КРАСОВСКИЙ ПРАКТИКУМ ПО СТР.МАТЕР

Для определения нормальной густоты теста отвешивают 300 г гипса, всыпают его в чашку (рис. 51) с заранее отмеренным количеством воды в пределах 150–220 мл и вручную перемешивают в течение 30 с, начиная отсчет времени от начала всыпания гипса в воду.

Рис. 51. Лопатка для перемешивания (а) и чаша для затворения цементного теста (б)

После окончания перемешивания цилиндр, установленный в центре стекла, заполняют гипсовым тестом, излишки которого срезают линейкой. Через 45 с, считая от начала всыпания гипса в воду, или через 15 с после окончания перемешивания цилиндр быстро поднимают вертикально и отво- дят в сторону, при этом гипсовое тесто расплывается на стекле в лепешку (рис. 50, б). Диаметр расплыва определяют по концентрическим окружно- стям или измеряют линейкой в двух перпендикулярных направлениях с по- грешностью не более 5 мм и вычисляют среднее арифметическое значение.

Средний диаметр расплыва характеризует консистенцию гипсового теста. Стандартная консистенция (нормальная густота) характеризуется диаметром расплыва гипсового теста, равного (180±5) мм. Если диаметр расплыва теста не соответствует (180±5) мм, испытания продолжают с из- мененной массой воды. Нормальную густоту выражают числом милли- литров воды, приходящихся на 100 г гипса.

10.3. Сроки схватывания гипсового теста

Сроки схватывания гипсового теста определяют с помощью прибора Вика (рис. 52), включающего станину 1, подвижный металлический стер- жень 2, латунное кольцо в виде усеченного конуса 8, стеклянную пла- стинку 9. Для закрепления стержня на требуемой высоте служит винт 7, стержень снабжен указательной стрелкой 6 для отсчета перемещения его

121

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

относительно прикрепленной к станине шкалы 3 с делениями от 0 до 40 мм. В нижней части подвижного стержня закрепляют стальную иглу 4 диаметром 1,1 мм и длиной 50 мм.

Перед началом испытания проверяют свободное падение металлического стержня, чистоту иглы, положение стрелки, которая должна быть на нуле, если игла упирается в пластинку. Масса стержня с иглой составляет 300 г.

Рис. 52. Прибор Вика (а) и приспособления к нему (б–г):

1 – станина; 2 – стержень; 3 – шкала; 4 – игла; 5 – пестик; 6 – указатель; 7 – винт; 8 – кольцо; 9 – стеклянная пластина

Кольцо и пластинку перед началом испытания смазывают тонким слоем машинного масла. Затем в металлическую чашку наливают такое количест- во воды, которое соответствует нормальной густоте теста, приготовленного из 200 г гипса. Отвешенные 200 г гипса всыпают в воду и в течение 30 с равномерно перемешивают ручной мешалкой. Кольцо, предварительно про- тертое, смазанное машинным маслом и установленное на стеклянную пла- стинку, заполняют тестом. Для удаления попавшего в тесто воздуха кольцо с пластинкой 4–5 раз встряхивают путем поднятия и опускания одной из сто- рон пластинки примерно на 10 мм. После этого излишки теста срезают ли- нейкой и заполненную форму на пластинке устанавливают на прибор Вика.

Подвижную часть прибора с иглой устанавливают в такое положение, при котором конец иглы касается поверхности гипсового теста, а затем иг- лу свободно опускают в кольцо с тестом. Стержень 2 закрепляют зажим- ным винтом 7, который затем быстро опускают, давая игле свободно по- гружаться в гипсовое тесто. Опуская иглу вместе со стержнем через каж- дые 30 с, всякий раз меняют место соприкосновения иглы. После каждого погружения иглу тщательно вытирают. Глубину погружения иглы в гипсо- вое тесто фиксируют по показанию стрелки, расположенной на подвижном стержне, и ее значения заносят в журнал для лабораторных работ.

122

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

По полученным данным определяют начало и конец схватывания. На-

чалом схватывания считают промежуток времени от момента затворения гипсового теста до момента, когда игла не доходит до дна пластинки на 0,5 мм. Концом схватывания считают промежуток времени от затворения гипсового теста до момента, когда свободно опущенная игла погружается

втесто не более чем на 1 мм.

Взависимости от сроков схватывания строительный гипс можно отне- сти к одной из трех групп: А – быстротвердеющий – начало схватывания не ранее 2 мин, конец – не позднее 15 мин; Б – нормальнотвердеющий – начало схватывания не ранее 6 мин, конец – не позднее 30 мин; В – мед- леннотвердеющий – начало схватывания не ранее 20 мин, конец схваты- вания – не нормируется.

10.4. Предел прочности гипса при изгибе и сжатии

Для оценки качества и сорта гипса его пробу подвергают испытанию в лаборатории, где определяют предел прочности при изгибе и сжатии об- разцов-балочек, изготовленных из гипсового теста. Для изготовления трех образцов-балочек отвешивают от 1 до 1,6 кг гипса и доливают в чашку во- ду в количестве, которое соответствует нормальной густоте теста. Гипс в течение 5–20 с засыпают в чашку с водой и перемешивают ручной мешал- кой в течение 60 с до получения однородной массы, которую заливают в металлическую форму (рис. 53).

Рис. 53. Металлические формы: а – разъемная форма для изготовления образцов-балочек; б – насадка к формам балочек

123

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Внутреннюю поверхность форм предварительно смазывают минераль- ным маслом и закрепляют прижимным винтом так, чтобы форма была плотно прижата к поддону. Угол между стенками и дном формы должен быть (90±0,5)°.

Размеры формы должны проверяться не реже одного раза в шесть ме- сяцев. Если они отклоняются от номинала больше чем на 0,5 мм по длине

ина 0,2 мм по ширине и высоте, то такие формы следует заменять.

Вкаждой форме одновременно изготовляют три образца размером

40×40×160 мм. При изготовлении образцов отсеки формы наполняют од- новременно, для чего чашку с гипсовым тестом равномерно продвигают над формой. Для удаления вовлеченного воздуха после заливки форму встряхивают 5 раз, для чего ее поднимают за торцовую сторону на высоту около 10 мм и опускают. После наступления начала схватывания излишки гипсового теста снимают линейкой, продвигая ее по верхним граням фор- мы перпендикулярно поверхности образцов. Через (15±5) мин после конца схватывания образцы извлекают из формы и осматривают. Грани образ- цов-балочек, прилегающие к плитам пресса, должны быть параллельны и не иметь отклонения от плоскости более чем на 0,5 мм. Если на гранях образцов будут обнаружены дефекты, то испытывать их нельзя.

Через 2 часа после затворения теста три образца-балочки испытывают на изгиб. Перед началом испытания образцы внимательно осматривают и удаляют с ребер заусеницы, чтобы при установке образца в захваты при- бора он опирался на валики чистыми поверхностями. Образец-балочку ус- танавливают на опорные валики изгибающего устройства, чтобы те грани образца, которые при изготовлении его были горизонтальными, находи- лись в вертикальном положении. Расстояние между центрами опорных валиков 100 мм, а передающий нагрузку валик расположен посредине ме- жду опорами (рис. 54).

Предел прочности при изгибе образца-балочки размером 40×40×160 мм при расстоянии между опорами 100 мм

R = 23Pb hl ,

где P – разрушающая нагрузка, кгс; l – расстояние между опорами, см; b, h – размеры сечения балочки, см.

124

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Предел прочности при сжатии каждого образца равен частному от де- ления значения разрушающей нагрузки на рабочую площадь пластинки, равную 25 см2. За окончательный результат принимают среднее арифме- тическое из четырех значений испытаний шести образцов-половинок (без наименьшего и наибольшего результатов). Полученные результаты срав- нивают с данными табл. 14.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Опишите методику определения тонкости помола гипса.

2.Как определяется нормальная густота гипсового теста?

3.От каких факторов зависят сроки схватывания гипсового теста и как их определяют?

4.Как определяют прочность гипсовых вяжущих?

5.Какие марки гипсовых вяжущих Вы знаете?

Рекомендуемая литература: [1, 2, 4, 5].

11. ИСПЫТАНИЕ ЦЕМЕНТА

11.1. Общие сведения

Из всех минеральных вяжущих веществ наибольшее применение в строительстве имеют цементы на основе портландцементного клинкера. Цементы, полученные на основе портландцементного клинкера, по веще- ственному составу, в зависимости от содержания и вида активных мине- ральных добавок подразделяют согласно ГОСТ на портландцемент, порт- ландцемент с минеральными добавками, быстротвердеющий портланд-

126

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

цемент, шлакопортландцемент, быстротвердеющий шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент.

Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество – продукт тон- кого измельчения клинкера с добавкой гипса. Клинкер получают в резуль- тате обжига до спекания сырьевой смеси определенного состава, обеспе- чивающего преобладание в клинкере силикатов кальция.

Портландцемент с минеральными добавками – гидравлическое вяжу-

щее вещество, получаемое измельчением клинкера с гипсом и активными минеральными добавками осадочного происхождения (кроме глиежей) в количестве не более 10 % или доменным гранулированным шлаком в ко- личестве не более 20 %.

Быстротвердеющий портландцемент – портландцемент с минераль-

ными добавками, отличающийся повышенной прочностью через трое су- ток твердения.

Шлакопортландцемент – гидравлическое вяжущее вещество – про- дукт совместного тонкого измельчения клинкера, гипса и доменного гра- нулированного шлака или тщательного смешения этих же раздельно из- мельченных материалов. Количество доменного гранулированного шлака, вводимое в это вяжущее, составляет 21–60 % от массы готового цемента.

Быстротвердеющий шлакопортландцемент – шлакопортландцемент,

отличающийся повышенной прочностью через трое суток твердения. Пуццолановый портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество –

продукт совместного тонкого измельчения клинкера, гипса и активной минеральной добавки или тщательного смешения этих же раздельно из- мельченных материалов. Количество добавок вулканического происхож- дения (пемза, туфы, трассы), обожженных глин, глиежа или топливных шлаков, добавок осадочного происхождения (диатомит, трепел, опока) – свыше 20 %, но не более 40 % от массы готового цемента (табл. 15).

Характеристики портландцемента, шлакопортландцемета и их разновид- ностей, установленные ГОСТ 10178–85, существенно отличаются от поло- жений международного стандарта на цементы EN 197-1, устанавливающего единые для всех стран ЕС классификацию, технические требования и мето- ды определения качества цементов, что затрудняет осуществление научно- технического и экономического сотрудничества с европейскими странами. Поэтому в 2004 г. введен в действие ГОСТ 31108–2003 «Цементы обще- строительные. Технические условия», который гармонизирован с EN 197-1 и содержит требования к двенадцати наиболее приемлемым для примене-

127

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

ния в условиях строительства в России и странах СНГ общестроительных цементов из 27, приведенных в EN 197-1. ГОСТ 31108–2003 не отменяет ГОСТ 10178–85, который можно применять во всех случаях, когда это технически и экономически целесообразно. Вместе с тем новый стандарт является перспективным для разработки новой нормативной документа- ции в строительстве, базирующимся на характеристиках цементов, гармо- низированных с требованиями EN 197-1.

Таблица 15

Характеристики портландцементов с активными минеральными добавками

Основные отличия ГОСТ 31108–2003 от действующего ГОСТ 10178–85 сводятся к следующему:

–вместо марок введены классы прочности на сжатие, аналогичные ус- тановленным EN 197-1. Значения классов прочности имеют вероятност- ный характер и установлены с доверительной вероятностью 95 %;

–для цементов всех классов прочности, кроме требований к прочности

ввозрасте 28 суток, дополнительно установлены нормативы по прочности

ввозрасте двух суток, за исключением классов 22,5Н и 32,5Н, а для це- ментов классов 22,5Н и 32,5Н – в возрасте 7 суток;

–для всех классов прочности, кроме класса 22,5, введено разделение цементов по скорости твердения на нормальнотвердеющие и быстротвер- деющие, что позволит минимизировать расход цемента в строительстве за

счет его оптимального подбора по скорости твердения.

ГОСТ 31108–2003 распространяется на цементы общестроительные (далее цементы), изготовляемые на основе портландцементного клинкера,

128

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

и устанавливает требования к цементам и компонентам вещественного со- става этих цементов. По вещественному составу (табл. 16) цементы под- разделяются на пять типов:

–ЦЕМ I – портландцемент (бездобавочный);

–ЦЕМ II – портландцемент с минеральными добавками;

–ЦЕМ III – шлакопортландцемент;

–ЦЕМ IV – пуццолановый цемент;

–ЦЕМ V – композиционный цемент.

По содержанию портландцементного клинкера и добавок цементы ти- пов ЦЕМ II – ЦЕМ V подразделяют на подтипы А и В (табл. 16).

По прочности на сжатие в возрасте 28 суток цементы подразделяют на классы: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5. По прочности на сжатие в возрасте 2(7) су- ток (скорости твердения) каждый класс цементов, кроме класса 22,5, под- разделяют на два подкласса: Н (нормальнотвердеющий) и Б (быстротвер- деющий).

Условное обозначение цементов должно состоять из наименования цемента; сокращенного обозначения цемента, включающего обозначение типа и подтипа цемента и вида добавки, по табл. 16; класса прочности; обозначения подкласса. Примеры условных обозначений: портландцемент класса 42,5 быстротвердеющий – ЦЕМ I 42,5Б; портландцемент со шла- ком (Ш) от 21 до 35 %, класса прочности 32,5; нормальнотвердеющий – ЦЕМ II/В-Ш 32,5Н; портландцемент с известняком (И) от 6 до 20 % класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий – ЦЕМ II/А-И 32,5Н.

Прочностные показатели цементов, а также требования к началу

схватывания и равномерности изменения объема в соответствии с ГОСТ 31108–2003 приведены в табл. 17.

Требования к химическому составу цементов приведены в табл. 18.

Удельная эффективная активность естественных радионуклидов Аэфф в цементах не должна быть более 370 Бк/кг.

ГОСТ 31108–2003 предусматривает испытания цемента по ГОСТ 30744–2001, который также гармонизирован с европейскими стан- дартами и существенно отличается от ГОСТ 310.1–310.4. Использование стандартов, устанавливающих технические требования к цементам и ме- тодам их испытаний, гармонизированных с европейскими стандартами, позволяет получать адекватную оценку качества цементов, выпускаемых в России, странах СНГ и странах ЕС.

129

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Таблица 16

Вещественный состав общестроительных цементов в соответствии с ГОСТ 31108–2003

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com