Badania laboratoryjne cementu

Cement jest rodzajem hydraulicznego spoiwa mineralnego otrzymywanego z surowców mineralnych, takich jak: wapień, glina oraz margiel. Surowce są wypalane w specjalnym piecu cementowym, a następnie łączone z gipsem. Powstałe spoiwo służy do produkcji materiałów budowlanych. Właściwości fizyczne, chemiczne i mechaniczne mieszaniny wpływają na skuteczność jej użytkowania. Dlatego też bardzo ważne jest przeprowadzenie odpowiednich badań. Na jakie kwestie należy zwrócić uwagę w czasie badań laboratoryjnych?

Rodzaje cementu i cel badania jego własności

Badania mają na celu sprawdzenie, czy wyrób spełnia określone normowo parametry, a tym samym, czy nadaje się do bezpiecznego i efektywnego stosowania. Szczególnie istotne są właściwości wytrzymałościowe, zachowanie stałości objętości, gęstość oraz początek i koniec czasu wiązania. Wielkość tych parametrów jest zależna od składu cementu, a także jego rodzaju.

Pod względem szybkości twardnienia i wiązania można wyróżnić cement: ekspansywny, szybkotwardniejący i tamponażowy. Pierwszy z nich charakteryzuje się pęcznieniem w trakcie procesu twardnienia. Dzięki temu jest wykorzystywany do uzupełniania ubytków. Cement szybkotwardniejący posiada bardzo wysoką wytrzymałość mechaniczną. Natomiast cement tamponażowy ze względu na małą szybkość wiązania jest stosowany głównie w przemyśle naftowym przy zaślepianiu otworów wiertniczych

Celem kontrolowania właściwości cementu jest określenie końcowej charakterystyki produktu. Pozwala ona na odpowiednie dobranie materiałów do późniejszego zastosowania. Badania laboratoryjne cementu służą sprawdzeniu wartości ekologicznej, ekonomicznej oraz użytkowej. Są również sposobem sprawdzenia zgodności składu spoiwa z obowiązującymi normami.

Najważniejsze parametry podlegające badaniom

Na skuteczność działania cementu wpływają przede wszystkim: właściwości wytrzymałościowe, czas wiązania zaczynu oraz gęstość. Podczas badań laboratoryjnych należy sprawdzić wytrzymałość cementu na ściskanie i zginanie. Po określeniu wytrzymałości można przyporządkować spoiwo do odpowiedniej klasy określonej w normach. Drugą ważną wartością jest gęstość, która zależy od składu chemicznego produktu. Jej znajomość jest konieczna do obliczeń pojemności użytkowej lub roboczej.

Jaki powinien być czas wiązania cementu?

Jak tłumaczy inżynier z GRUPY BARG zajmującej się przeprowadzaniem badań laboratoryjnych: Czas wiązania zaczynu musi być na tyle długi, aby można było w tym czasie przygotować mieszankę betonową lub zaprawę i ułożyć ją na właściwej formie. Jest on uzależniony od wielu czynników, takich jak: stopień rozdrobnienia cementu oraz ilość dodatków w całkowitym składzie spoiwa.

Metodyka badań laboratoryjnych

Dobór metody badawczej jest uzależniony od specyfiki laboratorium, obszaru podlegającego kontroli oraz późniejszego przeznaczenia materiału. Wszystkie techniki mają na celu sprawdzenie zgodności składu cementu z wymaganiami zawartymi w normach i dokumentach technicznych. Przykładowo, gęstość cementu najczęściej sprawdza się poprzez użycie kolby lub piknometru, natomiast do badania czasu wiązania wykorzystywany jest aparat Vicata.