Параметры формы для приготовления цементного камня
Добыча нефти и газа
нефть, газ, добыча нефти, бурение, переработка нефти
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА И КАМНЯ
Свойства цементного раствора зависят от многих факторов, таких как химико-минеральный состав, качество и количество наполнителей, водоце-ментное отношение, количество и природа химических наполнителей, режим перемешивания, температура, давление и др.
Основные свойства цементного раствора применительно к скважинам следующие: водосодержание, подвижность (растекаемость), плотность, показатель фильтрации, динамическое сопротивление сдвигу, структурная вязкость, седиментационная устойчивость, время загустевания, сроки схватывания и некоторые другие. К свойствам цементного камня следует отнести механическую прочность, проницаемость, объемные изменения, коррозионную устойчивость в агрессивных средах и модуль упругости.
Свойства цементных растворов и камня могут быть изменены введением наполнителей, активных добавок или обработкой химическими реагентами.
Водосодержание. Водосодержание характеризуется водоцементным отношением, т.е. отношением массы воды к массе твердого тампонажного материала. Для стандартных тампонажных портландцементов с удельной поверхностью 2500 — 3500 см2/г водоцементное отношение может колебаться в пределах от 0,5 до 0,6.
Растекаемость. Важное свойство цементного раствора — подвижность, которую в начальный момент после затворения определяют с помощью усеченного конуса АзНИИ путем отсчета среднего диаметра расплывшегося раствора в двух направлениях (наибольшее и наименьшее).
Плотность. Одна из важных характеристик цементного раствора — плотность. Она зависит от плотности сухих тампонажных материалов и жидкости затворения, а также от водоцементного отношения. Это практически единственный показатель качества раствора, контролируемый в процессе его приготовления и транспортирования в скважину.
Для стандартного цементного раствора при В/Ц = 0,5 (в соответствии с требованиями ГОСТ 1581—85) его расчетная плотность составляет 1,81 — 1,85 ã/ñì3.
В промысловых условиях ее чаще всего определяют с помощью ареометров АГ-1 и АГ-2 в каждой точке затворения независимо от наличия станции контроля цементирования СКЦ, которая обеспечивает автоматическую регистрацию и запись средней плотности закачиваемого в скважину раствора. Непрерывный контроль плотности тампонажного раствора достигается применением радиоактивных плотномеров.
Показатель фильтрации. Под воздействием перепада давления в цементном растворе происходит процесс водоотделения, который называется фильтрацией. Скорость фильтрации в значительной мере зависит от принятого В/Ц: она обратно пропорциональна квадрату удельной поверхности цемента (тонкости помола), количеству наполнителя и вязкости жидкой фазы цементного раствора.
Вследствие высокой фильтрации цементный раствор становится вязким, труднопрокачиваемым, сроки схватывания его ускоряются, в результате образования толстых цементных корок возможен прихват обсадной колонны во время ее расхаживания.
Фильтрация цементного раствора может быть определена с помощью специального прибора УВЦ, разработанного во ВНИИКАнефтегазе, или прибора ВМ-6, который применяется для измерения фильтрации бурового раствора при давлении 0,1 МПа (в этом случае говорят о предельной фильтрации за определенное время).
Седиментационная устойчивость. Под седиментационной устойчивостью подразумевают способность частиц тампонажного раствора оседать в жидкости затворения под действием сил тяжести. Этот параметр зависит
от разности плотностей твердой и жидкой фаз тампонажного раствора, микроструктуры порового пространства, вязкости жидкости затворения.
Вследствие сильно развитой межфазной поверхности тампонажные растворы агрегативно неустойчивы. О характере и степени седиментаци-онных перемещений в основной части столба тампонажного раствора с достаточной точностью можно судить по характеру и степени перемещений верхнего уровня твердой составляющей раствора.
При цементировании обсадных колонн в газовых скважинах и скважинах с наличием зон АВПД появляется необходимость нормирования се-диментационной устойчивости тампонажных растворов, для повышения которой может быть рекомендован к использованию весь комплекс мероприятий по снижению показателя фильтрации цементных растворов.
Загустевание. Спустя некоторое время после затворения и механического перемешивания начинает проявляться способность цементных растворов к структурообразованию, которое выражается последовательно в загустевании и схватывании растворов. Загустевание тампонажных растворов оценивают консистометром.
Существенно влияют на загустевание цементных растворов природа цемента, тонкость его помола, В/Ц, температура, давление и некоторые другие факторы.
Увеличить время загустевания тампонажных растворов можно, используя замедлители процессов структурообразования, качество и количество которых подбирают с учетом конкретных условий скважин (к числу замедлителей относятся ССБ, КМЦ, гипан НТФ, ОЭДФ, ВКК, хромпик и др.).
Сроки схватывания. Возможность применения тампонажных растворов в отечественной практике в большинстве случаев определяется сроками схватывания, которые зависят от химикоминерального состава цемента, его удельной поверхности, В/Ц, химических реагентов, вводимых в раствор, температуры, давления и других факторов.
При прочих равных условиях с повышением удельной поверхности цемента и уменьшением В/Ц сроки схватывания цементного раствора уменьшаются. На их уменьшение температура влияет более существенно, чем давление, а их совместное воздействие еще эффективнее.
Механическая прочность цементного камня. Прочность тампонажного камня характеризуется временным сопротивлением сжатию, растяжению или изгибу. Изготовленные определенной формы образцы цементного камня испытывают на прочность, причем определяют напряжение, соответствующее разрушению образца.
Механическая прочность цементного камня зависит от многих факторов, основными из которых являются химико-минеральный состав цемента, В/Ц, удельная поверхность цемента, наличие наполнителей и химических добавок, условия твердения и др. Существенно влияют на прочность цементного камня также температура и давление.
Проницаемость цементного камня. Под проницаемостью цементного камня понимают его способность пропускать через себя жидкости или газы при определенном перепаде давления. Для обеспечения надежного разделения пластов цементный камень в затрубном пространстве должен иметь минимально возможную проницаемость для пластовых флюидов.
Проницаемость цементного камня изменяется в процессе его твердения и существенно зависит от природы цемента и наполнителей, В/Ц, условий и времени твердения и т.д.
Формы для бетона.
В наше время, где главным критерием, несомненно, является качество, для изготовления изделий из бетона, таких как искусственный камень или плитка, особенно важно использовать правильно подобранные формы для бетона, которые нетрудно смастерить своими руками. Онлайн расчет состава цементного раствора.
Использование материалов современного уровня позволяет производить формы для бетона и делать изделия, и при этом отлично передавать фактурный рисунок поверхности практически любой формы.
В процессе производства на современном этапе используют гибкие и жесткие формы для бетона, а исходным материалом для их изготовления берут пластик. Данный материал, используемый в качестве формы для бетона, должен соответствовать таким параметрам как щёлочестойкость и ударопрочность.
При необходимом наличии данных параметров плитка, мебель, камень и прочие изделия, изготавливаемые из бетона, будут соответствующего качества. При этом совершенно не обязательно приобретать их за деньги, ведь их также просто изготовить самому.
Необходимые инструменты при изготовлении изделий из бетона.
Перечень необходимых инструментов и материалов для изготовления форм для бетона своими руками:
- ножницы по металлу или кусачки;
- пигменты для окраски бетона (их можно использовать по желанию);
- песок (строительный, карьерный или любой другой);
- мастерок (преимущественно железный);
- строительная сетка (с шагом 50-60 мм);
- широкий скотч, либо любая другая клейкая лента (не бумажная);
- плотный мешок для мусора;
- емкость (для приготовления самого раствора);
- полимерная краска для камня или бетона (любая на выбор);
Различие применений форм для бетона.
Видов форм для бетона существует несколько. Одни служат для изготовления декоративного камня, другие для изготовления плитки, а есть и такие, которые используют для литья форм нестандартных, фигурных изделий.
В свою очередь отличным материалом для изготовления форм из бетона является пластик, это связано с тем, что он обладает своими технически-уникальными свойствами. Свое предпочтение можно отдать и в пользу другого материала для изготовления форм, если тип изготовляемых изделий не требует обязательного наличия формы из пластика.
Изготовление специальной формы для бетона сравнимо с производством специальных заготовок для производства стеклопластиковых изделий, которые помогают в создании сложных архитектурных изделий и фигур из бетона (ваз, балясин, скульптур и т.п.), полимерной продукции и изделий с немедленной распалубкой из бетона (для памятников и заборов).
При разговоре о мелкоштучных изделиях самыми популярными разновидностями форм являются фасадные камни, брусчатка и тротуарная плитка. Формы для их изготовления обладают качеством долговечности и могут быть прекрасно использованы более чем в 300 циклах. При этом следует учесть, что в продаже данные формы стоят гораздо дороже, нежели варианты с более гибким подходом, а именно при использовании методов вакуумной формовки своими руками.
Это наиболее практичный и универсальный метод производства, благодаря которому можно быстро изготовить формы для бетона. Метод ваккумной формовки позволяет изготавливать формы для бетона не только любых размеров, но и различной поверхностной фактуры. Материалом изготовления может быть всевозможный пластик, будь то АБС-пластик, ПЭТ, поливинилхлорид или полистирол и т.д. Многократность использования заготовок будет непосредственно зависеть от вида применяемого пластика, а также его свойств и толщины. К примеру формы, изготовленные из АБС-пластика, способны выдержать до 300 циклов заливки бетона, в сравнении ПЭТ обладает намного меньшей долговечностью. Более того, геометрия изделия также влияет на данный параметр.
Цементный раствор.
Цементный раствор – это, наверное, самый важный элемент в качественном строительстве. На первый взгляд кажется, что приготовить такую смесь проще простого. По большому счету, это верное предположение. Но, для получения первоклассного цементного раствора стоит очень внимательно подойти к подбору компонентного состава и оптимальной пропорций. Перед тем как познать тонкости получения подобного стройматериала, давайте выясним функции каждого из компонентов в его образовании. Онлайн расчет состава цементного раствора.
Цементно-песчаный раствор.
С технической точки зрения, основу раствора составляет вода. Поэтому, лучше брать чистую без содержания каких-либо примесей воду. Наполнителем в растворе выступает песок, а связывает все компоненты воедино цемент. В процессе получения цементного раствора нужно тщательно подойти к вопросу качества песка. Во-первых, стоит убедиться в отсутствии глины и других пород, мусора. Во-вторых, подобрать правильный посев песка. Например, мелкодисперсный песок лучше использовать для кирпичной кладки, а грубый песок в штукатурных работах может стать причиной дополнительной шлифовки или выравнивания.
Выбирая цемент нужно учитывать некоторые его особенности. Во-первых, при долгом хранение даже нераспечатанный цемент может закаменеть и стать непригодным к работе. Поэтому, разумнее будет купить цемент перед стартом работ. Во-вторых, цемент должен быть только в бумажной упаковке. Немаловажно подобрать правильную марку цемента в зависимости от вида строительных работ. Например, для фундамента нельзя использовать цемент с маркой ниже М300.
Рассмотрим рекомендации и стандарты приготовление цементно-песчаного раствора в зависимости от вида работ. Цемент марки М400 используется при строительстве массивных цельных строений нужно использовать цемент М400. Если смешать цемент М400 и песок в соотношении 1:2, то получим состав М200. Для отделочных работ, подготовке поверхности к облицовке желательно брать для смеси цемент М400 или М500, песок и воду в соотношении 1:3:0,5. Если увеличить относительную долю цемента в растворе, то можно сократить время затвердения штукатурки. Также хороший результат получают при соотношении цемента, песка и известкового молока 1:5:2 в штукатурных работах, а для половой стяжки – при соотношении 1:2-1:6. При построении рядовых стоячих построек оптимальным является соотношение от 1:3 до 1:6. В быту же популярны пропорции - 1:3 и 1:4.
Свойства цементных растворов.
При работе с кирпичом, например, марки 75 отлично подойдет цементный раствор марки 75 (рабочие пропорции 1:5:3.) Кирпичной кладке можно также придать некий цвет, добавив в раствор сажу. При этом нужно учитывать, что большое количество сажи приводит к уменьшению прочностных характеристик цементного раствора.
Нередко возникает проблема, когда после внесения нужной пропорции воды в цементный раствор он очень сильно теряет в плотности массы. Для повышения вязкости такой смеси нужно добавить немного цемента и песка, сохраняя соотношение их частей.
Для работ по плиточной отделке оптимальный цементно-песчаный раствор соотношением 1:2,4:0,4. При выполнении таких работ важно контролировать плотность смеси. Сделать это весьма просто. Малый объем раствора выкладываем равным слоем на тыльную сторону плитки и пробуем его стряхнуть. Если после таких манипуляций на плитке остался слой толщиной больше 3 мм, то приготовленный высококачественный раствор. При полном отваливании смеси от поверхности стоит немного повысить ее плотность (просто добавить песок и цемент согласно выбранной пропорции). Также технологично правильно увлажнить рабочую сторону плитки цементным молоком (1 часть цемента к 3-4 частям воды).
Цементно-известковый раствор.
Для приготовления цементно-известкового раствора используются цемент и известь (вяжущие компоненты), песок (наполнитель), вода. Очень важно брать свежий цемент, поскольку при долговременном сбережении значительно ухудшаются его свойства. Так, например, после месяца хранения марка М500 понижается в характеристиках до М450. Причем, за полгода хранения цемент может утратить до ¼ своих полезных качеств. Фракция песка должна быть 3-5 мм. При этом подойдет как речной, так и карьерный песок. Например, для штукатурки песок с карьера предпочтительней, поскольку содержащаяся в нем примесь глины делает смесь намного мягче. Чтобы повысить упругость раствора нередко практикуют добавление клея ПВА в соотношении 0,5 л клея на 20 л рабочего раствора. Вместо клея добавлять можно жидкое мыло (0,2 л на 20 л раствора), пластификаторы.
Стоить отметить, что на соотношение компонентов цементно-известкового раствора влияет вид выполняемых работ. Например, штукатурить лучше цементным раствором с пропорцией 1:1:6 или 1:2:9.
Раствор кладочный цементный.
Значительно облегчает подсчет объема компонентов для цементного раствора и выбор соответствующей марки цемента специальные таблицы. Такие таблицы существуют и для приготовления песчано-цементного раствора с учетом типа грунта и их без проблем можно найти на просторах сети.
Таблица содержит соотношения компонентов для различных цементно-известковых растворов.
Для получения качественного кладочного цементного раствора оптимально использовать заранее просеянный песок. Просев на специальном строительном сите позволяет избавится от ненужных камней, грунта и прочих ненужных примесей.
Значительно облегчает процесс получения цементного раствора бетономешальные машины. Последовательность добавления компонентов в мешалку таков: сперва добавляем часть от нужного объёма воды, а дальше, последовательно, цемент и песок. В конце выливаем оставшуюся воду. Сам процесс смешивания длится не меньше 2 минут. По прошествии этого времени можно переливать раствор в ведро или другой рабочий сосуд. Нужно помнить, что цементный раствор быстро затвердевает, поэтому не стоить приготовлять очень большое его количество. Оптимально такое количество цементного раствора, которое можно израсходовать за несколько часов работы. И также не стоит забывать про периодичное перемешивание кладочного цементного раствора во избежании его расслоения.
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ЦЕМЕНТА
Чаша для затворения и лопатка для перемешивания по ГОСТ 310.3.
Смеситель лопастной со скоростью вращения лопастного устройства (1500 ± 100) об/мин; объем перемешиваемого раствора в стакане цилиндрической формы от 500 до 900 см3. Схема смесителя приведена на рисунке . Допускается применение смесителей иной конструкции, обеспечивающих получение однородного цементного теста при времени перемешивания (180 ± 5) с и идентичности результатов испытаний.
3.13.2 Порядок приготовления цементного теста
3.13.2.1 Пробу цемента подготавливают по 3.5.
3.13.2.2 Масса пробы цемента и воды, используемых при приготовлении цементного теста для каждого вида испытания, должна соответствовать значениям, указанным в таблице .
3.13.2.3 Цемент и воду для конкретного типа цемента и вида испытания в количестве, указанном в таблице , помещают в стакан лопастного смесителя и перемешивают в течение (180 ± 5) с. Цементное тесто готовят в соответствии с инструкцией, прилагаемой к смесителю.
3.13.2.4 Допускается до 01.01.2001 года при отсутствии смесителя готовить цементное тесто вручную.
1 Допускается определять растекаемость и плотность в пробах цементного теста, приготовленных для определения времени загустевания и водоотделения или прочности.
2 Величину В/Ц для цемента типа III подбирают по растекаемости цементного теста, которая должна быть не менее 180 и не более 220 мм
— лопастное устройство;
2
— стакан
При ручном приготовлении цемент высыпают в чашу, предварительно протертую влажной тканью. Затем делают в цементе углубление, в которое вливают в один прием воду. Углубление засыпают цементом и через 30 с после приливания воды сначала осторожно перемешивают, а затем энергично растирают тесто лопаткой.
Для всех тампонажных цементов, за исключением гидрофобизированных, продолжительность перемешивания и растирания с момента приливания воды составляет (180 ± 10) с; для гидрофобизированных цементов — (300 ± 10) с.
5.2 Подготовка и проведение испытания
5.2.1 Форму-конус устанавливают на стекло в центре измерительного столика таким образом, чтобы внутренняя окружность формы совпадала с начальной окружностью шкалы столика. Внутреннюю поверхность конуса и стекло перед испытанием протирают влажной тканью.
5.2.2 Цементное тесто готовят по 3.13.2.
5.2.3 Заполняют цементным тестом форму-конус до верхнего торца. Интервал времени от момента окончания перемешивания цементного теста до момента начала заполнения им формы-конуса не должен быть более 5 с. По окончании заполнения формы-конуса избыток теста удаляют ножом, расположенным под небольшим углом к торцевой поверхности. Затем форму-конус резко поднимают в вертикальном направлении.
5.2.4 Диаметр расплыва цементного теста измеряют линейкой или штангенциркулем в двух взаимно перпендикулярных направлениях, результат округляют до 1 мм.
5.2.5. За растекаемость принимают среднеарифметическое значение результатов двух измерений, расхождение между которыми не должно быть более 10 мм.
Если для цементов типа III растекаемость получится менее 180 или более 220 мм, то испытание повторяют, соответственно увеличив или уменьшив В/Ц, до получения цементного теста с расплывом конуса в пределах 180-220 мм. Значение В/Ц, при котором достигнута заданная растекаемость, отмечают в журнале и используют при последующих испытаниях.
Определение активности и марки цемента
По ГОСТ 310.4 активность и марку цемента определяют испытанием стандартных образцов-балочек размером 4×4×16 см, изготовленных из цементно-песчаной растворной смеси состава 1:3 (по массе) определенной консистенции, через 28 суток твердения (первые сутки образцы твердеют в формах во влажной среде, а затем 27 суток – в воде комнатной температуры).
Для изготовления балочек используют монофракционный песок.
По ГОСТ 30744 для определения прочности образцы-балочки изготавливают из стандартного цементного раствора, состоящего из цемента и стандартного полифракционного песка в соотношении 1:3 (по массе) при водоцементном отношении, равном 0,50.
Определение консистенции цементного раствора по ГОСТ 310.4
Для определения консистенции цементного раствора отвешивают 1500 г монофракционного песка и 500 г цемента и высыпают их в предварительно протертую мокрой тканью сферическую чашу, перемешивают цемент с песком в течение одной минуты. Затем в центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее воду в количестве 200 г (В/Ц = 0,40), дают воде впитаться в течение 0,5 мин и перемешивают смесь в течение 1 мин. Затем раствор переносят в мешалку и перемешивают в ней в течение 2,5 мин (20 оборотов мешалки).
Определение консистенции раствора производят с помощью формы-конуса и встряхивающего столика (рис. 4.3).
Форму-конус устанавливают в центре стеклянного диска встряхивающего столика. Внутреннюю поверхность конуса и диск столика перед испытанием протирают влажной тканью. Сначала заполняют раствором форму-конус на половину высоты и уплотняют 15 штыкованиями металлической штыковки. Затем наполняют конус раствором с небольшим избытком и штыкуют 10 раз.
После уплотнения верхнего слоя излишек раствора срезают ножом вровень с краями формы и снимают ее строго вертикально. Раствор встряхивают на столике 30 раз за 30±5 с, после чего измеряют диаметр конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение.
Расплыв конуса при В/Ц = 0,40 должен быть в пределах 106–115 мм. Если расплыв конуса окажется менее 106 мм, количество воды увеличивают до получения расплыва конуса 106–108 мм. Если расплыв конуса окажется более 115 мм, количество воды уменьшают до получения расплыва конуса 113–115 мм.
Водоцементное отношение, полученное при достижении расплыва конуса 106–115 мм, принимают для проведения дальнейших испытаний.
Рис. 4.3. Встряхивающий столик и форма-конус:
1 – кулачок; 2 – диск; 3 – шток; 4 – станина; 5 – форма-конус
с центрирующим устройством; 6 – насадка
Изготовление образцов-балочек по ГОСТ 310.4
Для определения активности и марки цемента изготавливаются три образца-балочки размером 4×4×16 см, для чего используют форму, изображенную на рис. 4.4.
Приготовление раствора для изготовления трех балочек производится так же, как и для определения консистенции.
Для уплотнения раствора форма балочек с насадкой, предварительно смазанная внутри машинным маслом, закрепляется на виброплощадке. Вибрационная площадка должна иметь вертикальное колебание с амплитудой 0,35 мм и частотой колебаний 3000–3200 в минуту.
Формы наполняют приблизительно на 1 см раствором и включают виброплощадку, затем в течение 2 мин вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями окончательно заполняют раствором. По истечении 3 мин (от начала вибрации) вибрация образцов заканчивается. Форму снимают с виброплощадки, срезают смоченным водой ножом излишек раствора, зачищают поверхность образцов вровень с краями формы. Образцы в формах хранят 24±2 ч в ванне с гидравлическим затвором. Через сутки после изготовления образцы расформовывают и укладывают в бассейн с водой в горизонтальном положении таким образом, чтобы они не соприкасались друг с другом. Здесь образцы хранятся до момента испытания.
Объем воды в ваннах для хранения образцов должен быть примерно в четыре раза больше объема образцов.
Вода, в которой хранятся образцы, должна меняться через каждые 14 дней.
Рис. 4.4. Форма для приготовления образцов-балочек
Испытание образцов
По истечении 28 суток образцы вынимаются из воды и не позднее чем через час подвергаются испытанию. Непосредственно перед испытанием образцы должны быть насухо вытерты. Для испытания могут быть использованы приборы разной конструкции.
Образцы в виде балочек помещаются на опорах изгибающего устройства таким образом, чтобы те грани, которые были при изготовлении горизонтальными, в приборе находились в вертикальном положении.
Схема расположения образца на опорных элементах показана на рис. 4.5.
Рис. 4.5. Схема расположения образца-балочки при испытании на изгиб
Образцы испытывают в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору. Средняя скорость нарастания испытательной нагрузки на образец должна быть (0,05±0,01) кН/с [0,12±0,02) МПа/с в пересчете на единицу площади приведенного сечения балочки].
Предел прочности при изгибе цементного раствора вычисляется как среднее арифметическое значение из двух наибольших результатов испытания трех образцов.
Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу же подвергают испытанию на сжатие.
Образец вместе с пластинками подвергают сжатию на прессе. Средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть 2,0±0,5 МПа/с. Рекомендуется использовать приспособление, автоматически поддерживающее стандартную скорость нагружения образца.
Пластинки для передачи нагрузки на половинки балочек имеют размеры 40×62,5 мм; они изготавливаются из нержавеющей стали. Толщина пластинок должна быть не менее 10 мм. При испытании половинки балочек помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы грани балочки, которые при изготовлении прикасались к продольным стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры последних плотно прилегали к торцовой гладкой грани образца (рис. 4.6).
Образец вместе с пластинками подвергают сжатию на прессе. Предел прочности при сжатии отдельного образца вычисляют как частное от деления величины разрушающей нагрузки, кгс, на рабочую площадь пластинки, см2, т. е. на 25 см2.
Предел прочности при сжатии вычисляют как среднее арифметическое четырех наибольших результатов испытания шести образцов.
| Рис. 4.6. Положение образца между нажимными пластинками при испытании на сжатие: 1 – нижняя плита пресса; 2 – пластинки; 3 – верхняя плита пресса |
Активность и марка портландцемента
8.2 Подготовка и проведение испытания
8.2.1 Цементное тесто готовят по 3.13.2.
8.2.2 Цементное тесто заливают в два цилиндра до отметки 250 см3 в каждом и оставляют для отстаивания. В течение всего времени испытания цилиндры должны стоять неподвижно и не подвергаться толчкам.
8.2.3 Через 2 ч ± 5 мин отделившуюся на поверхности цементного теста воду отбирают пипеткой в мерный цилиндр вместимостью 20 см3 и замеряют объем отделившейся воды в каждом цилиндре.
Объем отделившейся воды (водоотделение) в миллилитрах регистрируют в журнале.
8.3 За водоотделение принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно быть более 0,2 мл.
Результат вычисления округляют до 0,1 мл.
9.2 Подготовка и проведение испытания при атмосферном давлении
9.2.1 Цементное тесто готовят по 3.13.2.
При применении смесителя цементное тесто готовят в два приема с последующим перемешиванием обеих порций в чаше вручную в течение 1 мин. Интервал между приготовлением обеих порций цементного теста не должен превышать 5 мин. Цементное тесто при приготовлении вручную готовят в один прием.
9.2.2 Формы, подготовленные по ГОСТ 310.4, наполняют цементным тестом в два приема при непрерывном ручном перемешивании его в чаше. Через 1 ч после наполнения формы избыток цементного теста срезают ножом вровень с краями формы.
Для каждого установленного срока испытания изготавливают по три образца-балочки (одна форма).
9.2.3 Формы с образцами из цемента для низких и нормальных температур помещают в шкаф воздушно-влажного хранения. Через (24 ± 1) ч с момента изготовления образцы вынимают из шкафа, осторожно расформовывают, маркируют и помещают в ванну с водой, температура которой (20 ± 2) °С, где хранят до проведения испытаний.
9.2.4 Формы с образцами из цемента для умеренных температур покрывают стеклянной или металлической пластинкой и помещают в термостат, температура воды в котором соответствует температуре предварительного прогрева по таблице . Через (24 ± 1) ч образцы вынимают из термостата, расформовывают и маркируют.
Образцы из цемента, для которых нормативным документом установлен срок испытаний 1 сут, охлаждают в ванне с водой при температуре (20 ± 2) °С в течение 1 ч 30 мин.
Образцы из цемента, для которых нормативным документом установлен срок испытаний 2 сут, после расформовки снова помещают в термостат и хранят в нем до проведения испытаний. Перед испытанием образцы извлекают из термостата и охлаждают в ванне с водой при температуре (20 ± 2) °С в течение 1 ч 30 мин.
9.2.5 По истечении срока хранения по 9.2.3 или охлаждения по 9.2.4 образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин испытывают по 9.4 и 9.6.
Непосредственно перед испытанием с поверхности образцов удаляют капли воды.
Общестроительные технические условия цемента ГОСТ 31108 2003
Рассматриваемый своим действием не отменил предыдущую вариацию 10178, которая до сих пор применяется, когда это выгодно производителю с технической и экономической стороны.
Цементы гост 31108 2003, гост 30515 2013 их технические характеристики должны не противоречить стандартным требованиям, и производиться согласно технологическим документациям, которые заранее утверждают предприятия-изготовители.
Существуют несколько видов цемента по ГОСТ 31108 2003:
Портландцемент
- портландцемент с добавками минерального происхождения: шлаки, pozzolana, материал, что образуется в результате сжигания твердого топлива на ТЭЦ, глина, обожженная в результате подземного горения, silica fume, осадочная горная порода, содержащая известь, композиционный портланд;
- шлакопортланд цемент;
Шлакопортланд цемент
Пуццолановый
- композиционный цемент.
Из чего же делают цемент? Портландцементный клинкер является основой для производства цемента. Помимо главной составляющей, производители часто используют минеральные добавки, такие как гипс или другие материалы, в составе которых можно найти CaSO4.
Гипс
Последний материал играет одну из главных ролей для регулировки сроков схватывания цемента. В него могут вводиться отдельные компоненты, чтобы регулировать строительно-технические свойства, и химические добавки, которые улучшают процесс помола и (или) облегчают транспортировку цемента по трубопроводам.
Технология производства искусственного камня и дозировки компонентов
Эта страница посвящена общему описанию процесса производства и примерам расхода материалов для изготовления искусственного камня.
Технология производства.
Существует ли четкая "технология" для изготовления искусственного камня, и что же, собственно, скрывает за собой это понятие? Суть процесса изготовления декоративного облицовочного камня, может быть кратко сформулирована так: подкрашенный жидкий раствор (например, цементный или гипсовый) заливается в форму, где с течением времени он схватывается. На выходе получаем окрашенное изделие с характеристиками, соответствующими применяемому сырью. Форма лишь придает изделию определенный размер и рельеф. Таким образом, вся "изюминка технологии", скрывается именно в пропорциях и свойствах применяемых материалов. К сожалению, невозможно дать единые дозировки для всех типов материалов, так как, соотношение применяемого сырья напрямую зависит от его свойств (марка, свежесть, качество, чистота, производитель и прочее). Точные пропорции и характеристики для изготовления искусственного камня могут быть определены только для конкретного сырья, применяемого Вами! Состав раствора и свойства применяемых компонентов влияют на конечные свойства готового изделия. Общее правило для всех материалов, затворяемых водой: снижение количества воды для смеси до возможного минимума позволяет повысить прочность готового изделия. Например, для гипса (цемента), снизить количество воды для смеси позволяет использование сырья высоких марок (скульптурный гипс) и (или) применение подходящих Пластификаторов , что позволяет некоторым производителям говорить о "гипсополимерных технологиях". По факту, все сводится к применению упрочняющих добавок (пластификаторов, гиперпластификаторов, суперпластификаторов). Суть действия пластификатора сводится к увеличению подвижности смеси при уменьшении (сохранении) количества воды, что увеличивает плотность и соответственно прочность готового изделия.
Свойства материалов.
Область применения искусственного камня напрямую зависит от свойств материалов, применяемых для его изготовления, например, камень на основе гипса, должен использоваться только для интерьерной отделки (внутри помещений), вследствие его невлагостойкости. Для отделки влажных помещений или уличных фасадов зданий, должен использоваться цементный камень, полностью влагостойкий и морозостойкий материал.
Окрашивание.
Для качественного окрашивания искусственного камня, рекомендуется использование комбинированных методов. А именно, внутреннее окрашивание раствора (например, краситель добавляется в воду для затворения смеси) - для однородности окраса камня (смеси), и, дополнительно, используется поверхностное окрашивание камня. Например, непосредственно перед заливкой формы жидким раствором, окрашиваются различным пигментом её сегменты (окрашивается сама форма). При заливке жидкого раствора пигмент, нанесенный на форму, впитывается в верхний слой камня. Таким образом, достигается неоднородность окраса искусственного камня. Более подробно этот, и другие методы окрашивания, описаны в инструкции по использованию Комплекта для изготовления искусственного камня. Рекомендуемые (входящие в состав Комплекта ) пигменты, используются для окрашивания бетонов, и предназначены для уличного использования (влаго-, морозо-, свето- и щелочестойкие). Для окрашивания гипса (использование в помещении), можно применять любые подходящие колеровочные составы (доступны в хозяйственных магазинах). Ссылка на координаты одного из возможных поставщиков, рекомендуемых нами пигментов приведена на странице Вопросы .
Вибрация.
Для того, чтобы изделие получилось прочным (качественным), необходимо снизить количество воды для затворения смеси до комфортного минимума и, под воздействием вибрации, равномерно распределить и уплотнить ее в форме (смесь должна успеть растечься по форме и провибрироваться). Для этого, например, в домашних условиях, форму с раствором можно протрясти вручную в течении 30 - 60 секунд на жесткой, ровной подложке (например, лист ЛДСП). При коммерческом производстве искусственного камня необходим вибростол. Вибрация, так же, применяется для выхода пузырьков воздуха с поверхности формы, для предотвращения появления каверн на поверхности готового камня.
Время схватывания и сушка раствора.
Время схватывания в форме (до выемки) гипсового раствора 15 - 30 минут, далее - естественная сушка сутки, двое, в зависимости от условий (температура, влажность). Возможен нагрев гипса до 60 градусов для ускорения выхода влаги. Время застывания в форме цементного раствора 8 - 10 часов, далее естественная сушка, преждевременный выход влаги (нагрев) не рекомендуется.
БИЗНЕС. Особенности рынка искусственного камня в России.
- Искусственный камень производится, преимущественно, в крупных городах (областных центрах). В небольших населенных пунктах его производство отсутствует, либо продается дорогой привозной продукт.
- Большинство производителей искусственного камня изготавливают его только на цементной основе, ориентируясь, тем самым, на уличное использование с ярко выраженной сезонностью (монтаж возможен только при плюсовых температурах). Как правило, камень, изготовленный из цемента, имеет большую толщину, вес и неудобен для обработки и применения в интерьере.
- Стоимость цементного искусственного камня велика из-за низкой производительности, узости рынка сбыта и выраженной сезонности спроса.
- Дальняя транспортировка искусственного камня не имеет смысла из-за большого веса и потерь, поэтому предпочтительнее его локальное производство на месте.
Резюме. Применение цементного искусственного камня (для внешней отделки) постепенно развивается, вместе с развитием индивидуального строительства (коттеджи, таун-хаузы, дачи и прочее), но, к сожалению, ограничено не только узостью рынка (не у всех пока есть загородный дом), но и сезонными ограничениями для монтажа. Напротив, рынок интерьерного искусственного камня (применение внутри помещений), на фоне практически полного отсутствия соответствующего предложения, имеет огромный рынок для применения (сбыта) и, тем самым, широкий потенциал для развития и возможности построения производства и бизнеса! Положительным фактором, так же, является и более высокая производительность в смену гипсового камня, в отличии от цементного. Большая норма прибыли, заложенная в производство цементного камня его изготовителями, с учетом узости рынка сбыта и сезонными ограничениями, так же, позволяет производителям интерьерного декоративного камня, при относительно не больших затратах, и более высокой производительности, быть высоко прибыльным предприятием, без сезонных спадов и огромным рынком для сбыта.
Основные преимущества коммерческого производства интерьерного искусственного камня:
- большая емкость рынка сбыта;
- отсутствие сезонных ограничений;
- упрощенное, экологичное производство;
СЕБЕСТОИМОСТЬ МАТЕРИАЛОВ для изготовления искусственного камня с помощью наших полиуретановых форм.
Мы не будем указывать на "волшебно" низкую себестоимость производства камня, а просто, укажем примерный расход сырья для производства 1 кв. м. искусственного камня, с помощью наших полиуретановых форм. Думаю, Вы сможете самостоятельно, пересчитать стоимость материалов в ценах предложения вашего региона.
Гипсовый искусственный камень. Расход материалов для 1 кв. м. готового декоративного камня:
- гипс (или смесь, возможно применение наполнителя!), 15 - 20 кг.;
- расход пигмента, в среднем 0,5 - 1% по массе связующего (без наполнителя), максимальный расход - до 2%;
- возможный расход пластификатора (может и не применяться) - 0,1% (десятая часть от 1%) по массе гипса;
- пропитка (гидрофобизатор, может и не применяться), 200 - 300 мл.
Соотношение гипс/вода. В зависимости от марки гипса количество воды для его затворения может меняться от 40 до 70% от массы гипса. Чем выше марка гипса, тем меньше требуется воды и прочнее готовое изделие.
Вывод: на фоне чрезвычайно низкого расхода красителей и прочих добавок, главный вклад в себестоимость производства гипсового искусственного камня вносит только основной связующий материал для изготовления (гипс).
Цементный искусственный камень. Для изготовления используется портландцемент (серый, белый) марок М400, 500. Расход на 1 кв. м. готового облицовочного камня:
- цементная смесь (цемент в пропорции с наполнителем, например, песок), 20 - 30 кг.;
- расход пигмента 3-5% от массы цемента;
- пластификатор - так же;
- гидрофобизатор - аналогично гипсу.
Вывод - аналогичный гипсовому составу.
Соотношение цемент/песок/вода. Для облицовочного искусственного камня рекомендуется пропорция: цемент с песком от 1 к 2 до 1 к 4, воды не более 50% от массы цемента.
P.S. Стоимость материалов для изготовления может меняться в зависимости от региона, рекомендуем перерасчет себестоимости в соответствии с ценами Ваших поставщиков.
Для сравнения. При ресурсе одной полиуретановой формы (0,2 кв. м.) в 500 - 1000 отливок, вы сможете изготовить 100 - 200 кв. м. готового искусственного камня. Средняя розничная стоимость готового камня около 900 рублей за 1 кв. м., соответственно, на покупку 100 кв. м. камня, Вам придется потратить около 90 тысяч рублей. Но, Вы можете приобрести формы и изготовить камень самостоятельно! Ваша экономия, с учетом стоимости материалов, составит 400 - 600% от стоимости готового камня. Стоимость одной полиуретановой формы адекватна покупке всего лишь 3 кв. м. готового камня, а её собственный ресурс в десятки раз выше! Грубо говоря, имея в кармане 3000 рублей, можно пойти к производителю и купить около 3 кв. м. готового камня, или купить на эти же средства 1 форму и изготовить камня в 70 раз больше! И все это, без учета возможности изготовления абсолютно индивидуального по расцветке и форме камня! Хорошо, когда есть обоснованный выбор. Решать только Вам.
Допустим, у Вас в арсенале 2 кв. м. форм, и в день Вы изготавливаете за 8 циклов 16 кв. м. гипсового искусственного камня. Пусть, продажная стоимость вашего камня 500руб. за 1 кв. м. Себестоимость материалов (даже по максимуму) 2000 рублей, ежедневная прибыль составит 6000 рублей, месячная 180000 рублей. Понятно, что это в теории, камень надо еще сделать и продать. Но, почему бы и нет?
Что для этого нужно:
- Анализ аналогичных предложений в Вашем регионе (маркетинг), стоимость, ассортимент, материалы, способы продаж.
- Поиск ближайших поставщиков сырья для изготовления, расчет себестоимости материалов.
- Расчет желаемых объемов в день, месяц.
- Производственное помещение с инструментом.
- Формный парк.
- Механизм продвижения, представления Вашей продукции потребителю (способ продаж).
Более подробно процесс изготовления искусственного камня рассмотрен в инструкции, прилагаемой к любому количеству заказанных у нас полиуретановых форм.
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Предлагаемые типажи полиуретановых форм в разделе Каталог, их стоимость на странице Прайс . Ответы на распространенные вопросы, ссылки на возможных поставщиков сырья, приведены на странице Вопросы . Успехов в производстве!
Основные технологические параметры тампонажных растворов
Цементным тестом называется смесь цемента с водой. Цемент перед испытанием просеивается через сито 80 мкм.
Водо-цементное отношение – В/Ц – отношение объема воды к весу цемента.
Тесто готовится вручную в сферической чаше в течение 3 минут или на специальных мешалках 5 минут.
1. Растекаемость, см – определяет текучесть (подвижность) цементного раствора.
2. Плотность, г/см3 – отношение массы цементного раствора к его объему.
3. Фильтрация или водоотдача, см3 за 30мин – величина, определяемая объемом жидкости затворения, отфильтрованной за 30 минут при пропускании цементного раствора через бумажный фильтр ограниченной площади под давлением 1 атм.
4. Седиментационная устойчивость цементного раствора – определяется водоотделением, т.е. максимальным количеством воды, способным выделиться из цементного раствора в результате процесса седиментации.
5. Время загустевания (час - мин, начало-конец) – время потери текучести.
6. Сроки схватывания (час - мин, начало-конец) – определят время перехода цементного раствора в твердое состояние цементного камня.
Читайте также: