Проведенные автором исследования явлений изменения объема системы, наблюдаемых пря твердении гидравлических вяжущих, поз- волили выяснить как их причины, так и закономернссти. В результате удалось обнаружить тесную связь наблюдаемых в этих условиях изменений суммарного объема системы «цемент + вода + добавки, - не только с протекающими в системе определенными химическими процессами, по и с целым рядом технически важных свойств вяжущих, и, в первую очередь, с их механической прочностью. Одновременно была выработана простая методика наблюдения и оценки изменения объема Такой системы, сокращенно именуемого далее контракцией.
Явление контракции при твердении некоторых цементов было замечено давно, однако до настоящего времени оно не было достаточно хорошо исследовано, вследствие чего как причины его, так и связь с другими свойствами цементов и, тем более, практическое его значение оставались неизвестными.
Обычные определения «усадки и «набухания цементов, т. е. определения изменений наружных размеров образцов имеют дело с принциппально иными явлениями.
Методика
Навеску испытуемого цемента в 50-500 г тщательно смешивак)т в ступке с 40-50% по весу воды и, если требуется, с Исследуемыми добавками. Навеску полученного теста, отвечающую определенному количеству сухого цемента при данном водоцементном отношении, помеи1,ают в стеклянный или металлический сосуд объемом 0,25 - 0,5 л (например, обычную бутыд-« ку), имеющий сверху измерительную трубку - бюретку, и заполняют сосуд водой. В начале опыта устанавливают мениск (уровень) на нуле и отмечают температуру. Регистрируя иоложение уровня при последующих наблюдениях, получают характеризующую свойства вяжущего кривую контракции, как функцию времени. Последнее на графике удобно изображать в логарифмическом масштабе. В течение опыта предохраняют уровень воды
от испарения, а при отсчетах вводят поправку на температуру. В случае надобности исследуют аналогичным образом раствор или бетон; могущие мешать отсчетам пузырьки воздуха удаляют предварительным эвакуированием. Стеклянные сосуды предохраняют от разрушения нанесением на внутренние стенки слоя битума.
Особым преимуш еством данного способа является отсутствие необходимости Б отдельных образцах и опытах на различные сроки твердения вяжуп;его. , , ,
Как показано ниже в примерах, предлагаемый способ дает возможность достаточно быстро и просто, без специального оборудования и многочисленных индивидуальных образцов, оценивать ряд практически важных свойств гидравлических вяжущих материалов, непрерывно наблюдать течение процессов, имеющих место при их твердении и находить способы и пути изменения свойств этих материалов в желаемом направлении.
Примеры применения описываемого способа
1. Различие типов цементов. Портланд-цементы без добавок при комнатной температуре- дают (контракцию) в-пересчете на 300 г цемента: в 3 -дня - порядка 3-9 мл, в 7 дней-5-12 мл, в 28 дней -7- 17 мл, в зависимости от качества цемента (см. далее).
Глиноземистые цементы дают резкое сжатие через 12-30 часов после смещения с водой - около 20-30 мл на 300 г цемента. Дальнейшее нарастание контракции идет медленно.;
Шлако-портланд-цементы дают различные кривые, в зависимости от . активности шлака и качества клинкера.
Пуццолановые цементы дают малую контракцию в первые дни и быстрый ее рост в последующие.
; 2. -Различие активностей (царок.) цементов одного и того же типа. Цементы одного типа и завода дают тем
ббльщую контракцию, чем выше их марка. Например, портланд-цементы Новороссийского завода «Октябрь марки «250, «300, «400 и «500 показали контракцию на 300 г цемента - соответственно - в 3 дня -4,0; 4,8; 5,4 и 6,9 мл, а в 7 дней - 5,4; 6,8; 8,0 и 9,6 мл.
В общем кривая контракции аналогична кривой нарастания ме-. ханической прочности на сжатие, хотя и не идентична с ней.
3.Оценка содержания инертных добавок. При постоянстве качества клинкера контракция для цементов, содержащих так называемые инертные добавки, например, для песчанистых цементов, снижается параллельно снижению содержания в смеси клинкера.
4.Оценка тонкости помола и теплоты гидратации цементов. Для цементов одного типа контракция растет параллельно увеличению тонкости помола цемента. Кривая контракции во времени близко соответствует кривой выделения тепла при гидратации в тех же температурных условиях.
5.Оценка влияния длительного хранения цемента. Длительное хранение, цементов, сопровождающееся снижением их активности, одновременно резко снижает и замедляет наблюдаемую при применении описанной методики контракцию. Например, для портланд-цемента завода «Коммунар пятимесячное хранение снизило контракцию в 7 дней с 9,4 до 7,7 мл на 300 г. Механические испытания показали, что марка цемента снизилась с «500 до «400.
6.Оценка влияния добавок. Ускорение нарастания прочности многих цементов при введении надлежащих дозировок хлористого кальция и других веществ сопровождаетсяпараллельным ускорением и увеличением наблюдаемой контракции. Этим путем можно легко и быстро подобрать подходящие добавки и дозировку их. Например, определение.м контракцйи было найдено, что добавка 2%1 поваренной соли оказывается весьма благоприятной для определенной партии портланд-цемента завода «Гигант в интервале 1-7 дней, но непригодна для ряда других цементов.
7.Оценка влияния температуры. Ускорение или замедление твердения цемента, раствора или бетона при изменении температуры твердения также сказывается в соответствующем изменении скорости нарастания контракции.
8.Оценка активности гидравлических добавок, шлаков и т. п. Гидравлические свойства трепелов, доменных шла--Х 67240
ков и т. п., проявляющиеся в их смесях с возбудителями - известью, гипсом и т. п., легко обнаруживаются при применении описанной методики по характеру контракционной кривой.
Предмет изобретения
1.Способ определения качества цементов, отличающийся тем, что смесь цемента и воды помещают в градуированный сосуд и по изменению уровня (смеси судят о качестве цемента.
2.Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что в смесь вводят различные добавки, применяемые к цементам при изготовлении растворов и бетонов.
