Лабараторные работы(практикум)

ляют стержень зажимным винтом, затем освобождают его, после

чего игла свободно погружается в тесто. В начале испытания во из-

бежание сильного удара о пластинку допускается слегка ее задер-

живать при погружении в тесто.

Как только тесто загустеет настолько, что опасность погружения

иглы будет исключена, ей позволяют свободно опускаться. Момент

начала схватывания должен быть определен при свободном опуска-

нии иглы.

Иглу погружают в тесто через каждые 10 мин, меняя места по-

гружений. После каждого погружения иглу следует вытереть тканью.

Н

Определение схватывания цемента требует много времени иУ, как

правило, до конца данное испытание на лабораторных занятиях не

выполняется.

Б

Т

Аналогично определяются сроки схватывания цемента при до-

бавке 2…5 % СаСl2, которая вводится вместе с водой затворения.

Результаты

испытаний

Т а б л и ц а 7.2

и

Результаты испытаний заносятся в табл. 7.2, 7.3, 7.4.

н

рмальнойгустоты

о

Определение ср к в схватывания цементного теста

т

Определени

Время

астроно-

Время с

момен-

я

мическое

та затворения

ч

мин

ч

мин

Затворен

е цемента водой

Начало схватывания

п

К нец зсхватывания

е

С тветствие требованиям

ГОСТ

Р

Показатели

1

2

Добавка СаСl2 к массе цемента, %

Количество воды, соответствую-

Т

щее нормальной густоте, мл

У

Показание прибора, мм (пестик не

Н

дошел до пластинки)

Действие добавки СаСl2

Б

Т а б л и ц а 7.4

й

Определение сроков схватывания цементного теста

Определения

Время астроно-

Время с момен-

м

ческое

та затворения

ч

м н

ч

мин

Затворение цемента

рас-

и

твором СаСl2

Начало схватывания

Конец схватывания

т

р

и

оЗаключение

з

Сделать выводы по результатам испытаний и проанализировать,

о

как добавка химического вещества изменяет сроки схватывания це-

ментн го теста.

п

Задание

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАВНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ

Р

ОБЪЕМА ЦЕМЕНТА

тивным документом. Этот показатель является важным свойством

цементного камня, связанным с его твердением.

При нарушении технологии производства и отклонениях в со-

ставе сырьевой смеси могут быть получены цементы со значитель-

ными изменениями объема. Чаще всего причиной самопроизволь-

ного разрушения цементного камня бывает наличие в цементе из-

быточного количества свободного оксида кальция, которое возни-

кает из-за недостаточной температуры обжига. Это явление воз-

можно и при повышенном содержании в цементном клинкере окси-

да магния или избыточном добавлении к цементу гипса. Свободные

Н

оксиды СаО и МgО при температуре обжига 1450 С пассивируютсяУ

за счет спекания мелких кристаллов, и поэтому процесс их гашения

Б

настолько замедлен, что в момент затворения цемента ониТне гасят-

ся, а вступают в реакцию с водой только через несколько лет служ-

бы изделия,

что ведет к разрушению строительных изделий. В ла-

й

бораторных условиях у цемента определяется равномерность изме-

нения объема. Цемент выдерживает испытание, если содержание в

и

нем свободных СаО и МgО не превышает допускаемых ГОСТом

норм. В этом случае в результате деформаци цементного камня не

р

ухудшаются эксплуатационные свойства зделий на основе цемен-

тов (прочность, водонепроницаемость, морозостойкость).

о

Приб ы и материалы

4.

Бачок для спытаниякипячением.

1.

Прибор

с игл й и пестиком.

2.

Вика

Кольцо

пр бору Вика.

3.

Мешалка для пр го овления теста.

о

5.

Ванна с г дравл ческим затвором из оцинкованной стали для

хранения и г товленных образцов.

п

6.

Весызтехнические с разновесами.

7.

Цилиндр для отмеривания воды.

е

Чашка и лопатка для приготовления цементного теста.

8.

Р

9.

Электроплитка.

163

Методика испытаний

Согласно ГОСТ 310.3-76, п. 3, для испытания на равномерность

изменения объема цемента приготавливают тесто нормальной гус-

тоты согласно методике, приведенной в задании № 1. Затем на тех-

нических весах отвешивают 4 навески теста по 75 г. Каждую навес-

У

ку скатывают руками в виде шарика и помещают на стеклянную

или металлическую пластинку, предварительно смазанную машин-

ным маслом.

Пластинки с шариками легко встряхивают до момента расплыва

Н

шариков в лепешки диаметром 7…8 см и толщиной в середине око-

ло 1 см. Для получения острых краев и гладкой закругленной по-

Б

верхности лепешки заглаживают от наружных краев к центруТсмо-

ченным водой ножом. Приготовленные таким образом лепешки на

пластинках хранят в течение (24 2) ч с момента приготовления в

й

ванне с гидравлическим затвором (рис. 7.2), а затем подвергают ис-

пытанию.

и

р

и

о

Рис. 7.3. Бачок для испытания

Рис. 7.2. Ванна с г дравл ческ м

затвором:

кипячением:

1 – ванна; 2 – гермет

чнаяткрышка;

1 – регулятор уровня воды; 2 – трубка;

3 –

к

3 – крышка; 4 – бачок; 5 – решетка;

стол

6 – лепешки из цементного теста; 7 - шланг

Для ис ытаниязкипячением две цементные лепешки через (24 2) ч

после затв рения снимают с пластинок, помещают в бачок с водой

шедших испытание.

на р ш тку (рис. 7.3), затем воду в бачке доводят до кипения за

30…45 мин и поддерживают кипение в течение 3 ч. После охлажде-

Р

в бачке производят их внешний осмотр.

нияпшекл

Цемент считается недоброкачественным, если на лицевой по-

верхности лепешек, подвергнутых испытанию, обнаружатся ради-

альные, доходящие до краев трещины или сетка мелких трещин,

видимая невооруженным глазом или в лупу, а также какие-либо ис-

кривления и увеличения объема лепешек. Наличие искривлений

устанавливается при помощи линейки, прикладываемой к плоской

поверхности лепешки.

Иногда в первые сутки после изготовления лепешек появляются

трещины, не доходящие до краев (рис. 7.4). Если на обратной сто-

роне лепешек отсутствуют радиальные трещины и лепешки при по-

Н

стукивании одна о другую издают звонкий звук, то появлениеУтре-

щин усыхания не является признаком недоброкачественности це-

Б

мента, а связано с внутренними усадочными напряжениямиТ, возни-

кающими при высыхании лепешек. Результаты определения заносят

в табл. 7.5.

й

и

р

о

т

и

з

о

п

е

Рис. 7.4. Лепешки, испытанные на равномерность изменения объема:

а, б – выдержавшие испытания (а – дефектов нет; б – трещины усадки);

в…д – не выдержавшие испытания (в – разрушение; г – радиальные трещины;

Р

д – искривление)

Результаты испытаний

Показатели

Масса теста нормальной густоты, г

У

Дата и время изготовления лепешек

Дата и время испытания

Оценка внешнего вида лепешек после их

испытания кипячением в течение 3-х часов

Заключение об испытании цемента на рав-

Т

номерность изменения объема

Заключение

Н

Проанализировать полученные результаты и сделать заключение

об испытании цемента.

Б

Задание 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ

И МЕЖЗЕРНОВОЙ ПУСТОТНОСТИ ЦЕМЕНТА

й

Насыпная плотность цемента зависит от степени его уплотнения

и пустотности. Ее необх

и

знать для асчета состава бетонов и

растворов; кроме того, ее значенияручитывают при выборе емкостей

для хранения цемен ов на складах и в бетоносмесительных отделе-

ниях заводов по про зводс ву железобетонных изделий.

димо

т

Методика испытаний

и

Определение насыпной плотности цемента в рыхлом состоянии

произв дитсязс п мощью мерного цилиндрического сосуда вмести-

мостью 1 л. Цемент насыпают в предварительно взвешенный мерный

цилиндр с

10 см от края сосуда до образования избыточного

высоты

конуса. Конус снимают вровень с краями сосуда линейкой, избегая

уплотнпния, после чего определяют массу сосуда с цементом.

Насыпную плотность цемента вычисляют по формуле

е

Р

166

н

m2

m1

, кг/м3,

(7.5)

V

где m1 масса мерного сосуда в кг;

m2 масса мерного сосуда с цементом в кг;

У

V вместимость мерного сосуда в л.

Для сравнения можно определить насыпную плотность цемента

и в уплотненном состоянии.

Расчет межзерновой пустотности производится по формуле

нас

Н

V

пуст

1

100% ,

(7.6)

зер

Т

Б

где зер плотность зерен цемента (3050 + 3150 кг/м3).

Результаты

испытаний

Т а б л и ц а 7.6

и

Результаты испытаний записывают в табл. 7.6.

р

плотности цемента

о

Определение насыпной

Масса сосуда с цементом m2, кг

В рыхлом

В уплотнен-

Показа ели

состоянии

ном состоянии

Вместимость сосуда, л

Масса сосуда m1, кг

з

о

Насыпная плотность цемента

ρнас, кг/м3

и

Межзерн вая пустотность, %

Р

Заключение

пПо результатам испытаний сделать выводы, проанализировав

полученные результаты.

еПроанализировать влияние механического уплотнения и уплот-

Методика испытаний

1. Приготовление раствора и определение его консистенции.

Согласно ГОСТ 310.4-81, для определения прочностных харак-

теристик цемента изготавливают образцы из цементного раствора в

Н

соотношении 1:3 (Ц:П) по массе. Водоцементное отношениеУпри

этом должно быть не менее 0,40 (В/Ц = 0,40), а консистенция рас-

Б

твора, определяемая на специальном приборе по расплывуТконуса,

не менее 106 мм. Консистенция растворной смеси определяется ко-

личеством воды в ее составе.

й

Консистенция раствора также зависит от размера зерен песка и

содержания в нем примесей, поэтому для изготовления цементного

и

раствора применяют стандартный полифракционный песок для ис-

пытания цемента – кварцевый пр родный песок с размером зерен от

зерновым

составом.

0,08 до 2,0 мм и постоянным

Для определения консистенц

цементного раствора отвешива-

о

ют 1500 г стандартного песка и 500 г цемента, всыпают их в пред-

варительно протертую м к й тканью сферическую чашу, а затем

перемешивают

цемент

с песк м лопаткой в течение 1 мин. В центре

сухой смеси делают лунку и вливают в нее воду в количестве 200 г

и

(В/Ц = 0,40). Через 0,5 мин после приливания воды еще раз пере-

мешивают смесь в ечение 1 мин, затем раствор переносят в пред-

варительно протертую мокрой тканью чашу лабораторной бегунко-

По

перемешивают в ней в течение 2,5 мин (20

вой растворомешалки

об р т в чаши-мешалки).

зк нчании перемешивания форму-конус, установленную в

центре стеклянного диска встряхивающего столика, заполняют рас-

твором в два приема слоями равной толщины. Внутренняя поверх-

Р

ность конуса и диск столика перед проведением испытаний должны

пбыть слегка увлажнены. Раствор уплотняют металлической шты-

ковкой: нижний слой – 15-ю штыкованиями, верхний – 10-ю.

еВо время укладки и уплотнения раствора конус прижимают ру-

снимают насадку, излишек рас-

твора срезают ножом вровень с

краями конуса, затем снимают

форму-конус и производят встря-

хивание раствора на столике 30-ю

ударами в течение 30 с. Затем

У

измеряют

расплыв

конуса

по

нижнему

основанию

штанген-

циркулем в двух взаимно пер-

пендикулярных направлениях

и

Н

берут среднее значение.

раствора

Если

консистенция

окажется менее 106 мм, илиТко-

нус рассыпается, следует повто-

рить затворение, увеличив коли-

й

чество воды так, чтобы расплыв

конуса находился

в

пределах

и

Рис. 7.5. Встряхивающий столик:

106…108 мм. ЕслиБрасплыв ко-

нуса окажется больше

115 мм,

1 – станина; 2 – кулачок; 3 – шток;

расплыва

4 – столик; 5 – форма-конус;

кол чество воды надо уменьшить

6 насадка

до получен я расплыва конуса

о

113…115 мм.

Количество повторных затв

ений и водоцементное отношение,

т

конуса 106…115 мм, зано-

полученное при достижении

сятся в табл. 7.7.

и

Т а б л и ц а

7.7

з

Масса стандартного песка П, г

Ре ультаты определения консистенции раствора

П казатели

1

2

3

Масса цемента Ц,

е

Р

Объ м воды V, мл

В/пЦ

асплыв конуса, мм

170