ВВЕДЕНИЕ. для студентов строительных специальностей
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ
ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
«ЦЕМЕНТЫ»
ПО КУРСУ
«СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»
для студентов строительных специальностей
Днепропетровск, 2007 г.
Методические указания к учебно-исследовательской лабораторной работе «Цементы» по курсу «Строительное материаловедение» для студентов строительных специальностей стационарного и заочного обучения. / Составители: Полтавцев А.П., Фролова Т.Ф., Василенко С.В.-Днепропетровск, ПГАСиА, 2007. - 23с.
В методических указаниях изложена методика определения качества и основных свойств строительного цемента (классификация и назначение, определение тонкости помола, нормальной густоты цементного теста, определение сроков схватывания, методы определения пределов прочности при изгибе и сжатии).
Рекомендовано студентам для самостоятельного проведения испытаний.
Составители: Полтавцев О.П., к.т.н., доцент каф. ТСМИК,
Фролова Т.Ф., к.т.н., доцент каф. ТСМИК,
Василенко С.В., асс. каф. ТСМИК.
Ответственный за выпуск А.П.Приходько, проф., зав. кафедрой технологии строительных материалов, изделий и конструкций.
Рецензент: Сторожук Н.А., д.т.н., проф. каф. ТСМИК
Утверждено на заседании кафедры технологии строительных материалов, изделий и конструкций
протокол № 19 от 18.06.2007г.
Зав. кафедры А.П. Приходько
Утверждено на заседании
Методического совета ПГАСиА
протокол № 5 (46) от “25” июня 2007г.
ВВЕДЕНИЕ
Данное методическое пособие подготовлено в соответствии с требованиями государственного стандарта Украины ДСТУ БВ.2.746-96 «Цементы общестроительного назначения. Технические условия».
Настоящий стандарт распространяется на цементы общестроительного назначения, изготовленные на основе портланлцементного клинкера. Стандарт не распространяется на цементы, к которым предъявляются специальные требования и которые изготавливаются по соответствующим стандартам и техническим условиям. В стандарте использованы ссылки на некоторые нормативные документы, принятые автором пособия как руководящие, а именно:
ГОСТ 310.1-76 Цементы. Методы испытаний. Общие положения.
ГОСТ 310.2-76 Цементы. Методы определения тонкости помола.
ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема.
ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения прочности при изгибе и сжатии.
ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсовоангидритовый для производства вяжущих веществ. Технические условия.
ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа.
ГОСТ 22236-85 Цементы. Правила приемки.
ГОСТ 22237-85 Цементы. Упаковка, маркировка, транспортировка и хранение.
ГОСТ 3476-74 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов.
ТУ-21-26-11-90 Добавки для цементов. Активные минеральные добавки. Технические условия.
ТУ-13-6-89 Добавки к цементу. Добавки-наполнители. Технические условия.
ГОСТ 2874-82 Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством.
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканные с квадратными ячейками. Технические условия.
Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением обожженной до спекания сырьевой смеси известняка (75%) и глины (25%). Спекшийся при 1450оС полупродукт называется клинкером. Его производят тремя способами: мокрым, сухим и комбинированным.
Технология производства цемента. Первый этап (получение клинкера): добыча и доставка известняка и глины; приготовление сырьевой смеси; обжиг до спекания. Второй этап (получение портландцемента): охлаждение клинкера в холодильнике; вылеживание клинкера; помол клинкера с добавкой двуводного гипсового камня.
Химический состав клинкера: СаО – 63÷66%, SiO2 - 21÷24%, Al2O3 - 4÷8, Fe2O3 – 2÷4%, а также незначительное содержание оксидов MgO, SO3, Na2O, K2O, TiO2, C2O3 и др.
Минералогический состав клинкера:
1) трехкальциевый силикат – 3СаО·SiO2 (С3S). Содержание в клинкере 40÷60%. Определяет скорость твердения, отвечает за прочность цементного камня.
2) двухкальциевый силикат – 2СаО·SiO2 (С2S). Содержание в клинкере - 20÷30%. Медленно твердеет, но достигает высокой прочности при длительном твердении портландцемента.
3) Трех кальциевый алюминат – 3СаО·Al2O3 (С3А). Содержание в клинкере – 4÷12%. Быстро гидратируется и твердеет, но имеет небольшую прочность. Является причиной сульфатной коррозии цементного камня.
4) четырехкальциевый алюмоферрит – 4СаО·Al2O3·Fe2O3 (С4АF). Содержание в клинкере – 10÷20%. По скорости гидратации занимает промежуточное положение между (С3S) и (С2S), поэтому не оказывает определяющего влияния на скорость твердения и тепловыделение портландцемента.
5) клинкерное стекло. Присутствует в промежуточном веществе в количестве 5÷10% и состоит из оксидов СаО, Al2O3, Fe2O3, MgO, Na2O, K2O.
І. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
1. По вещественному составу и пределу прочности при сжатии в 28-суточном возрасте по ГОСТ 310.4цемент подразделяют на следующие типы и марки:
| Тип | Название цемента | Состав | Обозна-чение | Марки | |
| I | Портландцемент | клинкер - 95÷100%; минеральных добавок - 10÷20 | ПЦ I | 300, 400 500, 550, 600 | |
| II | Портландцемент с добавками | шлака | клинкер - 80÷94%; доменный гран. шлак - 6÷20% минеральных добавок - 0÷5% | ПЦ II/А-Ш | 300, 400 500, 550, 600 |
| шлака | клинкер - 60÷79%; доменный гран. шлак - 21÷35% минеральных добавок - 0÷5% | ПЦ II/Б-Ш | 300, 400 500, 550, 600 | ||
| пуццо-ланы | клинкер - 80÷94%; пуццолана - 6÷20% активная мин. добавка - 0÷5% | ПЦ II-П | 300, 400 500, 550, 600 | ||
| золы-уноса | клинкер - 80÷94%; зола-унос - 6÷20% активная мин. добавка -0÷5% | ПЦ II-З | 300, 400 500, 550, 600 | ||
| известняка | клинкер - 80÷94%; известняк - 6÷20%; минеральная добавка - 0÷5% | ПЦ II-В | 300, 400 500, 550, 600 |
| III | Шлакопортландцемент с добавкой доменного гранулированного шлака | Содержа-ние шлака 35-65% | клинкер - 35÷64%; доменный гран. шлак - 36÷65% минеральных добавок - 0÷5% | ШПЦ III/А | 300, 400 500 |
| Содержание шлака 66-80% | клинкер - 20÷34%; доменный гран. шлак - 66÷80% минеральных добавок - 0÷5% | ШПЦ III/б | 300, 400 | ||
| IV | Пуцолановый (21 ÷55%) цемент с мин. добавками | Содержа-ние пуццоланов 21-35% | клинкер - 65÷79%; пуццоланы+зола-унос - 21÷35% минеральная добавка - 0÷5% | ПЦЦ IV/А | 300, 400 500 |
| Содержание пуццоланов 36-55% | клинкер -45÷64%; пуццоланы+зола-унос - 36÷55% минеральная добавка - 0÷5% | ПЦЦ IV/Б | 300, 400 500 | ||
| V | Композиционный цемент с содержанием 36-80% мин. добавок | Композици-онный цемент | клинкер -40÷64%; доменный гран. шлак - 18÷40% зола-унос - 10÷20% минеральная добавка - 0÷5% | КЦ V/А | 300, 400 500 |
| Композиционный цемент | клинкер - 20÷390%; доменный гран. шлак – 41÷60% пуццоланы+зола-унос - 20÷40% минеральная добавка - 0÷5% | КЦ V/Б | 300, 400 500 |
2. По прочности в раннем возрасте (после двух или семи суток твердения) цементы марок 400 или 500 подразделяются на два вида: цемент с обычной ранней прочностью и цемент с высокой ранней прочностью (быстро твердеющий).
Условное обозначение цемента должно включать:
- обозначение типа цемента и его марку;
- полное или сокращенное наименование цемента;
- обозначение цемента с высокой ранней прочностью – Р.
- обозначение пластификации и гидрофобизации цемента – ПЛ, ГФ.
- обозначение цемента, полученного на основе клинкера нормированного состава – Н.
- обозначение данного стандарта.
Пример условного обозначения портландцемента марки 400 с добавкой до 20% шлака, с высокой прочностью в раннем возрасте: ПЦ II/А-Ш-400Р-ПЛ ДСТУ.
ІІ. МЕТОДЫ ИСПІТАНИЙ