книги из ГПНТБ / Тимашев В.В. Технический анализ и контроль производства вяжущих материалов и асбестоцемента учеб. пособие
.pdf52 мм п ширина шейки 22,5 мм. Поверхность форм, при легающая к поддону и образцу, должна быть отшлифо вана. Размеры форм следует проверять не реже одного
раза в 6 месяцев. Вес сердечника для кубов должен быть равен 1,05±0,5 кг, а для восьмерок—1,5+0,05 кг.
Уплотняют цементный раствор в формах методом трамбования на копрах (рис. 28). Трамбуют с помощью бойков, которые укреплены на рейках, поднимаемых спе циальным устройством вверх на определенную высоту и затем свободно падающих с этого уровня. Устройство для поднятия реек с бойками представляет собой по-
120
перечный вал со шкивами, поверхность которых, соприка сающаяся с рейками (длина дуги равна 25 см), имеет шероховатые накладки, усиливающие силы трения меж ду этими двумя поверхнос тями. При вращении шкивы за счет сил трения поднима
ют вверх на |
регулируемую |
|||||
высоту |
|
рейки |
с |
бойками. |
||
Строго |
|
вертикальное |
поло |
|||
жение |
реек |
обеспечивается |
||||
направляющими |
прутьями |
|||||
и стержнями. Падая |
вниз, |
|||||
бойки ударяют |
по |
сердечни |
||||
кам форм, |
прочно |
закреп |
||||
ленных в зажимах, |
осущест |
|||||
вляя |
трамбование. |
Копер |
||||
должен |
быть установлен на |
|||||
жестком |
фундаменте. |
|
Вес бойка для трамбова ния кубов должен быть ра вен 3+0,05 кг, а для трам
бования |
восьмерок — 2 ± |
|
±0,05 |
кг. |
Высота подъема |
бойка |
при |
трамбовании ку |
бов должна составлять 0,5 м,
апри трамбовании вось
мерок — 0,25 |
м. |
Требуемая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
мощность мотора для двух- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
бойкового копра |
составляет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
0,5 кет. |
При |
этом |
привод |
Рис. |
28. |
Двухбойковый |
копер |
||||||||
должен |
быть |
рассчитан |
так, |
||||||||||||
для |
утрамбовывания |
образцов |
|||||||||||||
чтобы бойки делали 60 уда |
из |
раствора |
жесткой |
конси |
|||||||||||
ров в минуту. Копер имеет |
стенции |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
счетчик |
числа |
ударов и ус |
/ — плита; |
2 — стойка; |
3 — шкивы |
||||||||||
тройство |
для |
автоматичес |
поперечного |
вала; |
4—-ролики; 5—ось |
||||||||||
роликов; |
6 — рейки; 7—бойки; |
8—на |
|||||||||||||
кого отклонения. |
|
|
|
правляющие стержни; |
9 — |
направ |
|||||||||
Испытание |
|
кубов |
на |
ляющие |
прутья; |
|
10— з а ж и м ы |
для |
|||||||
|
форм; |
/ / — пружина; |
/2 — винт; |
||||||||||||
сжатие |
осуществляется |
на |
13—счетчик |
числа |
ударов |
бойка: |
|||||||||
14 — шкив |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
гидравлическом |
прессе |
(см. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
рис. 24), |
а |
восьмерок |
на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
растяжение — на |
рычажном |
приборе, |
изображенном |
на |
|||||||||||
рис. 23, |
после замены |
на нем |
захвата |
для |
призм |
на |
за |
||||||||
хват для восьмерок. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
121
Ход работы
а) О п р е д е л е н и е п р о ч н о с т и п р и р а с т я ж е- н и и. Определяют нормальную густоту цементного теста по методике, изложенной в § 5. Затем рассчитывают нор
мальную густоту цементного раствора жесткой |
консис |
||||
тенции по следующим формулам: |
|
|
|
|
|
для портландцемента и |
|
В = |
~+1; |
|
|
глиноземистого цемента |
|
|
|||
|
|
|
4 |
|
|
для пуццоланового портландцемента |
В = — 4- 0,8; |
(74) |
|||
для |
шлакопортландцемента |
В |
+ |
0,2, |
|
где |
В — нормальная густота раствора 1:3 |
жесткой |
консистенции в |
||
|
%; Р — нормальная густота цементного |
теста в |
%• |
|
Отвешивают 500 г цемента и 1500 г стандартного Вольского песка, помещают навески в сферическую ме таллическую чашу и перемешивают сухую массу вруч ную лопаткой в течение 1 мин. Отмеряют такое количе ство воды, которое соответствует нормальной густоте раствора жесткой консистенции (В), и вливают ее в уг лубление в массе материала. После впитывания всей воды массу еще раз перемешивают вручную в течение 1 мин. После этого полученный раствор переносят в ме ханическую мешалку, чаша которой должна совершать
20оборотов.
Из перемешанного раствора изготавливают 6 образ
цов-восьмерок. Для этого отвешивают на технических весах по 190 г цементной смеси и засыпают каждую на веску в одно гнездо восьмерки. Форма в этот момент за креплена на поддоне, и на нее надета насадка. После за полнения формы цементной массой в нее вставляют сердечник.
Поднимают бойки копра вверх и закрепляют их с по мощью крючков. Включают копер на холостой ход. Ус танавливают счетчик на нужное число ударов. Помеща ют две формы на плиту копра под бойки и надежно за крепляют их с помощью специальных зажимов. Снима-
122
ют бойки копра с крючков и опускают их на сердечни
ки форм, после чего переводят |
копер с холостого хода |
на рабочий режим. Трамбуют |
восьмерку при следую |
щем режиме: число ударов — 36, вес бойка — 2 кг, высо та его подъема—25 см. Через 36 ударов копер автома тически отключается.
Поднимают и вновь закрепляют бойки копра в верх нем положении, высвобождают формы, вынимают из них сердечники и снимают насадки, затем зачищают ножом поверхность восьмерок вровень с верхними краями фор мы. Маркируют лицевую поверхность восьмерок тушью, после чего помещают каждую форму на стеклянную или металлическую пластины, слегка протертые машинным маслом. Затем сразу же формы с образцами укладыва ют на решетку ванны с гидравлическим затвором, в ко торой поддерживается воздушно-влажный режим. Об разцы находятся в ванне не более 2 4 ± 2 ч. По истечении этого времени образцы расформовывают и помещают в гидравлическую ванну с водой так, чтобы они опирались
иа ребро, стояли в один ряд на расстоянии не менее |
1 см |
||||||
друг от друга |
и были покрыты слоем воды |
толщиной |
|||||
примерно |
2 |
см. |
Вода |
должна иметь температуру |
|||
20°С±3°, |
и |
менять ее |
следует |
каждые |
14 |
су |
|
ток. |
|
|
|
|
|
|
|
По достижении |
контрольного срока |
водного тверде |
|||||
ния образцы |
извлекают из воды, насухо вытирают |
||||||
тканью и не позднее чем через 10 мин |
после этого испы |
тывают. Порядок закладки образца-восьмерки в рычаж ный прибор и последовательность операций при его раз рушении такие же, как и при испытании призм на изгиб
(стр. |
116). |
|
|
|
|
|
|
Предел прочности образцов-восьмерок на растяжение |
|||||||
вычисляют по формуле (75) |
|
|
|
|
|||
|
|
^раст = |
~ Г " > |
|
|
(75) |
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
где R — предел прочности при |
растяжении в |
кгс/см2; |
Р — вес ведер |
||||
ка |
с дробью; |
F — площадь |
поперечного |
сечения |
шейки восьмер |
||
ки, |
равная 5 |
см2; К — коэффициент, учитывающий |
соотношение |
||||
плеч: при соотношении плеч 1 : 50 величина К=50, |
а при соот |
||||||
ношении плеч |
1 : 10 величина Я = |
10. |
|
|
|
Подставляя в уравнение (75) постоянные величины, получим два упрощенных выражения:
123
Я р а ст = — 5 |
= Ю Р : |
|
(76) |
Я-10 2Р.
За предел прочности при растяжении принимается среднее арифметическое из четырех наибольших резуль татов. /?Р аст вычисляют с точностью до 0,1 кгс/см2.
Запись результатов опыта производится по следую щей форме:
Наименование
цемента, ГОСТ, нор мальная густо та раствора
в %
Сроки испытания Результаты пзмерепш'! образцов
Номеропыта |
изготовдата иленияиспы тания |
испысроки втаниясутках |
площадьпо перечного сеченияшейки смвF2 |
ведеркавес дробьюс Р кгв |
соотношение |
рычаговплеч К эксперимен тальные ченияя |
кгс/смв 2 |
|
|
|
|
|
|
|
зна |
раст |
|
Средний предел проч ности при растяжении
вкгс/см2
б) О п |
р е д е л е н и е |
п р о ч н |
о с т и |
на с ж а т и |
е . От |
вешивают |
500 г цемента, |
1500 г |
песка |
и отмеряют |
столь |
ко воды, чтобы количество ее соответствовало нормаль ной густоте раствора. Перемешивают массу так же, как и при изготовлении восьмерок. На каждый срок испыта ния из одного замеса готовят три образца-куба. Для это го отвешивают порции раствора весом 860 г и наполня ют ими гнезда форм так же, как и при изготовлении форм-восьмерок. Трамбуют кубы при следующем режи ме: число ударов — 53, вес бойка — 3 кг, высота его подъема —50 см.
Расформовывают, маркируют и хранят образцы-ку бы так же, как и образцы-восьмерки. По достижении кон трольного срока кубы извлекают из воды и испытывают на прочность с помощью гидравлического пресса (см. рис. 24). Величину предела прочности при сжатии в кгс/см2 вычисляют по уравнению (73), при этом площадь поперечного сечения образца F берут равной 50 см2. За среднее значение Rcm принимают среднее арифметиче ское значение из двух наибольших результатов.
124
Результаты опыта записывают по следующей форме:
Наименование
цемента,
гост,
нормальная
густота
• раствора в %
Сроки испытания Результаты измерений образцов
Номер опыта |
дата изготовле ния и испытания |
сроки испытания в сутках |
рабочая площадь образца F в см- |
площадь поршня пресса в см2 |
показания мано метра в кгс/слС |
вес ведерка с дробью (Р) а кг |
эксперименталь ные значения |
Средний предел л рочности при сжатии в кгс/см*
Требования различных стандартов к минимальной прочности цементов соответствующих видов в контроль ные сроки приведены в табл. 17.
Практически все вяжущие вещества испытывают на прочность по изложенным выше методикам, но в отдель ных случаях применяют и несколько иные режимы твер дения образцов. Соответствующие изменения в условиях твердения указываются в стандартах или технических условиях.
Нестандартные методы определения прочности вяжущих материалов
Стандартное испытание прочности вяжущих материа лов с определением их марки —длительный процесс, про должающийся не менее 28 суток. Между тем на цемент ных и железобетонных заводах часто оказывается необ ходимым в короткие сроки определить, хотя бы приближенно, активность и марочную прочность вяжу щего. Для проведения таких ускоренных испытаний прочности вяжущих материалов предложен целый ряд методов, принципиальная особенность которых — интен сификация твердения цементов путем тепловлажностной обработки (пропаривание) их образцов.
По одному из таких методов прочность цемента опре деляют на малых образцах-кубах размером 20Х20Х Х20лш, изготовляемых из чистого цементного теста нормальной густоты без песка. Отвешивают 200 г це мента и затворяют его соответствующим количеством воды. Массу энергично перемешивают ложкой в течение
125
Т а б л и ц а |
17. Прочность |
гидравлических вяжущих в кгс/сл2 |
в соответствии с требованиями |
ГОСТов или ТУ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Предел |
прочности при сжатии, |
Предел прочности при |
||||||
|
|
|
|
|
|
Форма |
|
изгибе |
или растяжении, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
не менее, |
через |
|
||||||
|
|
|
№ |
ГОСТа или |
Конси |
|
|
|
|
не |
менее, |
через |
|
|||
|
|
|
и размеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вяжущия ж у щ ие |
вещества |
технических |
стенция |
образцов |
Марка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
условно |
смеси |
в см |
|
1 |
3 |
7 |
28 |
2 |
|
3 |
7 |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сутки |
суток |
суток |
суток |
сутки |
|
суток |
суток |
суток |
1 |
|
|
|
2 |
3 |
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
11 |
12 |
13 |
Портландцемент |
|
10178—62 |
Пластич |
Балочки |
300 |
|
|
|
300 |
|
|
|
|
45 |
||
Пластифицированный |
|
|
ная |
4X4X16 |
400 |
|
— |
— |
400 |
|
|
— |
— |
55 |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
портландцемент |
|
|
|
|
|
500 |
— |
|
|
500 |
— |
|
|
|
60 |
|
Гидрофобный |
порт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ландцемент |
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
600 |
|
|
|
|
65 |
Сульфатостойкий |
порт |
10178—62 |
То же |
То же |
300 |
— |
•—• |
|
300 |
— |
|
|
|
'5 |
||
ландцемент |
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
— |
400 |
|
|
— |
— |
55 |
Портландцементу |
уме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ренной экзотермней |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шлакопортландцемент |
10178—62 |
То же |
То же |
200 |
— |
|
|
200 |
|
|
|
|
35 |
|||
Пуццолановын |
порт |
|
|
|
|
300 |
|
|
300 |
— |
|
|
— |
45 |
||
ландцемент |
|
|
|
|
|
|
400 |
|
— |
— |
400 |
|
|
— |
55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
500 |
|
500 |
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение |
табл. 17 |
||
|
|
|
|
|
|
Предел |
прочности при сжатии, |
Предел прочности при |
|||||
|
|
|
|
Форма |
|
изгибе |
или растяжении, |
||||||
|
|
|
|
|
|
ие менее, |
через |
|
|||||
|
|
№ ГОСТа пли |
Консис |
|
|
|
не |
менее, |
через |
|
|||
|
|
и размеры |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
В я ж у щ и е |
вещества |
технических |
тенция |
образцов |
Марка |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
условий |
смеси |
в см |
|
3 |
7 |
28 |
1 |
3 |
7 |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
сутки |
суток |
суток |
суток |
сутки |
суток |
суток |
суток |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
Шлаковый |
магнезиаль |
— |
— |
— |
200 |
|
— |
|
200 |
— |
— |
— |
35 |
ный портландцемент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сульфатостойкий пуц- |
|
|
|
300 |
— |
|
— |
300 |
|
|
|
45 |
|
цолановый |
портланд |
|
|
|
400 |
|
|
|
400 |
|
|
|
55 |
цемент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Быстротвердеющий |
10178—62 |
Пластич |
Балочки |
400 |
— |
250 |
— |
400 |
— |
40 |
— |
— |
|
портландцемент |
|
ная |
4X4X16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Быстротвердеющий |
10178—62 |
Пластич |
Балочки |
400 |
— |
200 |
— |
400 |
— |
35 |
— |
— |
|
шлакопортлащщемент |
|
ная |
4X4X16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Особо быстротвердею |
РТУ |
Жесткая |
Кубы |
700 |
300 |
450 |
— |
700 |
— |
— |
— |
— |
|
щий портландцемент |
5011—65 |
|
7 X 7 X 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продоло/сение табл. 17
|
|
|
|
|
Предел |
прочности при сжатии, |
Предел прочности при |
|||||
|
|
|
Форма |
|
изгибе |
или растяжении, |
||||||
|
|
|
|
|
не менее, |
через |
|
|||||
№ |
ГОСТа или |
Консис |
|
|
|
не менее, |
через |
|
||||
и размеры |
|
|
|
|
|
|
||||||
Вяжущия ж у щ ие вещества |
технических |
тенция |
Марка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
образцов |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
условий |
смеси |
в см |
|
1 |
3 |
7 |
28 |
1 |
3 |
7 |
28 |
|
|
|
|
|
сутки |
суток |
суток |
суток |
сутки |
суток |
суток |
суток |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
Известково-шлаковое |
2544—44 |
Жесткая |
Кубы |
50 |
— |
— |
20 |
50 |
— |
|
|
|
вяжущее |
|
|
7 X 7 X 7 |
100 |
|
40 |
100 |
|
|
|
— |
|
|
|
|
|
150 |
|
|
70 |
150 |
|
— |
— |
|
|
|
|
|
200 |
|
|
100 |
200 |
|
|
||
Известково-пуццолаио- 2544—44 |
Жесткая |
Кубы |
25 |
|
|
10 |
25 |
|
— |
|
|
|
вое |
|
|
7 X 7 X 7 |
50 |
|
|
20 |
50 |
— |
|
— |
|
Известково-золы-юе, |
|
|
|
100 |
|
|
40 |
100 |
|
— |
||
известково-глинистое вя |
|
|
|
150 |
350 |
400 |
70 |
150 |
|
|
|
|
жущие |
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
||
Гипсоглиноземистый |
11052—64 |
> |
|
500 |
450 |
500 |
— |
|
|
|
|
|
расширяющий цемент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глиноземистый цемент |
969—41 |
Пластич |
Балочки |
400 |
200 |
400 |
— |
— |
35 |
55 |
|
— |
|
|
ная |
4X4x1 6 |
500 |
275 |
500 |
|
|
40 |
60 |
|
|
|
|
|
|
600 |
350 |
600 |
|
|
45 |
65 |
— |
|
5 Mu.fi, после чего ее укладывают |
в формы |
с размером |
|
ячеек 20X20X20 мм. Количество ячеек |
в |
одной фор |
|
ме — 6, заполняют тестом две |
формы, т. е. готовят 12 |
||
образцов. Цементное тесто укладывают |
в каждую ячей |
ку с применением штыкования: 10 нажимов металличе ским стержнем диаметром 3—4 мм. Заполненные формы устанавливают на встряхивающий столик и встряхивают
25 раз, после |
чего |
их за |
к- |
|
Днем |
|
|
|
|||||
крывают |
крышкой |
и при |
|
' |
|
|
|||||||
п~ |
лсуТп |
|
|
||||||||||
винчивают |
последнюю |
Л |
| |
проп |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
болтами. |
В |
таком |
виде |
|
|
|
|
|
|
||||
формы |
с цементным |
тес |
1,00 |
|
|
|
|
||||||
том находятся 20 ч в воз |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
душно-влажных |
условиях |
ОМ |
|
|
|
|
|
||||||
при температуре |
|
20° С ± |
|
|
|
|
|
||||||
±2° . По истечении этого |
|
|
|
|
|
|
|||||||
времени одну из форм по |
0,20 |
|
|
|
|
|
|||||||
мещают в бачок над ки |
|
|
|
|
|
W |
|||||||
пящей |
водой |
так, |
чтобы |
|
|
|
|
/2 |
|||||
форма |
все время |
находи |
|
|
|
д |
СУП |
|
|||||
лась в среде |
пара. После |
|
|
|
„cvm |
|
|||||||
того как вода в бачке бу |
|
|
|
л |
нор»- *ран. |
||||||||
Рис. 29. График для установления |
|||||||||||||
дет доведена |
до |
кипения, |
|||||||||||
начинают |
|
отсчитывать |
переходного |
коэффициента |
от ус |
||||||||
|
коренного испытания |
к стандарт |
|||||||||||
время |
пропаривания, ко |
ному в |
образцах жесткой |
конси |
|||||||||
торое |
должно |
составить |
стенции |
|
|
|
|
||||||
4 ч. Затем форму |
извле |
|
|
|
|
|
|
кают из бачка и дают ей остыть до комнатной темпера туры, что происходит в течение 1 ч. Вторая форма с це ментным тестом все это время находится в воздушновлажных условиях.
Обе формы раскрывают, извлекают образцы и испы тывают их на сжатие на прессе небольшой мощности (5—10 т). Образец устанавливают на площадке пресса
так, чтобы его лицевая сторона была обращена |
в сторо |
|
ну от платформ пресса. |
Вычисляют средние |
значения |
прочности соответственно |
для пропаренных и |
непропа- |
ренных образцов, принимая в расчет в каждой серии из шести результатов испытаний лишь по четыре наиболее высоких значения. Получают значения ^ропар и ^норм. Беря отношение г) = ^„ропар/^норм > получают коэффици ент эффективности (г)). По величине т\, используя кри вую, приведенную на рис. 29, вычисляют значение коэф фициента К, который позволяет пересчитать показатель
9—201 |
129 |