Новости

Новости

Метод определения совместимости цемента и добавок


Самым прямым методом оценки совместимости цемента и добавок является метод осадки конуса (OK). В настоящее время во всем мире специалисты активно изучают другие методы для оценки совместимости цемента и СП для того, чтобы быстро и без сложного оборудования получать достоверные результаты эффективности СП, вводимого в состав цементного теста или раствора. Разработанные методы исследования OK также достаточно часто используют при изучении влияния химических добавок на пластичность цементного теста.
Метод осадки конуса бетона (далее: ОК)

Для измерения OK используется стандартный усеченный конус высотой 30 см с диаметром нижнего отверстия 20 см и диаметром верхнего отверстия 10 см. Процесс измерения; при отсутствии изменений в составе бетона и В/Ц конус устанавливают на гладкий металлический лист и заполняют его бетонной смесью через воронку в три слоя одинаковой высоты, каждый слой уплотняют штыкованием металлическим стержнем 25 раз (в обычном конусе): конус во время наполнения и штыкования должен быть плотно прижат к листу. После уплотнения бетонной смеси в конусе воронку снимают, а избыток смеси срезают кельмой вровень с верхними краями конуса. Осадку конуса бетонной смеси определяют, укладывая металлическую линейку ребром на верх конуса и измеряя расстояние от нижней грани линейки до верха бетонной смеси с погрешностью до 0,5 см. Растекаемость раствора определяют по диаметру горизонтального круга. В процессе исследования измеряют OK свежеуложенного бетона и бетона в процессе твердения (через 0.5 ч, I ч и т.д.). Чем больше значение круга растекаемости, тем лучше расплыв конуса бетона; чем меньше потери расплыва конуса во времени, тем лучше совместимость цемента и СП в бетоне.
OK бетона в зависимости от вида и соотношения крупного и мелкого заполнителей, типа мешалки и других факторов имеет плохую воспроизводимость, а расход материалов для проведения испытаний (цемент, песок, щебень и добавки) достаточно большой. Этот метод, в основном, используется на строительной площадке.
Метод осадки мини-конуса бетона

Метод мини-конуса позволяет определить осадку цементного теста или раствора. Во всем мире специалисты широко используются конус для исследования, однако размеры используемых конусов существенно варьируются. Выделяют следующие общие показатели для оценки осадки бетона: расплыв конуса раствора - средний диаметр лепешки растекшегося раствора; площадь растекшегося раствора - площадь лепешки растекшегося раствора; относительная площадь течения - отношение диффузионной кольцевой площади растекшегося раствора (из площади лепешки вычитают площадь дна используемой формы) на площадь дна используемой формы. Чем выше значения расплыва конуса, площадь растекшегося раствора или относительная площадь течения, тем более высокой совместимостью обладают цемент и СП.
Для определения вязкости цементного раствора Kantro D.L. был изобретен метод мини-осадки конуса в начальный момент времени. Принцип измерения аналогичен методу OK, а размеры конуса составляют: диаметр верхнего отверстия 19 мм, диаметр нижнего отверстия 38мм, высота - 57 мм; После заполнения конуса тестом или раствором его снимают и через 1 минуту измеряют диаметр расплыва.
Zhor J. и Bremner T.W. модернизировали этот метод при исследовании влияния воздухововлекающих добавок на характеристики цементных растворов, применив органическое стекло (плексиглас), которое устанавливали на весы. После снятия конуса определяют вес раствора и степень воздухововлеченности; через 2 часа определяют площадь затвердевшего раствора на стекле.
Также выделяют следующие размеры конусов для измерения подвижности растворов: в соответствии с GB/T 8077 - диаметр верхнего отверстия 60 мм. диаметр нижнего отверстия 100 мм, высота 60 мм; в соответствии с UNI 7044 -диаметр верхнего отверстия 75 мм, диаметр нижнего отверстия 100 мм, высота 60 мм; по японским стандартам - диаметр верхнего отверстия 75 мм, диаметр нижнего отверстия 90 мм, высота 40 мм. В большинстве случаев для определения подвижности в Японии используют цилиндры размерами: d=50 мм, H=100 мм для цементного раствора и d=50 мм, Н=51 мм для цементного теста.
Метод конуса

Существует много видов конусов для определения расплыва цементного раствора и теста, но принцип их применения подобен и заключается в измерении времени истечения свежеуложенного раствора или теста из конуса. Чем короче срок истечения, тем выше подвижность раствора. По форме основания конусы подразделяются на круглые и квадратные.
Круглый конус

Обычно круглые конусы используются для определения подвижности цементного теста, в ряде случаев - для цементного раствора. Согласно требованиям японского строительного стандарта (JSCE-F531) размеры J-образного конуса для измерения подвижности цементного раствора составляют: диаметр верхнего отверстия 100 мм, диаметр нижнего отверстия 8 мм, высота 35 мм.
Размеры конуса в соответствии со стандартом США ASTM С939 приведены на рис. 5.2. С помощью данного прибора определяют расплыв растворов с высокой подвижностью; также данный метод широко используется на строительных площадках и в лабораториях.

Испытание с помощью Marsh конуса является нестандартным методом, наиболее часто используется для тампонажных цементов. Объем данного конуса составляет 1 л, диаметр нижнего отверстии - 5 мм. В ходе испытания определяют время истечения раствора из конуса.
Ferrais С. F. обнаружил, что время истечения раствора из Marsh конуса не зависит от вязкости, определенной с помощью реологического прибора в лаборатории; предположительно, оно зависит от силы трения, расслоения бетонной смеси и других факторов.
Размер конуса, используемого при испытаниях бетона (Ferrais С. F. и другими), немного больше: общая длина 615 мм, длина вывода 150 мм, диаметр верхнего отверстия 230 мм, диаметр нижнего отверстия 75мм. С помощью данного конуса можно определять подвижность для бетона с размером частиц до 20 мм.
Прямоугольный конус

Прямоугольный конус часто используется для определения свойств раствора. Форма и габаритные размеры в-образного конуса для определения свойств цементных растворов согласно японскому строительному стандарту (JSCE) приведены на рис. 5.3.