Для проведения работы следует предварительно подготовить приборы к последующим исследованиям.


1. Прибор Вика зарядить пестиком Тетмайера. Подвижная часть прибора должна легко перемещаться. При касании пестиком дна конусного кольца показания по шкале прибора должны быть равны 0. В случае отклонения от нуля шкала прибора соответствующим образом передвигается и в новом поло­жении фиксируется.

Конусное кольцо и его дно перед началом испытаний смазыва­ется тонким слоем машинного масла.

2. При ручном приготовлении цементного теста сферическую чашу и лопатку протирают влажной ветошью.

3. Если цементное тесто приготовляется в механической мешалке, то проверяют её исправность.

4. Проверяется действие песочных часов или другого устройства, отмеряющего 5 минутный интервал времени.

5. Проверяется исправность секундомера.

6. Проверяется чистота и действие весов.

7. Проверяется чистота совка и смазывается машинным маслом нож.

После проверки исправности применяемых приборов готовят цементное тесто для его последующих исследований.

По ГОСТ 310.1-76 цементное тесто разрешается приготовлять пере­мешиванием вручную в сферической чаше или в механической мешалке.

Для взвешивания цемента рекомендуется пользоваться весами с ценой деления 1 г. Тесто приготовляют из порции цемента весом 400±1 г.

Вода для затворения цемента должна быть пресная (годна пить­евая вода). Воду следует отвешивать на весах с точностью ±0,5 г. Воду можно мерить по объему при помощи мерных цилиндров, емкостью не более 250 мл. В процессе отмеривания воды цилиндр необходимо держать в строго вертикальном положении, а отсчет производить по нижнему мениску, подняв цилиндр на уровень глаза.

При изготовлении первой порции цементного теста 400±1 г цемента затворяют 100±0,5 г воды. После определения густоты получившегося теста при необходимости понемногу добавляют воду и снова определяют густоту теста и так до тех пор, пока не опре­делят водопотребность теста без добавок. Затем проделывают то же самое, но с цементным тестом, в котором имеются добавки.

Если тесто готовится в сферической чаше, товсе 400 г цемента высыпаются в середину чаши, в цементе делается углубление, и в него вливаются 100 г воды. Ей дают в течение 30 с. впитать­ся в цемент, а затем 2-3 мин. интенсивно перемешивают цемент с водой во взаимно-перпендикулярных направлениях металлической лопаткой. В случае недостаточной пластичности цементно­го теста к нему добавляют воду, отмечая общее количество воды, израсходованной на затворение.

Общая длительность перемешивания теста, считая с момента затворения, не должна превышать 5 мин.

Длительность этого периода удобно контролировать при помощи песочных часов (5 мин), либо специальных часов с звуковым сигна­лом, либо при помощи реле времени, отключающим сигнальную лампу через 5 мин.

В случае приготовления цементного теста при помощи механичес­кой мешалки порция цемента распределяется совком равномерно по окружности чаши. Затем острием ножа в цементе по окружности делается канавка и в нее вливается вода. На вертикальном валу мешалки закрепляется горизонтальный вал с лопастя­ми в приподнятом положении. После включения двигателя первые 30 с. цемент перемешивается с водой боковыми ножами. Через 30 с. лопасти из верхнего положения автоматически переводятся в нижнее, и начинается перемешивание - растирание цемента с водой.

По окончании цикла перемешивания мешалка автоматически выключается. С нее снимают горизонтальный вал с лопастями, а при­готовленное тесто подвергают испытаниям.

Тесто, приготовленное без добавок, в один прием перекладывают в коническое кольцо стандартных размеров, установлен­ное на пластину - дно. Для удаления из теста воздуха кольцо встряхивают 5-6 раз, постукивая о стол. Затем поверхность теста выравнивают с краями кольца, срезая ножом избыток теста.

Кольцо с тестом устанавливают в приборе Вика так, чтобы пестик был точно над центром кольца. Погружение пестика в тесто не в центре дает искаженные результаты, так как поверхностное натяжение теста в центре и на периферии кольца различно.

Пестик прибора Вика приводят в соприкосновение с поверхностью теста и в таком положении стержень фиксируют. Затем освобождают подвижную часть прибора и по шкале прибора наблюда­ют за глубиной погружения пестика в течение 30 с.

Если пестик погрузится в тесто менее чем на 33мм, то в тес­то необходимо добавить воды, перемешать его и снова определять густоту.

Густота цементного теста считается нормальной, если пестик за 30 с. погрузится в него на 33-35 мм.

Если же пестик за указанное время погрузится до дна кольца, то это означает, что в тесте избыток воды. В таком случае необ­ходимо новую порцию цемента (400±1 г) затворить меньшим коли­чеством воды, перемешать и определить густоту теста.

После того, как определена водопотребность цементного теста без добавок, необходимо приготовить цементное тесто нормальной густоты, затворяя его количеством воды, определенным в результа­те предыдущих опытов, и ввести в это тесто заданное количество указанной преподавателем добавки.

Исследование густоты полученного теста сразу же укажет, как влияет на водопотребность теста введение добавки.

Если тесто окажется повышенной пластичности, это значит, что добав­ка уменьшает водопотребность, а если густота такого теста окажется повышенной, следовательно, добавка увеличивает водопотребность.

Остается экспериментально методом подбора составов опреде­лить, насколько увеличивается или уменьшается водопотребность теста. Для этого приготавливается тесто из 400±1г цемента и заданного количества добавки, но с различными количествами во­ды и делается это до тех пор, пока не будет получено тесто нор­мальной густоты.

В заключении работы производится обработка и оценка результатов выполненных исследований.

В процессе исследований меняют количество воды затворения, замеряют глубину погружения пестика и вычисляют водоцементное от­ношение. Результаты опытов записывают в табличной форме.

Таблица 2

Результаты опытов по исследованию влияния добавок

на водопотребность цементного теста

 

Номер Количество В/Ц Глубина погружения пестика, мм Кол-во и вид добавки Густота теста Заключение
цемента опыта Цемента воды
           
           
           
Среднее значение
           
           
           
Среднее значение
Контрольные испытания
             
             
Эксперименты с добавками
                 
                 
                 
Контрольные испытания с добавками
                 
                 
                 
                   

 

 

После того, как удастся получить тесто нормальной густоты, результаты эксперимента следует подвергнуть контрольной прове­рке.

Для этого порцию цемента затворяют количеством воды, которое, согласно результатам исследований, соответствует водопотребности данного цемента.

После перемешивания густота такого теста должна быть нор­мальной. Результаты контрольных проверок также заносятся в табл. 2. Для каждого вида цемента выполняется не менее трех замесов теста и проверки его густоты. Если хотя бы в одном из трех контроль­ных замесов густота теста будет отличаться от нормальной, то следует уточнить водопотребность цемента, сделав дополнительно несколько опытов.

Если во всех трех контрольных замесах получается тесто нор­мальной густоты, водопотребность цемента определена пра­вильно, а её численное значение равно среднеарифметическому водоцементному отношению контрольных замесов.

После завершения работы необходимо очистить приборы и инстру­менты от цементного теста, все протереть ветошью, а цементное тесто выбросить в специальный контейнер для мусора (но не в мойку).

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАРКИ ЦЕМЕНТА

Предел прочности цемента при изгибе и сжатии характеризует его марку. Марка цемента определяется на стандартных образцах-балочках, формуемых из цементно-песчаного раствора состава Ц : П = I : 3 (цемент : песок) при водоцементном отношении В/Ц =0,4. Соотношение Ц : П принимается по массе.

Балочки имеют размеры 40 х 40 х 160 мм.

Испытания проводят через 28 суток после формования образ­цов.

Хранят образцы в закрытом ящике с водой сначала в формах в течение первых суток после их изготовления, а затем со снятой опалубкой (формой).

После набора прочности образцы-балочки испытывают на из­гиб. Нагрузку прикладывают строго посредине между опорами пер­пендикулярно оси балочки. После разрушения балочек их половин­ки испытывают на сжатие.

Предел прочности при изгибе:

, (1)

где Ри - разрушающая нагрузка, Н; l - расстояние между опо­рами балочки, l = 10 см; b и h - ширина и высота поперечно­го сечения образца-балочки, b = h = 4 см.

Предел прочности цементного раствора при изгибе вычисляют как среднее арифметическое значение из двух наибольших резуль­татов испытания трех образцов. Предел прочности при сжатии половинок балочек:

, (2)

где F - площадь образца, см2, F = bl1 ; l1 - длина половинки балочки, воспринимающей сжимающую нагрузку.

Порядок проведения работы. Для выполнения работы необходимы следующее оборудование, инструменты и материалы: технические весы с разновесами, фар­форовая чашка емкостью 250 мл, металлическая сферическая чаш­ка, лопатка для перемешивания раствора, секундомер, лаборатор­ный растворосмеситель, форма-конус, встряхивающий столик, шты­ковка, лабораторный нож, стандартные формы для изготовления образцов-балочек, насадка к форме, виброплощадка, ванна с гид­равлическим затвором, ванна для хранения образцов в воде, штангенциркуль, прибор или испытательная машина для испытания балочек на изгиб, стальные пластинки с упором для испытания половинок балочек на сжатие, колба с водой, нормальный кварце­вый песок, испытуемый цемент.

В связи с тем, что прочность стандартно изготовленных об­разцов зависит от В/Ц, перед приготовлением образцов опреде­ляют нормальную густоту (водопотребность) цементного раствора. Водопотребность цементного раствора - это количество воды, необходимое для получения растворной смеси стандартной консис­тенции.

Для определения водопотребности цементного раствора взве­шивают 1500 г нормального песка и 500 г цемента, помещают их в предварительно протертую влажной тканью сферическую чашку и перемешивают лопаткой в течение I мин. В центре сухой смеси делают лунку и вливают в нее воду массой 200 г (В/Ц = 0,4). После предварительного впитывания воды в течение 0,5 мин пере­мешивают смесь в течение 1 мин. вручную. Затем растворную смесь перемещают в предварительно протертую влажной тканью чашу лабо­раторной растворомешалки, где смесь перемешивают в течение 2,5 мин. (20 оборотов чаши-мешалки).

Консистенцию растворной смеси определяют на встряхивающем столике, на стеклянную пластинку которого устанавливают метал­лическую форму-конус. До этого внутреннюю поверхность конуса и стеклянную пластинку увлажняют. Приготовленной смесью запол­няют форму-конус на половину ее высоты с 15-кратным уплотнением металлической штыковкой. Далее форма-конус заполняется раствор­ной смесью с избытком и штыкуется вторично 10 раз, насадка сни­мается, избыток смеси срезается ножом вровень с краями конуса, а форму-конус медленно поднимают вертикально вверх. Вращением рукоятки встряхивающего столика производят 30 встряхиваний в течение 30±5 с, при этом конус цементного раствора расплы­вается. С помощью штангенциркуля или металлической линейки из­меряют расплыв конуса по нижнему основанию в двух взаимно пер­пендикулярных направлениях. Консистенция раствора считается нормальной, если расплыв конуса оказывается равным 106-115 мм и для дальнейших испытаний принимают В/Ц =0,4 (берут 40 % во­ды от массы цемента). Если расплыв конуса окажется меньше 106 мм, количество воды увеличивают, а при расплыве конуса бо­лее 115 мм количество воды уменьшают, добиваясь расплыва в пределах 106-115 мм; при соответствующем водоцементном от­ношении в последующем готовят образцы-балочки.

 

Определение предела прочности растворной смеси на балочках

 

Номер образ­ цов Размеры, см Разрушаю­щая нагруз­ка при из­гибе Pи , кН Предел прочности при изги­бе Rи, МПа   Площадь F, см2   Разру­шающая нагруз­ка при сжатии P, кН Предел прочнос­ти при сжатии Rсж , МПа
b h l1
                               
                               
                               

 

Для изготовления образцов-балочек используют трехгнездо­вые металлические формы. Форму собирают и внутреннюю поверх­ность стенок и поддона смазывают машинным маслом. Для каждого установленного срока испытаний изготовляют по три образца (одна форма). Для уплотнения растворной смеси металлическую форму с насадкой жестко закрепляют на стандартной виброплощад­ке. Растворную смесь укладывают в гнезда формы слоем около 1 см и включают виброплощадку. В течение первых 2 мин. вибрации все три гнезда формы равномерно заполняют растворной смесью. По ис­течении 3 мин. от начала вибрации виброплощадку отключают. Форму снимают с виброплощадки, смоченным водой ножом срезают излишки растворной смеси, заглаживают поверхность образцов вровень с краями формы и маркируют образцы. Формы с образцами помещают на 24 ч в ванну с гидравлическим затвором. Затем образцы расформовывают и укладывают в горизонтальном положении в ванну с водой, где их хранят до момента испытания. Образцы в воде не должны соприкасаться друг с другом. Продолжительность хране­ния образцов в воде составляет 27 суток. Перед испытанием об­разцы извлекают из ванны, насухо вытирают и измеряют размеры поперечного сечения балочки. Результаты измерений записывают в таблицу.


 


Испытание образцов-балочек на изгиб (рис.1) производят при таком положении образца, чтобы грани балочки, которые были горизонтальными при изготовлении, находились в вертикальном положении. Нагрузку увеличивают со скоростью 0,5-1 МПа/с, доводя ее до разрушения образцов. Результаты эксперимента и расчета по формуле (I) заносят в таблицу.

Полученные при испытании на изгиб шесть половинок балочек подвергают испытанию на сжатие. Половинку балочки помещают меж­ду двумя стальными пластинками так, чтобы боковые грани, кото­рые при изготовлении прилегали к стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к тор­цевой гладкой плоскости образца (рис.2). Площадь стальных на­кладок составляет 25 см2 (40 х 62,5 мм). Предел прочности при сжатии образца вычисляют по формуле (2) и как среднее арифме­тическое по четырем максимальным значениям по результатам ис­пытаний шести образцов.

По средним значениям пределов прочности при изгибе и сжа­тии, округляя до ближайшего стандарта, устанавливают марку це­мента, руководствуясь следующими данными:

 

Rи, МПа 3,5x 4,5 5,5 6,0 6,5xx
Rсж, МПа 20x 60xx
Марка

x – Пуццолановый и шлакопортландцемент

xxПортландцемент

РЕКОМЕНДУЕМЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. 1. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. М.: Стройиздат, 1986. – 688 с.

2. Общий курс строительных материалов: Учебное пособие для строит. спец. вузов / Рыбьев И.А., Арефьева Т.И., Баскаков Н.С. и др.; Под ред. Рыбьева И.А. – М.: Высш. школа, 1987. – 584 с.

3. Попов Л.Н. Лабораторные испытания строительных материалов и изделий. М., Высшая школа, 1984. – 168 с.

 



Дата добавления: 2022-05-27; просмотров: 97;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.016 сек.