Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения Специальность (стр. 3 из 5)
Требования по тонкости помола
| Вид вяжущего | индекс | Остаток на сите № 02, % |
| Грубого помола | I | 14 - 23 |
| Среднего помола | II | 2-14 |
| Тонкого помола | III | <2 |
Таблица 3.3.
Требования к строительному гипсу по прочности (марки гипса)
| Марка гипса | Предел прочности, МПа, не менее | Марка гипса | Предел прочности, МПа, не менее | ||
| При сжатии | При изгибе | При сжтии | При изгибе | ||
| Г-2 | 2 | 1,2 | Г-10 | 10 | 4,5 |
| Г-3 | 3 | 1,8 | Г-13 | 13 | 5,5 |
| Г-4 | 4 | 2,0 | Г-16 | 16 | 6,0 |
| Г-5 | 5 | 2,5 | Г-19 | 19 | 6,5 |
| Г-6 | 6 | 3,0 | Г-22 | 22 | 7,0 |
| Г-7 | 7 | 3,5 | Г-25 | 25 | 8,0 |
Испытание портландцемента
При оценке свойств вяжущих веществ испытывают большей частью не само по себе вяжущее, а материал, в который вяжущее входит в качестве одного из компонентов (тесто = вяжущее + вода или раствор = вяжущее + вода + песок). Чтобы результатом испытания цементного раствора (или теста) оценить качество цемента, влияние других факторов (количества и качества песка, густоты теста или раствора, условий изготовления, хранения и испытания образцов, их возраста) нужно сделать одинаковым во всех случаях. Для этого существуют государственные стандарты, обеспечивающие сравнимость результатов. Принято подбирать водоцементное отношение (В/Ц) таким, чтобы растворенная смесь или тесто имела бы всегда одну и ту же стандартную консистенцию (нормальную густоту). Во избежание изменения В/Ц при изготовлении образцов поверхности емкостей и инструмента предварительно увлажняют мокрой тканью. Формы, в которых происходит твердение вяжущего, смазывают тонким слоем машинного масла.
В настоящее время на испытания портландцемента действует два российских стандарта: ГОСТ 310 и ГОСТ 30744-2001, соответствующий европейский стандартам.
3.5. Определение тонкости помола по остатку на сите
Цемент высушивают при 105-110 С в течение двух часов, охлаждают и просеивают через сито № 008 (размер ячейки в свету 0,08 мм). Остаток на сите взвешивают и выражают в процентах от массы пробы (50 г).
3.6. Определение водопотребности цемента (нормальной густоты теста)
Иглу 2 прибора Вика (см. рис. 3.2) заменяют пестиком 4, переставляя их местами (чтобы сохранить массу перемещающейся части 300 г). Отвешивают 400 г цемента и воду в количестве 23-30 % от массы цемента. Тесто перемешивают вручную 5 мин и заполняют им в один прием кольцо 1 прибора Вика, постукивая подставкой с кольцом о стол 5-6- раз. Избыток теста срезают и поверхности заглаживают. Пестик немедленно приводят в соприкосновение с тестом, и дают ему погружаться в течение 30 секунд.
Нормальной считается густота, при которой пестик не доходит до дна на 5-7 мм.
3.7. Определение сроков схватывания.
Пестик 4 прибора Вика (см. рис. 3.2) заменяют иглой 2, переставляя их местами. Отвешивают 400 г цемента и воду в количестве установленном в п. 3.6. Готовят тесто нормальной густоты по п. 3.6 и заполняют им кольцо прибора Вика. Испытание проводят в соответствии с п. 3.2. Периодичность погружения иглы – 10 мин. Сроки схватывания считают от начала затворения до следующего момента: начала схватывания – когда игла не доходит до дна на 1-2 мм; конец схватывания - когда игла погружается в тесто не более чем на 1-2 мм.
3.8. Определение равномерности изменения объема
кипячением в воде
Гипсовое тесто скатывают в шарики, кладут на стеклянные пластинки и, постукивая стол, превращают в лепешки. Первые 24 часа лепешки хранят во влажном пространстве (в ванне с гидравлическим раствором), затем кипятят в воде в течение 3 часов. После охлаждения их вынимают и осматривают. Признаками неравномерности изменения объема являются: коробление лепешек, появление сетки мелких трещин, наличие радиальных трещин, полное разрушение лепешек.
3.9. Определение активности, марки и класса цемента
Прочностные свойства цемента определяют на образцах-балочках размерами 40х40х160 мм, приготовленных из стандартного цементного раствора состава 1:3 (1 ч цемента: 3 ч стандартного песка).
Согласно ГОСТ 6139-2003 стандартный песок для испытаний цемента должен быть кварцевым (SiO2 > = 96%), с содержанием глинистых и илистых примесей, не более 1 % потерей массы при прокаливании не более 0,5 % и иметь нормированный зерновой состав. Он может быть моно- и полифракционным.
Монофракционный песок, состоящий из одной фракции 0,5…0,9 мм, предназначен для определения марки цемента по ГОСТ 310. Он должен иметь сертификат соответствия эталонному песку – пуску Привольского месторождения, удовлетворяющему требованиям ГОСТ 6139-2003.
3.10. Определение пределов прочности при изгибе и при сжатии образцов-балочек из цементного раствора
Растворную смесь готовят в бегунковой растворомешалке. Для этого отвешивают 1500 г стандартного монофракционного песка и 500 г цемента, высыпают в сферическую чашку, предварительно протертую мокрой тканью, и перемешивают вручную 1 мин. В центра сухой смеси делают лунку и добавляют воду, количество которой берут предварительно равным 200 г (В/Ц=0,40), но затем уточняют по нормальной густоте растворной смеси (см. ниже). Воде дают впитаться в течение 30 с, после чего перемешивают смесь 1 мин вручную и 2,5 мин в стандартной растворомешалке.
Затем смесь укладывают 2-мя слоями в форму-конус, установленную на встряхивающем столике (рис 3.5).
Каждый слой уплотняют штыкованием (15+10 раз), срезают избыток, форму снимают, производят 30 встряхиваний за 30 с и измеряют диаметр нижнего основания конуса (расплыв конуса РК).При В/Ц = 0,40 нормальной считается густота, при кот РК=106+115 мм. Если РК<106 мм, В/Ц увеличивают до получения РК=106-108 мм, Если РК>115 мм, В/Ц уменьшают до получения РК=113-115 мм.
Изготовление образцов.
Растворную смесь нормальной густоты укладывают в трехсекционную форму (см. рис.3.3), закрепленную с насадкой на стандартной виброплощадке, и уплотняют вибрированием в течение 3 мин. До включения виброплощадки в каждую секцию укладывают смесь слоем примерно 1 см. оставшуюся смесь укладывают в течение первых двух минут вибрирования. По окончании вибрирования насадку снимают, избыток смеси снимают и поверхность образцов заглаживают. Образцы хранят 24 часа в формах во влажном пространстве, затем освобождают от форм и хранят до испытания в воде при температуре (20+ 2)С.
Испытание образцов производят в возрасте 28 суток сначала на изгиб (схема испытаний подобна указанному на рис.2.1., расстояние между опорами - металлическими стержнями устанавливается равным 100 мм ), а полученные шесть половинок балочек- на сжатие с помощью стандартных пластин с рабочей площадью 25см2 (рис 3.4). Заглаженная грань образцов не должна служить опорой при испытаниях. Предел прочности на сжатие определяют как частное от деления разрушающей нагрузки на рабочую площадь пластины.
Предел прочности на изгиб определяют по формуле
(4)Rизг- предел прочности на изгиб,
P – разрушающая нагрузка,
l- расстояние между опорами (устанавливается равным 100 мм)
b, h – соответственно, ширина и высота образца.
В связи с ограничениями, накладываемыми учебным процессом, испытания образцов проводятся не через 28, как это полагается, а через 7 суток. Прочностные показатели в возрасте 28 суток, необходимые для установления активности, марки или класса цемента рассчитываются по формуле R28=1,4R7 (таблица 3.4). Сравнивая результаты испытаний и рассчитанные показатели, с требованиями стандартов, указанными в таблице 3.5, делаем вывод о марке цемента.
Таблица 3.4.
Испытание на изгиб и сжатие образцов цементного раствора
| Испытываемый материал | Предел прочности через 7 сут R7, МПа | Максимальная нагрузка при сжатии, Н | |
| при изгибе | при сжатии | ||
Таблица 3.5.
Технические требования к цементам согласно ГОСТ 10178
| Марка | 300 | 400 | 500 | 550 | 600 | |
| Предел прочности, МПа должен быть не менее | при изгибе | 4,5 | 5,5 | 6,0 | 6,2 | 6,5 |
| при сжатии | 30,0 | 40,0 | 50,0 | 55,0 | 60,0 | |
Начало схватывания цемента должно наступить не ранее 45 мин, а конец схватывания не позднее 10 часов от начала затворения. Цементы должны показывать равномерность изменения объема. Остаток на сите №008 не должен превышать 15% от массы пробы.