2.9 Контроль технологического процесса и качества готовой продукции

Цемент. Температура воздуха в лаборатории и воды для затворения цементных образцов должна составлять 20±3°С. Для испытания применяют питьевую воду. Температура помещения влажного образцов и воды в ваннах для хранения образцов должна быть 20±2°С.

Пробу цемента до испытаний хранят в сухом помещении в таре, защищающей цемент от увлажнения и загрязнения посторонними примесями. Перед испытанием каждую пробу просеивают через сито № 09 по ГОСТ 3584—73 (сизм.). Остаток на сите взвешивают и отбрасывают. Массу остатка (в %), а также его характеристику (наличие комков, кусков дерева, металла и пр.) фиксируют в журнале.

Применение алюминиевых и цинковых приборов, форм и другого инвентаря, соприкасающихся с цементным тестом и растворами запрещается.

Определение тонкости помола (ГОСТ 310.2—76 с изм.). Контрольное сито должно удовлетворять требованиям ГОСТ 3584—73 сетку № 008 (ячейка в свету 0,08X0,08 мм).

Цемент, высушенный в течение 1 ч при 105—110°С, отвешивают в количестве 50 г и просеивают через указанное сито. Просеивание заканчивается, если через сито за 1 мин проходит не более 0,05, г цемента. Тонкость помола цемента определяется с точностью до 0,1 % как отношение массы цемента, прошедшей через сито с сеткой № 008, к его первоначальной массе.

Определение нормальной густоты цементного теста (ГОСТ 310.3— 76 с изм.). Нормальная густота цементного теста определяется на стандартном приборе Вика. Пестик прибора Вика выполнен из нержавеющей стали с полированной поверхностью диаметром 10- 0,1 мм и длиной 50±1 мм. Массу перемещающейся части прибор включающую цилиндрический металлический стержень, пестик и иглу подбирают таким образом, чтобы их общая масса находилась в пределах 30О±2 г. Кольцо прибора, в которое помещают цементное тесто, имеет форму усеченного конуса следующих размеров, мм: высота 40±0,05, малый диаметр 65±0,5, большой диаметр 75±0,5.

Для приготовления цементного теста 400 г цемента энергично растирают с водой в чашке для затворения стандартной лопаткой для перемешивания в течение 5 мин с момента вливания воды в цемент. Количество воды (в % по массе цемента) подбирают с точностью до 0,25%. Клинкерный портландцемент требует обычно 23- 26%, клинкерный портландцемент с минеральными добавками 27—32% воды.

Густота цементного теста считается нормальной, если пестик погружаясь в кольцо с цементным тестом, не доходит до дна на 5-7 мм (глубина погружения 33—35 мм).

Глубину погружения пестика в кольцо с тестом замечают по шкале прибора. Нулевой отсчет соответствует соприкосновению пестика кольца.

Определение сроков схватывания (ГОСТ 310.3—76 с изм.). Пестик в стандартном приборе Вика заменяют стальной иглой диаметром 1,1±0,04, длиной 50±1 мм.

Началом схватывания цемента считают время, прошедшее от начала затворения теста до момента, когда игла под действием силы тяжести 300±2 г не доходит до дна на 1—3 см. Конец схватывания цемента выражается временем от начала затворения до момента, когда перестает проникать в тесто более, чем на 1 см.

Определение равномерности изменения объема (ГОСТ 310.3-76). Из теста нормальной густоты отвешивают две навески по 75 г, придают им форму шарика и кладут на отдельную стеклянную пластинку предварительно протертую машинным маслом.

Пластинку постукивают о твердое основание до тех пор, пока шарик расплывается в лепешку диаметром 7—8 см и толщиной в средней части около 1 см. Поверхность лепешки заглаживают мокрым ножом от края к середине. Лепешки хранят в ванне с гидравлическим затвором в течение (24±2) ч, а затем подвергают испытанию кипячением. Для этого лепешки вынимают из ванны вынимают с пластинок и помещают на решетчатую полку кипятильного бачка. Воду в бачке нагревают до кипения, которое поддерживают в течение 4 ч. После остывания бака лепешки вынимают и остывают. Вспучивание лепешек, сопровождающееся увеличением объема, появление каких-либо искривлений, сетки мелких трещин на поверхности, а также отдельных трещин, идущих от края к середине (радиальные трещины), указывают на то, что цемент не выдержал испытания на равномерность изменения объема.

Искривления обнаруживают при помощи линейки, прикладываемой к плоской поверхности лепешки. Трещины от усадки цементного теста, образующиеся обычно во время хранения лепешек во влажной камере, не принимают во внимание.

Определение прочности (марки) цемента (ГОСТ 310.4—81).

Стандартные испытания цементов для определения их марки по прочности производят на образцах, приготовленных из стандартного раствора состава 1:3 по массе с водоцементным отношением, устанавливаемым экспериментальным путем.

Форму наполняют готовым раствором слоем приблизительно 1 см и включают виброплощадку. В течение первых 2 мин вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин от начала вибрации виброплощадку отключают, форму снимают с виброплощадки, срезают ножом, смоченный водой, излишек раствора, заглаживают поверхность образцов вровень с краями формы и маркируют образцы.

Изготовленные образцы в формах хранят 24±2 ч в ванне с гидравлическим затвором. Образцы, имеющие через 24 ч прочность не достаточную для расформовки их без повреждения, допускается вынимать из формы через 48 ч, указывая этот срок в рабочем журнале. Затем их осторожно освобождают из форм и переносят в ванны с питьевой водой. Образцы укладывают в ванну в горизонтальном положении так, чтобы они не соприкасались друг с другом. Вода должна покрывать образцы не менее, чем на 2 см. Воду меняют через каждые 14 сут. Температура ее при замене быть 20±2°С, как и при хранении образцов.

По истечении срока хранения образцы вынимают из воды не позднее, чем через 10 мин, подвергают испытанию. Непосредст перед испытанием образцы должны быть насухо вытерты.

При испытании на изгиб образцы – балочки устанавливают на опорные элементы прибора таким образом, чтобы их длинные грани находились в вертикальном положении. Испытание образцов производят на приборах любой конструкции, удовлетворяющих следующим требованиям: средняя скорость нарастания испытатель нагрузки на образец должна быть 0,5±0,1 МПа; нагружение образца должно производиться в режиме чистого изгиба; захват для установки образца должен быть снабжен цилиндрическими элементами диаметром 10—0,1 мм, изготовленными из нержавеющей стали твердостью по Роквеллу НРС 55—60.

Предел прочности при изгибе, вычисляют по формуле

R_изг=3Pl/(2bh²)

где Р — разрушающая нагрузка, H; l — расстояние между опорами, см; b-ширина образца, см; h — высота образца, см.

Предел прочности при изгибе образцов цементного раствора вычисляют как среднее арифметическое двух наибольших результатов испытания трех образцов – балочек.

Для испытания на сжатие каждую половинку образца – балочки помещают между двумя пластинками из нержавеющей стали твердостью по Роквеллу НРС 55—60 так, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к стенкам формы, находились в плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой плоскости образца.

Предел прочности при сжатии отдельного образца вычисляют как частное, от деления разрушающей нагрузки (в Н) на рабочую площадь пластинки (в см²), т. е. на 25 см².

Предел прочности при сжатии вычисляют как среднее арифметическое наибольших результатов испытания шести образцов.

Заполнители

Определение насыпной плотности. Среднюю пробу 3-5 кг высушивают до постоянной массы при температуре 75±5°С и высыпают в предварительно взвешенный мерный сосуд объемом , 5 л с высоты 100 мм над его верхним краем. Диаметр мерного сосуда 185 мм, высота—186,5 мм. Образовавшийся над верхом конус удаляют металлической линейкой вровень с краями сосуда (без уплотнения). Затем мерный сосуд взвешивают на технических или торговых весах.

Насыпную плотность заполнителя с_н в сухом состоянии вычисляют с точностью до 10 кг/м³ по формуле:

с_н=( т₂ — m’)/V,

т₂ -масса мерного сосуда, кг; m’ — масса мерного сосуда с заполнителем, кг, V- объем мерного сосуда, м³.

Контроль качества арболита

Средняя плотность и влажность. При определении средней плотности арболита в естественной влажности состоянии с_арб^е образцы испытывают немедленно после приготовления. При отсутствии такой возможности необходимо приять меры по защите арболита от высыхания или увлажнения путем помещения образцов в герметическую тару.

При определении средней плотности арболита в сухом состоянии с_арб^с образцы высушивают при 105±5°С до постоянной массы. При определении средней плотности арболита в воздушно-сухом с_арб^вс (стандартном) состоянии образцы перед испытанием выдерживают не менее 28 сут в помещении при 20±2°С и относительной влажности воздуха 70±10 %.

При определении средней плотности арболита в водонасыщенном состоянии с_арб^н образцы насыщают водой.

Кроме того, может быть определена средняя плотность арболита при нормированном влажностном состоянии с_арб^нв:

[1]

где, — средняя плотность арболита при влажностиW_m , кг/м³;

- нормированная влажность арболита, %;

W_m— влажность арболита в момент испытания, % (по ГОСТ 12730.2-78).

Определение водопоглощения арболита при кипячении (ГОСТ 50.3—78 и ГОСТ 7025—78). Водопоглощение арболита при кипячении оценивают следующим образом. Сосуд с образцами, находятся под водой не менее, чем на 5 см, нагревают до кипения воды кипятят в течение 4 ч. Охладившиеся до 20±2 °С образцы вынимают из воды, обтирают влажной тканью и взвешивают, после чего повторяют цикл кипячения. Если два последовательных взвешивания дают разницу в массе не более 0,1 % массы сухого образца, испытание считают законченным. Расчет проводят по тем же формулам, что и при определении водопоглощения без кипячения.

Водопоглощение арболита по ГОСТ 7025—78 оценивается так же, и по ГОСТ 12730.3—78 (в воде с температурой 15—20°С или насыщением образцов в кипящей воде). Охлаждение образцов до 20—30°С после кипячения производят, непрерывно доливая в сосуд холодную воду.

Определение теплопроводности арболита (ГОСТ 7076—78). Теплопроводность относится к числу основных характеристик арболита. Единица теплопроводности Вт/(м*К) представляет собой теплопроводность вещества, в котором при стационарном режиме с поверхностной плотностью теплового потока 1 Вт/м² устанавливается температурный градиент 1 К/м.

Определение л проводят на образцах размером в плане 250Х250 и толщиной от 10 до 50 мм. Образцы арболита изготовляют в отдельных формах по той же технологии, что и контролируемые изделия, или вырезают из них.

Испытания выполняют на установках, обеспечивающих стационарное температурное поле в образце, при температуре поверхностей последнего в широких пределах. Образец перед началом испытаний должен быть высушен до постоянной массы; стандарт допускает испытание арболита с влажностью, не превышающей гигроскопическую, при температуре поверхностей образца от —30 до +30 °С и перепаде температур не более, чем 2°С на 1 см толщины арболитового образца.

Значение л, Вт/(м*К), вычисляют по формуле:

л=qд/(t_в-t_н) [1]

где д— толщина образца, м;

q — плотность потока теплоты через образец, Вт/м², q вычисляют умножением градуировочного коэффициента данного тепломера на результат последнего измерения показателя тепломера (электродвижущая сила в мВ).