Методические указания по выполнению лабораторных работ Дисциплина: «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»


Нормальной густотой цементного теста



страница6/6
Дата17.10.2016
Размер1,08 Mb.
ТипМетодические указания
1   2   3   4   5   6

Нормальной густотой цементного теста называется такая его консистенция, при которой пестик прибора Вика, погруженный в кольцо, заполненное тестом, не доходит 5-7 мм до пластины, на которое установлено кольцо.

Нормальная густота цементного теста характеризуется количеством воды затворения, (водопотребностью) выраженного в процентах от веса цемента.

Водопотребность портландцемента составляет 24...28%.

При введении активных минеральных добавок осадочного происхождения (диатомит, трепел, опока) водопотребность цемента повышается до 32 ...37%.

Для полной гидратации минералов портландцемента необходимо около 22% воды от массы цемента. Нормальная густота цементного теста обычно превышает эту величину:



- на 2....4% для портландцементов;

- на 5...10% для портландцементов с добавками.

Эта вода затворения, которая не расходуется на химические реакции (гидратации). Она идет на смачивание поверхности частиц, захватывается внутрь скоплений частиц цемента (флоккул) и остается в свободном виде. Свободная вода играет роль смазки между частицами, снижается трение между ними при перемешивании частиц. Это способствует повышению пластичности цементного теста, улучшает его удобоукладываемость, облегчает формование изделий.

С другой стороны избыток химически несвязанной воды создает в камне систему пор и капилляров, что приводит к повышению пористости, снижению прочности и морозостойкости. Таким образом, необходимо всегда стремиться к снижению водопотребности цемента.

Оптимальное содержание воды в цементном тесте определяют по нормальной густоте с помощью прибора Вика.



Ход выполнения работы




1. Ознакомиться с устройством прибора Вика.
2. Подготовить прибор Вика к выполнению лабораторной работы. Вставить в нижнюю часть стержня 2 металлический цилиндр-пестик 1 (Игла в данной работе не используется). Проверить, свободно ли опускается стержень прибора, а также проверить нулевое показание прибора, приводя пестик в соприкосновение с пластинкой, на которой расположено кольцо.
3. Приготовить цементный раствор. Отвесить 250 г. цемента, высыпать в чашку. Сделать в смеси углубление, в которое влить в него в один прием 80 мл воды.
4. После заливки воды углубление заровнять цементом и через 30 сек смесь осторожно перемешать, а затем энергично растереть тесто лопаточкой. Продолжительность перемешивания и растирания цемента с водой должно быть 5 мин с момента заливки воды.
5. Наполнить кольцо в один прием цементным тестом. Произвести выравнивание поверхности теста с краем кольца, срезая избыток теста ножом.





Рисунок 6.1 – Прибор ВИКа ОГЦ-1: 1 - пестик; 2 - стержень; 3 - игла (диаметр 1,1 мм L=50 мм); 4 - кольцо; 5 - пластина; 6-стойка; 7,8 - винты; 9 - стрелка; 10 - шкала

6. После этого немедленно быстро отвинтить закрепляющий винт, освободить стержень и предоставить пестику свободно погружаться в тесто.

7. Через 30 сек с момента освобождения стержня фиксировать глубину погружения пестика по шкале прибора Вика.



При нормальной густоте цементного теста пестик не доходит до пластины на 5-7 мм.

При несоответствующей консистенции цементного теста изменяют количество воды, или цемента и вновь повторяют опыт, добиваясь погружения пестика на заданную глубину.



8. Определить количество воды затворения полученного цементного теста по формуле:


НЦ = ... %




где В количество воды затворения в мл;

Ц масса цемента в опыте в г.;

НЦ - нормальная густота цементного теста в %.

Заполнить строку 1 итоговой таблицы 6.6.


9. Вывод. В данной работе глубина погружения пестика составила ... мм. При высоте кольца 35 мм пестик не дошел до пластины … мм. Данный цементный раствор соответствует нормальной густоте.
4. Определение сроков схватывания цементного теста

Скорость схватывания – важное свойство портландцемента, определяющее жизнеспособность бетонной смеси. Быстрое и медленное схватывание – это существенный недостаток цемента. Если цемент схватывается быстро, то он превращается в камень, прежде чем его успевают использовать. Применение же медленно схватывающихся цементов замедляет темпы строительства.

Согласно ГОСТ 10178-85 начало схватывания должно наступить не ранее чем через 45 мин., а конец – не позднее чем через 10 ч. от начала затворения.

Тонкоизмельченный клинкер характеризуется короткими сроками схватывания (3 ... 5 мин), поэтому в чистом виде он непригоден. Для получения нормальных сроков схватывания при помоле клинкера вводят добавку двуводного гипса в количестве 3 ... 5%.

Начало схватывания характеризуется промежутком времени, прошедшим от начала затворения водой до того момента, когда игла при опускании не будет доходить до пластинки на 1 – 2 мм.

Концом схватывания характеризуется промежутком времени, прошедшим от начала затворения до момента, когда игла погружается в гипсовое тесто не более чем на 1,0 мм.

Примечание. В начальный момент опыта игла погружается до дна металлической формы.


Ход выполнения работы

1. Ознакомиться с устройством прибора Вика.

2.Подготовить прибор Вика к выполнению лабораторной работы. Вставить в нижнюю часть стержня 2 иглу – (3). Проверить, свободно ли опускается стержень прибора, а также проверить нулевое показание прибора, приводя иглу в соприкосновение с пластинкой, на которой расположено кольцо. В случае отклонения от нуля, шкала прибора соответствующим образом передвигается.

3. Приготовить цементный раствор. Отвесить 200 г цемента, высыпать в чашку. Добавить для ускорения затвердевания цемента 15 г. алебастра. Сделать в смеси углубление, в которое влить в него в один прием 100 мл воды.

4. Быстро отвинтить закрепляющий винт, освободить стержень и предоставить игле свободно погружаться в тесто. Повторять опускание иглы каждые 3 мин, каждый раз, меняя место соприкосновения иглы с раствором и тщательно вытирая ее. Фиксировать грубину погружения иглы.



В начале испытания иглу рекомендуется при погружении слегка задерживать, чтобы она не погнулась и не сломалась.

Результаты опыта занести в таблицу 6.2.

Таблица 6.2 - Глубина погружений иглы прибора Вика в цементное тесто



Время

0 мин

1 мин

2 мин

3 мин

4 мин

5 мин

8 мин

10 мин

12 мин

14 мин

и т.д.

Глубина

погружения

иглы (мм)


... мм


... мм


... мм


... мм


.. мм


.. мм


.. мм


.. мм


.. мм


.. мм


.. мм



5. Построить график схватывания цементного теста, и методом интерполяции, определить время конца схватывания. По горизонтальной оси надо откладывать время, по вертикальной оси – глубину погружения иглы. Построить график по точкам пересечения и затем плавно продолжить его до пересечения с горизонтальной осью. Это будет являться временем конца схватывания.

6. Определить по графику начало, конец и интервал схватывания цементного теста.

Заполнить строки 2, 3 и 4 итоговой таблицы 6.3.

Рисунок 6.2 – График схватывания цементного теста


5. Определение марки цемента.

Марка цемента определяется по его пределу прочности. Прочность затвердевшего цементного камня характеризуется пределом прочности при сжатии. Образец укладывают на стол гидравлического пресса и доводят до разрушения, фиксируя разрушающую нагрузку и площадь поперечного сечения образца.

Предел прочности при сжатии определяют как частное от деления разрушающей нагрузки на площадь поперечного сечения образца:



. (6.1)
По величине прочности на сжатие по табл. 2 определяется марка цемента.

Существует 6 марок цемента: 200, 300, 400, 500, 550, 600. Марка 500, например, имеет предел прочности на сжатие 500 кг/см2 или 49,0 МПа.


Ход выполнения работы

Значение

1) Установить образец на стол гидравлического пресса, включить пресс. Разрушить образец. Записать усилие разрушения образца по прибору в Н.

Р= ... Н

2) Вычислить площадь сечения образца, см2.

S= ... см2

3) Вычислить предел прочности образца на сжатие (МПа) по формуле:

σ сж = ... Н/см2

(т.к. 1МПа=100 Н/см2)
σсж = ... МПа

,

где σ сж - предел прочности на сжатие в МПа

Русилие разрушение образца в кН;

S площадь поперечного сечения образца в см2;

4) Определить марку цемента в зависимости от предела прочности образца на сжатие согласно требованиям ГОСТ 125-7 по таблице 2.

Заполнить строки 7 и 8 итоговой таблицы 6.6.

Марка цемента



Таблица 6.3 - Марки цемента в зависимости от предела прочности на сжатие

Марка

цемента

Предел

прочности МПа

Марка

цемента

Предел

прочности МПа

Марка

цемента

Предел

прочности МПа

300

29,4

500

49,0

600

58,8

400

39,2

550

53,9








6. Разновидности и обозначение цементов

Условное обозначение цемента должно состоять из: наименования вида цемента - портландцемент, шлакопортландцемент. Допускается применять сокращенное обозначение наименования - соответственно ПЦ и ШПЦ; см. ниже П.1; марки цемента - см. ниже П.2; обозначения максимального содержания добавок в портландцементе по П.3: Д0, Д5, Д20; обозначения быстротвердеющего цемента - Б;обозначения пластификации или гидрофобизации цемента - ПЛ, ГФ; обозначения цемента, полученного на основе клинкера нормированного состава, - Н; обозначения ГОСТа.

Пример условного обозначения портландцемента марки 400, с добавками до 20 %, быстротвердеющего, пластифицированного: портландцемент 400-Д20-Б - ПЛ ГОСТ 10178-85 или ПЦ 400-Д20-Б - ПЛ ГОСТ 10178-85.

По вещественному составу цемент подразделяют на следующие типы: портландцемент (без минеральных добавок); портландцемент с добавками (менее 20 %); шлакопортландцемент (с добавками гранулированного шлака более 20 %).

По прочности при сжатии в 28-суточном возрасте цемент подразделяют на марки: портландцемент - 400, 500, 550 и 600; шлакопортландцемент - 300, 400 и 500; портландцемент быстротвердеющий - 400 и 500; шлакопортландцемент быстротвердеющий - 400.

Массовая доля в цементах активных минеральных добавок должна соответствовать значениям, указанным в следующей таблице.


Таблица 6.4 – Массовая доля в цементах активных минеральных добавок

Сокращенное обозначение цемента

(без марки)

Активные минеральные добавки, % по массе, в том числе

Всего


Доменные, гранулированные шлаки

Осадочного происхождения, кроме глины

Прочие активные, включая глину

ПЦ-Д0

Не допускаются

ПЦ-Д5

До 5 вкл.

До 5 вкл.

До 5 вк.

До 5 вкл..

ПЦ-Д20, ПЦ-20-Б

Свыше 5 до 20 вкл.

До 20 вкл.

До 10 вкл.

До 20 вкл.

ШПЦ, ШПЦ-Б

Свыше 5 до 20 вкл.

Свыше 5 до 20 вкл.

До 10 вкл.

До 10 вкл.


7. Определение удельной поверхности цемента

Удельной поверхностью любого порошка называется суммарная поверхность всех его зерен в единице массы.

Удельная поверхность цемента полнее характеризует его качества, чем ситовый анализ (т.е. через комплект сит), т.к. в конечном итоге реакционная способность цемента зависит не от содержания в нем фракции меньше 0,08 мм, а от площади поверхности всех зерен цемента, контактирующей с водой.

И хотя ситовый анализ дает некоторые представления о величине этой площади, однако, он не учитывает ни форму зерен, ни шероховатость их поверхности, ни, самое главное, содержание тончайших фракций в цементе, вносящих основную долю в общую площадь поверхности.

Так как измерить поверхность каждого зерна прямым способом нельзя, то в данной работе удельную поверхность определяется косвенно - методом воздухопроницаемости.

Он основан на том, что существует прямая зависимость между сопротивлением потоку воздуха через порошок и величиной суммарной поверхности зерен. Чем мельче зерна, разнообразнее их форма, шероховатее поверхность, тем больше суммарная поверхность зерен и больше сопротивление потоку воздуха. Определяемая этим методом удельная поверхность быстротвердеющих и высокопрочных портландцементов значительно выше, чем у обычного цемента.
Таблица 6.5 – Зависимость между видом портландцемента и удельной поверхностью


Разновидность портландцемента

Удельная поверхность, см2

Остаток на сите 008, %

Обычный портландцемент

Быстротвердеющий портландцемент

Особо быстротвердеющий портландцемент

Высокопрочный портландцемент М800



2800…3000
3500…4000
4000…4500
6000

5…8
4
3
1

Удельную поверхность определяют методом воздухопроницаемости на приборе ПСХ–4 (прибор Соминского–Хадакова). В работе ставится задача определить удельную поверхность цемента в соответствии с ГОСТ 310.2–76 фракции – 0,315 мм.




Ход выполнения работы

Обозначение


А

Б

Рисунок 6.3 - Прибор ПСХ–4: 1 – жидкий манометр; 2 – кран; 3 – соединительные трубки; 4 – груша; 5 – плунжер; 6 – кювета; 7 – шкала



1) По инструкции изучить прибор ПСХ–4 и правила работы на нем.




2) Отобрать навеску испытуемого материала (m) в зависимости от его плотности с точностью до 0,01 г. Засыпать пробу в гильзу, предварительно положив на дно кружок фильтровальной бумаги. Разровнять поверхность порошка в гильзе легким постукиванием, покрыть вторым кружком бумаги и уплотнить плунжером при нажатии на него рукой. По нониусу измерить высоту слоя порошка.

m = ... г

3) Удалить плунжер – 5 из кюветы - 6, открыть кран - 2, с помощью груши - 4 создать разрежение под слоем порошка, чтобы жидкость в манометре - 1 поднялась выше верхней метки - А. Закрыть кран, измерить по секундомеру время (в секундах) опускания жидкости в манометре до метки – Б.

Т = ... сек

4) По таблице в инструкции найти величину М в зависимости от температуры воздуха и вычислить удельную поверхность порошка, - S см2/г:

S = ... см2/г:



где К – постоянная прибора для пары меток; М – величина, зависящая от температуры воздуха; Т – время опускания жидкости в манометре, с; m – навеска порошка, г




Заполнить строку 6 итоговой таблицы 6.6.





Общий вывод. В результате проделанной работы были установлены следующие параметры цементного теста (см. табл. 6.5).
Таблица 6.6 - Таблица результатов работы

№ строки

Показатель

Результат

Источник информации

1

Количество воды затворения, необходимого для получения нормальной густоты цементного теста

НЦ = ... %

Раздел 2 п.9

2

Сроки и интервал схватывания цементного теста

- начало схватывания в мин

... мин.

Раздел 3 п.6

3

- конец схватывания в мин

... мин.

Раздел 3 п.6

4

- интервал схватывания в мин

мин.

Раздел 3 п.6

5

Тонкость помола цемента

... %

Раздел 1 п.6

6

Соответствие цемента ГОСТ 10178-85 по тонкости помола

...

Раздел 1 п.6

7

Предел прочности образца на сжатие

σ сж = ... МПа

Раздел 4 п.3

8

Марка цемента

...

Раздел 4 п.4



Каталог: file -> chair -> sad
chair -> Состоится в г. Туле с 6 по 7 ноября 2014 года инициаторами конференции являются
chair -> Толкунова Наталья Николаевна
chair -> Федеральное государственное
chair -> По направлению подготовки магистров 260100
chair -> Исследование и разработка методического обеспечения сравнения учебных планов при реализации программ студенческой мобильности направление: 230700. 68 «Прикладная информатика»
chair -> На правах рукописи Карманова Юлия Александровна


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал