6.2 Підготовка до проведення випробувань
6.2.1 Визначення консистенції цементного розчину
6.2.1.1 Для приготування цементного розчину зважують (1500 ±5) г стандартного піску, (500 ±1) г цементу і (195 ±1) г води (В/Ц = 0,39). Складники завантажують у чашу лопатевого змішувача, яку попередньо протирають вологою тканиною, у наступній послідовності: пісок, вода, цемент. Чашу встановлюють на змішувач і перемішують складники протягом (120 ±10) с.
Примітка. При використанні змішувача згідно з 4.4 ДСТУ EN 196-1 процедуру змішування цементного розчину виконують відповідно до 6.2 ДСТУ EN 196-1.
6.2.1.2 Форму-конус з центруючим пристроєм встановлюють на диск струшувального столика. Внутрішню поверхню конуса і диск столика перед випробуванням протирають вологою тканиною.
6.2.1.3 Після закінчення змішування заповнюють розчином форму-конус наполовину висоти і ущільнюють 15 штикуваннями штиковкою. Потім заповнюють конус розчином із невеликим над лишком і штикують 10 разів.
Після ущільнення поверхневого шару надлишок розчину видаляють ножем, який розташовують під невеликим кутом до торцевої поверхні конуса, розгладжують з натиском розчин рівно з краями конуса, потім конус знімають, підіймаючи у вертикальному напрямку. Ніж попередньо протирають вологою тканиною.
6.2.1.4 Розчин протягом (30 ±5) с струшують на столику 30 разів, після чого штангенциркулем вимірюють діаметр конуса за нижньою основою у двох взаємно перпендикулярних напрямках і беруть середнє значення. Розплив конуса з В/Ц = 0,39 має бути не менше ніж 106 мм.
Примітка. Якщо розплив конусу виявиться менше ніж 106 мм, кількість води збільшують для одержання розпливу конуса не менше ніж 106 мм.
6.2.2 Ущільнення зразків
6.2.2.1 Безпосередньо перед виготовленням зразків-балочок внутрішню поверхню стінок форм і піддону трохи змащують машинним мастилом. Стики зовнішніх стінок один з одним та з піддоном форми змащують тонким шаром солідолу або іншим густим мастилом.
На зібрану форму встановлюють насадку і змащують густим мастилом стик між формою і насадкою.
6.2.2.2 Для визначення міцності цементів виготовляють зразки-балочки з цементного розчину, виготовленого, як указано в 6.2.1.4, з В/Ц = 0,39 та консистенцією, яка характеризується розпливом конуса не менше ніж 106 мм.
6.2.2.3 Для кожного строку випробувань, що встановлений згідно з вимогами стандартів на різні види, типи і марки цементів або програмою випробувань, виготовляють по три зразки-балочки (одна форма).
6.2.24 Для ущільнення розчину форму для зразків-балочок із насадкою, що підготовлені згідно з 6.2.2.1, закріплюють у центрі віброплощадки, щільно притискаючи її до плити. Дозволено встановлювати дві форми, які слід симетрично розміщати відносно центра віброплощадки, за умови одночасного їх заповнення.
Форму за висотою наповнюють приблизно на 1 см розчином і вмикають вібраційну площадку. Протягом перших 2 хв вібрації усі три гнізда форми рівномірно невеликими порціями заповнюють розчином. Через 3 хв від початку вібрації віброплощадку зупиняють. Форму знімають із віброплощадки і надлишок розчину видаляють ножем, який розташовують під невеликим кутом до поверхні укладання розчину, розгладжуючи з натиском розчин урівень із краями форми. Ніж попередньо протирають вологою тканиною.
6.2.3 Витримування зразків
6.2.3.1 Після виготовлення зразки-балочки в формах зберігають (24 ±1) год у посудині з гідравлічним затвором або в шафі, що забезпечує температуру повітря (20 ±1) °С і відносну вологість не менше ніж 90 %.
6.2.3.2 Після закінчення строку зберігання відповідно до 6.2.3.1 зразки-балочки обережно розформовують, відповідним чином маркують, наприклад, водостійким чорнилом або крейдою для подальшої ідентифікації і розміщують у посудинах із питною водою в горизонтальному або вертикальному положенні на відстані один від одного, щоб вода мала вільний доступ до всіх шести поверхонь зразка-балочки.
Шар води повинен покривати зразки-балочки не менше ніж на 2 см. Воду замінюють кожні 14 діб. Температура води при зберіганні зразків та при її заміні повинна становити (20 ±1) °С. Дозволено одночасно замінювати не більше ніж 50 % води.
6.2.3.3 Зразки-балочки, що мають через (24 ±1) год міцність, недостатню для їх розформування без ушкоджень, можна виймати з форм через (48 ±2) год, зазначаючи цей термін у робочому журналі.
6.2.3.4 Після закінчення строку зберігання зразки-балочки виймають з води і не пізніше за 30 хв випробовують. Безпосередньо перед випробуванням зразки-балочки протирають тканиною, залишаючи зразки напівсухими.
6.3 Проведення випробувань
6.3.1 Визначення міцності на згин
Зразок-балочку встановлюють на опорні елементи приладу так, щоб його горизонтальні при виготовленні грані знаходились у вертикальному положенні. Схема розміщення зразка-балочки на опорних елементах наведена на рисунку 6. Для визначення міцності на згин використовують три зразки-балочки, які випробовують відповідно до інструкції, що надана до приладу.
6.3.2 Визначення міцності на стиск
Шість половинок зразків-балочок, які отримані після випробувань на згин, одразу випробовують на стиск. Половинку зразка-балочки розміщують між двома пластинками так, щоб бокові грані, що при виготовленні примикали до стінок форми, знаходилися на площині пластинок, а упори пластинок щільно примикали до торцевої гладкої площини зразка-балочки (рисунок 8).
Зразок-балочку разом із пластинками центрують на опорній плиті машини для випробувань. Середня швидкість збільшення навантаження при випробуванні повинна бути (2400 ±200) Н/с або (2,4 ±0,2) кН/с.
Примітка. Рекомендовано використовувати пристрій, який автоматично підтримує стандартну швидкість навантаження зразка-балочки.
1 – нижня плита преса; 2 – пластинки; 3 – верхня плита преса
Рисунок 8 – Розташування зразка-балочки між натискними пластинками
6.3.3 Визначення міцності цементу після пропарювання
6.3.3.1 Зразки-балочки для визначення міцності цементу на згин і стиск після пропарювання виготовляють відповідно до 6.2.1 та 6.2.2. Щоб запобігти попаданню конденсату на поверхню зразка, форми накривають пластинами, які виготовлені з корозієстійких легких матеріалів, що не чинять тиску на зразки. Форми із зразками-балочками розміщують у пропарювальній камері, де витримують протягом (120 ±0) хв за температури (20 ±3) °С (підігрів відключений), а потім пропарюють.
6.3.3.2 Пропарювання проводять у наступному режимі:
- рівномірне підвищення температури до (85 ±5) °С за (180 ±10) хв;
-ізотермічне прогрівання (витримка) за температури (85 ±5) °С протягом (360 ±10) хв;
-остигання зразків за умови відключення підігрівання протягом (120 ±10) хв.
Після закінчення режиму пропарювання кришку камери відкривають.
6.3.3.3 Через (24 ±1) год після виготовлення, включаючи час пропарювання, зразки-балочки розформовують і відразу випробовують відповідно до 6.3.1 і 6.3.2.
6.4 Опрацювання і наведення результатів випробувань
6.4.1 Міцність на згин
Результат випробування міцності на згин обчислюють як середнє арифметичне значення трьох одиничних результатів, отриманих при випробуванні трьох зразків-балочок. Кожен результат має бути наведений із точністю не менше ніж 0,1 МПа.
Середнє арифметичне значення наводять із точністю не менше ніж 0,1 МПа.
У звіті про випробування мають бути наведені всі одиничні результати та обчислене середнє арифметичне значення.
6.4.2 Міцність на стиск
Міцність на стиск окремого зразка обчислюють як частку від ділення величини руйнівного навантаження (в Н) на робочу площу пластинки (мм2), тобто на 2500 мм2.
Результат випробування міцності на стиск обчислюють як середнє арифметичне значення шістьох одиничних результатів, отриманих при випробуванні трьох зразків-балочок. Кожен результат наводять із точністю не менше ніж 0,1 МПа.
Якщо одиничне значення з шести результатів відрізняється від середньоарифметичного більше ніж на ±10 %, його відкидають, а середнє арифметичне значення вираховують із п'яти результатів, які залишились. Якщо одиничне значення з п'яти результатів відрізняється від середньоарифметичного більше ніж на ±10 %, всі результати випробувань відкидають, і визначення міцності повторюють.
Середнє арифметичне значення наводять із точністю не менше ніж 0,1 МПа.
У звіті про випробування мають бути наведені всі одиничні результати. Окрім того, слід навести обчислене середнє арифметичне значення та вказати, чи не відкидався будь-який з одиничних результатів випробування.
6.4.3 Оцінювання точності методу визначення міцності на стиск
6.4.3.1 Короткочасна збіжність
Короткочасна збіжність методу визначення міцності на стиск показує ступінь відповідності результатів випробувань, що проведені на частинах такої самої гомогенізованої проби цементу при застосуванні того ж стандартного піску, в тій самій лабораторії, тим самим оператором та на тому ж самому устаткуванні за короткий проміжок часу (не менше ніж один раз за квартал).
Для міцності на стиску віці 28 діб короткочасна збіжність, яку виражають як коефіцієнт варіації, повинна бути не менша ніж 3,0 %.
Короткочасна збіжність є виміром точності методу випробування, що використовується в лабораторії для дотримання точності, наприклад, для оцінки власного контролю цементу.
6.4.3.2 Довгочасна збіжність
Довгочасна збіжність методу визначення міцності на стиск показує ступінь відповідності результатів випробувань, що були досягнуті в ході частих випробувань різних частин тієї ж самої гомогенізованої проби цементу у тій самій лабораторії за наступних умов: за можливості виконання випробувань різними операторами з застосуванням різних приладів за умови використання того самого стандартного піску протягом більшого проміжку часу (до одного року).
Для міцності на стиск у віці 28 діб довгочасна збіжність, яку виражають як коефіцієнт варіації, повинна бути не менша ніж 4,0 %.
Довгочасна збіжність є виміром точності методу випробування, що використовується в лабораторії для дотримання точності, або випробування протягом більшого проміжку часу для оцінки власного контролю цементу.
6.4.3.3 Довгочасна відтворюваність
Довгочасна відтворюваність методу визначення міцності на стиск – це ступінь відповідності між собою результатів випробувань, що проведені на частинах гомогенізованої проби цементу в різних лабораторіях за наступних умов: різні оператори та прилади, за можливості різні стандартні піски та різний час виконання.
Для міцності на стиск у віці 28 діб довгочасна відтворюваність між лабораторіями, яку виражають як коефіцієнт варіації, повинна бути не більше ніж 5,0 %.
Відтворюваність є виміром точності методу випробування, що застосовується для оцінки відповідності цементу, наприклад, при проведенні міжлабораторних порівняльних випробувань.
7 ВИМОГИ БЕЗПЕКИ
7.1 У виробничих приміщеннях необхідно дотримуватись вимог правил пожежної безпеки згідно з ГОСТ 12.1.004 та електробезпеки – згідно з ГОСТ 12.1.019.
7.2 При проведенні випробувань повинні виконуватись загальні вимоги захисту працюючих згідно з ГОСТ 12.4.011.
Код УКНД 91.100.10
Ключові слова: цемент, визначення міцності на згин і стиск, водоцементне відношення (В/Ц), стандартний цементний розчин, пісок стандартний для випробувань цементу
27
