ГОСТ 31108-2016
Common cements. Specifications
Дата введения 2017-03-01
Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН ООО Фирма «Цемискон»
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 июля 2016 г. N 89-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 октября 2016 г. N 1361-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31108-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2017 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 31108-2003
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты».
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на общестроительные цементы (далее — цементы), изготовляемые на основе портландцементного клинкера, и устанавливает требования к цементам и компонентам вещественного состава этих цементов.
Настоящий стандарт не распространяется на цементы, к которым предъявляются специальные требования и которые изготовляются по соответствующим нормативным документам.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 2226-2013 Мешки из бумаги и комбинированных материалов. Общие технические условия
ГОСТ 3476-74 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов
ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия
ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа
ГОСТ 25094-2015 Добавки активные минеральные для цементов. Метод определения активности
ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
ГОСТ 30515-2013 Цементы. Общие технические условия
ГОСТ 30744-2001 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ 30515 (приложение А).
4 Требования к материалам
4.1 Для производства цементов применяют портландцементный клинкер, минеральные добавки, а также гипс или другие материалы, содержащие сульфат кальция, для регулирования сроков схватывания. В цемент допускается вводить специальные добавки для регулирования отдельных строительно-технических свойств цемента и специальные и технологические добавки для улучшения процесса помола и (или) облегчения транспортирования цемента по трубопроводам.
4.2 Портландцементный клинкер (Кл)
Для производства цементов применяют портландцементный клинкер, в котором суммарное содержание трехкальциевого и двухкальциевого силикатов (3CaO·SiO
+2CaO·SiO) составляет не менее 67% массы клинкера, а массовое отношение оксида кальция к оксиду кремния (CaO/SiO) — не менее 2,0. Содержание оксида магния (MgO) в клинкере не должно быть более 5,0% массы клинкера. Допускается содержание MgO до 6,0% массы клинкера при условии положительных результатов испытаний цемента из данного клинкера на равномерность изменения объема по ГОСТ 30744.
4.3 Минеральные добавки — основные компоненты цемента
4.3.1 В качестве минеральных добавок — основных компонентов цемента применяют гранулированный шлак по ГОСТ 3476, активные минеральные добавки — пуццоланы, глиежи, микрокремнезем, золы-уноса, обожженные сланцы и добавку-наполнитель — известняк по соответствующим нормативным документам.
4.3.2 Гранулированные доменный или электротермофосфорный шлак (Ш)
Гранулированный доменный шлак получают путем быстрого охлаждения шлакового расплава соответствующего состава, который образуется в доменной печи при плавке чугуна.
Гранулированный электротермофосфорный шлак получают путем быстрого охлаждения силикатного расплава, образующегося при производстве фосфора методом возгонки в электропечах.
Доменные и электротермофосфорные гранулированные шлаки содержат, по меньшей мере, две трети остеклованного шлака и при определенных условиях проявляют гидравлические свойства.
Химический состав шлаков — по ГОСТ 3476.
4.3.3 Пуццоланы (П) и глиежи (Г)
4.3.3.1 Пуццолана — материал силикатного или алюмосиликатного состава или их комбинация.
Пуццоланы не твердеют самостоятельно при затворении водой, однако в тонкоизмельченном виде и в присутствии воды при нормальной температуре реагируют с раствором гидроксида кальция Ca(OH), образуя гидросиликаты и гидроалюминаты кальция, обусловливающие прочность твердеющего материала. Образующиеся гидросиликаты и гидроалюминаты кальция аналогичны тем, которые образуются при твердении гидравлических вяжущих веществ.
Пуццоланы состоят преимущественно из реакционноспособных диоксида кремния (SiO) и оксида алюминия (AlO
, остальное — оксид железа (FeO) и другие оксиды. Массовая доля реакционноспособного оксида кальция (CaO) в пуццолане для твердения несущественна, массовая доля реакционно-способного диоксида кремния (SiO) — не менее 25%.
Пуццоланы подготовляют следующим образом: в зависимости от природного и производственного состояния их гомогенизируют, высушивают или подвергают термообработке и измельчению. Для производства цементов используют пуццоланы, для которых значение t-критерия (значимость различия между прочностью на сжатие цемента с добавкой и с песком), определенное по ГОСТ 25094, составляет не менее 15.
4.3.3.2 Природная пуццолана является материалом осадочного (диатомиты, трепелы, опоки) или вулканического (пеплы, туфы, трассы, вулканические шлаки, цеолиты и цеолитизированные породы) происхождения соответствующего химико-минералогического состава.
4.3.3.3 Глиежи — термически активированные вулканические породы, глины, сланцы или осадочные породы.
4.3.4 Микрокремнезем (Мк)
4.3.4.1 Микрокремнезем образуется при восстановлении высокочистого кварца углем в дуговых печах при изготовлении кремния и ферросилиция и состоит из очень мелких сферических частиц, содержащих аморфный или стеклообразный диоксид кремния (SiO) в количестве не менее 85% массы добавки. Содержание элементарного кремния (Si) в микрокремнеземе не должно превышать 0,4% (масс).
4.3.4.2 Для микрокремнезема, применяемого в качестве минеральной добавки к цементам, потеря массы при прокаливании при 950°С-1000°С при времени прокаливания 1 ч не должна превышать 4,0% (масс).
4.3.4.3 Для совместного измельчения с клинкером и сульфатом кальция микрокремнезем допускается применять в исходном, уплотненном состоянии либо в виде брикетов, полученных прессованием с увлажнением.
Для производства цементов используют добавки микрокремнезема, для которых значение t-критерия, определенное по ГОСТ 25094, составляет не менее 15.
4.3.5.1 Золу-уноса получают электростатическим или механическим осаждением пылевидных частиц из отходящих газов агрегатов, в которых сжигают измельченный уголь или горючий сланец.
Зола-уноса по своему химическому составу может быть кислой (богатой SiO) либо основной (богатой CaO). Первая проявляет пуццоланические свойства, вторая может дополнительно проявлять гидравлические свойства.
Содержание щелочных оксидов (RO) в золе-уноса в пересчете на NaO должно быть не более 2,0% (масс), содержание MgO — не более 5% (масс). Потери массы при прокаливании (п.п.п.) золы-уноса не должны превышать 5,0% (масс.) (кроме сланцевой золы-уноса). Допускается применение золы-уноса с п.п.п. до 7,0% (масс.) при условии, что выполняются требования к долговечности и сочетаемости цементов с добавками к бетонам и растворам. При использовании в составе цементов золы-уноса с п.п.п. свыше 5,0% до 7,0% (масс.) предельное значение п.п.п. 7% (масс.) указывают на упаковке и в товаросопроводительной документации.
Равномерность изменения объема (расширение) цемента с добавкой золы-уноса должна быть не более 10 мм.
Для производства цементов используют золы-уноса, для которых значение t-критерия, определенное по ГОСТ 25094, составляет не менее 15.
4.3.5.2 Кислая зола-уноса представляет собой тонкодисперсный материал, состоящий преимущественно из сферических частиц, обладающий пуццоланическими свойствами и состоящий в основном из реакционноспособных SiO и AlO. Остальное — FeO и другие соединения.
Содержание реакционноспособного SiO в кислой золе-уноса должно быть не менее 25,0% (масс).
Массовая доля реакционноспособного CaO в кислых золах-уноса должна быть менее 10,0% (масс), массовая доля свободного оксида кальция (CaO
) — не более 1% (масс). Допускается использование для производства цементов кислых зол-уноса с содержанием CaO до 2,5% (масс.) при соблюдении требований к равномерности изменения объема.
4.3.5.3 Основная зола-уноса представляет собой тонкодисперсный материал, проявляющий гидравлические и (или) пуццоланические свойства и состоящий в основном из реакционноспособных CaO, SiO и AlO. Остальное — FeO и другие соединения.
Массовая доля реакционноспособного CaO в применяемых основных золах-уноса должна быть не менее 10% (масс). Золы-уноса с содержанием реакционноспособного CaO от 10% до 15% по массе должны содержать не менее 25% (масс.) реакционноспособного SiO.
Если содержание оксида серы (SO) в золах-уноса превышает предельное содержание SO для цемента, установленное стандартом или технологической документацией, утвержденной предприятием-изготовителем, то это учитывают при изготовлении цемента путем соответствующего уменьшения содержания сульфата кальция в цементе.
4.3.6 Обожженный сланец (Сл)
Обожженный сланец, в том числе обожженный нефтяной сланец, получают путем обжига исходного материала в специальных печах при температурах около 800°С. В зависимости от состава исходного материала и условий обжига обожженный сланец содержит клинкерные минералы: двухкальциевый силикат и монокальциевый алюминат, а также, кроме небольшого количества свободного оксида кальция CaO, значительное количество пуццоланически активных оксидов, например SiO. При тонком измельчении обожженный сланец способен к гидравлическому твердению, как портландцемент, а также обладает пуццоланическими свойствами.
Равномерность изменения объема (расширение) цемента с добавкой обожженного сланца по ГОСТ 25094 должна быть не более 10 мм. Значение t-критерия, определенное по ГОСТ 25094, для обожженного сланца — не менее 15.
Если содержание SO в обожженном сланце превышает предельное значение для цемента, установленное стандартом или технологической документацией, утвержденной предприятием-изготовителем, то это учитывают при изготовлении цемента путем соответствующего уменьшения содержания сульфата кальция в цементе.
4.3.7 Известняк (И)
Содержание карбоната кальция CaCO в известняке, рассчитанное по содержанию CaO, должно быть не менее 75% массы известняка, содержание илистых и глинистых примесей не должно быть более 1%.
4.4 Вспомогательные компоненты
4.4.1 Вспомогательные компоненты — специально подобранные неорганические природные минеральные добавки или неорганические минеральные добавки, являющиеся отходами производства клинкера, в том числе добавки, указанные в 4.3.
4.4.2 Вспомогательные компоненты после соответствующей подготовки, благодаря своему зерновому составу, улучшают физические свойства цемента и (или) бетонных смесей (например, удобоукладываемость бетонной смеси или водоудерживающую способность цемента). Добавки могут быть инертными или проявлять слабо выраженные гидравлические, скрыто гидравлические или пуццоланические свойства, при этом к ним не предъявляют каких-либо требований.
4.4.3 Вспомогательные компоненты используют в исходном или переработанном виде: их гомогенизируют, высушивают и измельчают. Вспомогательные компоненты не должны существенно повышать водопотребность цемента, а также не должны снижать долговечность бетонов или растворов или защиту арматуры от коррозии.
Примечание — Информация о вспомогательных компонентах цемента должна предоставляться производителем по запросу.
4.5 Сульфат кальция
Сульфат кальция добавляют к другим компонентам при изготовлении цемента для регулирования процесса его схватывания.
В качестве сульфата кальция может применяться двуводный гипс (CaSO
·2HO), полуводный гипс (CaSO·0,5HO) или ангидрит (сульфат кальция без кристаллизационной воды — CaSO) по ГОСТ 4013, или их смесь.
Гипс и ангидрит являются природными веществами. Допускается использовать также материалы, содержащие сульфат кальция, являющиеся отходами промышленных производств, по соответствующим нормативным документам.
4.6 Специальные и технологические добавки
В качестве специальных и технологических добавок применяют органические или неорганические материалы, не относящиеся к рассмотренным в 4.3-4.5, по соответствующим нормативным документам.
Суммарное количество этих добавок не должно превышать 1,0% массы цемента. Количество органических добавок в сухом состоянии не должно превышать 0,2% массы цемента.
Добавки не должны вызывать коррозию арматуры или ухудшать свойства цемента или изготовленного на его основе бетона или раствора.
Примечание — Информация о наличии, составе и концентрации в цементе специальных и технологических добавок должна быть представлена производителем на упаковке и/или в товаросопроводительной документации.
5 Классификация
5.1 Классификация цементов — по ГОСТ 30515 и настоящему стандарту.
5.2 По вещественному составу цементы подразделяют на пять типов:
— ЦЕМ I — портландцемент;
— ЦЕМ II — портландцемент с минеральными добавками;
— ЦЕМ III — шлакопортландцемент;
— ЦЕМ IV — пуццолановый цемент;
— ЦЕМ V — композиционный цемент.
По содержанию портландцементного клинкера и добавок цементы типов ЦЕМ II — ЦЕМ V подразделяют на подтипы A, B и C.
Вещественный состав цементов должен соответствовать приведенному в таблице 1.
5.3 По прочности на сжатие в возрасте 28 сут цементы подразделяют на классы: 32,5; 42,5 и 52,5.
5.4 По прочности на сжатие в возрасте 2 (7) сут цементы подразделяют на подклассы Н (нормальнотвердеющие), Б (быстротвердеющие) и М (медленнотвердеющие) в соответствии с таблицей 2. Подкласс М применяют только для цементов ЦЕМ III/B и ЦЕМ III/C.
5.5 Условное обозначение цементов должно состоять:
— из наименования цемента по таблице 1;
— сокращенного обозначения цемента, включающего обозначение типа и подтипа цемента и вида добавки по таблице 1;
— класса прочности по 5.3;
— обозначения подкласса по 5.4;
— обозначения настоящего стандарта.
Примеры условных обозначений
1 Портландцемент типа ЦЕМ I класса 42,5 быстротвердеющий:
Портландцемент ЦЕМ I 42,5Б ГОСТ 31108-2016
2 Портландцемент типа ЦЕМ II, подтипа B со шлаком (Ш) от 21% до 35%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/B-Ш 32,5Н ГОСТ 31108-2016
3 Портландцемент типа ЦЕМ II, подтипа A с известняком (И) от 6% до 20%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Портландцемент с известняком ЦЕМ II/A-И 32,5Н ГОСТ 31108-2016
4 Композиционный портландцемент типа ЦЕМ II, подтипа A с суммарным содержанием доменного гранулированного шлака (Ш), золы-уноса (З) и известняка (И) от 12% до 20%, класса прочности 32,5, быстротвердеющий:
Композиционный портландцемент ЦЕМ II/A-К(Ш-3-И) 32,5Б ГОСТ 31108-2016
5 Шлакопортландцемент типа ЦЕМ III, подтипа A с содержанием доменного гранулированного шлака от 36% до 65%, класса прочности 42,5, нормальнотвердеющий:
Шлакопортландцемент ЦЕМ Ill/A 42,5Н ГОСТ 31108-2016
6 Шлакопортландцемент типа ЦЕМ III, подтипа C с содержанием доменного гранулированного шлака от 81% до 95%, класса прочности 32,5, медленнотвердеющий
Шлакопортландцемент ЦЕМ III/C 32,5М ГОСТ 31108-2016
7 Пуццолановый цемент типа ЦЕМ IV, подтипа A с суммарным содержанием пуццоланы (П), золы-уноса (З) и микрокремнезема (Мк) от 11% до 35%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Пуццолановый цемент ЦЕМ IV/A (П-З-Мк) 32,5Н ГОСТ 31108-2016
8 Композиционный цемент типа ЦЕМ V, подтипа A с содержанием доменного гранулированного шлака (Ш) от 18% до 30% и золы-уноса (3) от 18% до 30%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Композиционный цемент ЦЕМ V/A(Ш-З) 32,5Н ГОСТ 31108-2016
6 Технические требования
6.1 Цементы должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и изготовляться по технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем.
6.2.1 Вещественный состав цементов должен соответствовать значениям, указанным в таблице 1.
6.2.2 Требования к физико-механическим показателям цементов приведены в таблице 2.
Таблица 2
Класс, подкласс прочности цемента
Прочность на сжатие, МПа, в возрасте
Начало схватывания, мин, не ранее
Равномерность изменения объема (расширение), мм, не более
Источник
