МИ 2486-98 ГСИ. Контракция цементных материалов. Методика измерений и прогнозирования на контрактометре КД 07

ГНМЦ ГП "ВНИИФТРИ"

ОТДЕЛ МЕТРОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ


РЕКОМЕНДАЦИЯ
ГСИ. Контракция цементных материалов
Методика измерения и прогнозирования на контракциометре КД-07

МИ 2486-98

Дата введения 1.08.1998 г.


Информационные данные

Разработана Государственным научным метрологическим центром ГП ВНИИФТРИ, Отделом метрологии в строительстве
Исполнители: А. И. Марков, М. П. Польяникова

Метрологическая экспертиза проведена Отделом общих и теоретических проблем метрологии ГП ВНИИФТРИ

Утверждена ГП ВНИИФТРИ "19" июля 1998 г.

Зарегистрирована ВНИИМС "26" июля 1998 г.

Вводится с "01" августа 1998 г.


1 Область применения

Настоящая рекомендация устанавливает методику определения и прогнозирования контракции, в т.ч. ее удельного текущего значения, цементных материалов на контракциометре типа КД-07 при ускоренном определении активности цемента, прочности, морозостойкости, водонепроницаемости бетона и водоцементного отношения, обеспечивающего требуемую прочность бетона к заданному времени, прогнозировании свойств бетона в различном возрасте и экспресс-определении его состава с заданными свойствами и удобоукладываемостью.
Рекомендация разработана в развитие и дополнение МИ 1353-93 "ГСИ. Материалы цементные. Методика выполнения измерений при определении характеристик на дифференциальных контрактометрах".
Измеряемая характеристика - контракция - уменьшение абсолютного объема цементного материала в результате гидратации цемента. Удельная текущая контракция - контракция 1 г цемента к требуемому времени. При полной (возможно только теоретически) гидратации цемента ее именуют полной удельной. Сведения о контракции необходимо иметь к тем срокам, к которым оцениваются или рассчитываются (прогнозируются) вышеуказанные свойства и состав бетона.
В дальнейшем по тексту всех методик под "цементом" понимается не только цемент изготовленный на цементном заводе, но и смешанные вяжущие - СВ (смесь цемента с активными минеральными добавками, приготавливаемая на месте использования).

2 Норма погрешности

Методика обеспечивает определение и прогнозирование контракции с погрешностью не превышающей соответственно ±1,5 % и ±4,5 %.

3 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

Таблица 1

№ п.п. Наименование средств измерений, устройств и материалов Тип, нормативно-технические характеристики
1 2 3
1 Контракциометр КД-07 конструкции ГП ВНИИФТРИ (ГОСТ 10060.4)
2 Весы лабораторные По ГОСТ 24104, верхний предел измерения массы не менее 1 кг, погрешность измерения не более 1 г.
3 Мерные цилиндры По ГОСТ 1770, объемом 50 мл, ц.д. 1 и 500 мл, ц.д. 10 мл.
4 Виброплощадка лабораторная По ГОСТ 10180.
5 Смазка Солидол, отработанное машинное масло, эмульсол
6 Вода для цементного теста, бетона По ГОСТ 23732.
7 Чаша с мастерком для приготовления цементного теста По ГОСТ 310.3
8 Термометр По ГОСТ 9871, диапазон (0 ? 100) °С, ц.д. 1 °С.
9 Брусок деревянный 400 ? 50 ? 50 мм.
10 Медицинский шприц однократного применения Емкость от 5 до 10 см.

4 Методики определения и прогнозирования

4.1. Методики основаны на использовании результатов измерения на контракциометре КД-07 контракции цементного теста или бетона за 3 часа (согласно РЭ и ПС на КД-07) и расчетах по соответствующим зависимостям.
4.2. Определение и прогнозирование контракции предполагает также использование либо установленных предварительных базовых показателей для цемента конкретной видо-марки или выпускаемого конкретным заводом, либо использование табличных данных.
Базовые показатели определяют по приложению А и используют для прогнозирования контракции поступающих партий цемента до тех пор пока не изменится его видо-марка или его завод-изготовитель (поставщик). Применение базовых показателей повышает точность определения и прогноза примерно в полтора раза.
4.3. Для постоянного определения и прогнозирования контракции цемента, поступающего партиями, предварительно первую (по порядку поступления) партию принимают в качестве базовой и, в соответствии с ТО и РЭ на контракциометр КД-07, измеряют за 3 часа контракцию этого цемента массой Со, а по приложению А определяют его следующие базовые показатели:
" контракцию 1000 г цемента за 3 часа нормального твердения, т.е. ?V1о, см3;
" контракцию 1000 г цемента к требуемому времени, ?i или непосредственно после завершения тепловлажностной обработки (ТВО), соответственно ?V1i и ?V1T см3;
" удельную текущую контракцию к ?i, или по завершению ТВО, соответственно ?V 1i и ?V 1T, см3/г.
Время ?i и длительность режима ТВО должны обеспечивать достижение бетоном требуемых свойств или соответствовать срокам его испытаний, так как контракция и ее показатели используются для определения и прогнозирования именно этих свойств.

5 Определение и прогнозирование контракции и ее удельного текущего значения

5.1. Измеряют за 3 часа, в соответствии с РЭ и ПС на контракциометр КД-07, контракцию цемента поступившей j-й партии, т.е. ?V1о3. Для этого необходимо иметь средства измерений, указанные в таблице 1.
5.2. Определяют значение контракции 1000 г цемента, т.е. ?Vjо:
, (5.1)
где
Со - масса цемента, помещенного в стакан контрактометра, г.
Внимание!
При измерении контракции за 3 часа могут иметь место случаи не только внешнего или скрытого набухания смеси (см. Примечание на стр. 7 РЭ и ПС на КД-07), но и "торможения" контракции (значения контракции за 3 часа на 1000 г цемента могут находиться в диапазоне 1-2,8 см3). Источниками "торможения" могут быть: большая длительность хранения цемента, высокая температура цемента при отгрузке, передозировка минеральной добавки, незащищенность цемента от повышенной влажности и атмосферных осадков; применение ПАВ, облегчающих помол цемента, например триэтаноламина, а также резкое снижение содержания в клинкере алюмосодержащих минералов, прежде всего С3А.
Одним из начальных признаков "торможения" является: контракция за первый час от 0,5 до 1 см3, а за остальные два часа - столько же, а иногда и меньше. При контракции 2,3?2,8 см3 на 1000 г цемента за 3 часа (?Vjо) эффект "торможения" имеет место только в случае, когда контракция (по прибору) за первый час больше, чем за последующие два часа. При дальнейшем же измерении контракции в течение нескольких суток интенсивность контракции может значительно возрасти (за исключением проявления четырех первых причин).
В целях обеспечения достоверности оценки удельной текущей контракции и активности цемента в подобных случаях рекомендуем выполнить следующие операции.
1. Зафиксировать контракцию за 3 ч с пересчетом на 1000 г цемента, т.е. зафиксировать ?Vjо.
2. При обнаружении явления "торможения", особенно при получении "свежего" цемента (по его прибытию из цементного завода) необходимо с использованием этого цемента изготовить три образца-куба бетона с W/C = 0,4 или три балочки из цементно-песчаного раствора стандартного состава (по ГОСТ 310.4) и испытать их на сжатие в возрасте 7 сут нормального хранения.
3. Для изготовления 3-х образцов-кубов согласно п. 2 целесообразно использовать: гранитный щебень мах. фракции 20 мм (пылевидных и глинистых не более 1 %); песок кварцевый 2,0 < Мкр < 2,5 (пылевидных и глинистых не более 1 %).
Ориентировочный состав бетонной смеси на 1 л:
С = 500 г; W = 200 мл; П ? 580 г; Щ = 1100 г при НГ цемента > 28 %, допускается увеличение расхода цемента и воды на 10 ? 15 % с соответствующим уменьшением расхода П и Щ и сохранением водоцементного отношения 0,4.
4. Зафиксировать контракцию 1000 г. цемента, измеренную только за 3 часа, т.е. ?V3,1000т измер.
5. По таблице А2 МИ 2487 для полученной прочности в возрасте 7 сут. найти соответствующие ей табличные значения контракции 1000 г. цемента за 3 ч. т.е. ?V3 1000, табл. и активность цемента в возрасте 28 сут. (см. п.2).
6. Вычислить для 1000 г. цемента разность между контракцией 1000 г. цемента за 3 часа, измеренной и найденной из таблицы, т.е.
??V = ?V3 1000 табл. - ?V3 1000.изм.
7. При поступлении из того же завода-изготовителя последующих партий цемента, с аналогичным "торможением" контракции, проводят ее измерение только за 3 часа, пересчитывают ее значение на 1000 г цемента и прибавляют к ней найденное по п. 6 значение ??V, т.е. устанавливают действительное значение ?Vjо для поступившей партии цемента.
8. По табл. 2 МИ 2486 для контракции ?V3 1000 табл. находят удельную текущую контракцию к сроку 28 сут., (см. п. 5) которую используют в расчетах состава бетона и определениях его морозостойкости и водонепроницаемости.
9. Активность цемента других партий, поступающих с иного же цементного завода, определяют по их действительной контракции на 1000 г. (см. п. 7) и таблице А2 МИ 2487.
Справка: для ряда цементов, при проявлении эффекта "торможения" и использовании таблиц 2 и А.2, можно операции п.п. 2-9 не выполнять, а только измерить контракцию за 3 часа, пересчитать на 1000 г цемента и затем прибавить к ней ??V, взятое из нижеследующей таблицы.

Завод-изготовитель цемента или тип цемента Средние значения ??V на 1000 г цемента, см3
...