Результаты определения сроков схватывания цементного теста

Наименование материала	Время затворения цемента водой, ч, мин	Время наблюдения, мин	Глубина проникания иглы, мм	Сроки схватывания цементного теста, ч, мин
				Начало	Конец
1	2	3	4	5	6

4. Определение марки цемента

Марка цемента – это предел прочности при сжатии (кгс/см²) половинок образцов-балочек размерами 4х4х16 см, изготовленных из цементно-песчаного раствора пластичной консистенции (В/Ц  0,40) состава 1:3, выдержанных в течение 28 сут в нормально-влажностных условиях.

Марка цемента зависит от минерального состава клинкера, тонкости его помола и водопотребности.

Для проведения лабораторных испытаний берут 500 г цемента и 1500 г кварцевого песка. Материалы засыпают в чашу со сферическим дном и перемешивают лопаточкой в течение 1 мин. В центре приготовленной смеси лопаточкой делают лунку, куда вливают воду из расчета В/Ц > 0,40. После впитывания воды смесь перемешивают в течение 1 мин и определяют ее консистенцию на встряхивающем столике (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Встряхивающий столик:

1 - кулачок; 2 - диск; 3 - шток; 4 - станина; 5 - форма-конус с центрирующим устройством; 6 –насадка

Конус встряхивающего столика до половины высоты заполняют раствором и уплотняют металлической штыковкой 15 раз. Далее конус прибора заполняют с некоторым избытком и штыкуют еще 10 раз. Затем снимают воронку с конуса, металлической линейкой срезают излишек раствора и поверхность его разравнивают. Металлический конус вертикально снимают, растворный конус встряхивают на столике 30 раз в течение 30 с. Диаметр расплыва конуса по нижнему основанию измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение. Если это значение находится в пределах 106...115 мм, то приготовленный цементно-песчаный раствор имеет нормальную консистенцию. В противном случае опыт повторяют с уменьшенным или увеличенным количеством воды. Водоцементное отношение (В/Ц), соответствующее расплыву конуса 106...115 мм, принимают за основу для проведения дальнейших опытов.

Из цементно-песчаного раствора нормальной консистенции изготовляют три образца-балочки размерами 4х4х16 см. В форму укладывают раствор высотой примерно 1 см, включают виброплощадку и в течение 2 мин все три гнезда формы равномерно заполняют раствором. Через 3 мин от начала вибрирования отключают виброплощадку, насадку снимают, излишек раствора срезают ножом или металлической линейкой и заглаживают поверхность мастерком. Форму помещают в ванну с гидравлическим затвором, где хранят в течение 24 ч при температуре 20±2°С. Затем образцы распалубливают и укладывают в воду с температурой 20±2°С так, чтобы слой воды над ними был не менее 2 см. Воду в ванне меняют через 14 сут, образцы в возрасте 28 сут с момента изготовления вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин испытывают на изгиб. Перед испытанием их насухо вытирают. Для определения предела прочности на изгиб используют прибор МИИ-100. Образец устанавливают на опорах так, чтобы верхняя (при изготовлении) поверхность находилась во время испытания в вертикальном положении. В момент разрушения образца счетчик прибора показывает значение предела прочности при изгибе (R_изг). На основании трех результатов испытания вычисляют среднее арифметическое значение R_изг.

Полученные после испытания шесть половинок-балочек подвергают испытанию на сжатие на гидравлическом прессе. Чтобы зафиксировать площадь поперечного сечения, данные половинки помещают между двумя стандартными металлическими пластинами. При этом верхняя при изготовлении поверхность образца должна находиться в вертикальном положении.

Предел прочности при сжатии образцов вычисляют по формуле

(4.2)

где R_сж – активность цемента, МПа (кгс/см²); Р – разрушающая сила, Н (кгс); S_пл – площадь металлической пластины 2500 мм² (25 см²).

На основании полученных шести показателей прочности находят среднеарифметическое R_сж. По значениям R_изг и R_сж назначают марку цемента согласно ГОСТ 10178-85 (табл. 4.4). Для ориентировочного расчета прочности цемента в возрасте 28 сут можно использовать результаты испытаний образцов-балочек более раннего срока твердения и приближенную эмпирическую формулу

(4.2)

где R₂₈ – прочность цемента в возрасте 28 сут, МПа; R_n – то же в возрасте n сут, МПа; n – число суток твердения цемента (n  7).

Таблица 4.4