Водоотделение цемента

Водоотделение цементного теста (водоотделение цемента) — параметр качества цемента.

Определение термина «водоотделения цемента» по прил. А ГОСТ 30515-2013 «Цементы. Общие технические условия» — количество воды, отделившейся при расслоении цементного теста, хранившегося в нормированных условиях, вследствие седиментационного осаждения частиц цемента.

После затворения цемента водой под действием силы тяжести начинается оседание частиц цемента, визуально это проявляется в появлении слоя воды над цементным тестом. Очевидно, что грубодисперсные цементы с большим средним диаметром частиц и меньшей удельной поверхностью будут обладать более высоким водоотделением. Цементы с большим содержанием трехкальциевого алюмината обладают меньшим водоотделением.

Водоотделение цементного теста зависит от химического состава цемента, степени дисперсности цемента, водоцементного отношения, наличия химических добавок в цементе или воде затворения, а также времени перемешивания цементного теста и времени от начала испытания.

1. Влияние химического состава цемента на водоотделение

С увеличением содержания в цементе трехкальциевого алюмината С3А водоотделение цемента уменьшается: С3А быстро гидратируясь и взаимодействуя с гипсом ускоряет структурообразование цементногот теста. Повышение водоудерживающей способности может достигаться введением в цемент активной минеральной добавки, например трепела, глины (в частности бентонита), диатомита опоки. Введение молотых гранулированных доменных шлаков оказывает обратный эффект.

2. Влияние степени дисперсности цемента на водоотделение

3. Влияние водоцементного отношения на водоотделение

Согласно требованиям п.5.1.2  ГОСТ 30515-2013  водоотделение является обязательным параметром качества тампонажных цементов, цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий, цемента для строительных растворов.

Высокое водоотделение цемента препятствует получению качественных строительных растворов на таких цементах — при быстром отделении воды раствор быстро теряет удобоукладываемость.

По ГОСТ 25328-82 «Цемент для строительных растворов. Технические условия» водоотделение цементного теста, изготовленного при В/Ц=1,0, не должно быть более 30% по объему.

Методика определения:

3.4. Водоотделение цемента определяют по следующей методике.

3.4.1. Аппаратура

Фарфоровый стакан вместимостью 1 л.
Металлический шпатель.
Технические весы.
Градуированный цилиндр вместимостью 500 мл.

3.4.2. Проведение испытаний

Отвешивают 350 г цемента и 350 г воды с точностью до 1 г. Воду выливают в фарфоровый стакан, затем в стакан в течение 1 мин высыпают навеску цемента, непрерывно перемешивая содержимое металлическим шпателем. Полученное цементное тесто перемешивают еще 4 мин и осторожно переливают в градуированный цилиндр. Цилиндр с цементным тестом ставят на стол и тотчас же отсчитывают объем цементного теста. Во время опыта цилиндр должен стоять неподвижно и не подвергаться толчкам и встряхиваниям.

Объем осевшего цементного теста отмечают через 4 ч после первого отсчета.

Коэффициент водоотделения (объемный) K в процентах вычисляют по формуле

Формула для расчета коэффициента водоотделения цемента

где а — первоначальный объем цементного теста, см3;

b — объем осевшего цементного теста, см3.

Нормируется водоотделение цемента в ГОСТ Р 55224-2012 «Цементы для транспортного строительства. Технические условия»:

5.8. Водоотделение цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий и изготовления железобетонных изделий и мостовых конструкций не должно быть более 28%.

Методика испытания на водоотделение — по ГОСТ 310.6-85 «Цементы. Метод определения водоотделения».

1. Аппаратура

Фарфоровый стакан вместимостью 1 л.
Металлический шпатель.
Весы квадрантные ВЛКТ-2 кг-М.
Градуированный стеклянный цилиндр вместимостью 500 мл по ГОСТ 1770.

2. Проведение испытания

2.1. Общие условия проведения испытания и точность отвешивания материалов должны соответствовать требованиям ГОСТ 310.1.
2.2. Отвешивают 350 г цемента и 350 г воды. Воду выливают в фарфоровый стакан, затем в стакан в течение 1 мин высыпают навеску цемента, непрерывно перемешивая содержимое металлическим шпателем. Полученное цементное тесто перемешивают еще 4 мин и осторожно переливают в градуированный цилиндр. Цилиндр с цементным тестом ставят на стол и тотчас же отсчитывают объем цементного теста. В течение всего времени испытаний цилиндр должен стоять неподвижно и не подвергаться толчкам и встряхиваниям.
Объем осевшего цементного теста (в мл) отмечают через 2 ч после первого отсчета и через каждые 30 мин при дальнейших наблюдениях. При совпадении двух последних отсчетов дальнейшее наблюдение прекращают, а содержимое цилиндра выливают.

3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Коэффициент водоотделения (объемный) в процентах вычисляют по формуле
Формула для расчета коэффициента водоотделения цемента

где а — первоначальный объем цементного теста, см3;
b — объем осевшего цементного теста, см3.
Производят два параллельных определения. Водоотделение определяют как среднее из двух определений. Отклонение в результатах параллельных определений не должно превышать 1%.

Вполне очевидно, что две вышеприведенные методики определения водоотделения цемента практически не отличаются.

В работе [1] рассмотрено влияние основных параметров качества цемента на водоотделение. В статье [2] приводятся данные, свидетельствующие, об отсутствии очевидной связи между составом цемента и водоотделением. Тогда как данные о влиянии удельной поверхности цемента на водоотделение явно неполны.

Обзор цементных заводов, поставляющих цемент для московских строек дан в [3], приведены данные и по водоотделению отдельных марок цемента.

Заключение: водоотделение цемента связано с водоотделением растворной и бетонной смеси, однако работ по уточнению параметров этой зависимости мало. Величина водоотделения цемента, определенная по вышеприведенным методикам может дать только примерное представление о величине водоотделения растворной и бетонной смесей, приготовленных на этом цементе, хотя методики могут быть применены для сравнения качества цемента разных партий.

Определение водоотделения растворной смеси проводится согласно рекомендации п.1.15 ГОСТ 5802-86 «Растворы строительные. Методы испытаний» по методике ГОСТ 10181 «Смеси бетонные. Методы испытаний». Определение обратной водоотделению величины —  водоудерживающей способности растворной смеси, проводится по п.5 ГОСТ 5802-86.

Определение водоотделения бетонной смеси — по п.7.4 ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний».

 

  1. Нормантович А.С. Регулирование процесса водоотделения цементно-водных дисперсных систем : диссертация … кандидата технических наук : 05.17.11.- Белгород, 2005.- 130 с. URL: http://tekhnosfera.com/regulirovanie-protsessa-vodootdeleniya-tsementno-vodnyh-dispersnyh-sistem
  2. Нормантович А.С., Коновалов В.М. Влияние удельной поверхности и фазового состава цемента на водоотделение
  3. Афанасьева В.Ф. Эффективность цемента: факторы качества. Технологии бетонов. №2, 2014. С12-15.

Добавить комментарий