические добавки, не ухудшающие качества цемента, в количестве не более 1 % массы цемента.

1.10 . Предел прочности цемента при сжатии в 28-суточном возрасте должен быть не менее 19,6 МПа (200 кгс/см 2 ).

1. 1 1 . Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец — не позднее 12 ч от начала затворения.

1.12 . Водоотделение цементного теста, изготовленного при В/Ц = 1,0, не должно быть более 30 % по объему.

1.13 . Образцы из цемента должны проявлять равномерность изменения объема при испытании их кипячением в воде.

1 .14 . Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании через сито № 008 по ГОСТ 3584-73 проходило не менее 88 % массы просеиваемой пробы.

1.15 . Содержание ангидрида серной кислоты SO 3 в цементе должно быть не менее 1,5 и не более 3,5 % массы цемента.

1.16 . Содержание в цементе щелочных оксидов не должно быть более 2 % массы цементе.

2 . ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

2.1 . Правила приемки — по ГОСТ 22236-76.

3 . МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

3.1 . Химический состав цемента определяют по ГОСТ 5382-73.

3.1.1 . Содержание суммы щелочных оксидов рассчитывают по формуле R 2 О = N a 2 О + 0,658 К2О.

3.2 . Физико-механические свойства цемента определяют по ГОСТ 310.1-76 — ГОСТ 310.3-76 ; ГОСТ 310.4-81 .

3.3 . Содержание в кварцевом песке оксида кремния SiO 2 , глинистых, илистых и мелких пылевидных фракций определяют по ГОСТ 6139-78.

3.4 . Водоотделение цемента определяют по следующей методике.

Фарфоровый стакан вместимостью 1 л.

Градуированный цилиндр вместимостью 500 мл.

Отвешивают 350 г цемента и 350 г воды с точностью до 1 г. Воду выливают в фарфоровый стакан, затем в стакан в течение 1 мин высыпают навеску цемента, непрерывно перемешивая содержимое металлическим шпателем. Полученное цементное тесто перемешивают еще 4 мин и осторожно переливают в градуированный цилиндр. Цилиндр с цементным тестом ставят на стол и тотчас же отсчитывают объем цементного теста. Во время опыта цилиндр должен стоять неподвижно и не подвергаться толчкам и встряхиваниям.

Объем осевшего цементного теста отмечают через 4 ч после первого отсчета.

в — объем осевшего цементного теста, см 3 .

4 . УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

5 . УКАЗАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

5.1 . Цемент для строительных растворов должен применяться в соответствии с Инструкцией по приготовлению и применению строительных растворов, утвержденной Госстроем СССР.

В связи с замедленным твердением при низких температурах этот цемент следует использовать, как правило, при температуре окружающей среды не ниже +10 ° С.

6 . ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

6.1 . Предприятие-изготовитель гарантирует соответствие цемента всем требованиям настоящего стандарта в течение месяца при условии соблюдения его транспортирования в соответствии с требованиями ГОСТ 22237-76.

Читайте так же:
Как выравнивают полы цементом

1. Технические требования . 2

2. Правила приемки . 2

3. Методы испытаний . 2

4. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение . 3

Что такое водоотделение цемента

Стандартные свойства

Имеется много данных о стандартных физических свойствах цемента и методах их испытания. Стандартные свойства и способы их определения служат для оценки пригодности портландцемента в различных условиях строительства. Методы испытания так называемых стандартных свойств портландцемента были разработаны для того, чтобы иметь возможность заранее рассчитать прочность бетона в сооружении. Однако соответствие этих методов действительным полевым условиям службы бетона не было доказано.

Во избежание ненужных повторений мы коротко остановимся на стандартных свойствах цемента и более подробно рассмотрим лишь те из них, а также соответствующие им методы испытаний, которые являются необычными или относительно новыми. Кроме того, будут освещены некоторые варианты стандартных методов в тех случаях, когда это окажется необходимым для лучшего понимания природы цемента и способов его применения в бетоне. Наконец, в случае необходимости будет рассказано и о некоторых свойствах бетона, чтобы лучше объяснить соответствующие свойства цемента.

Можно построить логическую классификацию свойств портландцемента на основе методов испытаний с учетом особых условий, в которых цемент иопытывается. Например, одни свойства принадлежат цементу в порошке, другие — цементному тесту, т. е. смеси цемента с водой, а третьи — раствору, т. е. смеси цемента с водой и песком. Эта классификация будет иметь следующий вид:

1. Свойства, определяемые испытанием цемента в порошке:
а) удельный вес (стандарт АСТМ С-188);
б) тонкость помола по остаткам на сите 200 меш (стандарт АСТМ С-184);
в) тонкость помола по остаткам на сите 325 меш (стандарт АСТМ С-115);
г) удельная поверхность по Вагнеру (стандарт АСТМ С-115);
д) зерновой (гранулометрический) состав (нет стандарта);
е) удельная поверхность по Блейну (стандарт АСТМ С-204).

2. Свойства, определяемые испытанием цемента в тесте:
а) теплота гидратации по метЬду определения теплоты растворения (стандарт АСТМ С-186). Испытания проводятся как в тесте, так и в порошке;
б) нормальная густота (стандарт АСТМ С-187);
в) сроки схватывания по методу Вика или Джилмора (стандарт АСТМ С-191);
г) автоклавное расширение (стандарт АСТМ С-151).

3. Свойства, определяемые испытанием цемента в растворе:
а) прочность при сжатии 5-см растворных кубов (стандарт АСТМ С-109);
б) прочность при растяжении растворных восьмерок (стандарт АСТМ С-190);
в) содержание воздуха в растворе (стандарт АСТМ С-185);
г) водоотделение цементного раствора (стандарт АСТМ С-243);
д) сроки схватывания раствора (стандарт АСТМ С-229). Наряду с этими стандартными методами имеются и такие, которые еще не включены в стандарты, однако получили всеобщее признание и также служат для контроля качества цемента. Примером подобных методов могут служить: испытание сульфа-тостойкости цемента в балочках из тощего раствора, испытание растворных образцов на замораживание и оттаивание и др.

Удельный вес

Много лет назад была установлена минимальная величина удельного веса портландцемента, чтобы предупредить разбавление его инертными или дешевыми материалами. Надобность в этой предосторожности давно миновала, а с ней потерял свое значение и установленный минимум. Однако знание удельного веса цемента необходимо для того, чтобы определить абсолютный объем данного количества цемента и рассчитать расход его, состав смеси и расчетный удельный вес бетона. В свою очередь расчетный удельный вес бетона лежит в основе метода определения количества воздуха в воздухоудерживающем бетоне.

При расчете удельного веса бетона и абсолютного объема цемента удельный вес последнего принимается обычно равным 3,15. В действительности же удельный вес современных цементов ввиду более высокого содержания в них SO3 составляет 3,12—3,14. Для практических полевых условий эта разница несущественна, но при исследованиях цементов обычно определяют истинный удельный вес с помощью, например, прибора Ле-Шателье.

Уокер нашел, что кажущийся удельный вес портландцемента изменяется по мере развития процесса гидратации, т. е. что абсолютный объем цементного теста, определяемый на основании фактического известного веса и

удельного веса цемента и воды, отличается от абсолютного объема затвердевшего теста. Это подтверждается тем фактом, что объемный вес затвердевшего бетона больше объемного веса свежей пластичной бетонной смеси. Увеличение веса затвердевшего бетона после 7 суток влажного хранения достигает около 2,4 кг на 1 м3.

Читайте так же:
Устройство цементной песчаной стяжки механизированным способом

Частично это увеличение веса объясняется усадкой бетона в результате водоотделения — явления, о котором будет подробнее рассказано в дальнейшем. Однако применение воздухоудер-живающего бетона, который обычно обладает несколько меньшим водоотделением или вовсе свободен от него, свидетельствует, что более важным фактором является усадка цементного теста вследствие развивающихся процессов гидролиза и гидратации. Эта усадка, вызываемая химическим связыванием, происходит в тех -случаях, когда тесто твердеет под водой и таким образом защищено от высыхания. Ее нельзя поэтому смешивать с усадкой от высыхания. Исследования с помощью дилатометра, проведенные Хэмионом, показали, что усадка происходит главным образом в течение первых 24 час., как это видно из рис. 1, на котором приведены типичные кривые усадки цемента.

Тонкость помола портландцемента

Как уже указывалось, стандартом на портландцемент предусматриваются три способа определения тонкости помола. Этим подчеркивается то важное значение, которое придают тонкости помола цементники — технологи и строители.

Еще много лет назад было признано, что тонкость помола, или удельная поверхность, является важным фактором, определяющим скорость реакции между цементом и водой, а скорость гидратации в свою очередь оказывает существенное влияние на многие свойства цементного теста, раствора и бетона. Например, при увеличении тонкости помола повышается прочность, особенно в раннем возрасте, уменьшаются водоотделение и другие виды расслоения бетона, понижается величина автоклавного расширения, увеличивается удобообрабатываемость и сцепление бетона, а также водонепроницаемость и морозостойкость.

На рис. 2 показана зависимость между подвижностью бетона и удельной поверхностью цемента, а на рис. 3 — зависимость между удельной поверхностью цемента и степенью водоотделе-ния при данном составе смеси и методе испытания. Следует отметить, что показанная на рис. 2 оптимальная удельная поверхность для соответствующей величины осадки конуса объясняется увеличением вязкости портландцементного бетона по мере повышения тонкости помола цемента. В действительности же удобообрабатываемость или удобоукладываемость бетона продолжает возрастать и после этой оптимальной величины удельной поверхности. Иными словами, осадка конуса не характеризует истинной удобообрабатываемости бетона. Влиянием удельной поверхности на степень водоотделения объясняется требование определенного минимума тонкости помола для портландцемента предусматриваемое стандартом.

Первоначальной причиной, побудившей ввести определение тонкости помола или удельной поверхности, являлось желание получить предварительные данные о прочности будущего цемента еще в процессе помола, чтобы не ожидать результатов 28-су-точных испытаний. Конечно, при этом учитывалось, что на прочность влияет и состав цемента. Но поскольку состав цемента на каждом заводе находится в определенных и притом оптимальных пределах, можно было предполагать, что правильно измеренная удельная поверхность позволит с достаточной точностью предсказать прочность цемента стандартного состава. Таким образом, точность предварительной оценки прочности стала критерием для оценки правильности методов измерения тонкости помола.

Методы определения тонкости помола

В связи с важностью фактора тонкости помола были разработаны различные методы ее измерения. Эти методы можно в общей форме разделить на прямые и косвенные. К прямым методам определения тонкости помола относятся: ситовый анализ; воздушная сепарация (при помощи воздушных анализаторов Пирсона или Роллера); измерение скорости седиментации (при помощи‘гидрометра); непосредственное определение размеров частиц при помощи микроскопа.

Под косвенными методами подразумеваются: суспензионный турбидиметр Клейна, с помощью которого удельная поверхность цемента определяется по степени замутненности суспензии из навески цементного порошка в касторовом масле; турбидиметр Вагнера, основанный на скорости оседания частиц суспензии цемента в известном объеме керосина; приборы Ли — Нэрса и Блейна, в которых определение удельной поверхности основано на измерении скорости прохождения воздуха через уплотненный слой цемента.

Ситовый анализ был признан недостаточным для предварительной оценки прочности цемента, несмотря на применение все более тонких сит. Размеры сит, которые в США обозначаются по количеству отверстий на линейный дюйм проволочной сетки (меш), колеблются от 50 меш (сита, применявшиеся ранее для контроля тонкости помола) до 200 и 325 меш (современные сита).

Метод ситового анализа позволяет определить только величину остатка на сите, т. е. количество крупных частиц, оставшихся после помола, и не дает указаний о фракционном составе цемента и количестве частиц коллоидных размеров. Однако, несмотря на недостаточное совпадение данных ситового анализа с показателями прочности, он все еще применяется, главным образом как ускоренный метод контроля производительности мельниц и для предупреждения слишком грубого помола.

Читайте так же:
Бетон в15 какая марка цемента

Определение на турбидиметре Вагнера начинается с зерен величиной 60 ц,, т. е. того максимального размера, который проходит через сито 325 меш. Другими словами, турбидиметр Вагнера определяет величину частиц начиная с того размера, на котором кончается просев через самое тонкое сито. Очевидно, что на этой основе трудно установить сколько-нибудь надежную зависимость между тонкостью помола, определенной с помощью ситового анализа, и прочностью.

Делалось немало попыток отделить частицы размером меньше тех, которые можно получить с помощью просева на ситах. Примером может служить порошкомер фирмы Смидт, основанный на принципе воздушной сепарации. Порошкомер может определять содержание частиц размером крупнее 30 ц. Как видно из табл. 6, данные, получаемые с помощью этого прибора, имеют не большую ценность, чем данные, полученные путем просева через сито 325 меш, поскольку около 93% общей удельной поверхности приходится на частицы размером менее 30 ц. Кроме того, этот прибор не дает никакого представления о частицах портландцемента, приближающихся по своим размерам к коллоидным. Поэтому полученные данные не могут служить для установления зависимости между тонкостью помола и прочностью. Лишь на отдельных заводах, выпускающих клинкер постоянной размалываемости и однородный по составу, удалось установить более или менее надежную зависимость между указанными характеристиками цемента.

Следует отметить, что порошкомер Смидта не применяется для определения зернового состава. Для этой цели были созданы другие приборы — воздушные анализаторы Пирсона и Роллера.

Если размалываемость клинкеров одинакова, то можно рассчитывать на выявление зависимости между показателями прочности и удельной поверхностью, рассчитанной на основе зернового состава с учетом частиц меньше 10 jx, определенных с помощью анализаторов Роллера или Пирсона. Там же, где клинкеры обладают различной твердостью, нельзя обнаружить такую зависимость, потому что большая часть удельной поверхности цемента падает на фракцию размером менее 10 fx, т. е. того минимального диаметра, который может быть точно измерен. Гак как для определения зернового состава образца цемента по этому методу требуется много времени и нужны очень опытные, квалифицированные лаборанты, ни один из указанных •анализаторов не получил применения в практике контроля тонкости помола на цементных заводах.

Микроскопический метод редко применяется для определения тонкости помола цемента из-за большого диапазона размеров измеряемых частиц. Да и сами частицы в основном слишком крупны, чтобы к ним можно было эффективно применить обычные способы микроскопического исследования. Кроме того, определение зернового состава или удельной поверхности цемента с помощью микроскопа является медленной и трудоемкой работой, для которой нужны дорогостоящая аппаратура и квалифицированные работники, что затруднительно в заводских условиях. Иногда считают, что зерновой состав, определенный микроскопическим методом, может служить как бы эталоном, с которым должны сравниваться результаты, полученные с помощью других методов.

В этой связи следует указать, что применение микроскопического метода основано на ряде допущений, касающихся:
1) размеров частиц неправильной формы,
2) фактора формы для-расчетов объема и удельной поверхности,
3) третьего измерения, которое определить невозможно. В основном эти допущения должны быть таковы, чтобы обеспечить правильную зависимость между определяемой тонкостью помола и частными физическими и химическими свойствами материала. Отсюда следует, что эти допущения применимы не ко всем материалам.

Турбидиметр Вагнера

Первым косвенным методом, обычно применяемым для определения зернового состава и удельной поверхности портландцемента, является турбидиметр Вагнера. Как и у воздушных анализаторов Пирсона и Роллера, в основу работы турбидиметра Вагнера положен закон Стокса о скорости осаждения шаровидных частиц, взвешенных в жидкости с известной вязкостью. Но концентрация частиц в суспензии при данной высоте и продолжительности осаждения определяется не прямым физическим методом, а по принципу отражения света. Интенсивность световых лучей, прошедших через суспензию, определяется с помощью фотоэлемента.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector