ГНМ Ц ГП «ВНИ ИФТРИ»

ОТ ДЕЛ МЕТРОЛОГ ИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

РЕК О МЕН ДАЦИЯ
ГСИ. Материалы цементные. Методика ускоренного
определения и прогнозирования
активности цемента по его контракции

МИ 2487-98

Москва, 1998 г.

Информац и онные данные

Разработана Госу д арственн ым научным метрологическим центром ГП ВНИИФТ РИ, Отделом метрологии в строительстве

Исполнители: А . И . Марков, М. П . П ольяни кова

Метрологическая экспер тиз а проведена Отделом общих и теоретических проблем мет рологии ГП ВНИИФТРИ

Утверждена ГП ВНИИ ФТРИ « 19» июля 1998 г.

Зарегистрирована В НИИ МС « 26» июля 1998 г.

Вводитс я с «0 1» августа 1998 г .

СОДЕРЖАНИЕ

1 Область применения . 1

2 Норма погрешности . 1

3 Средства измерений, испытаний и вспомогательные устройства, материалы .. 2

4 Метод определения и прогнозирования . 2

5 Требования безопасности . 2

6 Требования к квалификации операторов . 2

7 Условия выполнения измерений . 2

8 Порядок определения и прогнозирования . 2

Приложение А .. 3

Приложение Б. Методика определения базовой активности для прогнозирования активности цемента . 4

1 Область применения

Настоящая рекомендация устанавливает методику выполнения у скоренного определе ния и прогнозирования активности цемента к раз личному времени в растворе и бетон е при их твердении, как в нормальных условиях, так и при тепловлажностной обработке (ТВО). Определения и прогнозирование осуществляются на основе кратковременного измерения контракции цемента.

Рекомендация разработана в развитие и дополнение МИ 1353-93 «ГСИ. Материалы цементные. Методика выполнения измерений при определении характеристик на дифференциальных контракциометрах » .

Определяемая характеристика - а ктивность цемента - предел прочности в М П а на сжатие или растяжение при изгибе ц емен тн о-песчаного раствора стандартного состава в образцах-балочк ах (по ГОСТ 310.4) или предел прочности на сжатие бетона (активность цемента в бетоне) в образцах-кубах (по ГОСТ 10180) при вод оц ементном отношении равном 0,4.

Величина, подвергаемая прямым измерением - контракция - уменьшение абсолютного объема материала в результате гидратации цемента. Размерность см³ .

2 Норма погрешности

Методика об е сп ечи вает определение и прогнозирование а кт ивности цемент а с погрешность ю, не превышающей ±7 % при использовании базовы х данных и ±10 % при испытании цемента неизвестного состава или ви до-м арки, в том числе х ран ившегося длительные сроки

3 Средства измерений, испытаний и вспомогательные устройства, материалы

№ п.п.	Наименование средств измерений, устройств и материалов	Тип, нормативно-технические характеристики
1	2	3
1	К он трак ци ометр	К Д-07 конструкции ГП ВН ИИФТРИ ( ГОСТ 10060.4)
2	Весы лабораторные	По ГОСТ 24104, верхний предел измерения не более 1 г.
3	Мерные цилиндры	По ГОСТ 1770, объемом 50 и 500 мл, цена деления, соответственно, 1 мл и 5 мл.
4	Ис пыт ательны е прессы	По ГОСТ 28840, на 10 Кн и 10 00 кН,. соответственно для испытаний образцов-бал очек и кубов
5	Виброплощадка лабора т орная	По ГОСТ 10180, частота 50 Гц. А мплит уда 0,5 мм.
6	Формы для образцов-балочек *	По ГОСТ 310.4, на 3 балочки.
7	Формы для образцов-кубов*	По ГОСТ 10180, на 6 кубов
8	Камера пропарочная*	Диапазон температуры от +2 0 д о +95 °С, отн осительная влажность 10 0 %
9	Камера для х ранения образцов*	Тем п ерат ура (20 ± 2) °С при относит ель ной влажности 100 %
10	Смазка	Солидол , от работ анное машин ное масло, эмульсол
11	Вода для ц ем ент ного теста, раствора, бет она	По ГОСТ 23732
12	Чаша с мас т ерком для пригот овлен ия цементн ого теста	По ГОСТ 310.3
13	Те рм ом етр	По ГОСТ 98 71, ди ап азон (0 ÷ 10 0) °С
14	Бр усок	Д е рево, 400 × 50 × 60 мм

* - испо л ьзуют для п олучени я базовы х данных.

4 Метод определения и прогнозирования

Ме т одика определения и прогнозирования акт ивн ост и цеме нта в диапазоне времени от 7 до 360 суток основана на измере нии в т ечение 3 ч контр акци ометром т ипа КД-07 контра кции це ментн ог о теста при т емпе ратур е (20 ± 2) °С и п ослед ующи м расчете активн ос ти по зависимост и или ее оценке по табличным данн ым.

5 Требования безопасности

При и спол ьз овании методики д олжн ы выполнят ься т реб ования безоп асн ости, определе нные ГОСТ 10180, ГОСТ 28840 и ГОСТ 310.4.

6 Требования к квалификации операторов

К выполне н ию методики д опу ск аются лица, изучившие настоящую методику, РЭ и ПС на контракци омет р К Д-0 7 или МИ 1353-93.

7 Условия выполнения измерений

При выпол н ении измерений должны соблюдаться следующие условия:

· температура окружающей среды, ° С 15 ÷ 30

· о тн осительная влажност ь, % 30 ÷ 90

· атмосферное давление, м м рт .ст 710 ÷ 7 80

8 Порядок определения и прогнозирования

8. 1. Определяют по МИ 2486-98 контракцию ΔVjo за три часа 10 00 г цемента поступившей j -й партии.

8.2. Определяют или прогнозируют активность Rji цемента, в том числе и в бетоне, к требуемому времени τ_i или непосредственно после завершения ТВО, по формуле

, (1)

где

R₁_i - базовая активность - устанавливаемая предварительно активность цемен т а базовой (первой) парт ии по ГОСТ 310.4 или в бетоне, к требуемому времени τ_i или непосредственно по завершению ТВО, МПа, (понятие базовой партии цемента дано в МИ 2486-98);

ΔV₁_o - контракция за три часа 10 00 г цемента базовой партии, см³;

α - показатель степени, равный 3/2 для сжатия и 1 - для растяжения при изгибе (для облегчения возведения в степень 3/2 рекомендуется таблица А.1 , приложения А);

i - число инте рвала в ремен и (в сутк ах), = 7, 14 , 28…360.

При испо л ьз ован ии акт ивн ост и цемент а непосредств енн о п осл е ТВО, т.е. R₁_T , в ф ормулу ( 1) вмест о R₁_i подставляю т R₁_T .

8.2 .1. Порядок оп ределения базовых вел ичин R₁_i и ΔV₁_o приведен соответственно в п рил ожении Б МИ 2486 и Б МИ 2487.

8.3. При отсутствии дан ных о базовых величинах, акти вн ость ц еме нта (т ольк о в определении по ГОСТ 310.4) нах одят по таблице А.2 Приложени я А, где акт ивность п рот абу ли рован а для разли чны х значений конт ракции ΔV_jo и длительности т вердения от 7 до 360 суток. Данна я таблица не учитывает влиян ие на активность ц емента химических добавок - уск орит елей (замедлите лей), примен яемых в технологии бетона. Для учета этого влиян ия необходимо определять базовые вели чин ы по выш еук азанны м приложени ям Б, вводя в цементное тесто и бетонную (раств орную ) смесь п ри меняемую добавку в дозировке, п ринятой в кон кретной технологии.

Приложение А

Таблица А .1 - Значения чисел N , возведенных в степень 3/2

N	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0,5	0,35	0 , 37	0 , 38	0,39	0 , 40	0,41	0,42	0,43	0 , 44	0 , 44
0,6	0,47	0 , 48	0,49	0 , 50	0,51	0,52	0 , 54	0,55	0 , 56	0 , 57
0,7	0,58	0 , 60	0 ,61	0 , 63	0 , 64	0,65	0,66	0 , 68	0,69	0,70
0,8	0,7 1	0 , 73	0,75	076	0 , 77	0 , 78	0,80	0 ,81	0 , 83	0,8 4
0,9	0 , 86	0 , 87	0,8 8	0 , 90	0 , 92	0 , 93	0,95	0 , 96	0 , 97	0,9 8
1,0	1 , 00	1,0 1	1,01	1 , 05	1,06	1,08	1 ,09	1,1 1	1, 12	1, 1 4
1 ,1	1 , 15	1 , 17	1 ,19	1, 20	1 ,22	1 ,23	1, 25	1 ,27	1 , 28	1,30
1,2	1 ,31	1 , 33	1 ,15	1, 36	1 ,38	1,40	1 , 41	1 , 43	1 , 45	1, 47
1,3	1,48	1 , 50	1 , 53	1 , 53	1,55	1 ,5 7	1,59	1,60	1 ,62	1, 64
1,4	1,66	1,67	1,69	1 , 71	1,73	1,75	1 , 77	1 ,78	1 , 80	1 , 82
1 , 5	1 , 84	1,86	1 ,87	1 , 89	1,91	1,93	1,95	1 , 97	1,99	2 , 01
1,6	2 , 02	2 , 04	2 , 06	2 , 08	2,10	2,12	2,14	2 , 16	2,18	2,20
1 , 7	2,22	2 , 24	2 , 26	2,28	2 , 30	2, 31	2,34	2 , 36	2,38	2 , 40
1,8	2,42	2 , 43	2 , 46	2 , 48	2,50	2,52	2,54	2,56	2,58	2 , 60
1 , 9	2,62	2 , 64	2 , 66	2 , 68	2 , 70	2,72	2,74	2 , 77	2 , 79	2 , 81
2,0	2,83	2,85	2 , 87	2 , 89	2,91	2,93	2 , 96	2 , 98	3 , 00	3 , 02
2 , 1	3,04	3,06	3 , 09	3 ,11	3,13	3,15	3,16	3,20	3,22	3 , 24
2 , 2	3 , 26	3,28	3 , 31	3,33	3,35	3 , 37	3,40	3,42	3 , 44	3 , 47
2 , 3	3,48	3,51	3,53	3 , 55	3,58	3,60	3 , 62	3,65	3,67	3 , 70
2 , 4	3 , 72	3,74	3 , 76	3 , 79	3,82	3,83	3 , 86	3,88	3 , 91	3 , 92
2 , 5	3 , 95	3 , 98	4,00	4 , 02	4,04	4,07	4 ,1 0	4 , 12	4 ,1 4	4 ,17
2 , 6	4 , 19	4 , 22	4,24	4,26	4,29	4, 31	4 , 34	4 , 36	4 , 39	4 , 41
2 , 7	4 , 44	4 , 47	4,49	4 ,51	4 , 54	4,56	4 , 59	4 ,61	4 , 64	4 , 66
2 , 8	4,69	4 , 71	4 , 74	4 , 76	4 , 79	4,8 1	4 , 84	4 , 86	4,89	4 , 91
2 , 9	4,94	4,96	4 , 99	5,02	5 , 05	5,07	5,09	5 , 12	5,15	5 ,17
3,0	5,20	5,22	5,25	5,28	5,30	5,33	5,35	5,38	5 , 40	5,43

Пример 1 , 84^3/2 = 2, 50

Табл ица А.2 - Активност ь цемен та по ГОСТ 310.4 в зависимости от контракции за три часа 1000 г цемента и длительности тверде ния

Контракция 1000 г цемент a за 3 ч, Δ V_jo , см	Активность цемента, M Па
	Длительность τ _i твердения в нормальных условиях, сутки
	7	14	28	60	90	180	360
1	2	3	4	5	6	7	8
5, 0	61 , 8	67 , 9	71,1	77 , 1	78 , 6	80 , 1	84 , 1
4 , 9	60 , 6	66 , 6	69 , 7	75 , 0	76 , 9	79 ,1	83 , 0
4 , 8	59 , 1	65 , 2	68 , 2	73 , 2	75 , 4	77 , 6	82,0
4 ,7	57 , 5	63 , 9	66 , 7	71 , 3	74 , 0	76,5	8 1, 2
4 , 6	56 , 0	62 , 7	65 , 2	70 , 1	72 , 6	75 , 5	80 ,1
4 , 5	54,5	61, 6	63 , 6	69 , 0	71, 2	74 , 4	79 , 6
4 , 4	53 , 2	60 , 4	62,0	67 , 7	70 , 0	73,3	78,7
4 , 3	51, 8	59,0	60,5	66 , 4	68 , 8	72 , 3	77 , 8
4 , 2	49 , 1	57,2	59,0	64 , 9	67 , 6	71,4	76 , 9
4 , 1	47,4	55 , 5	57,4	63 , 6	66,4	70 , 2	76 , 0
4 , 0	45,9	53,6	55,9	62 , 2	65 , 3	69 , 4	75 , 1
3 , 9	44,6	51, 6	54 , 4	61 , 0	64 , 3	67 , 8	74 , 1
3, 8	43 ,1	50 , 1	53 , 1	59 , 8	63 , 3	67 , 6	73 , 0
3 , 7	41,8	48 , 9	51 ,7	58 , 6	62 , 3	66 , 4	71, 9
3 , 6	40 , 3	47 , 1	50 , 1	57 , 4	61 , 2	65 , 2	70 , 8
3 , 5	38 , 9	45 , 9	48 , 6	56,2	60 , 0	64 , 0	69,7
3 , 4	37,3	44 , 4	47 ,1	55,0	58 , 4	63 , 0	68 , 5
3,3	35,9	42,9	45 , 6	53 , 8	56 , 9	6 1, 7	67 , 3
3 , 2	34,5	41 ,4	44,2	52 , 4	55 , 4	60 , 5	66 , 1
3 , 1	33 , 0	39 , 9	42,7	50,9	54,0	59,5	64 , 9
3,0	31 , 5	38 , 5	41 , 2	49 , 4	52 , 5	58 , 4	63 , 7
2 , 9	28 , 7	37 , 0	39 , 7	47,9	50 , 6	57 , 0	62 , 5
2 , 8	26 , 9	35,5	38 , 3	46,4	49 ,1	55,5	61 , 3
2 , 7	25 , 3	34,2	36,9	45 , 1	47,7	54 , 1	59,1
2 , 6	22 , 7	32,9	35,6	43 , 7	46 , 4	52 , 7	57 , 9
2 , 5	22 , 0	31 ,6	34,4	42 , 5	45 , 2	51, 5	56 , 5
2 , 4	20 , 4	30,5	33,2	41 ,3	43 , 8	49 , 2	55 , 2
2 , 3	1 9, 0	29 , 4	32,1	40 , 1	43 , 0	48 , 4	54 , 7
2,2	17, 5	28 , 3	31 , 1	38,9	42 , 1	47 , 5	53,4
2,1	16 , 2	27,2	30 , 0	37,6	41 , 1	46 , 6	51 ,8
2 , 0	15, 0	24,9	28,9	35,7	39 , 0	45,3	49 , 4

Приложение Б

Методика определения базовой активности для прогнозирования активности цемента

Б.1 Общие положения

Методика распространяется на все виды цемента , заполнителей и добав ок, применяемых для бетона, а также различн ые режимы е го ТВ О.

Ме т одика устан авливает порядок определения базовой активн ости, в том числе и в бетон е, цемент а базовой партии к различному вре мени - т верден ия (в диапазоне 7-360 суток), в том числе после ТВО, а та кже н епосредствен но по з авершению ТВО.

Дан н ое определение производят по двум вариан там: для прогнозирования акт ивности цемента по ГОСТ 310.4 и для прогнозирования активн ости цемента в бетоне.

Сведения об активности ц ем ента в бетоне более предпочтительны для практ ики определения или корректирования сост ава бетона с зада нн ой прочностью, так как позв оляют пов ысить точн ост ь расчет а состав а бетона, оперативность учета особе нностей п рименяемых комп онентов бетона, в том числе х имиче ских д обав ок, а также вл ияние конкретных режимов Т ВО бетона.

Ба з овую активность определяют один раз для цемент а, п ост авляемого конкретным заводом-изгот овителем, а та кже для конкретных заполнителей и добавок. Значения базовых акт ивн остей цемента ус тан авли вают вновь п ри: измен ении х ими ческого и мине ралогического состава цемента завода-поставщика, поступ лении цемента с другого завода-изготовителя, назначен ии д руги х режимов ТВО, а та кже изме нении видов применяемых заполните лей, х имических и минеральных добавок.

Б.2 Ак т ивность цеме нт по ГОСТ 310.4

( п ервый вари ант )

Б .2.1 . Отбирают пробу цемента базовой п артии в количестве, достаточн ом для измерения его контракции, а т акже изготовле ния и испытания трех образцов-бал очек из цементн о-п есчаног о раств ора на ст андартном песке по ГОСТ 6139.

Б .2.2 . Определяют (прогнозируют) по МИ 2486-98 базовые показат ели контракции цемента Δ V₁_o , Δ V₁₇ и Δ V₁_i .

Б .2.3 . Изготавливают три образц а-балочки из ц ементн о-п есчан ог о раствора (по ГОСТ 310.3 ), кот орые испыт ывают в возраст е семи суто к стандартного хранения на прочность при сжатии R^c₁₇ и рас т яжении при изгибе R^u₁₇ .

Ес ли тре буется знать активност ь цемента непосредств енно после ТВО, то дополнительно изготавливают, подвергают ТВО и ис пыт ывают по завершению ТВО еще три образца-балочки из тог о же ц ементн о-песчан ог о раствора, т.е. определяют R_1Т .

Б .2.4 . Активность цемента базовой партии к любому времен и τ_i > 7 с ут рассчитывают по формулам

для сжатия

, (Б.1)

для растяжения при изгибе

, (Б.1)

гд е

K₁ и К₂ - расчетные коэ ф фициенты, численные значения кот орых в зави сим ости от τ_i и m приведены в таб л ице Б.1 (данные об т п олучают по МИ 2486-98).

Примечание.

Для обл е гчени я воз ведени я чи сел в степень 3/2 исполь з уют та блицу 1.

Ак ти вность ц емен та непосредств енно по завершению ТВО п ринимают равной R_1Т , а в возрасте τ_i ≥ 28 сут после ТВО п рин имают равной R^c₁_i или R^u₁_i .

Б.3. Активнос т ь цемента в бет оне

(второй вариа нт )

Б .3 .1. Отбирают пробу цемент а базовой парт ии в количестве, дост аточном для измерения его контракции, а так же изготовления и испыт ани я по ГОСТ 10180 трех или шести образцов-кубов из бет она на местных материалах, в том числе с применяемыми химическими добавками, при водоц емен тном отношении W / C = 0,4 и п одвижн ост ью бетонной смеси по ОК от 3 до 6 см.

Примечание.

Шесть образцов- ку бов из гота вливают, когда бетон подвергается т епловлажн остн ой обработке. При твердени и бетона в нормал ьных у словиях из готавливают три образц а.

Б .3.2 . Определяют по МИ 2486-98 баз овые показатели контр акции цемента Δ V₁_o , Δ V₁₇ , Δ V₁_i .

Б.3 .3. Изготавливают три или шесть образцов-кубов (см. Приме чан ие п. Б.3.1.) из бетонной смеси с у казанными в п. Б.3.1. х арактерист иками. При этом можно восп ользоваться образцами, которые в соответствии с МИ 2486-98 изгот авли ваю т для определения базовых показат елей конт ракц ии при ТВО.

Б .3.4 . Три образца х ранят в ст андарт ных условиях и и спыт ыв ают на сжатие в возраст е 7 сут , то есть определяют R_Б17 . Ос т альные три образца, если необходимо у чест ь кон кретный режим ТВО, подве ргают Т ВО по этому режиму и после их остывания испыт ывают на сжатие, то есть оп ределяют R_БТ .

Б.3.5. Активность цемента в бетоне R_Б1_i к любому времени τ_i > 7 сут при тверден и и бетона в нормальных условиях изначальн о, и в возрасте τ_i ≥ 28 су т после ТВО рассчитывают по зависимости ( Б.1). А кт ивность цемент а в бетон е непосредств енно после ТВО принимают равной R_БТ = R_1Т .

Та блиц а Б.1 - Средние з начения коэффи ци ентов К₁ и К₂ в зависи мост и от m и τ_i

Диапазон, m	Длительность твердения τ _i в нормальных условиях, сут
Диапазон, m	14	28	60	90	180	360
0,0 9-0,14	0,99/ 1	0,97/0,98	0,95/0,97	0,94/0,96	0,9 3/ 0,95	0,92/0,94
0, 15 -0,20	0,98/ 0,9 9	0,95/0,97	0,9 1/ 0,94	0,88/0,92	0,86/0,91	0,85/0,90
0, 21- 0,25	0,96/0,97	0,93/0,95	0,87/0,91	0,83/0,88	0,80/0,86	0,78/0,85

В числителе и знаме н ат еле приведены зн ачения коэффициент ов соотв етств енно К₁ и К₂.

МИ 2487-98 Рекомендация. ГСИ. Материалы цементные. Методика ускоренного определения и прогнозирования активности цемента по его контракции