Ippsp.ru

Проектирование и ремонт
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия

ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия

ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия

Невозможно осуществлять возведение зданий и сооружение различных строительных объектов без использования связующих материалов. После смешивания с водой они представляют пластичную массу, которая постепенно твердеет. Одним из наиболее востребованных стройматериалов является цемент. ГОСТ, зарегистрированный под номером 31108 в 2003 году, регламентирует технические характеристики цементов, произведенных на базе портландцементного клинкера. Документ также содержит требования по изготовлению цементных составов. Рассмотрим подробно главные положения.

Состав

В состав тампонажного цемента входит измельченная основа клинкера с гипсом. Применяют и компоненты, которые воздействуют на определенные свойства материала. На рынке представлены различные подвиды раствора для нефтяных и газовых скважин:

  1. Песчанистые. В состав смеси входит кварцевый песок с гипсом. Соотношение компонентов для «холодных» скважин — 20%. Для «горячих» — 50%.
  2. Гигроскопический с добавкой триэтаноламина.
  3. Солестойкий. Применяется в местах с высокой концентрацией солей в грунтовых водах. Кварцевый песок, входящий в состав цементного раствора, предупреждает появление коррозии.
  4. Утяжеленный. При производстве перемешивают клинкер и утяжеляющие добавки: железную руду в форме магнетитов, гематитов, шпальтов.

В горячей скважине цемент затвердевает быстрее, характеризуется повышенной прочностью благодаря низкому проценту СзА.

По химико-минералогическому составу тампонажный цемент схож с портландцементом. Но минералогическая клинкерная основа на разных производствах отличается. Клинкеры для холодных скважин обладают следующими характеристиками:

  1. Высоким содержанием трехкальциевого силиката (57-60%) при низкой концентрации СзА (4-7%). Тонко измельченный клинкер обеспечивает высокую активность цемента на стадии отвердевания и необходимую скорость схватывания.
  2. Повышенным содержанием трехкальциевого алюмината (12-13%). Это способствует быстрое схватывание и затвердевание состава.

Тампонажный цемент, затворенный водой на 50%, дает подвижную пульпу, которую накачивают насосами в скважины. Нужно, чтобы твердый камень из портландцемента обладал высокой начальной прочностью. Чтобы регулировать сроки застывания, в состав включают гипс. Его дозировку подбирают исходя из компонентов клинкерной основы и степени помола.

Тампонажный портландцемент обладает рядом особенностей:

  • водостойкость — возможность застывания под водой;
  • сочетание с различными наполнителями;
  • быстрое затвердевание.

Вне зависимости от условий окружающей среды он сохраняет свою целостность и прочность длительное время.

Читайте так же:
Марка цемента для бетона м100

Изменения физических свойств [ править | править код ]

При смешивании цемента и воды цементные частицы окружаются водой, которая составляет 50—70 объёмных процентов смеси. В результате химической реакции гидратации начинается образование иглообразных кристаллов. Спустя 6 часов образуется достаточное количество кристаллов и между цементными частицами формируются пространственные связи. Так происходит загустевание (схватывание) цементной смеси. [3] Процесс схватывания, вероятно, обеспечивается избирательной гидратацией клинкерных минералов C3A и C3S, а также развитием оболочек вокруг цементных зёрен и взаимной коагуляцией составных частей цементного теста. [11] Через 8—10 часов объём цементной смеси заполняет скелет иглообразных кристаллов, образованный преимущественно продуктами гидратации алюминатов C3A, поэтому такая структура называется алюминатной. С этого момента начинается застывание и набор прочности, которые связаны с формированием силикатной структуры, образующейся в процессе гидратации клинкерных минералов C3S и C2S. Результатом реакции силикатов и воды становятся очень малые кристаллы, объединяющиеся в гомогенную тонкопористую структуру, которая и определяет итоговую прочность цементного камня. Примерно через сутки силикатная структура начинает вытеснять алюминатную, а спустя 28 суток — полностью вытесняет её. [5] На практике формирование рыхлой алюминатной структуры из гидросиликата кальция в процессе схватывания отрицательно влияет на прочностные характеристики цементного камня. Поэтому в цементный клинкер вводится гипс, количество которого ограничивается допустимой концентрацией ангидрида серной кислоты SO3 в цементе по весу. [

3] Гипсовая добавка замедляет образование гидроалюмината кальция и каркас гидратированного цементного теста формируется за счёт гидросиликата кальция. [11]

Гидратация цемента в период схватывания характеризуется выделением теплоты: в начале схватывания происходит быстрый подъём температуры, а в конце схватывания наблюдается температурный максимум. Скорость схватывания находится в зависимости от температуры окружающей среды. При низких температурах схватывание замедляется. При повышении температуры скорость схватывания увеличивается, однако при значениях температуры выше 30 °C может наблюдаться обратный эффект. [11]

Для полной гидратации цементного зерна необходимо количество воды, составляющее 40 % от его массы. При этом из указанного количества воды 60 % (или 25 % от массы цемента) будут химически связаны с цементом, а 40 % (или 15 % от массы цемента) останутся в порах геля. [12] Средняя величина удельного веса продуктов гидратации в насыщенном водой состоянии составляет 2,16. [13] Та часть воды (25 % от массы цемента), которая вступает в химическую реакцию с цементом, претерпевает объёмную контракцию (сжатие) в процессе реакции, составляющую примерно 25 % от её объёма. В итоге образующийся цементный камень частично уменьшается в объёме. Этот процесс называется усадкой, а величина уменьшения объёма — объёмом усадки. [12]

Читайте так же:
Марка цемента для подвала

При полной гидратации цементного клея объём пор будет составлять примерно 28 [15] —30 [12]  % от объёма образующейся структуры геля. При этом величина пористости геля в основном не зависит от водоцементного отношения смеси и степени гидратации, а является характерным показателем для марки цемента. [16] Размер гелевых пор составляет примерно 1,5—2 [15] (1—3 [17] ) нм в диаметре. [

4] Часть общего объёма цементного теста, которая не заполнена продуктами гидратации, образует взаимосвязанную систему капиллярных пор, беспорядочно распределённых по всему цементному камню. Капиллярная пористость цементного камня находится в прямой зависимости от водоцементного отношения смеси и в обратной зависимости от степени гидратации. Чем больше величина водоцементного отношения, тем больше капиллярных пор. В то же время по мере роста степени гидратации цемента будет уменьшаться объём капиллярных пор. Размер капиллярных пор составляет примерно 1,27 мкм. [19]

Структурно продукты гидратаци представляет собой гель, а сам процесс гидратации классифицируется как гелеобразование. [5] В процессе гидратации значительно увеличивается площадь поверхности твёрдой фазы цементного геля, что влечёт за собой повышение адсорбции свободной воды. При этом сохраняется расход воды в реакциях гидратации. Следствием этих двух процессов становится самовысушивание — явление уменьшения относительной влажности в цементном тесте. Самовысушивание снижает степень гидратации, поэтому для нормального протекания процессов твердения цементного теста необходимо поддерживать уровень влажности, как одно из условий нормального набора прочности. Процесс самовысушивания также компенсируется избытком воды при затворении цементной смеси (при значениях водоцементного отношения 0,5 и более). [20]

Применение

Как марка бетонной смеси по удобоукладываемости влияет на типичные области ее применения?

Область примененияРекомендуемые марки
Бетонные подушки под фундаменты, стяжки полаП1, Ж1
Дорожные и аэродромные покрытия, плитные фундаменты с редким армированием или без арматурыП1
Плитные фундаменты с умеренной плотностью армирования, балкиП1, П2
Массивные колонныП2
Горизонтальные конструкции с плотным армированиемП2, П3
Вертикальные конструкции с плотным армированиемП3, П4
Плиты перекрытий, трубопроводыП5
Читайте так же:
Как сделать цементные дорожки цветными

Способы вычисления остаточной влажности

Влажность и температура материала

Остаточная влажность бетонных оснований должна отвечать утвержденным нормам. Если проведена ее ошибочная оценка, то впоследствии напольные покрытия будут подвергаться отслоению.

Весовая влажность

Одним из способов измерения влажности бетонного основания является весовой метод.

Для точного определения такого показателя берется проба бетона. Этот образец измельчается, взвешивается, а затем его нагревают до температуры 100 градусов. Проба должна постоять 30-60 минут, потом ее снова взвешивают. Эту процедуру повторяют несколько раз, пока вес пробы не перестанет изменяться. Если от начального отнять конечный вес образца и перевести величину в процентное выражение, то этот показатель будет весовой влажностью основания.

Карбидно-кальцевый способ измерения

В странах Евросоюза остаточную бетонную влажность измеряют карбидно-кальцевым методом. На строительстве из различной глубины берут бетонную пробу весом 50 грамм, смешивают с карбидом кальция, который реагирует на пробу, выделяя газ, и манометром определяют давление. Далее используется таблица для расчета процента влаги.

Использование современных устройств

Влагомеры определяют диэлектрическую проницаемость материалов. Она зависит от количества влаги, которая находится в них. Затем при помощи таблиц вычисляют процент влажности. Электронные приборы RTO 600 и Hydromette Compact определяют влажность путем измерения сопротивления между электродами: их погружают в бетонное основание на расстоянии друг от друга. Такие приборы позволяют делать замеры на любой глубине и выдают точные данные. Этот способ определения влажности называется кондуктометрическим. Применение современных электронных приборов позволяет быстро и легко измерять процент влажности.

Допустимая влажность

Влажность ведет к повреждению конструкций зданий. Причиной ее возникновения является попадание осадков во время проведения строительных работ, повышенная влажность воздуха и подмывание грунтовыми водами, а также возникающий внутри элементов конструкции конденсат. Во время монтажа здания вода попадает на бетонную конструкцию, поэтому в начале строительства внутри стен и перекрытий содержится больше влаги. Затем постепенно влажность уравновешивается до уровня 4-6%.

Читайте так же:
Испытания цемента гост схватывание

Существуют допустимые значения влажности для разных материалов:

  • для кирпича – 2%;
  • для цементного раствора – 4%;
  • для бетона – 5,5%.

Влажность бетона и древесины определяется сушильно-весовым методом, но он довольно трудоемкий. Использование влагомеров позволяет измерить ее показатели косвенным путем. Этот прибор определяет не количество влаги в материале, а указывает на параметры, которые с ней связаны. Затем их переводят в величину влажности.

Цемент AKKERMANN 600

Портландцемент Akkermann М600 Д0

Цемент изготавливают на современном производстве ООО «АККЕРМАНН ЦЕМЕНТ» в г.Новотроицк и ООО «ГОРНОЗАВОДСКЦЕМЕНТ » в г.Горнозаводск – все это концерн «ЮУГК » Akkermann. Концерн имеет собственные карьеры с высококачественным сырьем (высокое содержание кальция и низкое количество посторонних загрязняющих примесей).

ПРЕИМУЩЕСТВА ЦЕМЕНТА

  1. Состоит на 100% из цементного клинкера. Прочен и долговечен.
  2. Схватывается, твердеет, сохнет за короткий срок.
  3. Повышенная устойчивость к температурным перепадам, водному воздействию.
  4. Однородный светло-серый цвет цемента позволяет использовать его для облицовки конструкций.
  5. Высокое качество поверхности готового бетонного изделия, за счет повышенной водонепроницаемости.
  6. Пониженная хрупкость конструктивных элементов.
  7. Эффективен при аварийных, срочных и восстановительных работах.
  8. Разрешен к использованию на аэродромах, мостах, ж/д путях, в железобетонных трубах и опорах ЛЭП.

ВАЖНО! Только цемент без добавок гарантирует производителям изделий качество от партии к партии! В любом цементе с добавками варьируется их количество и содержание.

ЭКОНОМИЯ. Для приготовления обычных бетонов при проведении рядовых строительных работ, Вам потребуется большее количество цемента за счет высокой марки – М600. Вы сэкономите свои деньги!

ПРИМЕНЕНИЕ

Особенно интересен цемент М600 производителям разных штучных изделий (тротуарная плитка, бордюры, ячеистый бетон неавтоклавного твердения, камень и пр.) и малых архитектурных форм, т.к. позволяет значительно быстрее производить расформовку готовых изделий.

Данный цемент позволяет получить качественный высокопрочный бетон с быстрым твердением, что играет важную роль при:

  • производстве высокопрочных и долговечных бетонов (класса B30 и выше);
  • устройстве фундаментов и перекрытий;
  • устройстве стяжек для пола;
  • грубом выравнивании полов и потолков;
  • срочных аварийных работах и пр.

Применяется при производстве ответственных бетонных и железобетонных конструкций в промышленном строительстве, где предъявляются высокие требования к водостойкости, морозостойкости, долговечности.

Читайте так же:
Можно цемент наносить кистью

ПРАВИЛА ПРИГОТОВЛЕНИЯ

Расход воды и цемента рекомендуется корректировать при применении мелкого или крупного песка, изменении влажности заполнителей и использовании химической добавки. Бетонные работы рекомендуется проводить при температуре окружающей среды выше 0 градусов.

УСЛОВИЯ ХРАНЕНИЯ

Транспортировка и хранение цемента должны осуществляться в соответствии с ГОСТ 30515-2003 и обеспечивать сохранность упаковки, а также защиту от влажности и загрязнения посторонними примесями.

Практические рекомендации для снижения расслоения

Исключить возможность расслоения стройматериала можно с помощью простых правил:

  • Соблюдать правильные пропорции раствора и добавления пластифицирующих добавок. Стабилизаторы и добавки с тонкомолотыми частицами уменьшают склонность к появлению водоотделения.
  • Снижают вероятность расслоения правильная транспортировка и выкладка бетона.
  • Назначать нужное количество мелкого заполнителя в составе и сокращать расход воды затворения путем использования пластификаторов, тогда расслаиваемость сводится к минимуму — 5% для тяжелого бетона и 10% — легкого.
  • Осуществлять тщательное перемешивание всех компонентов. Консистенция должна быть вязкой.
  • Производить «прокалывание» бетона сразу после его заливки, чтобы в толще бетона не остался воздух.
  • Проводить заливку без длительных перерывов, чтобы исключить попадание пыли и грязи на верхний слой.
  • Вибрировать и уплотнять бетон согласно инструкции и ГОСТам.
  • Учитывать количество арматурной стали при вибрировании раствора.
  • Не допускать проведения заливки с большой высоты.
  • Контролировать температуру и влажность окружающей среды.
  • Не разбавлять водой доставленный бетон на стойку самостоятельно. Строители для удобоукладывания часто добавляют воду в уже готовый товарный бетон с завода, чтобы получить текучую консистенцию смеси. В результате она вступает в реакцию с уже правильными пропорциями и скапливается. К сожалению, проверить это можно только после окончания работ, простукивая молотком. Если звук глухой, значит, в тех участках пустоты.

Стандартных методов определения расслоения бетона не существует. Отслоившийся бетон оценивают зрительно, а склонность к этому процессу устанавливают в специальных емкостях кубической формы в строительных лабораториях. Раствор 10 минут вибрируют, после этого определяют отслоившийся заполнитель крупных фракций.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector