Лабараторные работы(практикум)

Т а б л и ц а

6.4

Кол-

Температура, С, через интервалы времени, мин

во

воды,

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

…

…

…

…

…

26

мл

20

25

У

30

Заключение

Т

Н

Максимальная температура ______ С, время гашения извести

_______ мин, известь ______________ гасящаяся ________________

Проанализировать полученные данные; описать влияние количества

водына время гашенияимаксимальнуютемпературу. Сделатьвыводы.

ются ГОСТ 9179 «Известь ст о тельнаятельной. Технические условия».

Заключение о качестве извести по всем проведенным испытаниям

(задания № 1….5)

Б

и

воздушной нормиру-

Основные свойства извести ст

После определения

ро

показателей качества строительной

основных

воздушной извести их с авнивают с требуемыми значениями по

рт

Т а б л и ц а 6.5

ГОСТ 9179 или со справ чными данными (табл. 6.5).

Затем определяют с

извести в соответствии с требованиями

и

бласти применения.

ГОСТ 9179 и указывают

з

о

Ре ультаты

испытаний извести

воздушной

Наимен вание

Полученные

Требования

НТД

результаты ис-

I

II

III

казателей

пытаний

сорт

сорт

сорт

Р

Вр мя гашения, мин

пСодержание активных

е

СаО +МgО, %

Содержание непога-

сившихся зерен, %

151

Пригодная для __________________________________________

__________________________________________________________

Контрольные вопросы для защиты лабораторной работы

У

1. Какие вещества называются воздушными вяжущими?

Т

2. Что называется известью воздушной строительной?

3. Какое минеральное сырье используется для производства из-

вести?

Н

4. Что происходит при обжиге известняка?

5. Технология получения воздушной извести.

Б

6. Реакция гашения извести. Какими эффектами она сопровож-

дается?

7. Способы гашения строительной воздушной извести.

8. Что такое время гашения извести?

9. Почему скорость гашения извести определяется в колбе тер-

моса?

10.

Как подразделяется известь по

гашения?

11.

Какие показатели характеризуют сортйзвести?

12.

Каковы строительно-технолог ческ

е качества извести строи-

15.

Как определяе ся

содержание непогасившихся зерен в из-

тельной воздушной?

времени

13.

Как определяется с де жание активных СаО +МgО в каль-

циевой извести?

т

р

14. Что такое

активнос

ь извести?

з

вестковом тесте?

16.

Зачем при определении содержания непогасившихся зерен

пробу извести аливают г рячей (85…90°С) водой?

17.

Влияют ли недожженные зерна на качество изделий на осно-

п

ве извести?

18.

Как влияют пережженные зерна извести на качество изделий

основе

на

оизвести?

Р

19. Какие роцессы происходят при твердении извести на воздухе?

20.

Как влияет наличие пережога в извести на свойства строи-

т льн го раствора?

21.

Какие процессы происходят при твердении известково-

песчаных изделий в автоклаве?

152

4. Основные стадии производства портландцемента.

5. Чем мокрый способ получения портландцемента отличается от

сухого?

6. Какие минералы входят в состав портландцемента?

7. Что обеспечивает портландцементу гидравлические свойства?

8. По каким показателям оценивают качество портландцемента?

У

9. С какой целью определяют равномерность изменения объема

цементного теста при твердении?

10. Какие виды портландцемента Вы знаете?

11. Чем свойства пуццоланового портландцемента отличаются от

свойств портландцемента?

Н

12. Чем свойства шлакопортландцемента отличаются от свойств

портландцемента?

Т

13. Чем технология получения шлакопортландцемента и пуццо-

ланового портландцемента отличается от технологии получения

портландцемента?

й

14. С какой целью при помоле клинкера вводят гипс?

и

15. Чем клинкер отличается от портландцементаБ?

16. Где применяют в строительстве портландцемент, шлако- и

рмальн

пуццолановый портландцемент?

лабо

ато ной работе

7.2. Задания к

т

й густоты цементного теста.

Задание 1. Определение н

Задание 2. Определ

ср к в схватывания цементного теста.

Задание 3.

ение

Определен е равномерности изменения объема це-

мента.

з

Задание 4.

Определен е насыпной плотности и межзерновой

о

пустотности цемента.

Задание 5. Определение предела прочности при изгибе и сжатии

п

образц в-бал чек, изготовленных из цементного раствора.

е

7.3. Общие сведения о цементах

Р

В современном строительстве основными минеральными вяжу-

Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество, способное

после затворения водой твердеть и набирать прочность как на воздухе,

так и в воде, получаемое совместным тонким измельчением портланд-

цементного клинкера с необходимым количеством двуводного гипса

(СаSO4 2H2O), замедляющегосроки схватыванияпортландцемента.

У

Измельченный клинкер после затворения водой схватывается в

течение нескольких минут, что затрудняет изготовление изделий.

Для замедления сроков схватывания до 3…5 ч в состав ПЦ вводят

Н

гипсовый камень СаSO4 2H2O или другие материалы, содержащие

сульфат кальция (фосфогипс, борогипс, фторогипс и др.).

Портландцементный клинкер

Б

получают путем обжигаТсырьевой

смеси, состоящей из кальциево-карбонатных (известняк, мел) и

алюмосиликатных горных пород (глина) или из природных смесей

й

(мергели) при соотношении 3:1 по массе, до спекания, т. е. частич-

ного плавления сырьевой смеси при температуре 1450 С.

Внешне клинкер представляет собой спекшуюся сырьевую массу

в виде зерен размером 10…60 мм.

Химический состав портландцемента (в %): СаО – 60…67; SiO2 –

19…24; Al2O3

– 4…8; Fe2O3

– 2…6; MgO не более 5; SO3 – 1…4,

более

и

СаО свободной – не

1.

В портландцементе

ксиды находятся не в свободном состоянии,

т

а в виде сложных соединенийр– клинкерных минералов.

и

Минералогический с с ав п ртландцементного клинкера (т. е.

содержание основных клинкерных минералов, определяемое рас-

з

четным путем на основе данных химического анализа):

о

3СаО SiO2 или С3S (алит) – 40…65 %;

(7.1)

п

2СаО SiO2 или С2S (белит) – 15…40 %;

(7.2)

е

3СаО Al2O3 или С3А (целит) – 5,0…15 %;

(7.3)

Р

4СаО Al2O3 Fe2O3

или С4АF (браунмиллерит) – 10…20 %.

(7.4)

Затворение цемента – смешивание его с водой.

155

В результате взаимодействия минералов, содержащихся в це-

менте, с водой образуются новые соединения – гидраты (гидроси-

ликаты, гидроалюминаты, гидросульфоферриты кальция), которые

придают в дальнейшем прочность цементному камню за счет кри-

сталлизации новообразований.

В соответствии с ГОСТ 10178-85, по механической прочности

У

ПЦ подразделяются на марки: 400, 500, 550 и 600 (допускается вы-

пускать марку 300). По ГОСТ 30515-97 (максимально приближен-

ному к европейскому стандарту ЕN 196-1) цементы по прочности на

сжатие подразделяются на классы прочности: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5.

Класс прочности цемента

Н

– условное обозначение одного из

значений параметрического ряда по прочности в максимальные

сроки, установленные нормативным документом.

Т

Пример условного обозначения цемента типа портландцемент:

ПЦ 400-Д20-Б-ПЛ ГОСТ 10178-85,

й

где ПЦ – портландцемент;

400 – марка по механической прочности (предел прочности при

и

сжатии в возрасте 28 суток, не менее 400 кгс/см2 (40БМПа);

Д20 – максимальное содержание (в % по массе) активных мине-

ральных добавок;

р

Б – быстротвердеющий цемент;

добавок

ПЛ – пластифицированный цемент;

ШПЦ – шлакопортландцемент.

т

Свойства цементов, п лученных на основе портландцементного

клинкера, регулируют различными способами, в том числе введени-

и

, которые применяются для по-

ем активных м неральных

з

вышения плотности, водо-, жаро- и коррозионной стойкости це-

ментного камня, а следовательно, бетонов и растворов на основе

порт

ландцементов

.

В зависим сти

т вводимых добавок различаютпортландцементы:

1) с минеральными добавками (диатомит, трепел, опока, зола

ТЭС в к личестве 5…20 % от массы цемента);

троте

2) шлако ортландцемент (гранулированные доменные или элек-

Р

рмофосфорные шлаки в количестве 21…80 % и гипс не бо-

л

п5 %);

Основные показатели качества цемента – прочность на сжатие,

растяжение при изгибе, равномерность изменения объема, сроки

схватывания и др. – нельзя непосредственно оценить путем испыта-

ний самого материала (могут быть оценены лишь химические пока-

затели, содержание активных минеральных добавок, удельная эф-

фективность естественных радионуклидов и некоторые другие), а

лишь после изготовления из цемента определенных стандартных

образцов и их последующего испытания.

Пользуясь полученными основными показателями качества, вы-

бирают рациональную область применения цемента.

Н

Методы испытания (оценки качества, т. е. определения физикоУ-

механических и строительно-технических свойств) портландцемен-

Б

та изложены и регламентированы в ГОСТ 310.1-76 310.3Т-76 и

ГОСТ 310.4-81.

й

Задания

и

Задание 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНОЙ ГУСТОТЫ

ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА

р

Цементным тестом называется однородная пластичная смесь

цемента с водой.

Нормальной

густотой цементного теста считают

такую его консистенцию, п и к то ой пестик прибора Вика, погру-

т

женный в кольцо, зап лненн е тестом, не доходит на 5…7 мм до

пластинки,

на ко

р й

ус

влено кольцо. Нормальная густота

димо

для

дальнейших

испытаний цемента (определения сроков

цементного тес

харак еризуется количеством воды затворения,

выраженным в процен ах от массы цемента, и определяется с точ-

ностью до 0,25 %. Для цементов разных заводов она колеблется от

20

до

35 %. Знан е нормальной густоты цементного теста необхо-

схватыванияз, равномерности изменения объема). Чем меньше зна-

чение н рмальной густоты, тем более плотный бетон можно изго-

товить на таком цементе (он имеет большую подвижность бетонных

Р

и растворных смесей при меньшем содержании воды).

пОт величины нормальной густоты цементного теста зависит рас-

ход воды при изготовлении бетонных и растворных смесей задан-

еной пластичности, а, следовательно, и плотность, прочность, моро-

дя пестик в соприкосновение с пластинкой

не впитывающего во-

ду материала, на которой расположено кольцо

з того же материа-

ла. В случае отклонения от нуля шкала

пр

бора передвигается.

Кольцо и пластинку перед началом

й

спытан я смазывают тонким

слоем машинного масла.

из

приготовления

це-

Для

рментного

теста

отвешивают

о

400 г просеянного цемента,

высыпают его в чашу сфери-

т

ческой формы (рис. 4.1), пред-

варительно протертую влаж-

и

ной тканью, делают в цементе

углубление, в которое влива-

з

ют в один прием отмеренное

Рис. 7.1. Чаша для затворения

количество воды (ориентиро-

теста (а) и лопатка

вочно 110…112

3

мо-

цементного

см ). В

для еремешивания (б)

мент вливания воды включа-

ютпс кундомер. После заливки воды через 30 с осторожно перемеши-

вают ц мент с водой, а затем энергично растирают тесто лопаткой.

е

Продолжительность перемешивания и растирания цемента с водой

5 мин с момента приливанияводы.

Р

158

Сразу после окончания перемешивания кольцо наполняют це-

ментным тестом в один прием и 5…6 раз встряхивают его, постуки-

вая пластинкой с кольцом о стол. Затем поверхность теста выравни-

вают с краями кольца, срезая избыток теста ножом, протертым

влажной тканью. Немедленно после этого приводят пестик прибора

в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца и закреп-

ляют стержень зажимным винтом, затем, быстро отвинчивая его,

освобождают стержень и предоставляют пестику свободно погру-

жаться в тесто. Через 30 с с момента освобождения стержня произ-

водят отсчет погружений по шкале в мм.

Н

При несоответствующей консистенции цементного теста опытУ

повторяют, соответственно изменяя количество воды и добиваясь

Б

Т

погружения пестика на глубину, указанную ранее.

Результаты испытаний

й

Результаты испытаний заносят в табл. 7.1.

р

Т а б л и ц а

7.1

Результаты испытан й цемента на определение

но мальной густоты

ворения

и

№ опыта

Определения

1

2

3

Масса цемента, г

и

от массы цемента, %

Количество воды за

Объем воды, мл

з

Пока ание пр борат(пестик не доходит до пла-

о

стинки), мм

п

Заключение

е

Р

Сделать выводы по результатам испытания.

Определение

нормальной

густоты

цементного

теста

Схватывание цемента – это процесс загустевания цементного

теста вследствие взаимодействия цемента с водой.

Процесс схватывания цемента заключается в необратимой поте-

У

ре подвижности цементного теста в результате гидратации и прак-

тически определяется на цементном тесте нормальной густоты по

погружению иглы в приборе Вика с нагрузкой (300±2) г.

Началом схватывания цементного теста считают время, про-

Н

шедшее от начала затворения (момента приливания воды) до того

момента, когда игла опускается в тесто не более чем на 1…2 мм;

концом схватывания – время от начала затворения до моментаТ,

когда игла опускается в тесто не более чем на 1…2 мм.

Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин,

а конец – не позднее 10 ч от начала затворения.

Б

Приборы и материалы

1.

из

Прибор Вика с иглой и пестиком.

2.

Кольцо и пластинка к прибору В ка.й

3.

Механизированная мешалка для п

готовления теста или ча-

ша сферической формы, изготовленная

нержавеющей стали.

4.

Лопатка для перемешивания цементного теста из упругой не-

ржавеющей стали.

т

р

5.

и

одля меривания воды.

Весы с разновесами.

6.

Стеклянный ц л ндр

7.

з

Металлическ й нож.

8.

Цемент, вода.

того

Методика испытаний

п

Ис ытания пр водят согласно ГОСТ 310.3-76, п. 2. Определение

вое

, что в прибор Вика вместо пестика вставляют и

начинают с

закр

ляют иглу O 1,1 мм и длиной 50 мм, а также проверяют нуле-

Р

казание

прибора. Затем приготавливают

цементное тесто