О недостатках ГОСТ 10178—62 на цементы
В последнее время предприятия сборного железобетона сталкиваются с фактами, свидетельствующими о том, что цементные заводы нашей страны ослабили контроль за качеством поставляемой ими продукции. Так, нередко марка поставляемого цемента не соответствует указанной в паспорте и гарантируемой заводом; нормальная густота теста портландцементов зачастую близка к нормальной густоте цементного теста пуццоланового портландцемента и не всегда возможно отличить, какой вид цемента получил потребитель; все чаще на предприятия сборного железобетона стали поступать цементы, обладающие ложным схватыванием или в горячем состоянии с температурой близкой к 100°. Все это дезорганизует деятельность предприятий — потребителей цемента, нарушает установленную технологию производства, вызывает брак продукции и ведет к значительным убыткам.
Причинами создавшегося положения, на наш взгляд, являются существенные недостатки действующего стандарта на цементы (ГОСТ 10178—62), в малой степени учитывающего интересы потребителей, не регламентирующего целый ряд важных свойств и показателей цемента н методов их определения, и предусматривающего такую систему контрольной проверки качества поставленного цемента, которая по существу исключает всякую возможность предъявления претензий поставщикам со стороны потребителей и снижает ответственность цементных заводов за качество вырабатываемой ими продукции.
ГОСТ 10178—62 регламентирует для обычного портландцемента, являющегося главным видом цемента, потребляемого заводами сборного железобетона, в основном следующие качественные показатели и свойства: марку цемента, процент вводимых при помоле клинкера добавок, сроки схватывания, равномерность изменения объема, тонкость помола.
Марка цемента гарантируется заводом по результатам ускоренных испытаний и накопленных опытных данных в их связи с контролируемыми параметрами процесса производства. Для ее проверки потребителям необходим месячный срок. Но даже если такие испытания будут производиться систематически, фактическая активность поступившего на предприятие цемента станет известна потребителю только тогда, когда цемент будет полностью израсходован. Иные, ускоренные методы испытаний основанием для предъявления претензий поставщику служить не могут. В этих условиях потребитель вынужден полностью полагаться на гарантийный паспорт завода, а какова степень такой гарантии, видно из следующих примеров.
Из 7 испытанных нами партий портландцемента и шлакопортландцемента марки 400 Коркинского цементного завода, поступивших в текущем году с гарантийным паспортом на 3/КЕК As 4 в г. Дзержинске Горьковской области, активность которых по данным завода была в пределах от 402 до 417 кг/см2, только о лип партия цемента оказалась с активностью 382 кг/см2, т. с. отвечала марке 400 по ГОСТ 10178—02. Остальные показали активность в пределах от 253 до 346 кг/см2, т. е. марки не выше 300. Испытанные нами в этот же период три партии портландцемента Брянского завода марки 500 при активности, по данным завода, около 530 кг/см- показали в результате испытаний активность 420— 450 кг/см2, т. с. марку 400. Аналогичные результаты ми имели п по ряду испытаний цементов других заводов, в частности, Ллсксссвского.
В большинстве случаев заводы объясняют такое несовпадение результатов испытаний цемента у поставщика и потребителя потерей его активности л процессе транспорта и разгрузки, что предусмотрено п ГОСТом в виде допускаемого снижения активности при контрольных испытаниях на 5% против номинала (минимального значения активности) для марки. Мы считаем такое положение ГОСТа в корне неправильным. Необходимо помнить, что цемент—это материал для нужд строителей, и гарантия его свойств и марки должна учитывать условия его использования строителями. «Типовые нормы расхода цемента в бетоне сборных изделий» (СН 386—68), обязательные для потребителей, предусматривают использование цементов, активность которых не ниже номинала для нх марки. Марка цемента определяется активностью в пределах се возможных колебаний 100 кг/см2. Если при этом потеря активности в процессе транспорта - цемента неизбежна—гарантия марки, получаемой строителями, должна учитывать и компенсировать такую возможность, тем более что интервал активности в 100 кг/см2 для этих целей цементному заводу более чем достаточен. Если необходимо изменить сроки испытания цемента поставщиком или как-то иначе учесть возможное снижение активности в процессе транспортирования,— это должно получить отражение в стандарте иа методы испытания с тем, чтобы номинальное значение активности (предел, определяющее марку цемента, всегда было гарантировано потребителю в момент получения цемента на свои склады.
Нам представляется, что причиной столь резкого несовпадения активности цементов при их испытании поставщиками и потребителями является отнюдь не потеря активности в процессе транспортирования, а снижение ответственности заводов-поставщиков за выпускаемую продукцию в результате существующей системы предъявления претензий поставщикам, в соответствии с которой арбитражные испытания качества цемента могут производить только научно-исследовательские институты той же цементной промышленности и никто другой.
Понятно, что такая система контроля не может быть действенной, почему практически и ие используется потребителями. В этом один нз недостатков действующих ГОСТов па цементы.
Не менее важным для потребителя свойством цемента является его водопотребность, характеризуемая нормальной густотой цементного теста, определяемой но ГОСТ 310—60.
Зависимость расхода цемента в составе бетонных Смесей с осадкой конуса 5 см, приготовленных на цементах с различной нормальный густотой теста 1, 2 и 3 — бетонные смеси с ВЩ соответственно 0,5; 0,40 к 0,35
Если используются два цемента одно- го вида, Одной марки, при одинаковой активности, но с различной густотой нх теста, то Для получения бетонной смеси на одних и тех же заполнителях, при одном В/Ц н одной подвижности расход цемента не будет одинаковым, но будет зависеть 0т нормальной густоты (НГ) его теста и будет тем выше, чем выше НГ. Разница будет тем больше, чем значение В/Ц ниже. Результаты наших исследований этого вопроса представлены в виде трафика (См. рисунок), где показана зависимость расхода цемента на 1 .и3 бетонной смеси с осадкой конуса 5 см на Цементах с различной НГ теста различных значениях В/Ц и при прочих одинаковых условиях.
Анализ графика позволяет придти к следующим выводам. При повышении нормальной густоты теста цемента на 1% при В/ц = о,5 расход цемента возрастает в среднем на 2%; при В/Ц=0,4 -г -т-0,35- 5%. В нормах СН 386-68 средняя нормальная густота портландцемента принята и пределах до 27%; по нашим Данным, при повышении нормальной гуСтоты теста цемента до 30— 31%. что часто имеет место на практике, расход цемента в бетонах марок до 200 повышаетет на 8%. Применение таких цементов и высокомарочных бетонах с низким зиачении В/Ц увеличивает перерасход цемента до 15—20%-
Нормальная густота теста поставляемых потребителям цементов резко возросла за последние годы. Так, за 1968 г. портландцемент марки 400 Ульяновского завода, поставленный ЖБК № 4, постоянно имел нормальную густоту теста не ниже 28 30%. Отдельные его партии (№ 1611, 1613 н др.) имели нормальную густоту 33—34 , т е нормальную густоту, соответствующую ИГ пуццолановом портландцементе этого завода. В 1969 г. столь же высокую нормальную густоту имел ряд партий портландцемента марки 500 Лисксовского завода, тогда как ранее этот завод поставлял такой цементе нормальной густотой 26% или несколько более.
В итоге потребитель перерасходует такой цемент против утвержденных норм в количестве большем, чем замещено клинкера добавкой в его составе, не говоря уже о снижении качества — долговечности н морозостойкости — бетона на таких цементах и о повышенной его склонности к усадке и трещинообразованию.
Действующие ГОСТы хотя и регламентируют предельное содержание таких добавок в портландцементе, но не дают метода количественного определения нх содержания. Все известные методы таких определений, например те, которые используют цементные заводы в процессе контроля производства, или недоступны лабораториям предприятий строительной индустрии, или не признаются арбитражем, так как не регламентированы стандартами. Единственным критерием, косвенно позволяющим судить о количестве введенной в портландцемент добавки, является, как мы показали, его нормальная густота, но и она ГОСТом не регламентирована, что мы считаем одним из самых существенных недостатков ГОСТ 10178—62.
В целях ограничения водопотребности и снижения перерасхода цемента, вызываемого его повышенной нормальной густотой, а также ограничения ввода в его состав высоководопотребных добавок, мы считаем совершенно необходимым ввести в ГОСТ 10178—62 на цементы следующие ограничения нормальной густоты их теста; 27% для портландцемента, 28% для шлакопортландцемента и 35% для пуццоланопого портландцемента. Вместе с тем считаем также желательным регламентировать методику определения содержания добавок .в цементах, позволяющую .потребителю контролировать вид поставляемого цемента.
Касаясь сроков схватывания цементов, следует отметить отсутствие ограничений в части ложного схватывания цемента как один из недостатков ГОСТ 10178—62. Явление это хорошо знакомо технологам и не требует пояснений. Напомним только, что основной его причиной является нарушение цементными заводами технологии совместного помола клинкера и гипса: либо неправильная дозировка пика, осуществляемая весьма тарельчатыми питателями недостаточный контроль за дозировкой, либо значительное погашение температуры цемента при в результате неправильного режима работы мельниц.
При температурах в интервале 97— 70°С двуводнын гипс, вводимый в юлышцу, переходит в полуводную его с изменением растворности, сроков схватывания и способности, что в процессе после взаимодействия с минералами клинкера при водой приводит к нарушению нормального процесса гидратации и, как результат, к ложному схватыванию.
Получая различные цементы и не имея данных, характеризующих их реакцию на пропаривание и активность в таких условиях твердения, а также не имея возможности постоянно изменять длительность теплообработки изделий при получении каждой новой партии цемента, заводы сборного железобетона страхуют себя увеличением расхода цемента в бетоне в целях гарантированного достижения заданной его отпускной прочности при примятой на заводе неизменной длительности пропаривания. Этого можно было бы избежать, получая цементы с постоянными гарантированными свойствами в условиях теплообработки.
Настало время создать для бетоном, подвергаемых пропариванию, специальные цементы, марка которых определяется с учетом их пропаривания. В этом отношении ГОСТ 10178—62 отстает от запросов развивающегося в нашей стране производства сборных железобетонных изделий, что в конечном итоге ведет к значительным перерасходам цемента, к снижению качества .изделий и повышению их стоимости.
Укажем попутно и еще на один из наболевших вопросов, связанных с обеспечением промышленности сборного железобетона цементами, — это вопрос о порядке распределения цементов и о порядке их поставки заводами, снабжающими организации.
В течение истекшего 1969 г. наш завод получал цементы с 10 заводов, в том числе: иортландцементы обыкновенный, сульфатостойкий с умеренной экзотермией (УЭ), доржный н БТЦ, пуццолановый портландцемент обычный и сульфатостойкий, шлакопортландцементы обычный и БТЦ нескольких марок по прочности. Каждый может себе -представить, какие трудности испытывает завод при таком разнообразии получаемых цементов.