Задание 1. Определение тонкости помола портландцемента методом ситового анализа Приборы и реактивы

Исследуемый цемент; сито с сеткой № 09; сито с сеткой № 008; прибор для механического или пневматического просеивания цемента; технические весы с разновесами.

Порядок выполнения работы

Подготовку пробы цемента для испытания выполняют по ГОСТ 310.1-76 (см. прил.). Пробы цемента доставляют в лабораторию в плотно закрывающейся таре, защищающей цемент от увлажнения и загрязнения посторонними примесями, и до испытания хранят в сухом помещении. Испытания следует проводить в помещении с температурой воздуха °C и относительной влажностью не менее 50%. Температура воздуха и влажность должны ежедневно отмечаться в рабочем журнале. Перед испытанием каждую пробу просеивают через сито с сеткой № 09. Остаток на сите взвешивают и отбрасывают. Массу остатка в процентах, а также его характеристику (наличие комков, кусков дерева, металла и др.) заносят в рабочий журнал. После просеивания пробу цемента перемешивают.

Определение тонкости помола и удельной поверхности портландцемента производят в соответствии с ГОСТ 310.2-76 (см. прил.).

Отвешивают 50 г цемента на технических весах и высыпают его на сито с сеткой № 008. Закрыв сито крышкой, устанавливают его в прибор для механического или пневматического просеивания. Через 5…7 мин от начала просеивания останавливают прибор, осторожно снимают донышко и высыпают из него прошедший через сито цемент, прочищают сетку с нижней стороны мягкой кистью, вставляют донышко и продолжают просеивание.

Просеивание считают законченным, если при контрольном просеивании сквозь сито проходит не более 0,05 г цемента. Контрольное просеивание выполняют вручную при снятом донышке на бумаге в течение минуты.

Тонкость помола цемента определяют как количество материала, прошедшего через сито с сеткой № 008 (или остаток на сите с сеткой № 008), в процентах к первоначальной массе просеиваемой пробы с точностью до 0,1%. Допускается производить ручное просеивание.

Результаты испытаний заносят в табл. 14.

Таблица 14

Результаты определения тонкости помола портландцемента

Навеска материала, г	Остаток на сите с сеткой № 008		Количество материала, прошедшего через сито с сеткой № 008
	г	%	г	%

Задание 2. Определение удельной поверхности цемента Приборы и реактивы

Цемент; поверхностемер ПМЦ-500; технические весы с разновесами; секундомер; фильтровальная бумага.

Порядок выполнения работы

Определение удельной поверхности порошкообразных материалов при помощи прибора ПМЦ-500 (рис. 9) основано на использовании уравнения Козени–Кармана, устанавливающего зависимость удельной поверхности от скорости фильтрации воздуха через слой дисперсного материала фиксированной высоты при прочих известных параметрах (плотность испытуемого материала, температура и влажность окружающей среды, постоянная прибора, масса навески).

Перед проведением измерений необходимо проверить герметичность прибора следующим образом.

Плотно закрыть кювету сверху резиновой пробкой, открыть кран, создать разрежение в измерительной системе с помощью резиновой груши, после чего закрыть кран. Снижение уровня жидкости в манометре в течение 30 мин не должно быть более 2 мм. В противном случае необходимо найти причину утечки и устранить неисправность.

термометр

груша

кран

б

поршень

шкала

шкала

кювета

нониус

трубка

резиновая

фильтр

манометр

кисть

секундомер

порошок

Рис. 9. Поверхностемер ПМЦ-500

Величина навески материала рассчитывается следующим образом:

,

где m – масса материала, г; ρ – плотность материала, г/см³.

Для цемента ρ = 3 г/см³, m = 10 г.

Взвесить на технических весах с точностью до 0,01 г пробу цемента массой m. Положить в кювету кружок фильтровальной бумаги, на него – навеску порошка. Легким постукиванием разровнять слой, покрыть сверху вторым кружком фильтровальной бумаги и уплотнить поршнем при равномерном нажатии на него рукой. С помощью нониуса на планке поршня и шкалы на внешней поверхности кюветы измерить высоту слоя материала L (см).

Удалить поршень из кюветы, открыть кран и при помощи резиновой груши создать разрежение под слоем испытуемого материала. Разрежение должно быть таким, чтобы жидкость в манометре поднялась до уровня верхней колбы манометра.

Закрыть кран. Измерить по секундомеру время T (с) прохождения мениска жидкости в манометре между двумя рисками на шкале (при быстром снижении столба жидкости между рисками 3–4, при медленном – между рисками 1–2).

Измерить температуру воздуха t (°С) при помощи термометра в помещении, где проводится испытание.

По измеренным значениям высоты слоя материала L и температуры воздуха t найти в табл. 15 значение величины M.

Таблица 15

Значение величины M

Высота слоя материала L, см	Температура воздуха t, °C
	15	17	19	21	23	25
1	2	3	4	5	6	7
1,03	250	250	249	248	248	247
1,04	258	258	257	256	255	254
1,05	267	266	265	265	264	263
1,06	275	275	274	273	273	272
1,07	284	283	282	281	281	280
1,08	292	291	290	289	289	288
1,09	298	297	296	295	295	294
1,10	306	305	304	303	303	302
1,11	315	314	313	312	311	310
1,12	324	323	322	321	320	319
1,13	332	331	330	329	328	327
1,14	340	339	338	337	336	335
1,15	348	347	346	345	344	343
1,16	356	355	354	353	352	351
1,17	364	363	362	361	360	359

Окончание табл. 15

1	2	3	4	5	6	7
1,18	373	372	371	370	369	368
1,19	382	381	380	379	377	376
1,20	390	389	388	387	386	385
1,21	398	397	396	394	393	392
1,22	406	405	404	402	401	400
1,23	414	413	412	410	409	408
1,24	422	421	420	419	418	416
1,25	429	428	427	425	424	427
1,26	437	436	434	433	432	431
1,27	444	443	441	440	439	438
1,28	452	451	450	448	447	446
1,29	460	459	457	456	455	454
1,30	468	467	465	464	463	462
1,31	477	475	473	472	471	469
1,32	485	483	481	479	478	477
1,33	493	491	489	487	486	485
1,34	501	499	497	495	494	493
1,35	508	506	504	502	501	500
1,36	515	513	512	510	509	507
1,37	522	520	519	517	515	514
1,38	529	527	526	524	523	521
1,39	536	534	532	531	529	528
1,40	544	542	540	438	537	536

Расчет удельной поверхности цемента выполняется по формуле:

,

где S – удельная поверхность цемента, м²/кг; К – постоянная прибора для той пары рисок, между которыми наблюдалось падение столба жидкости за время Т (значение К содержится в паспорте прибора); m – масса материала, г.

По полученным результатам охарактеризовать соответствие тонкости помола исследуемого цемента требованиям ГОСТ 10178-85.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется портландцементом?

2. По каким показателям оценивают дисперсность цемента?

3. В чем выражается тонкость помола цемента?

4. Требования ГОСТ 10178-85 к тонкости помола цемента.

5. Что такое удельная поверхность цемента? В каких единицах выражается удельная поверхность цемента?

6. Какой метод анализа и какое сито применяют для определения тонкости помола цемента? Что обозначает номер сита?

7. До какой тонкости помола и удельной поверхности измельчают в настоящее время обычный и быстротвердеющий портландцементы на цементных заводах?

8. Влияние тонкости помола на свойства цемента.

9. Почему не следует добиваться сверхтонкого помола цемента?

10. Факторы, влияющие на размалываемость клинкера.

11. Каким образом осуществляется подготовка пробы цемента к испытаниям? Как производится ситовой анализ цемента?

12. Какие приборы используют для определения удельной поверхности цемента?

13. На чем основан метод определения удельной поверхности порошкообразных материалов?

14. Каким образом проверяется герметичность поверхностемера?

15. Как определяется удельная поверхность цемента? Принцип работы поверхностемера ПМЦ-500.