Испытания цемента

Цемент – один из самых популярных строительных материалов. Он является неорганическим вяжущим веществом, которое для получения пластичной массы объединяется с водой. Также это могут быть соляные растворы и другие жидкости. Благодаря своим характеристикам и особенностям цемент применяется для изготовления бетона. С учетом того, что материал является гидравлическим вяжущим, при контакте с влагой он становится прочнее. Это отличает его от других вяжущих, обретающих твердость на воздухе.

Как и любой другой строительный материал, цемент перед поступлением в продажу должен быть проверен на соответствие требованиям. Для этого организуются испытания, которые доверяются сертифицированным организациям. Они проводятся в лабораторных условиях, с применением специального оборудования. Центр сертификации «АНО МЦК» оснащен всем необходимым для испытаний цемента и других строительных материалов. В рамках тестирования образцов нами учитываются текущие нормы и стандарты.

Виды испытаний цемента

На основании требований, которые устанавливаются государством, в рамках испытания цемента проверяется несколько ключевых свойств. К ним относятся:

1. Предел прочности при изгибе и сжатии.
2. Тонкость помола.
3. Нормальная густота и время, которое требуется для схватывания.
4. Степень равномерности изменений в объеме.

Показатели, вычисляемые во время испытаний, зависят в том числе от состава цемента, структуры минералов, из которых он изготавливается, а также присутствия добавок и их особенностей.

Предел прочности при изгибе и сжатии

Во время испытания цемента первым делом проверяется его прочность на сжатие и изгиб. Для проведения тестов изготавливаются балочки с размером 40x40x160 мм. Приготовление раствора осуществляется из расчета одна часть цемента на три части монофракционного песка. На основании данных, полученных при испытании на сжатие, формируется марка цемента. Для ускорения проверки показателей используется пропаривание.

С этой целью в камере размещают формочки с раствором – их размер должен соответствовать размерам стандартных балочек. В таких условиях их выдерживают 5 часов. После этого, на протяжении 3 часов, температура постепенно поднимается до 80 °C. В таком состоянии образцы выдерживаются еще 8 часов, далее их оставляют на 2-3 часа для остывания.

Остывшие образцы проверяют на изгиб посредством прессования. Оставшиеся фрагменты балочек проверяются на сжатие. При подведении итогов учитывается среднее значение, полученное по итогам проверки нескольких образцов. Производители обязуются указывать предельную прочность цемента, установленную после 30 дней твердения.

Тонкость помола

Показатель тонкости помола представляет собой удельную поверхность, которая вычисляется в см², а также остаток, образующийся на сите No009. В нормальных условиях он не должен превышать 15% от общего веса пробы. Характеристика оказывает непосредственное влияние на время, которое необходимо для схватывания цемента. Чем она выше, тем быстрее происходит процесс.

Испытание может осуществляться как по остатку на сите, так и по удельной поверхности. В первом случае проба дезагрегируется, отстаивается, после чего просевается на сите. Для вычисления тонкости по значению удельной поверхности используется колба Ле Шателье. После ее подготовки проба помещается в нее равными частями – далее снимаются показатели жидкости и вычисляется плотность.

Определение удельной поверхности осуществляется при помощи устройства серии ПСХ. Чтобы провести точные расчеты, измерения также проводятся на системе Ле Шателье. На последнем этапе выполняют камеральную обработку данных. В среднем испытание занимает 1 день.

Нормальная густота и время схватывания

Нормальная густота цемента также называется водопотребностью. Для ее определения используется прибор Вика, оснащенный наконечником укороченной иглы. Для испытания требуется 500 г цемента, а также определенное количество воды, требуемое для получения раствора стандартной густоты. Смешивание раствора осуществляется в смесителе.

Полученная смесь переносится в специальное кольцо – остатки срезаются ножом. С момента фиксации начала затворения отсчитывается 4 минуты, после чего пестик погружается в раствор. Спустя 30 секунд замеряется глубина погружения. В итоге, оптимальным состоянием считается то, при котором от кончика пестика до дна остается не меньше 7 мм. Показатель выражается в процентном соотношении воды и массы цемента.

В рамках испытаний, направленных на определение схватывания, также применяется прибор Вика. С его помощью производится обработка смеси путем опускания иглы и фиксации глубины погружения. Шаг повторяется несколько раз, каждые 10 минут. При этом между погружениями раствор убирается в камеру, где ему обеспечиваются оптимальные условия хранения. При анализе времени схватывания учитывается начало и конец процесса.

Равномерность изменения объема

Равномерностью изменения объема называют способность цемента затвердевать без серьезных деформаций – к ним относятся все нарушения, которые превышает допустимые показатели. Известно, что во время твердения цементной смеси могут происходить искривления, а также разрушение структуры вследствие появления трещин. Чтобы своевременно выявить подобные процессы, не обойтись без проведения испытаний цемента в сертифицированной лаборатории.

Для их выполнения берется определенное количество раствора, помещаемого в кольца Ле Шателье. Они закрываются пластинами с пригрузом и остаются на хранении в течение 24 часов. Далее измеряется расстояние d, кольца кипятятся и оставляются на время, необходимое для остывания до комнатной температуры. На финальном этапе измеряется расстояние f. Цемент можно считать соответствующим требованиям по равномерному изменению объема только в том случае, если разница между показателями составляет не больше 10 мм.

Особенности подготовки образцов

Отобранная для испытаний проба доставляется в лабораторию в специальной, плотно закрывающейся таре. Это позволяет защитить цемент от воздействия влаги, а также загрязнений посторонними примесями. В дальнейшем, до начала проверок, образец хранится в сухом помещении. Также перед испытаниями все взятые пробы просеиваются через сито, чтобы определить массу остатка и зафиксировать ее в журнале.

Проведение испытаний согласно требованиям осуществляется при оптимальной температуре воздуха, которая не должна превышать +23 °C, а также с относительной влажностью 50% и выше. Проба цемента также выдерживается до принятия температуры помещения. Все данные подготовки отмечаются в соответствующем документе, который прилагается к итогам испытаний.