6. Испытание портландцемента

6.1. Основные сведения к лабораторной работе

Портландцемент - наиболее распространенное и широко используемое в современном строительстве гидравлическое вяжущее, представляющее собой продукт тонкого помола портландцементного клинкера и необходимого количества добавки (гипса).

Важнейшими показателями качества цементов являются тонкость помола, нормальная густота цементного песта, сроки схватывания, пределы прочности при сжатии и изгибе, равномерность изменения объема.

Технические требования к качеству портландцемента устанавливаются ГОСТ 4.214-80, а также ГОСТ 51795-2001, ГОСТ 31108-2003, СТ СЭВ 4771-84 (табл. 6.1 - 6.4).

Завод-изготовитель обязан обеспечить соответствие показателей качества цемента требованиям ГОСТ после даты отгрузки в адрес потребителя при соблюдении правил его перевозки и крепления грузов, действующих на данном виде транспорта, в течение 30 сут. Для цементов высшей категории качества гарантийный срок хранения составляет 60 сут. Цемент отгружается и принимается партиями в соответствии с ГОСТ 22236-85. Партией считается цемент одного наименования и марки, оформленный одним документом о качестве. Размер партии, если она не перевозится на судах, не должен превышать вместимости одной силосной банки.

Приемка цемента техническим контролем предприятия-изготовителя производится на основании данных производственного контроля и приемно-сдаточных испытаний по всем показателям качества, предусмотренным требованиями нормативно-технической документации на цемент.

Гарантированная марка цемента по прочности при сжатии считается подтвержденной, если нижняя доверительная граница предела прочности в конечные сроки, определенная расчетом по результатам испытания партий данного вида и марки цемента, за установленный период и при соответствующей надежности (обычно ) равна или выше значений, предъявляемых стандартом (п.6.8). Для тех партий цемента, где не соблюдаются гарантийные требования, предприятие-изготовитель обязано снизить марку в соответствии с фактической прочностью и сообщить об этом потребителю в течение 5 сут по окончании испытаний.

Потребитель или органы контроля качества продукции осуществляют проверку цемента в установленном порядке согласно СТ СЭВ 3477-81. Подготовленные пробы с документами направляются в головную организацию по государственным испытаниям цемента или ее региональные центры. Контрольные испытания начинаются не позднее 30 сут после отгрузки цемента в адрес предприятия.

Таблица 6.1

Требования к маркам цементов по прочности

Обозначение цемента	Гарантированная марка цемента	Предел прочности, МПа, не менее
		при изгибе		при сжатии**
		3 сут	28 сут	3 сут	28 сут
ПЦ-Д0, ПЦ-Д5*, ПЦ-Д20, ШПЦ	300 400 500 550 600	- - - - -	4,4 5,4 5,9 6,1 6,4	- - - - -	29,4 39,2 49,0 53,9 58,8
ПЦ-Д-20-Б	400 500	3,9 4,4	5,4 5,9	24,5 27,5	39,2 49,0
ШПЦ-Б	400	3,4	5,4	19,6	39,2

*Условные обозначения цементов по виду клинкера и вещественному составу:

ПЦ – на основе портландцементного клинкера;

Д0, Д5, Д20 – с содержанием активных минеральных добавок соответственно 0%, не более 5%, не более 20%;

ППЦ, ШПЦ – с содержанием пуццоланических добавок или гранулированного шлака свыше 20%;

Б – быстротвердеющий, с нормированием трехсуточной прочности, равной не менее 55% от 28-суточной нормированной прочности;

Н – нормальнотвердеющий;

М – медленнотвердеющий;

ПЛ, ГФ – с пластифицирующими или гидрофобизирующими добавками.

**Коэффициент вариации предела прочности цементов при сжатии в возрасте 28 сут ; для цементов высшей категории качества марки 400 не более 4%, марок 500, 550 и 600 не более 3%.

Пример условного обозначения портландцемента марки 400 с АМД не более 20% быстротвердеющего с пластифицирующей добавкой: ПЦ400-Д20-Б-ПЛ ГОСТ 51795-2001.

Таблица 6.2

Классификация цементов по группам прочности

Группа цементов по прочности	Требования к конечной стандартной прочности при сжатии, определенной с применением однофракционного песка, МПа
Высокопрочные Рядовые Низкомарочные	50 и более От 30 до 50 Менее 30

Таблица 6.3

Классификация цементов по скорости твердения

Вид цементов	Условия нормирования стандартной прочности
Быстротвердеющие Нормальнотвердеющие Медленнотвердеющие	В возрасте 3 и 28 сут (28) В возрасте 28 сут То же

Таблица 6.4

Классификация цементов по срокам схватывания

Вид цементов	Условия нормирования сроков начала схватывания
Медленносхватывающиеся Нормальносхватывающиеся Быстросхватывающиеся	Более 2 ч От 45 мин до 20 ч Менее 45 мин

Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании навески цемента через сито № 008 проходило не менее 85% массы пробы.

Отбор и подготовка проб

Для проверки качества цемента от каждой контролируемой партии из точечных проб, отобранных во время погрузки и выгрузки цемента из транспортных средств, пневмотранспортных устройств или из мешков (с помощью металлического совка, пробоотборника) составляют объединенную пробу массой приблизительно 30 кг. Из нее образуют три лабораторные пробы массой по 8 кг каждая: одну для исследования в лаборатории головной организации по государственным испытаниям цемента, вторую для испытания в лаборатории потребителя и третью, арбитражную. Пробы помещают в сосуды с герметичными крышками, маркируют и составляют протокол.

Лабораторное помещение, цемент, вспомогательные материалы и аппаратура должны иметь на весь период испытаний температуру 20±3⁰С; относительная влажность воздуха – не менее 50%. Для затворения цемента и хранения образцов следует использовать питьевую воду. Сосуд для отмеривания воды подвергают тарировке в смоченном состоянии, погрешность измерения не должна превышать 0,5 см³. Материалы (цемент и песок) отвешивают с точностью до 1 г.

В лабораторных работах следует использовать сосуды, приборы и инструмент из материалов, не реагирующих с цементом, цементным тестом и раствором. Применение алюминиевых и цинковых чашек, лопаток, линеек и т.п. не допускается.

Перед испытанием пробу цемента просеивают через сито с размером ячеек 0,9 или 1 мм. Остаток взвешивают, записывают в рабочем журнале его характеристику (наличие комков, загрязнений) и отбрасывают, пробу перемешивают.

В лабораторной работе определяются:

тонкость помола цемента;

нормальная густота цементного теста;

сроки схватывания;

равномерность изменения объема цемента;

прочность.