Новый прибор для оценки активности цемента


В настоящее время применяют разрушающие и неразрушающие методы определения активности цемента. Наиболее точные методы базируются на испытании образцов из цемента нормального твердения и требуют больших временных затрат, не позволяющих использовать результаты для оперативных целей.
Приборы для экспрессной оценки активности по электропроводности водной суспензии цемента (например, ИАЦ) просты в реализации, привлекательны для их производителей и потребителей, однако имеют весьма спорную и ненадежную корреляцию с активностью цемента, не обеспечены ни методически, ни метрологически и не могут быть рекомендованы к применению.
Единственным надежным и метрологически обеспеченным методом оперативного определения и прогнозирования активности цемента является контракциометрический метод, основанный на установленной взаимосвязи активности с процессами уменьшения абсолютного объема цементного материала в результате гидратации цемента[1].
Выпускаемые в России контракциометры КД-07 и ВМ-7.7 находят широкое применение на предприятиях стройиндустрии, но их технические возможности ограничены визуальным контролем за процессом контракции, на лаборанта возложены функции считывания уровня воды в мерной трубке через заданный интервал времени и ручная обработка результатов по методикам[1,2].
Предприятием «Интерприбор» разработан, запатентован и с 2009 г. выпускается первый автоматический контракциометрический прибор «Цемент-Прогноз» (см. фото 1), состоящий из сервисной компьютерной программы, электронного блока, измерительной камеры и стакана для пробы цементного теста.

Комплекс Цемент-Прогноз
Фото 1.

Прибор автоматически регистрирует температуру и изменение объема воды в герметично закрытой и заполненной водой измерительной камере, с размещенным в ней стаканом с пробой цемента. Оперативная оценка активности цемента выдается автоматически по 3-часовой контракции с ее преобразованием в показатели активности по градуировочным зависимостям, хранящимся в памяти прибора. Процесс измерения контракции отображается на дисплее в графической и цифровой форме. Имеется также режим получения базовых показателей цемента по 7-суточной контракции.
Измерительная камера выполнена цельнофрезерованной из легкого композитного материала и оснащена прецизионной измерительной системой. Стакан для пробы изготовлен из полиамида, его конструкция со съемным дном позволяет после испытания извлекать цементный образец без повреждения. Получаемый образец имеет форму, близкую к цилиндрической, и может в 28-суточном возрасте испытываться на сжатие с целью проверки и корректировки оперативных прогнозов активности цемента. Испытываться могут как цементные, так и растворные образцы.
«Цемент-Прогноз» может также использоваться для исследования процессов структурообразования цементного камня и изучения процессов структурообразования новых строительных материалов на цементной основе. Для этих целей разработана специальная модификация прибора, дополнительно регистрирующая кинетику удельного электрического сопротивления пробы, потенциала массопереноса и температуры цементного теста (для контроля экзотермических процессов) [3]. Таким образом, прибор позволяет исследовать процессы структурообразования по комплексу синхронно регистрируемых параметров в начальной активной фазе и в течение длительного времени как при нормальном, так и при ускоренном твердении. Поставляемый с прибором специализированный адаптер дает возможность проводить испытания одновременно в 3-х измерительных камерах с отображением процессов на дисплее электронного блока и на мониторе компьютера в течение длительного времени, а сервисная компьютерная программа (см. фото 2) обеспечивает широкий спектр функций по визуализации, обработке и архивированию получаемых данных.

Адаптер и компьютерная программа
Фото 2.

Применение данного прибора также существенно упрощает реализацию методик измерений, позволяющих на базе контракции оценивать водоцементное отношение и прочность бетона (МИ 2488-98), морозостойкость (МИ 2489-98), водонепроницаемость (МИ 2625-2000).



Г. А. ГУБАЙДУЛЛИН, к. т. н., генеральный директор,
С. М. ЛЕОНИДОВ, начальник ОКР. НПП «Интерприбор»

Литература:
1. Рекомендация ГСИ «Контракция цементных материалов. Методика измерения и прогнозирования на контракциометре КД-07». МИ2486-98.
2. Рекомендация ГСИ «Материалы цементные. Методика ускоренного определения и прогнозирования активности цемента по его контракции». МИ 2487-98.
3. Цимерманис Л. Б. «Термодинамические и переносные свойства капиллярно-пористых тел». — Челябинск: Южно-Уральское кн.изд-во, 1971 г.