Нормативно-технические документы на портландцемент и шлакопортландцемент, нормируемые показатели качества в соответствии с требованиями нормативно-технической документации

 

       Основные потребительские свойства и нормируемые показатели качества портландцементов и шлакопортландцементов определяются по ГОСТ 10178-85 (СТ СЭВ 5683-86): «Портландцемент и шлакопортландцемент »

 

Условное обозначение цемента должно состоять из:

- наименования типа цемента – портландцемент, шлакопортландцемент. Допускается применять сокращенное обозначение наименования – соответственно ПЦ и ШПЦ;

- марки цемента – см. раздел 1, классификация по прочности при сжатии в 28-суточном возрасте;

- обозначения максимального содержания добавок в портландцементе: Д0, Д5, Д20;

- обозначения быстротвердеющего цемента – Б;

- обозначения пластификации и гидрофобизации цемента – ПЛ, ГФ;

- обозначения цемента, полученного на основе клинкера нормированного состава, - Н;

- обозначения ГОСТ 10178-85 (СТ СЭВ 5683-86): «Портландцемент и шлакопортландцемент».

Пример условного обозначения портландцемента марки 400, с добавками до 20%, быстротвердеющего, пластифицированного:

Портландцемент 400-Д20-Б – ПЛ ГОСТ 10178-85.

 

    При производстве цементов применяют:

    - клинкер, по химическому составу соответствующий технологическому регламенту.

    - гипсовый камень по ГОСТ 4013-82 «Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов»;

    - гранулированные доменные или электротермофосфорные шлаки по ГОСТ 3476-74 «Шлаки Доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов».

Массовая доля в цементах минеральных добавок должна соответствовать значениям, указанным в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Обозначение вида цемента	Активные минеральные добавки, % по массе
	всего	В том числе
		Доменные гранулированные и электротермофосфорные шлаки	Осадочного происхождения, кроме глиежа	Прочие активные, включая глиеж
ПЦ-Д0	Не допускаются
ПЦ-Д5	До 5 включ.	До 5 включ.	До 5 включ.	До 5 включ.
ПЦ-Д20, ПЦ-Д20-Б	Св. 5 до 20 <<	<< 20 <<	<< 10 <<	<< 20 <<
ШПЦ, ШПЦ-Б	<< 20 << 80 <<	Св. 20 до 80	<< 10 <<	<< 10 <<

 

Допускается замена части минеральных добавок во всех типах цемента добавками, ускоряющими твердение или повышающими прочность цемента и не ухудшающими его строительно-технические свойства. Суммарная массовая доля этих добавок не должна быть более 5% массы цемента.

Предел прочности цемента при изгибе и сжатии должен быть не менее значений, указанных в таблице 5.2.

 

Таблица 5.2

Обозначение вида цемента	Гарантированная марка	Предел прочности, МПа (кгс/см2)
		При изгибе в возрасте, сут		При сжатии в возрасте, сут
		3	28	3	28
ПЦ-Д0, ПЦ-Д5, ПЦ-Д20, ШПЦ	300 400 500 550 600	- - - - -	4,4(45) 5,4(55) 5,9(60) 6,1(62) 6,4(65)	- - - - -	29,4(300) 39,2(400) 49,0(500) 53,9(550) 58,8(600)
ПЦ-Д20-Б	400 500	3,9(40) 4,4(45)	5,4(55) 5,9(60)	24,5(250) 27,5(280)	39,2(400) 49,0(500)
ШПЦ-Б	400	3,4(35)	5,4(55)	21,5(220)	39,2(400)

 

Цемент должен показывать равномерность изменения объема при испытании образцов кипячением в воде, а при содержании MgO в клинкере более 5% - в автоклаве.

Начало схватывания в цементе должно наступать не ранее 45 мин, а конец – не позднее 10 ч от начала затворения. Начало схватывания портландцемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий должно наступать не ранее 2 ч, портландцемента для труб – не ранее 2 ч 15 мин от начала затворения цемента. По согласованию изготовителя с потребителем допускаются иные сроки схватывания.

Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента сквозь сито с сеткой №008 по ГОСТ 6613-86 «Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками» проходило не менее 85% массы просеиваемой пробы.

Массовая доля ангидрида серной кислоты (SO₃) в цементе должна соответствовать требованиям таблицы 5.3.

Таблица 5.3

Обозначение вида цемента	SO2, %, по массе
	Не менее	Не более
ПЦ 400-Д0, ПЦ 500-Д0, ПЦ 300-Д5, ПЦ 400-Д5, ПЦ 500-Д5, ПЦ 300-Д20, ПЦ 400-Д20, ПЦ 500-Д20	1,0	3,5
ПЦ 550-Д0, ПЦ 600-Д0, ПЦ 550-Д5, ПЦ 600-Д5, ПЦ 550-Д20, ППЦ 600-Д20, ПЦ 400-Д20-Б, ПЦ 500-Д20-Б	1,5	4,0
ШПЦ 300, ШПЦ 400, ШПЦ 500, ШПЦ 400-Б	1,0	4,0

 

Подвижность цементно-песчаного раствора состава 1:3 из пластифицированных цементов всех типов должна быть такой, чтобы при водоцементном отношении, равном 0,4, расплыв стандартного конуса был не менее 135 мм.

Гидрофобный цемент не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин от момента нанесения капли воды на поверхность цемента.

При производстве цемента для интенсификации процесса помола допускается введение технологических добавок, не ухудшающих качества цемента, в количестве не более 1%, в том числе органических не более 0,15% массы цемента.

Контроль качества портландцемента и шлакопортландцемента. Требования нормативно-технических документов на правила приемки, хранения, испытания и эксплуатации портландцемента и шлакопортландцемента.

 

Физико-механические свойства цемента определяют по: ГОСТ 310.1-76 «Цементы. Методы испытаний. Общие положения»; ГОСТ 310.2-76 «Цементы. Методы определения тонкости помола»; ГОСТ 310.3-76 «Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема»; ГОСТ 310.4-81 «Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии». Химический анализ клинкера и цемента производят по ГОСТ 5382-91 «Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа». Вид и количество добавок в цементе определяют по методике головной организации по государственным испытаниям цемента в пробе, отобранной на заводе-изготовителе. Коэффициент вариации предела прочности при сжатии цемента каждого вида и марки рассчитывают по ГОСТ 22236-85: «Цементы. Правила приемки». Наличие признаков ложного схватывания проверяют по методике головной организации по государственным испытаниям.

 

ГОСТ 310.1-76 «Цементы. Методы испытаний. Общие положения» распространяется на все виды цемен­та и устанавливает общие положения при испытании цементов для опреде­ления показателей: тонкости помола цемента; нормальной густоты и сроков схватывания цементного тес­та; равномерности изменения объема цемента; предела прочности при изгибе и сжатии образцов-балочек, изготовленных из цементного раствора.

Пробу цемента, отобранную для испытаний, доставляют в ла­бораторию в плотно закрывающейся таре, защищающей цемент от увлажнения и загрязнения посторонними примесями. В рабочем журнале записывают вид и состояние тары, в кото­рой доставлена проба. Пробы цемента до испытания хранят в сухом помещении.

Перед испытанием каждую пробу просеивают через сито с сеткой № 09. Остаток на сите взвешивают и отбрасывают. Массу остатка в процентах, а также его характерис­тику заносят в рабочий журнал. После просеивания пробу цемента перемеши­вают.

Испытания следует проводить в помещениях с температурой воздуха  20±3°С и относительной влажностью не менее 50 %. Темпе­ратура воздуха и влажность должны ежедневно отмечать­ся в рабочем журнале. Перед испытанием цемент, песок и воду выдерживают до принятия ими температуры помещения. Для приготовления и хранения образцов применяют обыч­ную питьевую воду. Сосуд для отвешивания или отмеривания воды тарируют в смоченном состоянии. Температура помещения влажного хранения образцов и воды в ваннах должна быть (20±2)°С и ежедневно отмечаться в рабочем журнале.

Цемент и песок отвешивают с точностью до 1 г, воду отвешивают или отмеривают с точностью до 0,5 г или 0,5 мл. Применение алюминиевых и цинковых форм, чаши, лопаток и т. п. не допускается.

Определение предела прочности при из­гибе и сжатии (по ГОСТ 310.4-81 «Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии»).

Для определения прочностных характеристик цементов изгота­в­ливают образцы-балочки из цементного раствора, с В/Ц 0,40 и консис­тенцией, характе­ри­зуемой расплывом конуса 106-115 мм. Для каждого установленного срока испытаний изготов­ляют по три образца (одна форма). Для уплотнения, раствора форму балочек с насадкой закрепляют в центре виброплощадки, плотно прижимая ее к плите. Форму по высоте наполняют приблизительно на 1 см раство­ром и включают вибрационную площадку. В течение первых 2 мин вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порция­ми заполняют раствором. По истечении 3 мин от начала вибрации виброплощадку отключают и форму снимают с виброплощадки. После изготовления образцы в формах хранят (24±1) ч в ванне с гидравлическим затвором или в шкафу, обеспечиваю­щем относи­тельную влажность воздуха не менее 90%.

По истечении времени хранения образцы осторожно расформовывают и укладывают в ванны с питьевой водой и горизонтальном положении так, чтобы они не соприкасались друг с другом. Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Воду меняют через каждые 14 сут. Температура ее при замене долж­на быть (20±2)°С; как и при хранении образцов. Образцы, имеющие через (24±1) ч прочность, недос­таточную для расформовки их без повреждения, допускается вы­нимать из формы через (48±2) ч, указывая этот срок в рабочем журнале. По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин подвергают испытанию. Образец устанавливают на опорные элементы прибора таким образом, чтобы его горизонтальные при изготовлении грани на­ходились в вертикальном положении. Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифме­тическое значение двух наибольших результатов испытания трех образцов. Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу же подвергают испытанию на сжатие. Половинку балочек помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой плоскости образца. Образец вместе с пластинами центрируют на опорной плите пресса. Средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть (2,0±0,5) МПа/с. Рекомендуется использовать приспособ­ление, автоматически поддерживающее стандартную скорость нагружения образца. Предел прочности при сжатии отдельного образца вы­числяют как частное от деления величины разрушающей нагрузки (в кгс) на рабочую площадь пластинки (в см²) т. е. на 25 см². Предел прочности при сжатии вычисляют как среднее арифметическое значение четырех наибольших результатов ис­пытания 6 образцов.

Приемку цементов производят по ГОСТ 22236-85 (СТ СЭВ 5684-86): «Цементы. Правила приемки».

Приемку цемента производят партиями. Каждая партия должна состоять из цемента одного наименования и марки, изготовленного одним предприятием и оформленного одним документом о качестве. Объем партии, за исключением отгрузки в судах, не должен превышать вместимости одного силоса, но не более 4000 т. При отгрузке цемента в судах размер партии может превышать вместимость силоса и устанавливается по согласованию изготовителя с потребителем.

Приемо-сдаточные испытания включают испытания цемента каждой партии по всем показателям качества, предусмотренным НТД на цемент.

Партия цемента принимается и может быть отгружена, если результаты приемо-сдаточных испытаний по:

- виду и количеству введенных добавок;

- равномерности изменения объема;

- срокам схватывания;

- тонкости помола;

- содержанию ангидрида серной кислоты (SO₃);

- пластичности пластифицированных цементов и гидрофобности гидрофобных цементов;

- содержанию щелочных оксидов в цементах, для которых это требование установлено, удовлетворяют требованиям НТД на цемент конкретного вида.

Гарантированную марку цемента по прочности считают подтвержденной, если нижняя доверительная граница предела прочности при сжатии и изгибе в конечные сроки испытания, рассчитанная по результатам испытаний партий данного вида и марки цемента, отгруженных за квартал, при 95%-ной доверительной вероятности, а для цементов марок 500 и выше (за исключением случаев поставки на экспорт) при 90%-ной доверительной вероятности, равна или превышает соответственно значение предела прочности при сжатии и изгибе, установленное НТД на цемент данного вида и марки.

Каждая партия цемента или ее часть, поставляемая в один адрес, должна сопровождаться документом о качестве, в котором должно быть указано:

- наименование предприятия-изготовителя и его товарный знак и адрес;

- номера вагонов или наименование судна;

- обозначение цемента по действующей НТД;

- номер партии и дата отгрузки;

- вид и количество добавки;

- гарантированная марка цемента, гарантийный срок в сутках;

- группа цемента по эффективности пропаривания;

- нормальная густота цементного теста;

- активность цемента данной партии при пропаривании;

- среднее значение прочности цемента на изгиб и сжатие в возрасте 3 сут по данным производственного контроля за предыдущий месяц.

Упаковку, маркировку, транспортирование и хранение цемента производят по ГОСТ 22237-85: «Цементы. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение».

Упаковка. Цемент отгружают в упаковке или без нее в специализированном транспорте. Для упаковки цемента следует применять сшитые или склеенные пятислойные или шестислойные мешки с закрытой горловиной с клапаном марок НМ, БМ или БМП. Допускается использовать бумажные мешки импортного производства, а также по согласованию с потребителем применять четырехслойные бумажные мешки. Предельная масса брутто мешка с цементом должна быть не более 51 кг. Отклонение средней массы нетто цемента в мешках данной партии от средней их массы, указанной на упаковке, не должно превышать ±1 кг. Цемент в мелкой расфасовке для розничной торговли упаковывают в полиэтиленовые банки, полиэтиленовые пакеты или многослойные бумажные мешки. Допускается применять другую упаковку, обеспечивающую сохранность цемента. Упаковочная тара, используемая для мелкой расфасовки, должна удовлетворять требованиям соответствующей НТД. При этом качество упаковки должно обеспечивать необходимую герметичность. Масса нетто отдельной упаковки (3; 5) ±0,05 кг, (10; 20)(-0,3) ±0,5 кг.

Маркировка. Маркировку цемента в мешках производят на каждом мешке в любой его части, а отгружаемого без упаковки - на ярлыке, прикрепленном к транспортному средству любым способом, обеспечивающим его сохранность при транспортировании. Маркировку цемента в мелкой расфасовке наносят непосредственно на упаковку и этикетку, наклеиваемую на тару, используемую для отгрузки упаковок. Допускается при мелкой расфасовке цемента маркировку наносить не непосредственно на упаковку, а на этикетку, которую наклеивают на пакет (или банку) либо вкладывают в пакет между внешними и внутренними слоями.

Маркировка должна быть отчетливой и содержать:

- наименование предприятия-изготовителя и (или) его товарный знак. При поставке цемента в мелкой расфасовке допускается в маркировке, наносимой непосредственно на упаковку, указывать вместо наименования предприятия-изготовителя министерство-изготовитель;

- обозначение цемента в соответствии с требованиями нормативно-технической документации на него, а при отсутствии этих требований и при поставке цемента в мелкой расфасовке - полное наименование;

- гарантируемую марку цемента и группу эффективности по ГОСТ 22236-85 (СТ СЭВ 5684-86): «Цементы. Правила приемки». При поставке цемента для розничной торговли группу эффективности не указывают;

- обозначение нормативно-технического документа, по которому поставляют цемент;

- среднюю массу нетто цемента в мешке или массу нетто цемента в транспортном средстве и массу нетто упаковки цемента, поставляемого для розничной торговли.

На ярлыке дополнительно должны быть указаны:

- активность цемента при пропаривании, определяемая как среднее значение результатов испытаний пяти последних партий, отгруженных в течение не более 10 сут, или по результатам испытаний цемента данной партии;

- данные о наличии признаков ложного схватывания (если они установлены испытаниями).

Транспортирование. Цемент следует транспортировать в специализированных вагонах, а в упакованном виде - на универсальных транспортных средствах транспортными пакетами, в контейнерах или поштучно в соответствии с правилами перевозки и креплений грузов, действующими на данном виде транспорта. Допускается перевозка цемента в крытых, соответствующим образом оборудованных вагонах. Транспортирование цемента в мелкой расфасовке производят в крытых вагонах или автомобильным транспортом в специальных емкостях по согласованию с торгующими организациями. Транспортирование цемента пакетами в термоусадочной пленке по железной дороге осуществляют согласно техническим условиям на размещение и крепление пакетов, сформированных из мешков цемента с использованием термоусадочной пленки, в четырехосных полувагонах. Транспортные пакеты формируют с применением плоских поддонов, термоусадочной полиэтиленовой пленки или других средств пакетирования по соответствующей НТД при соблюдении требований, установленных правилами перевозки грузов.

Пакеты в термоусадочной пленке должны быть герметичны. Пакеты формируют из семи слоев по пять мешков в слое и цокольного слоя из четырех мешков и плотно обжимают пленкой. Ширина проема на уступе цокольной части должна быть не менее 100 мм с каждой стороны пакета, высота - не менее 90 мм. Длина пакетов цемента в термоусадочной пленке должна быть в пределах 1260-1290 мм, ширина - 1030-1060 мм, высота - 880-950 мм. Масса пакета нетто - не более 2000 кг.

Контейнеры, применяемые для транспортирования цемента, должны соответствовать требованиям НТД на них.

Изготовитель обязан поставлять цемент в исправном и очищенном транспортном средстве. При погрузке и транспортировании цемента без упаковки или в мешках он долен быть защищен от воздействия влаги и загрязнения посторонними примесями. Транспортные средства должны быть загружены до полной грузоподъемности или полной вместимости кузова.

Хранение. Цемент следует хранить раздельно по видам и маркам в силос или других крытых емкостях, а цемент в упаковке - в крытых сухих помещениях. Смешивание цементов разных видов и марок, а также загрязнение их посторонними примесями и увлажнение не допускаются. При хранении мешки с цементом укладывают на поддоны в ряды по высоте не более 1,8 м, располагая мешки в ряду тесно один возле другого при обеспечении свободного подхода к ним. Хранение цемента в пакетах, изготовленных с применением термоусадочной пленки, не требует защиты от атмосферных осадков при условии целостности пакета. Для защиты пакетов от примерзания и разрушения термоусадочной пленки их следует укладывать на поддоны в штабели высотой не более четырех ярусов. Не допускается хранить цемент без упаковки в складах амбарного типа.

Заключение

Продукция на основе портландцементов и шлакопортландцементов играет огромную роль в строительной сфере. Портландцемент и шлакопортландцемент необходимы на любом строящемся объекте, от теплопункта в поселке городского типа до огромных небоскребов. Целевое применение портландцемента и шлакопортландцемента крайне разнообразно, и для каждого отдельного типа климатических, сейсмических, гидрологических и др. условий можно подобрать максимально подходящий материал для создания бетонных и железобетонных конструкций подводных и подземных частей сооружений. Огромная важность портландцемента и шлакопортландцемента заключается именно в использовании их в непосредственном контакте с водой, и именно поэтому следует стремиться добиваться максимального качества произведенного продукта, чтобы избежать трагических последствий при коррозии, например, фундамента здания в болотистой местности.

Развитие производства портландцемента и шлакопортландцемента имеет широкие перспективы, т.к. промышленная отрасль строительных материалов – это единственная отрасль, которая не множит, а потребляет промышленные отходы (шлаки, золу, древесные опилки, стружку и т.д.). В условиях современного роста производства и технологий можно добиться практически полного использования различных отходов для их дальнейшего использования в области строительства, в том числе и в производстве портландцемента и шлакопортландцемента. Также ощутимым толчком для развития производства портландцемента и шлакопортландцемента является непрерывный рост застраиваемых площадей: жилые, офисные, технические и др. здания потребляют все больше стройматериалов каждый год, это можно увидеть на примере Беларуси. И, наконец, наиболее ощутимым стимулом для развития технологий производства портландцемента и шлакопортландцемента в настоящее время стала проблема экономии энергии и ресурсов. Улучшая технологии, мы должны стремиться к понижению ресурсо- и энергозатрат, чтобы использовать земельные ресурсы не экстенсивно, а максимально интенсивно.

 

Список использованной литературы

 

Мочальник И.А. «Основы технологии и продукция промышленности строительных материалов»: пособие / И.А. Мочальник. – Минск: БГЭУ, 2009. – 157 с.

Микульский В.Г. и др. «Строительные материалы»: учеб. издание. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004. – 536 с.

 

ГОСТ 10178-85: «Портландцемент и шлакопортландцемент».

ГОСТ 22236-85: «Цементы. Правила приемки».

ГОСТ 22237-85: «Цементы. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение».

ГОСТ 310.1-76 «Цементы. Методы испытаний. Общие положения».

ГОСТ 310.4-81 «Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии».