Методика проведения работы Получение гипсового вяжущего варкой в жидких средах

1. Определить концентрацию используемого раствора соли (состав соли дает преподаватель), чтобы температура его кипения находилась в пределах 105…115 ^°С, используя справочные данные табл. 6.1 [29].

2. Измельчение гипсового камня в шаровой мельнице в течение 20-40 мин, до полного прохождения через сито № 02.

3. Приготовление смеси для варки.

Таблица 6.1

Температура кипения водных растворов солей и оснований

Вещество	Концентрация, г/100 г воды
	10	25	50	75	100
tкип, °С*
CaCl2	–	105,0	113,0	122,0	129,7
Ca(NO3)2	101,0	102,5	105,0	107,5	110,0
K2CO3	–	102,2	105,3	108,4	113,1
KCl	101,0	103,3	107,7	–	–
KNO3	–	101,7	103,2	104,6	106,0
K2SO4	100,7	101,7	–	–	–
MgCl2	102,2	106,5	120,4	–	–
MgSO4	100,6	101,6	104,3	108,0	–
Na2CO3	101,0	102,4	104,9	–	–
NaCl	101,6	104,6	–	–	–
NaNO3	101,1	102,7	105,2	107,6	110,1
Na2SO4	100,6	101,6	–	–	–
* Температуры кипения даны для нормального атмосферного давления (101,325 кПа).

4. Варка в течение 70 минут при температуре, соответствующей температуре кипения данной соли.

5. Промывка водой полученного вяжущего от раствора соли.

6. Сушка до влажности W=0%.

7. Измельчение до полного прохождения через сито № 008.

Определение сроков схватывания гипсового теста стандартной консистенции (нормальной густоты)

Гипсовым тестом принято называть пластичную тестообразную однородную массу, состоящую из тонкомолотого строительного гипса и воды, взятых в определённом количественном отношении. Гипсовое тесто, освобождённое из полого сосуда диаметром 5 см и высотой 10 см, свободно растекающееся по горизонтальной поверхности, образующее на ней конусообразную лепёшку, диаметр основания которой составляет 12 см, считается гипсовым тестом нормальной густоты. Количественное соотношение в тесте между гипсом и водой характеризуется водогипсовым соотношением, которое, будучи выраженным в процентах, может колебаться от 60 до 80 по отношению к массе гипса.

Практически нормальную густоту гипсового теста определяют при помощи вискозиметра Суттарда. Он состоит из плоскополированного зеркального стекла размером 20×20 см и полого, латунного, полированного цилиндра высотой 10 см и диаметром 5 см. На стекло или на лист ватмана такого же размера, как и стекло, наносят шкалу (ряд концентрических окружностей диаметром от 6 до 14 см через каждый сантиметр и от 14 до 20 см – через каждые 2 см). Лист с нанесёнными окружностями подкладывают под стекло и плотно прижимают к нему. Поверхность стекла и латунный цилиндр перед каждым опытом осматривают, очищают от загрязнений и остатков прежних испытаний. Чистое стекло вместе с прикреплённой к нему шкалой из концентрических окружностей кладут по уровню строго горизонтально на стол. Зеркальную поверхность стекла смачивают влажным тампоном из мягкой ткани, в центре стекла устанавливают латунный цилиндр, предварительно увлажнённый с внутренней стороны.

Для определения нормальной густоты гипсового теста в чистую чашку из коррозионностойкого материала вместимостью более 500 см3, предварительно протертую тканью, вливают воду, масса которой зависит от свойств гипсового вяжущего (~180-240 мл). Затем в воду в течение 2-5 с всыпают от 300 г гипсового вяжущего. Массу перемешивают в ручную специальной лопаткой в течение 30 с до однородной массы, начиная отсчет времени от начала всыпания гипсового вяжущего в воду. Полученную массу оставляют в покое на 1 мин, затем перемешивают двумя резкими взмахами лопатки и быстро наполняют цилиндр, установленный в центре стекла. Излишки гипсового теста срезают линейкой. Цилиндр и стекло предварительно протирают тканью. На всю операцию отводится не более 30 с. После окончания цилиндр очень быстро поднимают вертикально на высоту 15-20 см и отводят в сторону. Диаметр расплыва измеряют непосредственно после поднятия цилиндра линейкой в двух перпендикулярных направлениях с погрешностью не более 5 мм и вычисляют среднее арифметическое значение. Если диаметр расплыва теста не соответствует (180 ± 5) мм, испытание повторяют с измененной массой воды.

При определении сроков схватывания перед началом испытания проверяют, свободно ли опускается стержень прибора Вика (см. рис. 6.1), а также нулевое положение подвижной части.

Процесс схватывания выражается в том, что пластичная масса, обладающая большой подвижностью, начинает густеть и уплотняться, что отвечает началу схватывания. В дальнейшем эта масса всё больше уплотняется, окончательно теряет пластичность и постепенно прев­ращается в твёрдое тело, не обладающее сначала существенной прочностью. Этот момент соответствует концу схватывания. После этого происходят дальнейшие физические и химические преобразования, сопровождающиеся нарастанием прочности – это характеризует собой твердение вяжущих веществ.

Кольцо 8, предварительно протертое и смазанное минеральным маслом и установленное на полированную пластинку 9, заполняют тестом. Гипсовое тесто нормальной густоты готовят по водогипсовому отношению, установленному предыдущим опытом. Для удаления попавшего в тесто воздуха кольцо с пластинкой 4-5 раз встряхивают путем поднятия и опускания одной из сторон пластинки 9 примерно на 10 мм. После этого излишки теста срезают линейкой и заполненную форму на пластинке устанавливают на основании10 прибора Вика.

П

Рис. 6.1. Прибор Вика

одвижную часть прибора1 с иглой 7 устанавливают в такое положение, при котором конец иглы касается поверхности гипсового теста, а затем иглу свободно опускают в кольцо с тестом. На подвижном стержне наглухо закреплена стрелка-указатель 5, которая через щель в шкале 6 выступает наружу и при передвижении стержня скользит по миллиметровой шкале, указывая глубину погружения иглы в тесто. Испытание начинают с того, что быстро отпускают винт 4, зажимающий стержень 1. Погружение производят один раз каждые 30 с, начиная с целого числа минут. Глубину погружения отмечают по шкале, а время от момента затворения гипса водой – по секундомеру. Затем стержень с иглой поднимают вверх и закрепляют в исходном положении. После каждого погружения иглу тщательно вытирают, а пластинку вместе с кольцом передвигают так, чтобы игла при новом погружении попадала в другое место поверхности теста. Каждое последующее погружение иглы проводится через 10 с в таком же порядке.

Начало схватывания определяют числом минут, истекших от момента добавления вяжущего к воде до момента, когда свободно опущенная игла после погружения в тесто первый раз не доходит до поверхности пластинки на 0,5 мм, а конец схватывания – когда свободно опущенная игла погружается на глубину не более 1 мм. Время начала и конца схватывания выражают числом минут.

Начало схватывания для всех сортов строительного гипса должно наступать не ранее чем через 4 мин, а конец схватывания не ранее чем через 6 мин и не позднее чем через 30 мин после начала затворения гипсового теста.