Сущность стандартных методов испытания вяжущих веществ, полный перечень испытаний необходимых для оценки вяжущего

Испытание портландцемента

1. Определение тонкости помола

Тонкость помола – характеристика дисперсности мелкозернистых материалов

Сущность метода заключается в определении массы остатка цемента после просеивания на сите № 008 в процентах к первоначальной массе навески. Отсеивают 50 г цемента и высыпают его на сито. Сито закрывают крышкой и производят просеивание с использованием специального механизма или вручную. Просеивание осуществляется в течение 5-7 мин. Операцию просеивания считают законченной, если при контрольном просеивании, выполненном вручную при снятом поддоне на бумагу, в течение минуты через сито проходит не более 0,05 г цемента.

При просеивании цемента остаток на сите 008 не должен превышать более 15 %.

 

2. Определение нормальной густоты цементного теста

НГ характеризуется такой консистенцией, при которой пестик прибора Вика, погруженный в кольцо с цементным тестом, не доходит до пластины, на которой установлено кольцо, на 5-7 мм.

НГ выражается количеством воды затворения, вычисленное в процентах к массе испытуемой навески цемента НГ=В/Ц×100%

Масса подвижного стержня прибора Вика вместе с пестиком должна быть 300±2 г. Перед началом испытаний проверяют свободное падение подвижного стержня прибора, чистоту пестика, положение стрелки, которая должна стоять на 0 при соприкосновении пестика со стеклянной пластинкой, смазывают кольцо и пластинку тонким слоем машинного масла.

Для приготовления цементного теста отвешивают 400 г цемента, высыпают в чашу, предварительно протертую влажной тканью непосредственно перед высыпанием цемента. Затем делают в цементе углубление, в которое вливают в один прием воду в количестве, необходимом (ориентировочно 110…112 мл, т.е. 25-28 % по массе цемента) для получения цементного теста нормальной густоты. Осторожно перемешивают, а затем растирают тесто лопаткой, в течение 5 мин.

После окончания перемешивания кольцо-конус наполняют в один прием цементным тестом и встряхивают его, постукивая пластину о стол. Поверхность теста выравнивают ножом предварительно протертым влажной тканью, и ставят пластину с кольцом на прибор.

Приводят пестик в соприкосновение с тестом в центре кольца и закрепляют стержень стопорным устройством. Затем резко освобождают стержень, откручивая стопорный винт, и через 30 с определяют по шкале глубину погружения пестика в цементное тесто. Пестик не должен доходить до пластины 5-7 мм.

При несоответствующей консистенции цементного теста изменяют количество воды затворения (увеличивают или уменьшают) и повторяют опыт, добиваясь заданного погружения пестика.

3. Определение сроков схватывания

Сроки схватывания (начало и конец) связаны с изменениями консистенции цементного теста, постепенной потерей им пластичности и превращением в камневидное тело. Эти изменения обусловлены физико-химическими процессами, протекающими в цементном тесте.

Сроки схватывания определяются промежутками времени, протекающими от момента затворения водой до момента изменения консистенции цементного теста, измеряемого определенным образом. Для этой цели используется прибор Вика.

Перед испытанием проверяют свободно ли опускается стержень прибора Вика, а также нулевое показание прибора, приведя иглу в соприкосновение с пластиной, на которой расположено кольцо.

Цементное тесто нормальной густоты заполняют кольцо, предварительно установленное на пластину. Тесто уплотняют легкими ударами пластины о поверхность стола. Поверхность теста выравнивают, и иглу прибора Вика вводят в соприкосновение с поверхностью цементного теста.

Откручивая зажимной винт, иглу резко погружают в тесто через каждые 10 мин. Пластину каждый раз передвигают, чтобы игла погружалась в новое место поверхности. Иглу после погружения протирают влажной тканью.

Началом схватывания считают промежуток времени от момента затворения цемента водой до того момента, когда игла не доходит до пластины 2-4 мм. Отсчет ведут по шкале прибора.

Продолжая периодически погружать иглу в тесто устанавливают конец схватывания, который определяется временем, прошедшим от момента затворения цемента водой до того момента, когда игла входит в цементное тесто на глубину не более, чем на 1-2 мм.

 

4. Определение марки цемента

Марку цемента определяют по прочности на изгиб и сжатие образцов-балочек размером 40х40х160 мм, изготовленных из цементно-песчаного раствора состава НГ и твердевших во влажных условиях 28 сут при температуре (20±2)ºС.

I. П р и г о т о в л е н и е ц е м е н т н о – п е с ч а н о г о р а с т в о р а н о р м а л ь н о й к о н с и с т е н ц и и. Для изготовления трех образцов-балочек отвешивают 1500 г вольского песка и 500 г цемента, высыпают их в сферическую чашку и перемешивают лопаткой в сухом состоянии в течение минуты. Затем в центре сухой смеси делают воронку, вливают в нее 200 мл воды – В/Ц=0,4 и перемешивают смесь 5 мин.

По окончании перемешивания определяют консистенцию полученной растворной смеси. Для этого используют встряхивающий столик и форму-конус с насадкой, смоченные влажной тканью. Конус с насадкой заполняют раствором наполовину и уплотняют штыкованием 15 раз, затем наполняют конус с небольшим избытком и штыкуют 10 раз. Излишек раствора срезается ножом вровень с краями конуса и металлическую форму-конус снимают вертикально вверх. Полученный конус цементного раствора встряхивают 30 раз в 1с. Затем измеряют диаметр основания расплывшегося конуса.

Консистенция раствора считается нормальной, если среднее значение расплыва конуса составляет 106-115 мм. При отклонениях от указанных пределов готовят новую смесь с большим или меньшим количеством воды.

II. И з г о т о в л е н и е о б р а з ц о в. Из раствора требуемой консистенции формуют образцы-балочки с помощью разъемных металлических форм, предварительно смазанных машинным маслом. Формы закрепляют на лабораторной виброплощадке, заполняют на 1 см раствором и включают виброплощадку. Заполняют все три гнезда формы раствором в 3 приема и вибрируют.

После изготовления образцы в формах хранят в течение первых суток в камере с влажностью воздуха не менее 90 %. Затем образцы расформовывают и укладывают в ванны с водой на 27 сут при (20±2)ºС.

Для определения марки цемента вычисляют среднее арифметическое из двух наибольших результатов, полученных при испытании на изгиб, и среднее арифметическое из четырех результатов (наибольший и наименьший отбрасывают), полученные при испытании на сжатие. На сжатие испытываю половинки балочек, оставшиеся после испытаний целых балочек на изгиб.

Испытание строительного гипса

1. Определение тонкости помола

Тонкость помола – характеристика дисперсности мелкозернистых материалов

Сущность метода заключается в определении массы остатка гипса после просеивания на сите № 02 в процентах к первоначальной массе навески с точностью до 0,1 %..

Отсеивают 50 г гипса и высыпают его на сито. Сито закрывают крышкой и производят просеивание с использованием специального механизма или вручную. Просеивание осуществляется в течение 5-7 мин.

Операцию просеивания считают законченной, если при контрольном просеивании, выполненном вручную при снятом поддоне на бумагу, в течение минуты через сито проходит не более 0,05 г гипса.

По тонкости помола строительный гипс подразделяют на 3 группы:

1 – грубого помола – остаток на сите не более 23 %;

2 – среднего помола - остаток на сите не более 14 %;

3– тонкого помола - остаток на сите не более 2 %.

2. Определение нормальной густоты гипсового теста

НГ гипсового теста характеризуется такой консистенцией, при которой расплыв стандартного объема теста составляет 180±5 мм.

НГ выражается количеством воды затворения, вычисленное в процентах (или в долях единицы) к массе испытуемой навески гипса

Сущность метода заключается в определении количества воды затворения гипсового тесте, заполняющего цилиндр вискозиметра Суттарда и расплывающегося под действием собственного веса в лепешку определенного диаметра.

Перед испытанием цилиндр и стекло вискозиметра Суттарда смачивают влажной тканью. Отвешивают 300 г гипса и высыпают в чашу с заранее отмеренным количеством воды в пределах 150…200 мл и быстро перемешивают в течение 30 с пока не получится однородная масса. После чего гипсовую смесь переливают в цилиндр и выравнивают поверхность. На все эти операции дается 15 с. Через 45 с сначала отсчета времени цилиндр быстро поднимают вертикально вверх. При этом гипсовое тесто под действием собственного веса расплывается в лепешку, средний диаметр которой характеризует консистенцию теста.

Если диаметр расплыва не соответствует стандартной консистенции (180±5 мм), испытания повторяют, уменьшив или увеличив количество воды затворения на 1-2 %.

3. Определение сроков схватывания

Сроки схватывания (начало и конец) гипсового теста определяют на приборе Вика, заменив пестик на иглу, аналогично ПЦ

Началом схватывания считают промежуток времени от момента затворения гипса водой до того момента, когда игла не доходит до пластины 0,5 мм. Отсчет ведут по шкале прибора.

Продолжая периодически погружать иглу в тесто, устанавливают конец схватывания, который определяется временем, прошедшим от момента затворения гипса водой до того момента, когда игла входит в гипсовое тесто на глубину не более чем на 1 мм.

4. Определение марки гипса

Марку гипса определяют по величине предела прочности опытных образцов при сжатии и изгибе. Причем обозначается марка значением предела прочности образцов при сжатии, выраженной в МПа.

Для изготовления контрольных образцов-балочек размером 40х40х160 мм отвешивают 1,2 кг строительного гипса.

В сферической чаше готовят гипсовое тесто нормальной густоты, перемешивая массу в течение 1 мин. После чего гомогенной массой заполняют отсеки металлической формы. Форму встряхивают ударяя о поверхность стола для удаления вовлеченного воздуха.

Через 10-20 мин после конца схватывания образцы извлекаю тиз формы, маркируют и хранят в атмосферных условиях в течение 2 ч с момента затворения гипса водой.

 

 

Испытание строительной извести

1. Определение содержания активных оксидов кальция и магния

(активности извести)

Сущность метода заключается в определении объема соляной кислоты (титрата), израсходованной на нейтрализацию активных СаО и МgО, содержащихся в известковом растворе, с добавкой фенолфталеина и расчета активности.

От пробы извести-кипелки, измельченной до полного прохождения через сито с сеткой № 008, отбирают навеску в количестве 1 г и помещают в коническую колбу объемом 250 мл. Затем доливают 150 мл дистиллированной воды, закрывают стеклянной воронкойи нагревают 5-7 мин на песчаной бане, не доводя до кипения. После чего колбу охлаждают до температуры 20-30ºС. Стенки остывшей колбы омывают дистиллированной водой, добавляют 2-3 капли 1%-го спиртового раствора фенолфталеина и титруют при постоянном взбалтывании раствором соляной кислоты до исчезновения фиолетовой окраски и полного обесцвечивания содержимого колбы.

Титрование следует проводить медленно, добавляя кислоту в известковый раствор по каплям. Титрование считается законченным, если по истечении 8 мин цвет содержимого не изменится.

Содержание активных оксидов кальция и магния в негашеной извести, %:

А=2,804VK/G,

где V – объем 1 н. раствора соляной кислоты, пошедшей на титрование, мл; K – поправка к титру 1 н. раствора соляной кислоты; G – масса навески извести, г.

 

2. Определение скорости гашения

Сущность метода заключается в определении максимально высокой температуры гашения извести и времени, за которое произошло повышение температуры.

Для испытаний используют сосуд Дьюара.

От измельченного порошка воздушной извести, хранившейся до испытания в герметичном сосуде, берут навеску, масса которой, г:

m=1000/А,

где А – содержание активных оксидов кальция и магния в извести, определенное в п. 1, г.

Навеску засыпают в сосуд прибора, вливают 25 мл воды, имеющей температуру 20ºС, быстро перемешивают деревянной палочкой и закрывают пробкой со вставленным в нее термометром. Ртутный шарик термометра должен полностью быть погружен в реагирующую смесь.

Отсчет температуры ведут через каждую минуту, начиная с момента добавления воды. Определение считается законченным, если в течение 4 мин температура не повышается более, чем на 1ºС.

По полученным данным строят график в координатах время – температура, и отмечают на нем максимальную температуру и время ее достижения. Время, прошедшее с момента затворения извести водой до начала падения температуры, характеризует скорость гашения извести.

3. Определение непогасившихся зерен

Сущность метода заключается в определении массы высушенного остатка на сите с сеткой № 063 после промывания на нем известкового молока под непрерывной струей воды.

Для определения содержания непогасившихся зерен готовят известковое тесто из 1 кг извести-кипелки и 3,5…4 л воды, выдерживают 2 ч и разбавляют водой до консистенции известкового молока.

Приготовленное известковое молоко промывают на сите с сеткой № 063 слабой непрерывной струей воды, слегка растирая мягкие кусочки стеклянной палочкой.

Остаток на сите высушивают при температуре 140…150ºС до постоянной массы.

Содержание непогасившихся зерен, %:

НЗ=m/10,

где m – остаток на сите после высушивания,г.

4. Определение тонкости помола извести. Тонкость помола определяют просеиванием 50 г высушенной порошкообразной извести сквозь сита с сетками № 02 и № 008. Просеивание считается законченным, когда в течение 1 мин сквозь указанные сита проходит не более 0,1 г извести. Остаток на сите, умноженный на 2, соответствует содержанию зерен данной крупности, %.