---

Примітка. При використанні еталонних цементів різного типу або еталонних цементів одного типу від різних постачальників можуть бути одержані різні результати вимірювання.

В лабораторії, де проводиться випробування повітропроникності, повинні підтримуватись температура (20 ± 2) °С та відносна вологість не вище ніж 65 %. Всі матеріали для випробу­вання та калібрування витримують до набуття ними температури повітря в лабораторії та захищають від абсорбції атмосферної вологи під час зберігання.

Ущільнений шар цементу містить частки це­менту з деяким об'ємом повітря, яке знахо­диться між частками (див. 4.5.4). Об'єм повітря визначають як частину загального об'єму шару та іменують пористістю е.

Це означає, що частина об'єму, зайнятого частками цементу, становить (1 - е). Якщо V- загальний об'єм шару, то абсолютний об'єм цементу становить У(1 - е) (см³), а маса це­менту т становить рх У(1 - е) (г), де р - густина твердих часток цементу (г/см³).

Таким чином, знаючи р, можна визначити зва­жуванням масу цементу для отримання зада­ної пористості е в ущільненому шарі цементу з загальним об'ємом V. Визначення р описане в 4.5.3, а визначення V - в 4.7.1.

NOTE Results may vary when using cements of differ­ent types or when using cements of the same type from different suppliers.

The laboratory in which the air permeability test is carried out shall be maintained at a temperature of (20 ± 2) °С and a relative humidity not exceed­ing 65 %. All materials for test and calibration shall be at the laboratory temperature when used and shall be protected from absorption of atmo­spheric moisture during storage.

The compacted cement bed comprises a repro­ducible arrangement of cement particles with a specified volume (see 4.5.4) of air included be­tween the particles. This air volume is defined as a fraction of the total volume of the bed and is termed the porosity, e.

It follows that the volume fraction occupied by the cement particles is (1 - e). If V is the total volume of the bed, the absolute volume of cement is V(1 - e) in cubic centimetres (cm³), and the mass of cement, m is px V(1 - e) in grams (g) where p is the solid density of the cement particles in grams per cubic centimetre (g/cm³).

Thus, knowing p, a mass of cement can be weighed to produce a desired porosity, e, in the compacted bed of total volume V. The determina­tion of p is described in 4.5.3 and that of V in 4.7.1

.

Перемішують зразок цементу для випробуван­ня, струшуючи його 2 хв в закритій посудині для руйнування агломератів. Чекають 2 хв. Обережно перемішують отриманий порошок чистим сухим стержнем, щоб досягти рівномір­ного розподілу фракцій цементу.

Визначають густину цементу, користуючись таким приладом, як пікнометр (4.2.8). Для визначення слід використовувати інертну рідину. Потрібна кількість цементу залежить від типу приладу і повинна бути такою, щоб значення р було визначене з точністю до 0,01 г/см³. Точність визначення перевіряють шляхом повторного експерименту і записують середнє значення двох визначень з точністю до 0,01 г/см³ як густину.

Д

m₁ = 0,500pV,

ля формування шару цементу з пористістю е = 0,500 відважують кількість цементу т₁ в грамах, яку розраховують за формулою де р - густина цементу, г/см³ (4.5.3);

V-об'єм шару цементу, см³ (4.7.1).

Ця маса після належного ущільнення буде складати шар цементу з пористістю е = 0,500. Поміщають перфорований диск (4.2.2) на виступ біля дна камери (4.2.1) і кладуть на нього новий диск з фільтрувального паперу (4.3.4). Простежують, щоб диск з фільтруваль­ного паперу повністю покривав перфорований диск, для чого притискають його чистим сухим стержнем. Поміщають в камеру відважену кіль­кість цементу гщ, уникаючи втрат. Постукують по камері, щоб вирівняти поверхню шару це­менту. Кладуть другий новий диск з фільтру­вального паперу на шар цементу. Вводять плунжер (4.2.3) у камеру до контакту з диском з фільтрувального паперу. Натискають на плун­жер обережно, але твердо, доки нижня поверх­ня головки не торкнеться поверхні камери. Повільно витягують плунжер приблизно на 5 мм, повертають його на 90° і обережно, але

Agitate the sample of cement to be tested by shaking for 2 min in a stoppered jar to disperse agglomerates. Wait 2 min. Stir the resulting pow­der gently using a clean dry rod to distribute the fines throughout the cement.

Determine the density of the cement using a de­vice such as a pyknometer (4.2.8). Use a non-re­active liquid in the determination. The quantity of cement used will depend on the nature of the ap­paratus but shall be such that the value of p deter­mined is accurate to 0,01 g/cm³. Verify this accuracy by a repeat determination and record the mean of the two determinations to the nearest 0,01 g/cm³ as the density.

To give a cement bed of porosity e = 0,500 weigh a quantity of cement, ml, calculated from

(1)

where

p is the density of the cement in grams per cubic centimetre (g/cm³) (4.5.3);

V is the volume of the cement bed in cubic centi­metres (cm³) (4.7.1).

This mass, correctly compacted, will produce a bed of porosity 0,500. Place the perforated disc (4.2.2) on the ledge at the bottom of the cell (4.2.1) and place on it a new filter paper disc (4.3.4). Ensure that the filter paper disc fully cov­ers the perforated disc and is flat by pressing with a clean dry rod. Place the weighed quantity of ce­ment, m_v in the cell taking care to avoid loss. Tap the cell to level the cement. Place a second new filter paper disc on the levelled cement. Insert the plunger (4.2.3) to make contact with the filter pa­per disc. Press the plunger gently but firmly until the lower face of the cap is in contact with the cell. Slowly withdraw the plunger about 5 mm, rotate it through 90° and gently but firmly press the bed once again until the plunger cap is in contact with the cell. The bed is now compacted and ready for the permeability test. Slowly withdraw the plunger.твердо знов натискають на шар, доки головка плунжера не торкнеться камери. Тепер шар цементу ущільнений і готовий для випробуван­ня на повітропроникність. Повільно витягують плунжер.

Примітка. Надто швидке та потужне ущільнення може привести до зміни розподілу часток цементу, і, тим самим, до зміни питомої поверхні шару цементу. Тиснення виконують великим пальцем на плунжер.

4.6 Випробування повітропроникності

Питома поверхня S (см¹/г), наведена в 4.9.1, однак більш зручно вона може бути виражена за допомогою формули

де

К - константа приладу (4.7.2);

е - пористість шару;

t- виміряний час, с;

р - густина цементу, г/см³ (4.5.3);

ті - в'язкість повітря за температури випробу­вання (таблиця 1), Па с.

При установленій пористості е = 0,500 та тем­пературі (20 ± 2) °С

_ _ 52,43K x VF о —

p

NOTE Too rapid and vigorous pressing may change the particle size distribution and therefore change the specific surface of the bed. The maximum pressure should be that comfortably exerted by a thumb on the plunger.

T

Table 1 - Density of mercury p_{H g}, viscosity of air rj and ^10ц as function of the temperature*

см²/г (cm²/g).

Таблиця 1 - Густина ртуті p_Hg, в'язкість повітря д та ф0г як функція температури*

he specific surface, S, is given in 4.9.1 but is conveniently expressed, in square centimetres per gram (cm²/g), as

Вставляють конусну поверхню камери в конус­ний патрон манометра, застосувавши, якщо необхідно, трохи легкого мастила (4.3.5), щоб забезпечити повітронепроникне з'єднання. Слідкують за тим, щоб не порушити шар цементу.

Закривають верх циліндра підходящою проб­кою. Відкривають запірний кран і обережним всмоктуванням піднімають рівень рідини в манометрі до найвищої вигравірованої лінії (8 на рис. 1d)). Закривають кран і стежать, щоб рівень рідини в манометрі залишався постій­ним. Якщо він падає, заново встановлюють з'єднання камера/манометр та перевіряють кран. Повторюють випробування до забезпе­чення постійного рівня рідини. Відкривають кран і обережним всмоктуванням встановлю­ють рівень рідини на найвищій вигравірованій лінії. Закривають кран. Виймають пробку з циліндра. Рідина в манометрі починає текти. Вмикають таймер, коли рідина дійде до другої вигравірованої лінії (9 на рис. 1 d)), і зупиняють його, коли рідина дійде до третьої вигравіро­ваної лінії (10 на рис. 1d)). Записують час t з точністю до 0,2 с і температуру з точністю до 1 °С.

Повторюють процедуру з використанням того ж самого шару матеріалу і записують додат­кові значення часу й температури. Приготов­ляють свіжий шар із другого зразка того ж цементу згідно з процедурою 4.5.4 або, якщо кількість цементу недостатня, розпушують перший шар і готують його згідно з 4.5.4. Проводять випробування на повітропроник­ність на другому шарі двічі, записуючи значен­ня часу і температури, як раніше.

Insert the conical surface of the cell into the socket at the top of the manometer, using if nec­essary a little light grease (4.3.5) to ensure an air­tight joint. Take care not to disturb the cement bed.

Close the top of the cylinder with a plug. Open the stopcock and with gentle aspiration raise the level of the manometer liquid to that of the highest etched line (8 in Figure 1 d)). Close the stopcock and observe that the level of the manometer liquid remains constant. If it falls, remake the cell/ma- nometer joint and check the stopcock. Repeat the leakage test until the improved sealing produces a steady level of the liquid. Open the stopcock and by gentle aspiration adjust the level of the liquid, to that of the highest etched line. Close the stop­cock. Remove the plug from the top of the cylin­der. The manometer liquid will begin to flow. Start the timer as the liquid reaches the second etched line (9 in Figure 1 d)) and stop it when the liquid reaches the third etched line (10 in Figure 1 d)). Record the time, t, to the nearest 0,2 s and the temperature to the nearest 1 °С.

Repeat the procedure on the same bed and re­cord the additional values of time and tempera­ture. Prepare a fresh bed of the same cement with a second sample following the procedure of 4.5.4 or, where there is little cement available, by breaking up the first bed and reforming it as in 4.5.4. Carry out the permeability test twice on the second bed, recording the values of time and tem­perature as before.

Примітка. В деяких країнах існує обмеження на застосування ртуті в лабораторії. Для подолання цього обмеження можна проводити альтернативне визначення, описане в 4.7.1.2. Проведені порів­няльні випробування показали, що стандартний відхил відтворюваності між цими методами стано­вить менше 0,5 %.

В зв'язку з наявністю зазору між виступом камери та плунжером об'єм ущільненого шару цементу виявляється різним для різних ком­бінацій камера-плунжер. Об'єм ущільненого шару цементу має бути встановлений для певної комбінації камера - плунжер. Цей об'єм визначають так.

Покривають камеру зсередини дуже тонкою плівкою легкого мінерального мастила (4.3.3). Кладуть перфорований диск на виступ камери, а на нього два нових диска з фільтрувального паперу, притискують їх стержнем, щоб кожний з них щільно покривав основу камери.

Заповнюють камеру ртуттю (4.3.1). Видаляють повітряні бульбашки чистим сухим стержнем. Перевіряють, щоб камера була повністю за­повнена, для чого притискають скляну плас­тинку до поверхні ртуті, доки вона не зрівняється з верхньою поверхнею камери. Випорожнюють камеру, зважують ртуть з точ­ністю до 0,01 г, т₂, і записують температуру. Знімають один диск з фільтрувального паперу. Користуючись наважкою цементу 2,90 г (див. примітку 1), формують ущільнений шар цемен­ту (див. примітку 2) методом, описаним в 4.5.4, та кладуть на нього новий диск з фільтруваль­ного паперу. Знов заповнюють камеру ртуттю, видаляють повітряні бульбашки та вирівнюють поверхню ртуті, як раніше. Видаляють ртуть, зважують її з точністю до 0,01 г, т₃, і контролю­ють температуру. Об'єм шару V в кубічних сан­тиметрах визначають за формулою

Д

_v_m₂-m₃
PHg

е

Рнд ~ густина ртуті за температури випробу­вання (таблиця 1).