Содержание
| НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ | |
| ТЕРМИНЫИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ | |
| ВВЕДЕНИЕ | |
| 1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА | |
| 2.ТЕХНИЧЕСИКЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИЗДЕЛИЮ 2.1 ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ 2.2 ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА 2.3ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ 2.4 ОТБОР ПРОБ | 10 10 10 12 12 |
| 3.РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЯ | |
| 4.МЕТОДЫИСПЫТАНИЯ 4.1 Проведение испытании 4.2 Обработка результатов испытании | 16 16 17 |
| 5.ОБОРУДОВАНИЯ И ПРИБОРЫ 5.1 СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ. 5.2СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРОКОВ СХВАТЫВАНИЯ 5.3 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ | |
| ЗАКЛЮЧЕНИЕ | |
| СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ |
Нормативные ссылки
В данной курсовой работе использованы на следующие стандарты:
ГОСТ 166-89 Штангенциркули.Технические условия
ГОСТ 1770-74 Посуда мернаялабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Техническиеусловия
ГОСТ6139-91 Песок стандартный для испытаний цемента
ГОСТ6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками.
Техническиеусловия
ГОСТ 6709-72 Водадистиллированная. Технические условия
ГОСТ24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые.
Общиетехнические условия
ГОСТ 25706-83 Лупы. Типы,основные параметры. Общие технические
требования
ГОСТ 30515-97 Цементы. Общиетехнические условия
ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний
ГОСТ 25584-90 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации
ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
ГОСТ 31424-2010 Материалы строительные нерудные из отсевов дробления плотных горных пород при производстве щебня. Технические условия
ГОСТ 162-90Штангенглубиномеры. Технические условия
ГОСТ 166-89 Штангенциркули.Технические условия
ГОСТ 427-75Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 965-89Портландцементы белые. Технические условия
ГОСТ 3749-77Угольники поверочные 90°. Технические условия
-94 Щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов.Технические условия
ГОСТ8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ.Технические условия
ГОСТ8462-85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности присжатии и изгибе
ГОСТ 8736-93Песок для строительных работ. Технические условия
10178-85Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия
ГОСТ 10354-82 Пленкаполиэтиленовая. Технические условия
ГОСТ 10832-91Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия
ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов
ГОСТ 15825-80Портландцемент цветной. Технические условия
ГОСТ 22263-76Щебень и песок из пористых горных пород. Технические условия
ГОСТ 22266-94 Цементысульфатостойкие. Технические условия
ГОСТ23616-79 Система обеспечения точности геометрических параметров встроительстве. Контроль точности
ГОСТ 23732-79Вода для бетонов и растворов. Технические условия
ГОСТ 24211-91Добавки для бетонов. Общие технические требования
ГОСТ 25328-82Цемент для строительных растворов. Технические условия
ГОСТ 25951-83 Пленка полиэтиленовая термоусадочная. Технические условия
ГОСТ26433.1-89 Система обеспечения точности геометрических параметров встроительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления
ГОСТ26644 - 85 Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций для бетонов.Технические условия
Термины и определения
Цемент (лат. caementum — «щебень, битый камень») — искусственное неорганическое гидравлическое вяжущее вещество. Марка цемента — условная величина, обозначает, что прочность при сжатии, не ниже обозначенной марки (200, 300, 400, 500, 600)
Цемент для строительных растворов — малоклинкерный композиционный цемент, предназначенный для кладочных и штукатурных растворов. Изготавливают совместным помолом портландцементного клинкера, активных минеральных добавок и наполнителей.
Цемент - порошкообразный строительный вяжущий материал, обладающий гидравлическими свойствами, состоит из клинкера и, при необходимости, гипса или других материалов, содержащих в основном сульфат кальция, минеральных добавок
Общестроительныйцемент - Цемент, основным требованием к которому является обеспечение прочности и долговечности бетонов или растворов
Специальный цемент - цемент, к которому наряду с обеспечением прочности предъявляют специальные требования
Вещественный состав цемента - содержание основных компонентов в цементе, выражаемое в процентах его массы
Основные компоненты цемента - клинкер, а также минеральные добавки, содержание которых в цементе превышает 6% общей суммы основных и вспомогательных компонентов (кроме гипсового камня и других материалов, содержащих в основном сульфат кальция)
Вспомогательные компоненты цемента -минеральные добавки, содержание которых в цементе не более 5% общей суммы основных и вспомогательных компонентов (кроме гипсового камня и других материалов.
Портландцемент - цемент на основе портландцементного клинкера
Глиноземистый(высокоглиноземистый) цемент - цемент на основе глиноземистого (высокоглиноземистого) клинкера
Сульфоалюминатный (сульфоферритный) цемент –цемент, полученный на основе сульфоалюминатного (сульфоферритного) клинкера
Сульфатированный портландцемент - п ортландцемент, содержащий кроме портландцементного клинкера сульфоалюминатный (сульфоферритный) клинкер.
Тонкость помола цемента - характеристика дисперсности цемента, которая может быть выражена массовой долей остатка (прохода) на одном или нескольких контрольных ситах или значением удельной поверхности
Гранулометрический состав цемент - распределение частиц цемента по фракциям заданного размера, определяемое с помощью гранулометра или рассевом на трех и более калиброванных ситах.
Характеристики гранулометрического состава цемента - числовые значения, характеризующие гранулометрический состав цемента
Затворение цемента - смешивание цемента с водой
Водоцементное отношение (В/Ц) - отношение массы воды затворения к массе цемента
Цементно-водное отношение (Ц/В)- величина, обратная водоцементному отношению
Цементное тесто - однородная пластичная смесь цемента с водой
Цементный раствор - однородная смесь цемента, кварцевого песка и воды в любых соотношениях
Стандартный песок- кварцевый природный песок с нормированным зерновым и химическим составом, предназначенный для испытаний цемента
Стандартный цементный раствор - однородная смесь цемента, стандартного песка и воды в нормированном соотношении
Нормальная густота цементного теста - водоцементное отношение в процентах, при котором при затворении достигается нормированная консистенция цементного теста
Водопотребность цемента - водоцементное отношение, при котором при затворении достигается нормированная подвижность стандартного цементного раствора
Гидратация цемента - х имическое взаимодействие цемента с водой с образованием гидратных новообразований, ведущее к формированию цементного камня
Схватывание цемента - необратимая потеря подвижности цементным тестом в результате гидратации
Сроки схватывания цемента - время начала и конца схватывания цементного теста, определяемое в нормированных условиях
Ложное схватывание цемента - преждевременная частичная или полная потеря подвижности цементным тестом, устраняемая с помощью механического воздействия
Ложное схватывание типа 1 - резкая преждевременная потеря подвижности цементным тестом, обычно связанная с гидратацией полуводного гипса, образовавшегося в цементе при его помоле, устраняемая с помощью механического воздействия
Ложное схватывание типа 2 - постепенная, обычно частичная преждевременная потеря подвижности цементным тестом по другим причинам, устраняемая с помощью механического воздействия
Введение
Сегодня в Казахстане наблюдается небывалый взлет строительной индустрии. Строят везде, где еще остались незастроенные участки. Причем, развитие получило не только жилое домостроение, но и промышленное. Отрадно сознавать тот факт, что Россия стала уже не сырьевым придатком, а промышленно развитой страной. Этому в немалой степени способствовал тот факт, что за последнее время у нас в стране стали активно внедряться в производство все новые и новые достижения научно-технического прогресса. Эти новшества дали толчок к развитию практически всем отраслям народного хозяйства.
Строительство в этом списке развитых отраслей занимает одну из самых верхних строчек. Сегодня наступает эра монолитного строительства. Монолитное строительство на сегодня – это наиболее прогрессивная технология. Способом монолитного строительства можно возводить здания практически любой конфигурации. Вот где простор для размышления для архитекторов! К тому же здания, возведенные из бетона, гораздо более теплые и практичные. Основное составляющие бетонной смеси – это цемент, песок, щебень и вода. Как видно, практически то же самое, что и было сто лет назад. Эта классическая схема (цемент, песок, щебень) позволяет и сегодня работать и возводить множество новых и современных зданий. Без сомнения, самой важной частью бетонной смеси является цемент. Что представляет из себя цемент? Это активный компонент смеси, который при взаимодействии с водой приобретает связующие свойства, и объединяет остальные компоненты в единый монолит. Цементные заводы на сегодня представляют из себя наиболее буро развивающиеся производства. Цементно бетонные изделия пользуются на сегодня повышенным спросом.
Общая характеристика
Цемент (лат. caementum — «щебень, битый камень») — искусственное неорганическое гидравлическое вяжущее вещество. Один из основных строительных материалов. При взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями образует пластичную массу, которая затем затвердевает и превращается в камневидное тело. В основном используется для изготовления бетона и строительных растворов. Цемент является гидравлическим вяжущим и обладает способностью набирать прочность во влажных условиях, чем принципиально отличается от некоторых других минеральных вяжущих — (гипса, воздушной извести), которые твердеют только на воздухе.
Марка цемента — условная величина, обозначает, что прочность при сжатии, не ниже обозначенной марки (200, 300, 400, 500, 600)
Цемент для строительных растворов малоклинкерный композиционный цемент, предназначенный для кладочных и штукатурных растворов. Изготавливают совместным помолом портландцементного клинкера, активных минеральных добавок и наполнителей.
Римляне подмешивали к извести определённые материалы для придания ей гидравлических свойств. Это были:
- пуццоланы (отложения вулканического пепла Везувия);
- дроблёные или измельчённые кирпичи;
-трасс, который они нашли в районе г. Эйфеля (затвердевшие отложения вулканического пепла).
Несмотря на различия, все эти материалы содержат в своем составе оксиды: диоксид кремния SiO2 (кварц или кремнекислота), оксид алюминия Al2O3 (глинозём), оксид железа Fe2O3 — и вызывают взаимодействие с ними извести; при этом происходит присоединение воды (гидратация) с образованием в первую очередь соединений с кремнезёмом. В результате кристаллизуются нерастворимые гидросиликаты кальция. В средние века было случайно обнаружено, что продукты обжига загрязнённых глиной известняков по водостойкости не уступают римским пуццолановым смесям и даже превосходят их. Растворомеситель для подземных бетонных работ.
После этого начался вековой период усиленного экспериментирования. При этом основное внимание было обращено на разработку специальных месторождений известняка и глины, на оптимальное соотношение этих компонентов и добавку новых. Только после 1844 года пришли к выводу, что, помимо точного соотношения компонентов сырьевой смеси, прежде всего необходима высокая температура обжига (порядка +1450 °С, 1700 K) для достижения прочного соединения извести с оксидами. Эти три оксида после спекания с известью определяют гидравлические свойства, и их называют оксидами, обусловливающими гидравличность (факторами гидравличности).
Портландцемент получается при нагревании известняка и глины или других материалов сходного валового состава и достаточной активности до температуры +1450…+1480 °С. Происходит частичное плавление, и образуются гранулы клинкера. Для получения цемента, клинкер размалывают совместно примерно с 5 процентами гипсового камня. Гипсовый камень управляет скоростью схватывания; его можно частично заменить другими формами сульфата кальция. Некоторые технические условия разрешают добавлять другие материалы при помоле. Типичный клинкер имеет примерный состав 67 % СаО, 22 % SiO2, 5 % Al2О3, 3 % Fe2O3 и 3 % других компонентов и обычно содержит четыре главные фазы, называемые алит, белит, алюминатная фаза и алюмоферритная фаза. В клинкере обычно присутствуют в небольших количествах и несколько других фаз, таких как щелочные сульфаты и оксид кальция.
Алит является наиболее важной составляющей всех обычных цементных клинкеров; содержание его составляет 50—70 %. Это трёхкальциевый силикат, Са3SiO5, состав и структура которого модифицированы за счёт размещения в решетке инородных ионов, особенно Mg2+, Al3+ и Fe3+. Алит относительно быстро реагирует с водой и в нормальных цементах из всех фаз играет наиболее важную роль в развитии прочности; для 28-суточной прочности вклад этой фазы особенно важен.
Содержание белита для нормальных цементных клинкеров составляет 15—30 %. Это двукальциевый силикат Ca2SiO4, модифицированный введением в структуру инородных ионов и обычно полностью или большей частью присутствующий в виде β-модификации. Белит медленно реагирует с водой, таким образом слабо влияя на прочность в течение первых 28 суток, но существенно увеличивает прочность в более поздние сроки. Через год прочности чистого алита и чистого белита в сравнимых условиях примерно одинаковы.
Содержание алюминатной фазы составляет 5—10 % для большинства нормальных цементных клинкеров. Это трехкальциевый алюминат сокращенно обозначаемый 3СaAS (состав — 3CaO*Al2O3*SiO2), существенно изменённый по составу, а иногда и по структуре, за счёт инородных ионов, особенно Si4+, Fe3+, Na+ и К+. Алюминатная фаза быстро реагирует с водой и может вызвать нежелательно быстрое схватывание, если не добавлен контролирующий схватывание агент, обычно гипс.
Ферритная фаза составляет 5—15 % обычного цементного клинкера. Это — четырёхкальциевыйалюмоферрит, сокр. 4СaAFS (4CaO*Al2O3*Fe2O3*SiO2), состав которого значительно меняется при изменении отношения Al/Fe и размещении в структуре инородных ионов. Скорость, с которой ферритная фаза реагирует с водой, может несколько варьировать из-за различий в составе или других характеристиках, но, как правило, она высока в начальный период и является промежуточной между скоростями для алита и белита в поздние сроки.
Выдающийся учёный химик Шуляченко Алексей Романович считается отцом русской цементной промышленности. Широкое применение получила шахтная печь Антонова для обжига и производства клинкера. По вопросам цементной технологии и твердения гидравлических вяжущих много работ провели Ю. М. Бутт, С. М. Рояк, И. Ф. Пономарев, Н. А. Торопов и другие.
Виды цемента:
По наличию основного минерала цементы подразделяются:[1]
- романцемент — преобладание белита, в настоящее время не производится;
- портландцемент — преобладание алита, наиболее широко распространён в строительстве;
- глинозёмистый цемент — преобладание алюминатной фазы;
- магнезиальный цемент (Цемент Сореля) — на основе магнезита, затворяется водным раствором солей;
- кислотоупорный цемент — на основе гидросиликата натрия
(Na2O·mSiO2·nH2O), сухая смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла.
В подавляющем большинстве случаев под цементом имеют в виду портландцемент и цементы на основе портландцементного клинкера. В конце ХХ века количество разновидностей цемента составляло около 30.[1]
По прочности цемент делится на марки, которые определяются главным образом пределом прочности при сжатии половинок образцов-призм размером 40×40×160 мм, изготовленных из раствора цемента состава 1:3 с кварцевым песком. Марки выражаются в числах М200 — М600 (как правило с шагом 100 или 50) обозначающим прочность при сжатии соответственно в 100—600 кг/см² (10—60 МПа).
Цемент с маркой 600 благодаря своей прочности называется «военным» или «фортификационным» и сто́ит заметно больше марки 500. Применяется для строительства военных объектов, таких как бункеры, ракетные шахты и так далее.
Также по прочности в настоящее время цемент делится на классы. Основное отличие классов от марок состоит в том, что прочность выводится не как средний показатель, а требует не менее 95 % обеспеченности (то есть 95 образцов из 100 должны соответствовать заявленному классу). Класс выражается в числах 30—60, которые обозначают прочность при сжатии (в МПа).
Производство цемента.
Цемент получают тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер — продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.
Технические требования к изделию
Цемент должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и изготавливаться по технологическому регламенту, утвержденному предприятием-изготовителем.
2.1 Общие технические требования
Цементы должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и нормативного документа на цемент конкретного вида или группу конкретной продукции по технологическому регламенту, утвержденному изготовителем.
2.2 Показатели качества
Показатели качества, установленные в нормативных документах на цементы, подразделяют на обязательные и рекомендуемые.
Номенклатура обязательных показателей качества для цементов приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Номенклатура обязательных показателей качества для цементов
| Наименование показателя, единица измерения | Вид цемента | |
| Прочность на сжатие и изгиб, Мпа | Все цементы | |
| Вещественный состав, % | Все цементы | |
| Равномерность изменения объема | Все цементы на основе портландцементного клинкера, кроме тампонажных | |
| Время загустевания, мин | Цементы тампонажные | |
Плотность цементного теста, г/см 
| Цеметытампонажные | |
| Самонапряжение, МПа | Цементы напрягающие | |
| Продолжение таблицы 1 | ||
| Линейное расширение, % | Цементы расширяющиеся, напрягающие, безусадочные | |
| Тепловыделение, кал/г | Цементы для гидротехнических сооружений | |
| Водоотделение, % или мл | Цементы для строительных растворов, дорожные, тампонажные | |
| Содержание оксида магния МgО в клинкере, % | Все цементы на основе портландцементного клинкера | |
Содержание оксида серы (VI) SO  , %
| Все цементы на основе портландцементного клинкера | |
Содержание хлор-иона Сl  , %
| Все цементы на основе портландцементного клинкера | |
Содержание шестивалентного хрома Сr  , %
| Портландцемент для производства асбестоцементных изделий | |
Содержание оксида алюминия Аl  O , %
| Все цементы на основе глиноземистого (высокоглиноземистого) клинкера | |
| Минералогический состав, % | Цементы на основе портландцементного клинкера - сульфатостойкие, тампонажные, цементы для труб, шпал, опор, мостовых конструкций | |
| Удельная эффективная активность естественных радионуклидов, Бк/кг | Все цементы | |
Показатели качества: сроки схватывания, тонкость помола, подвижность цементно-песчаного раствора, растекаемость цементного теста, гидрофобность, водонепроницаемость, сульфатостойкость, морозостойкость, огнеупорность, коррозиестойкость, содержание в клинкере свободного оксида кальция, щелочных оксидов и нерастворимого остатка, потери массы при прокаливании являются рекомендуемыми.
При разработке нормативных документов на новые виды цементов отдельные рекомендуемые показатели качества могут быть установлены как обязательные.
Значение обязательных и рекомендуемых показателей качества устанавливают в нормативных документах на цемент конкретного вида или группу конкретной продукции в зависимости от их назначения и с учетом требований настоящего стандарта.
Цементы на основе портландцементного клинкера не должны содержать хлор-иона более 0,1 %, а содержание оксида серы (VI) должно быть не менее 1,0 и не более 4,0 % массы цемента.
2.3 Требования к материалам
Для производства цементов применяют:
- клинкер, изготовленный в соответствии с требованиями технологического регламента. Клинкер нормированного минералогического состава применяют в случаях, когда это предусмотрено нормативными документами на специальные цементы;
- гипсовый камень по ГОСТ 4013. Допускается применять другие материалы, содержащие сульфат кальция, по соответствующим нормативным документам;
- добавки минеральные, добавки технологические и регулирующие основные свойства цемента по соответствующим нормативным документам.
2.4 Отбор проб
Отбор проб выполняют по ГОСТ 30515.
В рабочем журнале записывают вид и состояние тары, в которой доставлена проба.Пробы цемента до испытания хранят в сухом помещении при относительной влажности воздуха не более 50%.
Перед испытанием каждую пробу цемента просеивают через сито с сеткой N 09 по ГОСТ 6613. Остаток на сите взвешивают и отбрасывают. Массу остатка в процентах, а также его характеристику (наличие комков, кусков дерева, металла и пр.) заносят в рабочий журнал. После просеивания пробу цемента перемешивают.
При изготовлении стандартного цементного раствора применяют стандартный полифракционный песок (далее - песок) по ГОСТ 6139. Могут применяться другие пески, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 6139 по соответствию эталонному песку, при этом содержание SiO в стандартном песке должно быть не ниже 96%.
Для приготовления цементного теста, изготовления и хранения образцов применяют водопроводную воду. Сосуд для отмеривания или взвешивания воды тарируют в смоченном состоянии.
При проведении приемосдаточных, сертификационных и иных контрольных испытаний, а также сравнительных испытаний применяют дистиллированную воду, соответствующую ГОСТ 6709 в части требований к массовой доле ионов хлора и кальция.
Перед испытанием цемент, песок и воду выдерживают до принятия ими температуры помещения.
Испытания следует проводить в помещениях с температурой воздуха (20±2) °С и относительной влажностью не менее 50% при изготовлении образцов для определения прочности, не менее 65% - при определении сроков схватывания и равномерности изменения объема и не более 65% - при определении тонкости помола.
Температура и влажность воздуха помещений должны ежедневно отмечаться в рабочем журнале.
Температура в камере (шкафу) влажного хранения должна быть (20±1) °С, относительная влажность - не менее 90%. Температуру и влажность следует регистрировать непрерывно или периодически не реже, чем через каждые 4 ч.
Цемент и песок взвешивают, воду взвешивают (отмеривают) с погрешностью, не превышающей указанную в таблице 2.
Таблица 2 - Взвешивание воды в граммах
| Наименование материала | Погрешность взвешивания (±) |
| Цемент для определения: | |
| - тонкости помола | 0,01 |
| - сроков схватывания и равномерности изменения объема | |
| - прочности | |
| Песок | |
| Вода | 1 (1 мл) |