Химия и химические технологии/5. Фундаментальные проблемы создания новых материалов и технологий

Галкина Д.К.

Восточно-Казахстанский государственный технический университет

им. Д. Серикбаева

Исследование возможности применения прибора ИАЦ-04М

для оперативного контроля качества цемента

Согласно стратегии индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2003-2015 годы одним из главных приоритетов развития экономики страны является создание потенциально конкурентоспособных, в том числе экспортоориентированных, производств.

В последние годы строительная отрасль по производству строительных материалов развивается быстрыми темпами: совершенствуется технология производства строительных материалов, разрабатываются ускоренные методы определения физико-механических свойств материалов и т.д. [1], что способствует получению качественных материалов с наименьшими затратами ресурсов и времени.

В настоящее время имеется большое разнообразие выпускаемых новых приборов и средств измерений для различных отраслей экономики, в том числе и для строительства, применяемых для ускоренного контроля качества материалов.

С целью определения возможности использования прибора ИАЦ-04М (индикатора активности цемента) для ускоренного контроля качества цемента был проведен эксперимент по определению активности портландцемента марки ПЦ-400 Д20 двух производителей цемента Республики Казахстан (АО «БЦК» и ТОО «Цемзавод Семей») на данном приборе.

Прибор ИАЦ-04М был разработан ООО «Фирма «ВНИР» (г. Москва) для обеспечения надежного и оперативного контроля качества (активности) цемента непосредственно его потребителями, а именно, бетонными заводами, строительными организациями и другими потребителями, заинтересованными в оперативном определении качества цемента.

Принцип работы данного прибора заключается в измерении удельной проводимости водоцементного раствора контролируемой пробы цемента, ее преобразовании в данные, соответствующие активности контролируемой пробы цемента и их индикации в цифровой форме на дисплее электронного блока.

Согласно паспортным данным [2], высокую надежность определения качества цемента (погрешность определения активности цемента составляет ±5%) обеспечивает используемая при работе с прибором методика, предусматривающая его калибровку по результатам испытаний ГОСТ 310.4 [3].

Калибровка производится при вводе прибора в эксплуатацию, а после этого периодически (не реже одного раза в месяц) или при поступлении цемента от производителей, ранее не поставлявших цемент данной организации.

Порядок определения активности цемента, используя калибровку прибора, состоит в следующем.

1) Определяется активность цемента (А), МПа на приборе ИАЦ-04М при поправочном коэффициенте К=1.

2) Вычисляется среднеарифметическое значение активности цемента (для свежеизготовленного цемента – не менее чем из трех; для цемента длительного хранения – не менее чем из шести).

3) Производятся испытания данной пробы цемента по ГОСТ 310.4.

4) Вычисляется поправочный коэффициент (К) цемента, поставляемого данным производителем по формуле

К=М/N,

где М – предел прочности при сжатии, полученный по результатам испытаний данной пробы цемента по ГОСТ 310.4, МПА;

N - полученное среднеарифметическое значение активности данной пробы цемента, МПа.

Полученный поправочный коэффициент и используется в дальнейшем для ускоренного определения активности цемента данного завода-изготовителя.

По приведенной выше методике были испытаны две пробы цемента марки ПЦ-400 Д20 двух производителей и получены поправочные коэффициенты К=0,53 для пробы цемента первого производителя и К=0,46 – второго производителя. Затем полученные поправочные коэффициенты были использованы для определения активности цемента исходных проб и трех последующих проб цемента данной марки (все четыре пробы изготовлены указанными производителями в течение одного месяца). Результаты отклонения значений активности цемента, полученной на приборе ИАЦ-04М от предела прочности при сжатии, полученного по результатам испытаний цемента по ГОСТ 310.4 приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Результаты отклонения значений активности цемента, полученной на приборе ИАЦ-04М от предела прочности при сжатии, полученного по результатам испытаний данной пробы цемента по ГОСТ 310.4

Производители	Номер пробы	Поправочный коэффициент К	Погрешность при определении активности цемента, %
1	1 (исходная)	0,53	-1,9
	2		-9,1
	3		-1,7
	4		8,1
2	1 (исходная)	0,46	-0,7
	2		-26,1
	3		9,3
	4		-9,9

Как видно из таблицы 1, что при определении активности цемента с использованием ранее установленного поправочного коэффициента, для исходных проб цемента обоих производителей погрешность составляет 1,9% для первого производителя и 0,7% - для второго производителя, что соответствует допуску (±5)% (согласно паспортным данным прибора). При определении активности трех последующих проб цемента как первого производителя, так и второго, погрешность составляет до 26% (превышает допустимую). То есть, в основном, для всех последующих проб, необходимо было применять другой поправочный коэффициент.

Таким образом, на основании проведенного эксперимента можно сделать вывод о том, что прибор ИАЦ-04М является грубым индикатором активности цемента, в силу влияния множества физико-химических факторов, влияющих на удельную проводимость водоцементного раствора. Прибор не способен заменить стандартного метода определения предела прочности при сжатии на образцах-балочках цемента по ГОСТ 310.4, а может быть использован лишь как вспомогательное средство, для экспресс-контроля активности цемента. В этом случае получение недостоверных или ошибочных результатов на приборе ИАЦ-04М может свидетельствовать о каких-либо сбоях в технологии производства цемента, либо несоответствия минералогического и или химического состава данного материала.

Литература:

1. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. Учебное пособие для химико-технологических специальностей вузов. М., «Высш.школа», 1973.

2. Индикатор активности цемента ИАЦ-04М. Техническое описание, инструкция по эксплуатации, паспорт. М., 2005.

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