Лабараторные работы(практикум)

По методике, изложенной в задан 2, готовят еще два точно та-

пытаний

ких же замеса, из которых фо муют шесть (по три из каждого заме-

са) образцов-балочек. В

следует использовать образцы, при-

ис

готовленные заранее (друг й г уппой на предыдущем занятии).

В начале лаборат рн й

ты три произвольных образца (два –

из одного замеса

раб

дин – из другого, чтобы в какой-то мере сгла-

дить различ я в замесах на случай, если они все же имеются) следу-

аботе

ет положить для сушки в сушильный шкаф (температура (50 5) С),

а остальные

т

– в воду.

К

работы образцы извлечь, сухие остудить в эксикаторе,

три

в д насыщенные вытереть влажной тканью, после чего испытать на

изгиб и назсжатие по вышеизложенной методике.

К эффициент размягчения вычислить по формуле

концу

Кразм = Rнас/Rсух,

(5.6)

п

Rнас средний предел прочности водонасыщенных образцов;

гдеRсух – то же сухих образцов.

Р

131

Результаты испытаний

Результаты испытаний занести в табл. 5.11, 5.12.

Т а б л и ц а

5.11

Предел прочности на растяжение при изгибе в МПа образцов

У

сухих

водонасыщенных

коэффициент

размягчения Кразм

1

Т

2

3

среднее

Б

5.12

Т а б л и ц а

Н

Предел прочности на сжатие в МПа образцов

3

й

коэффициент

сухих

водонасыщенных

размягчения Кразм

1

и

2

р

среднее

объяснить

т

и

Заключение

Проанализирова ь результаты опытов; оценить водостойкость

гипсовых матер алов;

наблюдаемые явления; указать

з

пути повышен я водос ойкости, если по условиям эксплуатации

это требуется.

о

Задание 7 (исследовательское). ПОЛУЧЕНИЕ

ВЫСОКОПРОЧНОГО ГИПСОВОГО КАМНЯ

е

ФИЛЬТРАЦИОННЫМ ПРЕССОВАНИЕМ

Приборы и материалы

Р

п1. Формы металлические специальные.

Методика испытаний

По результатам опытов (задание 1) водопотребность гипсового

вяжущего для получения теста нормальной густоты оказалась рав-

ной ____ %. Между тем, для полной гидратации СаSO4 0,5Н2О до

СаSO4 2Н2О требуется воды всего 18,6 %. Следовательно, большая

часть воды затворения в гипсовом тесте окажется невостребованной

для химической реакции, останется несвязанной и образует в гип-

совом камне значительную пористость. Отсюда и сравнительно не-

высокая его прочность.

Н

Повысить прочность гипсовых изделий можно уменьшениемУих

пористости. Но если затворять гипсовое вяжущее меньшим количе-

Б

ством воды, чем требуется для получения теста нормальнойТгусто-

ты, возникнут затруднения при формовании изделий, потребуется

прессующее давление. Технологии с прессованием малооводненных

й

жестких смесей разработаны, но при их осуществлении возникает

опасность

разрушения

изделий через некоторое время после их

и

формования в связи с тем, что при малом содержании воды в гипсо-

вой смеси затруднено растворен

е полуводного гипса, недостаточна

р

зготовления изделий, а продол-

степень его гидратации на стад

жающаяся гидратация вяжущего в стесненных прессованием усло-

научно

виям ведет к возникновению в ст уктуре материала опасных внут-

ренних напряжений.

т

-исследовательской лаборатории новых

В Межотраслевой

строительных ма ериал в (МОНИЛ НСМ) при кафедре «Строи-

и

зделия» разработана эффективная техноло-

тельные матер алы

гия получен я высокопрочных гипсовых изделий способом фильт-

рационного прессован я. Ее сущность состоит в следующем. Вна-

форме

чале гипсовое вяжущее затворяют водой в соотношении, соответст-

вующем п лучению гипсового теста нормальной густоты, для соз-

дания благзприятных условий гидратации вяжущего. Затем изделия

ф рмуются путем прессования на гидравлическом прессе в специ-

альной

, позволяющей в процессе прессования отжать из гип-

Р

сового теста через фильтрующую поверхность излишнюю воду.

пПористость изделия уменьшается, прочность возрастает настолько,

что уже сразу после формования изделие можно извлечь из формы,

еи далее в короткие сроки достигает величины, в несколько раз пре-

Исследовательская задача состоит в выяснении зависимости

прочности образцов на изгиб и на сжатие от величины прессующего

давления. Давление задается, например, величинами 5, 10, 15 МПа.

Остальные параметры технологии сохраняются во всех опытах ста-

бильными: время от момента затворения гипсового вяжущего водой

до начала приложения прессующего давления, например, 2 мин;

время достижения заданной величины прессующего давления –

1 мин; время выдержки материала в форме под этим давлением –

1 мин;

немедленная

распалубка и испытание образцов через

2 часа.

Н

По результатам испытаний следует построить графики зависиУ-

мости прочностных характеристик от величины прессующего дав-

Б

ления и проанализировать эти зависимости во взаимосвязиТс ме-

няющейся пористостью гипсового камня.

Примечание. Задания 5, 6, 7, выполненные в ходе учебной лабо-

й

раторной работы, могут явиться основанием для последующей более

широкой и углубленной научно-исследовательской работы студентов

и

под руководством преподавателей вне учебного расписания.

р

Задание 8. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОЛОКНИСТОГО

НАПОЛНИТЕЛЯ НА СВОЙСТВА ГИПСОВОГО КАМНЯ

о

Гипсовые изделия с в л книстыми наполнителями обладают вы-

т

соким коэффициен

м к нструктивного качества (ККК), являются

теплозвукоизоляторами.

и

о

Приборы и материалы

1. Т

же, что в адан и 2.

2. Древесные опилки.

3. Вяжущеезгипсовое.

Р

Методика испытаний

пДля проведения испытаний готовят два состава.

Состав № 1 контрольный состоит из 1 кг гипса и количества во-

еды, соответствующего нормальной густоте. Его изготавливают в

Состав № 2 состоит из 850 г гипса, 150 г древесных опилок и не-

обходимой массы воды для получения гипсового теста нормальной

густоты. Опилки предварительно замачивают в воде в течение су-

ток, отжимают и добавляют в гипсовое тесто. Приготовленный рас-

твор тщательно перемешивают и быстро формуют три образца-

балочки размерами 40х40х160 мм.

Для лучшего уплотнения смеси образцы подвергают вибрации в

течение 15 с на лабораторной виброплощадке.

С целью улучшения эксплуатационных свойств гипсоволокни-

стых изделий и достижения требуемой влажности (не более 8 %) их

Н

сушат при 60…70 С в течение 6 часов. Для сопоставления резульУ-

татов испытаний балочки состава № 1 сушат аналогично.

Б

Через 7 суток твердения образцы-балочки составов №Т1 и № 2

взвешивают с точностью до 0,1 г, определяют размеры с точностью

до 1 мм и вычисляют среднюю плотность ρо в кг/м3 гипсового камня

как среднее арифметическое трех

определений

.

Предел прочности при изгибе и сжатии образцов определяют по

и

методике, описанной в задании № 2 данной лабораторной работы.

Используя результаты испытан й составов№ 1 и № 2, определяют:

р

1) коэффициент теплопроводности λ по формуле проф. В.П.Нек-

расова

о

0,16 , Вт/(м С),

(5.7)

т

1,16

0,0196 0,22 2

и

о

где ρ0 средняя пло нос ь материала в высушенном состоянии, г/см3;

2) коэфф ц ент конс руктивного качества (ККК)

о

ККК = Rсж / ρо,

(5.8)

п

зпредел прочности при сжатии, МПа;

где Rсж

е

ρ средняя плотность, кг/м3.

Результаты испытаний

Р

Р зультаты испытаний заносят в табл. 5.13.

135

Предел прочно-

№

Наимено-

Сред-

сти в возрасте

Коэффициенты

няя

7 сут, МПа

со-

вание

плот-

конструк-

ста-

наполни-

теплопро-

2

ность,

при

при

Т

ва

теля

кг/м3

сжатии

изгибе

водности

качества

Н

Вт/(м К)

КККУ

1

Б

Контрольные вопросы для защиты лабораторной работы

1.

й

Назвать вяжущие вещества, входящие в группу воздушных.

2.

Сырьевые материалы для

производства

гипсовых вяжущих.

3.

Физико-химическая сущность процессов, протекающих при

р

твердении гипсового вяжущего.

4.

Как изготавливают высокоп очный г пс?

5.

чего

Области применения гипсовых вяжущих.

6.

Какие показатели и качества гипсовых вяжущих регламенти-

т

руются стандар ом?

7.

Что такое с андар ная к нсистенция (нормальная густота)

и

она определяется и как?

гипсового теста, для

8.

изг

Как можно ускори ь или замедлить схватывание гипсового

теста? Когда это необходимо?

Каков

х образцах и в каком возрасте определяется марка по

9. На как

пр чн сти гипсовых вяжущих?

10. Как

тавливают образцы из гипсового теста для определе-

ния

редел в прочности (марки) гипса?

11.

принцип маркировки и индексации качественных по-

Р

казателей гипсового вяжущего?

п12. Привести классификацию гипсовых вяжущих по срокам

схватывания (твердения).

е13. Как оценивается водостойкость материалов?

15.

Почему тонкость помола является одной из важных характе-

ристик гипсового вяжущего?

16.

Какие приборы используют для определения сроков схваты-

вания и нормальной густоты гипсового теста?

17.

Почему для получения гипсового теста необходимо гораздо

больше воды, чем требуется для гидратации гипсового теста?

18.

От чего зависит нормальная густота гипсового теста?

19. Почему при определении нормальной густоты гипсового тес-

та строго регламентируют сроки перемешивания?

20.

Как определить сроки схватывания гипсового теста

стан-

дартной консистенции?

Н

У

21. Почему сроки схватывания ГВ определяют на тесте нормаль-

ной густоты? Как изменятся результаты испытаний, еслиТумень-

шить или увеличить содержание воды в тесте?

22. Почему сроки схватывания являются важными характеристи-

ками гипсового вяжущего?

й

23.

Какое влияние оказывает содержание воды в гипсовом тесте

и

на сроки схватывания и прочность гипсового Бкамня?

24.

Как определить марку г псового вяжущего? Привести при-

меры маркировки.

р

25.

Пояснить выражение: г пс Г-7 ШБ, определить область его

применения.

о

26.

Что необходимо знать для оп еделения марки гипса?

т

27. Как влияет влажн сть гипсовых изделий на их прочность?

28.

Какое влияние на св йства гипсового камня оказывает во-

31.

Как именитсяпрочность гипсовых образцов, если проводить

локнистый наполн ель?

29.

через

Рассч тать предел прочности гипса, если при испытании об-

разца на сжат

ра рушающее усилие (F) равнялось 17,5 кН.

Услов

Л и т е р а т у р а

30.

я хранен я и транспортирования гипсовых вяжущих.

испыт

2 ч, 24 ч, 7 сут, 1 мес.?

Р

ания

1. П о п о в

К.Н., К а д д о М.Б., К у л ь к о в О.В. Оценка

кач ства строительных материалов. М.: Ассоциация строительных

евузов, 1999. С. 235.

137

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 6

У

ИЗВЕСТЬ ВОЗДУШНАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ

Т

Цель работы

Н

1.

Б

Определить основные показатели качества строительной воз-

душной извести.

испытаний

средней про-

душной извести.

2.

Установить на основании результатов

бы степень пригодности воздушной извести для строительных работ.

3.

Ознакомиться с действующей нормативной документацией,

стандартными методами лабораторных

сследований свойств воз-

4.

р

обрести навыки работы с

Овладеть методикой испытан й, п

орной

приборами и оборудованием по оп

еделению физико-химических

свойств извести.

т

6.1. Вопросы для п дг т вки к выполнению

ми

работы

знаете

лабора

1. Что представляют собой минеральные вяжущие вещества?

2.

го

свойствами обладают минеральные вяжущие?

Какими общ

3.

Классификация неорганических вяжущих веществ.

4.

Какие Вы

воздушные вяжущие вещества?

5.

Из как

сырья и как получают воздушную известь? (с при-

ведением

химической реакции).

Р

6.

Разновидности воздушной строительной извести.

7.пКакие процессы происходят при твердении воздушной извести?

8.

Какую известь называют кипелкой и какую – пушонкой?

9.

Где применяется воздушная известь (гашеная и негашеная)?

138

6.2. Задания к лабораторной работе

Задание 1. Определение суммарного содержания активных

СаО + МgО в кальциевой извести.

Задание 2. Определение содержания непогасившихся зерен в из-

вести.

Задание 3. Определение плотности известкового теста.

Задание 4. О Определение содержания воды в известковом тесте.

Задание 5. Определение температуры и времени гашения извести

Н

6.3. Общие сведения о воздушной строительной известиУ

Воздушная строительная известь – неорганическоеТвяжущее

вещество, состоящее, в основном, из оксидов СаО и МgО, способных

твердеть и сохранять прочность только на воздухе (в воздушно-сухих

й

условиях). В соответствии с ГОСТ 9179-77, воздушную известь по

содержанию в ней активных СаО и МgО подразделяют на кальцие-

и

вую (МgО < 5 %), магнезиальную

(МgО = 5…20Б%) и доломитовую

(МgО = 20…40 %). Строительная

звесть применяется для приготов-

держащих

ления кладочных и штукатурных растворов, силикатных бетонов

(плотных и ячеистых), силикатного к п ча, красочных составов.

о

Известь получают путем уме енного обжига (ниже температуры

спекания) карбонатных (кальциево-магниевых) пород (мела, из-

т

не более 6 % глинистых приме-

вестняка, доломита), с

сей. Увеличение содержания глины изменяет свойства извести.

и

В Республ ке Беларусь основным сырьем для получения извести

з

является мел (СаСО3). Учи ывая высокую гигроскопичность извес-

ти, выгодно комб н ровать на одном предприятии производство

о

извести и дел й на ее основе. Производство силикатных изделий

налажено на АП «Сморгоньсиликатобетон», на АП «Минский ком-

бинат силикатных изделий», Могилевском КСИ, ОАО «Забудова»,

ОАО «Г мельстройматериалы».

Известь может находиться в виде:

Р

1) негашеной комовой и молотой извести-кипелки, состоящей, в

посновном, из СаО;

2) гашеной (гидратной)извести-пушонки, состоящей из Са (ОН)2;

е3) известкового теста, содержащего, кроме Са (ОН)2, около 50 %

СаСО3 + Q = СаО + СО2 .

(6.1)

У

Химически чистый СаСО3

содержит 56 % СаО и 44 % СО2:

Т

МgСО3 + Q = МgО + СО2 .

Н

(6.2)

Б

СО2 улетучивается, а оставшиеся СаО и МgО представляют со-

бой вяжущие вещества и называются «активными», т. к. от их со-

держания зависят свойства вяжущего. Примеси снижают качество

й

воздушной извести. Известняки в производстве извести обжигают в

кусках; выходящий из печи материал называется комовой негаше-

ной известью, или кипелкой.

Порошкообразную негашеную молотую звесть получают путем

помола комовой извести или гашен я смеш ванием с водой.

Гашением извести называется п оцесс вза модействия оксида

При этом на 1 грамм-молекулуреагирующей извести выделяется

кальция извести с водой:

и

тепло, повышающее температуру гасящей массы до определенного

СаО + Нр2О = Са (ОН)2+ Q.

(6.3)

и

з

максимума (высокая эк отермия).

о

Гашение и вести сопровождается двумя эффектами:

1) выделением большого количества тепла и, как следствие, ин-

п

тенсивным ар бразованием и даже кипением (именно поэтому

кие

3

негашеную известь называют кипелкой);

2) значительным увеличением в объеме (в 2…4 раза) в связи с

химич ским диспергированием Са (ОН)2 (белого порошка) на мел-

Р

частицы размером в несколько микрон (похожие на пух), по-