Tpc-setka.ru

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

Зависимость марки цемента от помола

Определение марки цемента

Изучить методику, определить пределы прочности при изгибе и сжатии. Установить активность и марку цемента.

Теоретическая часть:.

Согласно ГОСТ 10178-85 прочность цемента характеризуют пределами прочности при сжатии и изгибе, маркой. По прочности цементы подразделяют на марки 300, 400, 500, 550, 600.

Марку цемента устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов — балочек 4x4x16 см и, при сжатии их половинок, изготовленных из цементного раствора нормальной консистенции при соотношении Ц:П = 1:3 в 28-суточном возрасте нормального твердения

Rизг = , кгс/см 2 (МПа) (1.4)

где: N — разрушающая нагрузка, кгс (Н);

l — расстояние между опорами 10 см;

b и h — ширина и высота балочки, см (b=h = 4 см).

Rсж = , кгс/см 2 (МПа), (1.5)

где: N — разрушающая нагрузка, кгс (Н);

F — рабочая площадь половинки балочки (площадь пластинки размером 40×62,5 равна 25 см 2 ).

В соответствии с техническими требованиями при определении марки цемента предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не менее величин, указанных в таблице 2 (см. приложение).

Предел прочности на сжатие половинок балочек в возрасте 28 суток называют активностью цемента. Если испытания проводят раньше, то необходим пересчет полученной прочности на 28-суточную

(1.6)

где: Rcж.28 — активность цемента в возрасте 28 суток, кгс/см 2 (МПа);

Rcж.т — предел прочности при сжатии в момент испытания, кгс/см 2 (МПа);

— временной коэффициент, зависящий от возраста твердения (для 7-суточной прочности 1,7, для 14-суточной прочности 1,26).

Материалы и оборудование:

— цемент 500 г, нормальный песок 1500 г;

— чаша и лопатка для перемешивания вручную;

— мешалка для перемешивания цементного раствора;

— весы технические или торговые с гирями;

— встряхивающий столик и форма-конус;

— форма для изготовления образцов — балочек, насадка к формам;

— прибор для испытания на изгиб образцов — балочек (рис. 3);

— пластинки для передачи нагрузки при испытании половинок балочек (рис.4.);

— пресс для определения предела прочности при сжатии и изгибе;

— ванна с гидравлическим затвором;

— бачок или емкость для хранения образцов — балочек;

— машинное масло для смазки форм.

Методика выполнения работы:

Определение активности и марки цемента проводят в следующем порядке: определение нормальной консистенции цементного раствора, изготовление образцов — балочек, выдержка образцов в течение 28 суток, испытание на изгиб и сжатие балочек, сравнение полученных результатов с требованиями ГОСТ.

Определение нормальной консистенции цементного раствора

— Отвешивают 1500 г нормального Вольского песка и 500 г цемента с точностью до 1 г, высыпают их в предварительно протертую влажной тканью сферическую чашу, перемешивают цемент с песком мастерком (лопаткой) в течение 1 мин. В центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее 200 мл воды (В/Ц =0,4), дают воде впитаться в течение 0,5 мин. и перемешивают смесь 1 минуту.

— Раствор переносят в предварительно протертую мокрой тканью чашу мешалки и перемешивают в течение 2,5 мин. (20 оборотов чаши мешалки).

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

— По окончании перемешивания форму-конус заполняют раствором на половину высоты и уплотняют 15 раз металлической штыковкой. Затем наполняют конус раствором с небольшим избытком и штыкуют 10 раз. После уплотнения верхнего слоя избыток раствора срезают ножом вровень с краями конуса и медленно снимают конус в вертикальном направлении.

— Раствор, сформованный в виде усеченного конуса, встряхивают на столике 30 раз за (30+5) сек., после этого штангенциркулем измеряют диаметр конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение.

Консистенцию раствора считают нормальной, если расплыв его по основанию оказался равным 106 — 115 мм. Если основание конуса окажется менее 106 мм, количество воды увеличивают, а если более 115 мм – количество воды уменьшают при приготовлении новой пробы раствора.

Водоцементное отношение (В/Ц), полученное при достижении расплыва конуса 106 — 115 мм, характеризует водопотребность раствора, его принимают для проведения дальнейших испытаний.

Лабораторный журнал:

ПоказателиОпытТребования ГОСТ
Навеска цемента, г Навеска песка, г Количество воды, мл Водопотребность В/Ц, % Диаметр расплыва (основание конуса), мм Консистенция раствора106-115 Нормальная

Изготовление образцов — балочек

— Из раствора нормальной консистенции изготовляют три балочки размером 4x4x16 см. Образцы — балочки в трехгнездовых металлических формах с насадкой. Перед формованием форму смазывают машинным маслом и проверяют стягивающие болты.

— Форму с насадкой жестко закрепляют в центре виброплощадки и заполняют раствором примерно на 1 см по высоте. Включают виброплощадку и секундомер (засекают время). В течение первых двух минут вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин. от начала вибрации виброплощадку отключают, снимают насадку, срезают ножом излишек раствора вровень с краями и маркируют образцы (на каждой балочке следует поставить номер группы и бригады).

Хранение образцов — балочек

Читайте так же:
Марки по водонепроницаемости для сульфатостойкого цемента

— После формования форму с образцами помещают на сутки в ванну с гидравлическим затвором. Затем образцы осторожно вынимают из формы и укладывают в горизонтальном положении в ванну с водой, где хранят до момента испытания.

— Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Воду меняют через каждые 14 суток. Температура воды в ванне должна быть 20±2ºС.

— По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин. подвергают испытанию. Перед испытанием образцы насухо вытирают.

Определение предела прочности при изгибе

— Испытание балочек на изгиб производят на рычажном автоматическом приборе МИИ-100 или на гидравлическом прессе с помощью приспособления (рис. 3).

Рис. 3. Схема испытания образцов-балочек на растяжение при изгибе

— Образец — балочку устанавливают на опоры изгибающего устройства так, чтобы, его горизонтальные при изготовлении грани находились в вертикальном положении. Расстояние между центрами опорных элементов (валиков) 100 мм. Средняя скорость нарастания разрушающей нагрузки на образец должна быть 0,05±0.01 кН/с.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое значение двух наибольших результатов испытаний трех образцов.

Лабораторный журнал:

№ образцаШирина балочки b,смВысота балочки h, смРасстояние между опорами,L, смРазрушающая нагрузка, N, кг(Н)Предел прочности, Rизг= , кгс/см 2 (МПа)Средний предел прочности из 2-х наибольших, МПа

Определение предела прочности при сжатии

— Полученные после испытания на изгиб шесть половинок палочек сразу же испытывают на сжатие (на гидравлическом прессе). Для передачи нагрузки образцу применяют специальные пластинки из нержавеющей стали (рис.4).

— Половинки балочек помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой плоскости образца (рис.4).

Образец с пластинками устанавливают точно по центру нижней плиты пресса и испытывают до разрушения. Средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть 2,0±0,5 МПа/с.

Предел прочности отдельного образца вычисляют как частное от деления величины разрушающей нагрузки (кгс) на рабочую площадь пластинки (см 2 ), т.е. на 25 см 2 .

Предел прочности при сжатии испытуемого цемента (вяжущего) вычисляют как среднее арифметическое значение четырех наибольших результатов испытания шести образцов.

Лабораторный журнал:

№ образцаРазрушающая нагрузка, кгс (H), NПлощадь пластинки, см 2 , 25Предел прочности, кгс/см 2 (МПа), Rсж=N/FСредний предел прочности из 4-х наибольших, МПа, Rсж cp

Определение активности цемента

Активность цемента устанавливают по среднему арифметическому значе­нию четырех наибольших результатов испытаний на сжатие шести половинок балочек в возрасте 28 суток.

Определение марки цемента

Марку цемента устанавливают по средним значениям предела прочности при сжатии и предела прочности при изгибе образцов – балочек, испытанных в возрасте 28 суток. При отнесении цемента к той или другой марке средний предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не ниже значении, приведенных в таблице 2 (см. приложение).

Обозначение марки принимают по величине гарантированной прочности при сжатии в кгс/см 2 .

ПоказателиСредний предел прочности, кгс/см 2 (МПа)Активность цемента, кгс/см 2 (МПа)Марка цемента, кгс/см 2 (МПа)
при сжатиипри изгибе
Опыт
Стандарт

По полученным результатам: среднему пределу прочности при сжатии ______ МПа и среднему пределу прочности при изгибе ______ МПа испытанный цемент относится к марке ______________.

По пределу прочности при сжатии в возрасте 28 суток цемент имеет активность _________ кгс/см 2 .

Общее заключение

Результаты физико-механических испытаний исследуемого цемента заносят в сводную таблицу, сравнивают с требованиями ГОСТ 10178-85 и делают заключение о соответствии показателей испытания требованиям ГОСТ

Современные требования к качеству цементов для российского строительства

| 08 Сентября 2011

Основные требования к качеству цементов следующие:

1. Тонкость помола:

– по удельной поверхности оптимальная величина составляет 350-380 м2/кг;
– по остатку на сите 009 – не выше 5%.

Это ведет к исключению водоотделения в бетонных смесях, к исключению трудовых затрат на доводку верхней поверхности изделий; к повышению прочностных показателей в верхней зоне железобетонных конструкций.

2. Сроки схватывания цемента для стройиндустрии и монолитного строительства должны соответствовать:

– начало схватывания – в пределах 2,5-З ч.;
– конец схватывания – 3,5-4,5 ч.

Вышеуказанное обеспечит получение заданной прочности в требуемые сроки.

3. Нормальная густота цементного теста (водопотребность) должна быть в пределах 25-26,5%, что исключает водоотделение в бетонных смесях и повышает прочностные показатели.

4. Выполнение требований СНиП 2.03.11-85 по допустимому содержанию в цементе щелочи. Оно не должно превышать 0,6%, что исключает трещинообразование и высолообразование в бетонных конструкциях. Как показала практика, возможно содержание R2O в пределах 07-072% (ф. Лафарж).

5. Хранение разных видов цементов – раздельное, что обеспечивает стабильность качества бетонных и растворных смесей.

Большое значение в проведении работ по улучшению качества цемента имеет то, что ГУП «НИИМосстрой» является постоянным участником международных конгрессов производителей цемента, где мы встречаемся с директорами всех цементных заводов, предоставляем анализ влияния качества цементов на бетонные конструкции, то есть оказываем влияние на улучшение качественных характеристик цементов.

Читайте так же:
Тонкий слой цементного раствора

В московском строительстве применяются цементы примерно с 15 цементных заводов. Однако цементы только нескольких заводов отвечают требованиям московского строительства:

  • ЗАО «Вольскцемент»:

Качественные характеристики Вольского ПЦ500Д0 дают возможность получать бетоны классов В60-В80 для изготовления ответственных железобетонных конструкций (колонны, стены, перекрытия).

Содержание R2O не выше 0,55-0,65%.
Удельная поверхность, м2/кг – 350-365.
Сроки схватывания, час/мин – начало – 2,50-3,00; конец – 3,50-4,50.

  • ОАО «Новоросцемент» производство «Цементный завод «Пролетарий» М500Д0:

Содержание щелочи 0,65%.
Сроки схватывания, час/мин – начало – 3,0 ч; конец – 4,0 ч.
Удельная поверхность не менее – 350 м2/кг.

  • ОАО «Воскресенскцемент»:

Широко применяется М400Д5У с удельной поверхностью 370-380 м2/кг; содержанием щелочей – 0,7%.

Широкое применение имеют цементы ОАО «Сухоложскцемент» в Екатеринбурге, Тюмени, городах Урала и Сибири. Удельная поверхность цементов по Блейну составляет стабильно 380 м2/кг, тонкость помола (остаток на сите № 009) равен 1,9%; сроки схватывания в пределах: начало – 2,5 часа; конец – 4,0 часа, то есть цемент отвечает европейскому уровню.

  • ЗАО « Рыбницкий цементный комбинат»:

ПЦ 400Д20 имеет стабильные качественные показатели, отсутствие водоотделения. Потребители выражают благодарность за качество цемента.

Однако к качеству многих цементных заводов РФ у потребителей есть замечания. Так, многие цементные заводы выпускают цемент с удельной поверхностью в среднем 260-300 м2/кг, европейские цементы – 400 м2/кг.

Результаты промышленного применения цементов с вышеуказанной удельной поверхностью на предприятиях строительного комплекса города Москвы показали:

– замедленные сроки схватывания (начало – свыше 3,0 часов, конец – 4,5 часа, что не дает возможности при укороченных циклах тепловлажностной обработки получить отпускную и проектную прочность);

– значительное водоотделение в бетонных смесях, что приводит к ослаблению конструкции и трудозатратам на доводку бетонной поверхности шлифованием.

Ко многим цементам у потребителей есть замечания:

1) Ачинский цемент («БазэлЦемент») характеризуется, например, грубым помолом (удельная поверхность 240-260-300 м2/кг вместо 380-400 м2/кг), наличием водоотделения, содержанием щелочей до 1,16% вместо 0,6%. Поэтому имеет место трещинообразование в железобетонных изделиях, даже при температуре тепловлажностной обработки менее 60 °С. Цемент не находит применения в крупных строительных организациях города Москвы. На Бескудниковском комбинате ЖБК города Москвы имело место массовое трещинообразование. По заключению ГУП «НИИМосстрой» цемент не применяется в Москве.

2) В последнее время было много претензий к качеству щуровского цемента: повышенное содержание щелочей (до 0,8-0,9%), трещинообразование в железобетонных конструкциях (ДСК-1). Есть надежда, что после освоения сухого способа производства цемент будет соответствовать европейским стандартам и будет востребован в московском строительстве и других городах России. При этом удельная поверхность должна быть не ниже 350 – 370 м2/кг, содержание щелочей не выше 0,6%; начало схватывания не более 3 часов. На проверку качества цемента потребуется время.

3) Цемент М500Д0 ОАО «Себряковцемент» до недавнего времени не обладал стабильностью, наблюдалось значительное водоотделение в бетонных смесях. На сегодня в испытательном центре ГУП «НИИМосстрой» успешно проводится работа совместно с ОАО «Себряковцемент» по повышению качества этого цемента с оптимальными характеристиками по тонкости помола. Сравнительные испытания осуществлялись с ПЦ М 500ДО ОАО «Вольскцемент», который является в московском строительстве эталоном.

ОАО «Себряковцемент» получило рекомендации по улучшению его качества. Наряду с этим положительные результаты имеются на одном из крупнейших домостроительных комбинатов (Домодедовский комбинат) – отсутствует водоотделение, имеет место стабильность прочностных показателей.

4) ЗАО «Осколцемент» – ЦЕМ-1-42,5N: Водоотделение в бетонных смесях значительное, часто до 5 см, что ведет к снижению прочностных характеристик, шелушению бетонной поверхности, дополнительным трудозатратам по доводке бетонной поверхности. Цемент в московском строительстве почти не имеет применения, особенно при монолитном возведении зданий и сооружений. ЗАО «Осколцемент» изготавливает высокого качества цемент ЦЕМ-1-52,5N, однако он намного дороже по сравнению с ЦЕМ-1-42,5N и не имеет такого спроса.

5) ЗАО «Мальцовский портландцемент» до недавнего времени не имел стабильного качества, обладал значительным водоотделением при удельной поверхности 300 м2/кг. Сегодня в испытательном центре ГУП «НИИМосстрой» проводится работа по повышению качества этого цемента с оптимальными характеристиками тонкости помола, при удельной поверхности равной 350–370 м2/кг. По результатам испытаний цемента в ГУП «НИИМосстрой» завод получил следующие рекомендации: остаток на сите № 009 – не выше 5%; удельная поверхность не менее 350–370 м2/кг.

6) ОАО «Мордовцемент» – замедление процессов твердения, что требует увеличения времени тепловой обработки железобетонных конструкций. Имеет заниженную величину удельной поверхности, равной 265–300 м2/кг.

По опыту применения в ОАО «Стройиндустрия» «СУ-155» цемента наблюдается:
– нестабильность по прочностным показателям;
– водоотделение;
– повышение величины НГ до 28-28,5.

Вышеизложенное затрудняет его применение.

7) ОАО «Липецкцемент» – при применении цементов М500Д0 и М400Д0 наблюдается:
– нестабильность прочностных показателей;
– наличие трещинообразования в железобетонных конструкциях.

В Москве практически не имеет применения на сегодняшний день.

Читайте так же:
Замкнутая схема помола цемента

8) ЗАО «Михайловцемент» – М400Д0 – за последнее время от московских строительных организаций имееся много замечаний по его применению:

– замедление процессов твердения, что требует увеличения времени тепловой обработки железобетонных конструкций;
– величина остатка на сите № 009 равна 13,2% вместо 5,0%;
– величина удельной поверхности равна 303,7 м2/кг вместо 370-380 м2/кг;
– начало схватывания 4,0 – 6,0 часов.

По опыту работы ОАО «ДСК-2» компании ПИК, цемент имеет большое водоотделение и замедление сроков твердения.

9) ЗАО «Белгородцемент»

Фактически величина удельной поверхности ПЦ500Д0 равна порядка 320–330 м2/кг. По опыту работы ОАО «ДСК-3» (г. Москва) замечаний к цементу нет. Однако у ГУП «НИИМосстрой» и цементного завода есть договоренность повысить удельную поверхность цемента до 350 м2/кг, тем самым цемент будет востребован для любого класса бетона.

10) ЗАО «Савинский цемент» – сумма оксидов щелочных металлов (Na2O + K2O) равна 1,01%, что приводит к трещинообразованию железобетонных конструкций, особенно в стройиндустрии. Для московского строительства цемент не пригоден.

11) ОАО «Ульяновск цемент». ПЦ 400-ДО имеет повышенное содержание щелочных оксидов R20 – до 1,0%, что может привести к трещинообразованию железобетонных конструкций, особенно при тепловлажностной обработке. В московском строительстве цемент не применяется.

Цемент Топкинского завода часто поступает на московские заводы по производству бетонных и растворных смесей. По активности цемент соответствует требованиям, но повышенное содержание щелочей (до 0,95%) не позволяет его применять из-за наличия трещинообразования.

Таким образом, в целях повышения качества строительства производителям цементов необходимо работать в тесном контакте с потребителями, так как обе стороны имеют единую задачу – повышение качества и долговечности бетона и железобетонных изделий.

В ГУП «НИИМосстрой» функционирует испытательный центр для определения качества цементов, заполнителей, химических добавок, бетонных и растворных смесей по европейским и российским стандартам. Испытательный центр оснащен современным европейским оборудованием.

Испытания свойств цементов и эффективности применения в монолитном строительстве и стройиндустрии осуществляются поэтапно. В качестве эталона принят цемент ПЦ500Д0 ОАО «Вольскцемент», который имеет стабильные качественные показатели и соответствует требованиям условий московского строительства.

1 ЭТАП. Сравнительные испытания пробы цемента с любого цементного завода с цементом ОАО «Вольскцемент».

2 ЭТАП. Изготовление цемента для дальнейших испытаний в соответствии с рекомендациями ГУП «НИИ Мосстрой».

3 ЭТАП. Сравнительные испытания цементов, изготовленных в соответствии с рекомендациями ГУП «НИИ Мосстрой» с цементом ОАО «Вольскцемент».

4 ЭТАП. Испытание обоих цементов в бетоне для стройиндустрии и для монолитного строительства.

5 ЭТАП. Промышленные испытания цементов в условиях бетонного завода с организацией контроля качества бетона на строительном объекте.

6 ЭТАП. Заключение с выводами и рекомендациями.

ГУП НИИМОССТРОЙ ПРЕДЛАГАЕТ:

— Строительным организациям,
— Предприятиям промышленности строительных материалов
— Малому и среднему бизнесу,
— Частным лицам

Комплекс услуг

• Реализация концепции комплексного обеспечения безопасности высотных и уникальных объектов
• Научно-техническое сопровождение и мониторинг строительства
• Обследование конструкций
• Испытания строительных материалов, изделий и конструкций
• Контроль качества
• Экспертиза проектов
• Сертификация продукции и услуг
• Оптимизация технологий производства
• Разработка рекомендаций по отдельным видам строительно-монтажных работ
• Повышение квалификации инженеров-строителей

Научно-техническое сопровождение и мониторинг:

– зданий и сооружений в период строительства, эксплуатации и реконструкции;
– расчетная оценка совместной работы конструкций с грунтовым массивом (фундаментов, ограждений котлованов), определение осадок зданий от влияния работ нулевого цикла, от изменения гидрогеологических условий на подземные конструкции;
– строительства и реконструкции фундаментов зданий и сооружений с развитой подземной частью в условиях плотной городской застройки;
– технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового cтроительства или при реконструкции;
– устройства ограждений и укрепления глубоких оснований с применением буронабивных и железобетонных свай, а также грунтовых анкеров;
– уплотнения и закрепления оснований;
– возведения подземной части сооружений, включая устройство «стены в грунте» в монолитном и сборном исполнении;
– дорожно-транспортных сооружений и благоустройства территории;
– производства и применения труб и соединительных деталей из полимерных материалов;
– полевые испытания буронабивных и забивных свай большой несущей способности;
– мониторинг технического состояния ответственных конструкций в период строительства и эксплуатации.

Комментарии

Спрос на продукцию ОАО «Вольскцемент», в частности на бездобавочный цемент нормированного состава марки 500 (ПЦ 500-Д0-Н), обеспечивают прежде всего строгий контроль технологических процессов и показателей качества, а также уникальность сырьевой базы.

В настоящий момент мажоритарным акционером ОАО «Вольскцемент» является ОАО «Холсим (Рус)», контрольным пакетом акций которого владеет швейцарская компания Holcim. Holcim уделяет большое внимание контролю качества и соблюдению как требований международных стандартов, так и внутренних целевых показателей качества компании. Продукция «Вольскцемент» проходит тщательный контроль на всех этапах производственно го цикла. Лаборатория завода оснащена новейшим оборудованием, которое позволяет применять современные методы анализа (в том числе рентгеноспектра льный, петрографически й, лазерной гранулометрии и т. д.).

Химический состав сырьевых компонентов, используемых для производства цемента, не имеет аналогов. Богатые запасы мела, обладающего высокой реакционной способностью, позволяют производить высокомарочные цементы, а низкоалюминатны е глины обеспечивают возможность производства сульфатостойких и тампонажных цементов.

Читайте так же:
Передвижной силос для цемента

Кинетика набора прочности цемента марки ПЦ 500-Д0-Н позволяет производить на его основе железобетонные элементы и бетонные изделия при сокращенной продолжительнос ти производственно го цикла. Он с успехом используется в производстве конструкционных бетонов с высокими эксплуатационны ми свойствами, сборных железобетонных элементов специального назначения, а также мелкоштучных изделий из ячеистого бетона. ПЦ 500-Д0-Н обеспечивает оптимальный расход цемента при проектировании составов и является достойной основой для производства сухих строительных смесей.

Продукция «Вольскцемента» применяется для строительства особо сложных и значимых объектов, к которым предъявляются повышенные требования по несущей способности и долговечности. Среди проектов, техническая реализация которых стала возможна благодаря особым свойствам вольских цементов, – космодром «Байконур», Останкинская телебашня, Волго-Донской канал, Саратовский мост, Метромост в Нижнем Новгороде.

Тонкость помола и гранулометрический (зерновой) состав цемента

Тонко измельченный цемент имеет более высокие прочности, тем тоньше его помол – тем выше прочность. Это особенно относится к ранней прочности, в последующие периоды различия в прочности уменьшаются. Крупные частицы цемента реагируют с водой в основном с поверхности. В таблице 1.13 приведены данные по удельной поверхности различных видов цементов по Блейну [101]. Когда идет процесс помола цемента гипс размалывается легче и он накапливается в тонкой фракции, такое же возможно при помоле клинкера с золой. Гранулированный доменный шлак напротив – более твердый, измельчается труднее, чем клинкер и накапливается в крупных фракциях [102, 103, 104, 105].

Раннюю прочность цемента обеспечивают мельчайшие клинкерные фракции (0 — 3 мкм). Наиболее крупные фракции цемента с размером частиц более 50 мкм твердеют настолько медленно, что их иногда считают почти инертными [4].

Таблица 1.13 — Ориентировочные значения для размера частиц цементов [102]

Вид цементаУдельная поверхность по Блейну, см 2 /г
MaxСреднееMin
CЕM I 32,5 R
CEM I 42,5 R
CEM I 52,5 R
CEM II/B-S 32,5 R
CEM III/A 32,5 R

Интенсификаторы помола также способствуют формированию узкого распределения частиц по размерам. Влияние распределения зерна на рост прочности технических цементов и бетонов не всегда ясно. На рисунке 1.25 показано развитие прочности цемента различных размеров зерен.

Интенсификаторы помола позволяют производить в Федеративной Республике Германии цементы с удельной поверхностью примерно > 3500 см 2 /г. Они представляют собой поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые добавляют в измельчаемый материал в небольшой дозировке, чтобы сделать процесс измельчения более эффективным. Их полезность и эффективность возрастают с увеличением тонкости цемента. Для получения того же цемента (той же тонкости помола) интенсифицирующие добавки в количестве 0,01-0,1% могут увеличить пропускную способность (производительность) мельницы до 10-50%.

1 — 2 /г. Эффект помола в первую очередь заключается в том, что молекулы ПАВ образуют на поверхности измельчаемых частиц цемента тонкую пленку, которая предотвращают слипание частиц между собой (агрегирование) и налипание измельчаемых частиц цемента на поверхность мелющих тел и бронефутеровки. Явления налипания и агрегирование, возникающие при тонком помоле цемента, препятствует процессу измельчения. Кроме того, увеличивается сыпучесть и подвижность измельченного материала, повышается эффективность разделения частиц в сепараторе, а пропускная способность мельницы увеличивается. На заводах обычно используются интенсифицирующие добавки из группы гликолей и этаноламинов, которые при обычных концентрациях не оказывают отрицательного влияния на сроки схватывания и процессы твердения цемента. Кроме того, долгосрочные испытания бетона показали, что оптимальные дозировки интенсификаторов помола не оказывают отрицательного влияния на прочность [107]. Высокое количество добавок (> 0,2%) может привести к снижению ранней и 28-дневной прочности. Многолетнее применение интенсификаторов помола показало, что они не оказывают негативного влияния на прочность бетона при длительных сроках твердения и долговечность бетона [108, 109].

В странах СНГ в качестве интенсификаторов процесса помола цемента наибольшее применение нашли катионактивные соединения – лигносульфонаты технические (ЛСТ) (прежнее название СДБ), триэтаноламин (ТЭА), смеси триэтаноламина с ЛСТ в соотношении 1:3 – 1:5, а также соапсток, лигнин, мылонафт. При введении ТЭА в количестве 0,015…0,03 % от массы цемента производительность мельниц увеличивается на 15…35 %, удельный расход электроэнергии снижается на 10…30 %. Интенсифицируют процесс помола цемента также добавки угля, сажи (0,3 %), коксовой пыли (2…3 %), трепела (1…2 %).

Эффективность действия интенсификаторов помола зависит и от способа их введения в мельницу. На большинстве заводов добавки ПАВ вводят простейшим методом истечения на материал на ленточном транспортере или на питательную тарелку клинкера. Этот способ малоэффективен, так как пока добавка ПАВ равномерно распределится по поверхности всего материала, потребуется значительное время. Материал успеет пройти во вторую камеру тонкого измельчения. В этих условиях функция добавки будет сводиться только к устранению налипания на шары.

Более эффективным является введение водного раствора ПАВ в распыленном виде во вторую камеру цементной мельницы. Молекулы интенсификатора с самого начала процесса измельчения сопри­касаются со вновь обнаженными поверхностями размалываемо­го материала, адсорбируются на них и действуют как понизите­ли твердости. При таком способе введения ПАВ в мельницу оптимальная их дозировка будет во много раз меньше применяемой при обычной подаче их вместе с материа­лом на питательную тарелку.

Читайте так же:
Це мент или цемент

Легко распыляемый водный раствор ПАВ обеспечивает соприкосновение интенси­фикатора с большой поверхностью размалываемого материала. Этот способ применения ПАВ эффективен еще потому, что ми­нералы цементных клинкеров обладают высокой гидрофильностью и сильно адсорбируют воду на вновь образующихся по­верхностях. Уже сама вода вызывает значительное адсорбцион­ное понижение прочности клинкерных минералов при их из­мельчении. Адсорбированные поверхностно-активные вещества создают оболочку вокруг частичек и тем самым препятствуют агрегированию и налипанию цемента.

Небольшие количества влаги без ПАВ интенсифицируют помол цемента. Установлено, что влажность размалываемого материала оказывает значительное влияние на расход электроэнергии при помоле цемента в шаровой мельнице. При влажности размалываемого материала 1…1,5 % расход электроэнергии составлял 34…36 кВт·ч/т, при помоле абсолютно сухого материала расход составил 43 кВт·ч/т, при влажности 2 % — 43 кВт·ч/т.

Введение в мельницу при помоле клинкера воды в пределах 1 % к весу подаваемой в мельницу шихты уменьшает­ или полностью предотвращает налипание и агрегирование мелких частиц цемента. Водяные пары снижают электрическое сопротивление среды в мельнице и, тем самым, уменьшают электростатические силы взаимодействия положительно заряженных частиц цемента с отрицательно за­ряженными мелющими телами и бронефутеровкой, вследствие чего предотвращается налипание на них этих частиц. Водяные пары, омывая частички цемента, образуют временные «мости­ки», являющиеся своего рода проводниками, через которые осуществляется нейтрализация электростатических зарядов. В результате явления налипания и агрегирования снижаются или вовсе устраняются.

Дата добавления: 2016-10-26 ; просмотров: 7780 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Зависимость марки цемента от помола

+7 (495)792-42-43 Посмотреть прайс-лист

midas@midas-beton.ru Заявка онлайн

Тонкость помола цемента

Известно, что помол клинкера с добавкой гипса является одним из последних этапов в производстве цемента. Так как гидратация начинается с поверхности цементных частиц, то суммарная площадь их поверхности будет определять количество материала, способного прогидратироваться. Таким образом, скорость гидратации зависит от тонкости помола цемента, и для быстрого нарастания прочности необходима высокая тонкость помола

С другой стороны, затраты на тонкий помол цемента весьма велики, к тому же чем выше тонкость помола цемента, тем быстрее он снижает свою активность при хранении на воздухе. Тонкомолотый цемент характеризуется ускоренной реакцией щелочей с реакционноспособными заполнителями, вызывает в тесте повышенную усадку и больше предрасположен к трещинообразованию. Однако тонкомолотый цемент имеет меньшее водоотделение, чем грубомолотый.

С повышением тонкости помола увеличивается требуемое количество гипса для регулирования сроков схватывания, так как в тонкомолотом цементе большее количество С3А способно к ранней гидратации. Содержание воды в тесте стандартной консистенции больше в случае тонкомолотого цемента, но увеличение тонкости помола цемента повышает удобоукладываемость бетонной смеси.

Это кажущееся несоответствие может частично объясняться тем, что при определениях консистенции цементного теста и удобоукладываемости измеряются различные свойства цементного теста; к тому же случайно вовлеченный воздух влияет на удобоукладываемость цементного теста, а цементы различной тонкости помола могут содержать различное количество воздуха.

Очевидно, что тонкость помола— важнейшее свойство цемента, поэтому ее следует тщательно контролировать. Ранее тонкость помола характеризовалась просеиванием через сито. Остаток по весу на британском стандартном сите № 170 не должен был превышать у обычных портландцементов 10% и у быстро-твердеющих портландцементов 5%. Цемент, удовлетворяющий этим условиям, не будет содержать избытка крупных зерен, которые из-за своей сравнительно небольшой удельной поверхности слабо участвуют в процессах гидратации.

Однако ситовой анализ не дает информации о размере зерен более мелких, чем размер отверстий британского стандартного сита № 170, хотя именно более мелкие зерна оказывают огромное влияние на гидратацию в раннем возрасте. Попытки использовать сита -с меньшими размерами отверстий, вплоть до № 300, были безуспешными из-за засорения чрезвычайно мелкой сетки сита.

Поэтому стандартом BS 12:1958 предусматривается испытание по определению удельной поверхности цемента, т. е. общей площади поверхности зерен в см2 на 1 г. В США удельную поверхность цемента определяют с помощью турбидиметра Вагнера

В соответствии с требованиями BS 12:1958 удельная поверхность обычного портландцемента должна быть не менее 2250 см2/г и быстро-твердеющего — не менее 3250 см2/г.

Минимальная удельная поверхность шлакопортландцемента составляет 2250 см2!г (BS 146: 1958) и портландцемента с умеренной экзотермией —3200 см2/г (BS 1370: 1958).

В течение последних 20 лет набюдается общая тенденция размалывать цемент более тонко, поэтому обычный товарный портландцемент, производимый в Англии, имеет удельную поверхность большую, чем минимум, указанный в BS 12 : 1958. Среднее значение в настоящее время составляет 3000 см2/г.

Глиноземистый цемент обычно размалывается более грубо, чем портландцемент. В соответствии с требованиями BS 915: 1947 удельная поверхность глиноземистого цемента должна быть не менее 2250 см2/г; на практике встречаются лишь немногим более высокие значения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector