4.2 Испытание цемента на равномерность изменения объема при твердении.
Твердение цемента сопровождается изменением первоначального объёма пластичного теста (усадкой или набуханием). Это изменение объёма должно быть равномерно. В противном случае цементный камень разрушается, образуются трещины. Цементный камень из качественного цемента при твердении изменяется в объёме равномерно. В цементе же, полученным с нарушением технологического процесса, возможно наличие в свободном состоянии окислов, кальция и магния. При гашении окись кальция и магния увеличиваясь в объёме создают не равномерные изменения в цементном камне, приводящие к его разрушению. Такой цемент признаётся недоброкачественным.
Для испытания из теста нормальной густоты изготовляют четыре лепёшки массой около 75 г., которые заглаживают влажным ножом от краёв к середине. Затем каждую лепёшку намечают (снабжают этикеткой) и пластинку с лепёшками помещают на 1 сутки в ванну с гидравлическими затворами.
Через сутки лепёшки с пластины снимают и кладут на решётку, в бачок с водой, где для их ускорения твердения кипятят в течении четырёх часов. Затем лепёшки охлаждают и осматривают. Цемент считается выдержавшим испытание на равномерность изменения объёма, если лепёшки не получили искривлений и не имеют радиальных, доходящих да краёв, трещин или сетки трещин, видимых не вооружённым глазом. Если появляются трещины усыхания и при простукивании одна о другую лепёшки издают звонкий звук, то цемент считается доброкачественным.
4.3 Определения сроков схватывания цементного теста.
Это испытание проводят с помощью прибора Вика (рис.4), в подвижный стержень которого закреплена игла, масса его вместо с иглой составляет 300 г.
Перед испытанием доводят иглу до соприкосновения с пластичной, на которой установлено кольцо и отмечают нулевое давление.
Кольцо заполняют цементным тестом нормальной густоты. Иглу прибора доводят до прикосновения с поверхностью теста и в этом положении стержень с иглой закрепляют. Затем освобождают стержень, давая игле свободно погружаться в тесто. В начале испытания, пока тесто ещё не загустело, рекомендуется во избежание сильного удара иглы о пластину придерживать её при погружении. После загустения теста игле дают возможность погружаться свободно. Иглу погружают через каждые 10 мин. после начала схватывания, каждый раз в новое место. После погружения иглу следует вытирать.
За начало схватывания принимают время с момента затворения водой до того момента, когда игла не будет доходить до пластинки на 1 – 2 мм. Концом схватывания считают время от начала затворения до момента, когда игла опускается в тесто не более чем на 1 – 2 мм.
По ГОСТу начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин, а конец схватывания не позднее 10 часов.
При проведении лабораторной работы студенты определяют только время начала схватывания.
4.4 Определение марки цемента
Марка цемента устанавливается по показателям прочности при изгибе и сжатии стандартных образцов – балочек, изготовленных из цементно-песчаного раствора состава (1:3 Ц:П) пластической консистенции их твердения в нормальных условиях (сутки во влажной среде и 27 суток в воде).Для чего в форму – конус до половины укладывают растворную смесь, уплотняя её 15 – кратным штыкованием, далее наполняют её доверху, штыкуя ещё 10 раз, избыток смеси срезают вровень с краями формы. Форму–конус снимают и конус из растворной смеси встряхивают 30 раз. Замеряют нижнее основание конуса, оно должно быть в диаметре 106 – 115 мм. При меньшем или большем расплаве приготовление смеси повторяют с большим или меньшем количеством воды. Так по расплыву конуса подбирают количество воды, соответствующее установленной нормальной густоте растворной смеси, для изготовления образцов.
Изготавливают образцы – балочки в специальных формах по три штуки сразу. Форму закрепляют на виброплощадке, в каждое гнездо укладывают растворную смесь слоем 1 – 2.5 см, включают вибростол и засекают время. В течении двух минут, при непрерывном вибрировании, форму доверху наполняют растворной смесью, а затем вибрируют ещё одну минуту. После этого поверхность образцов выравнивают, каждый образец снабжают этикеткой, где должны быть записаны дата изготовления образца, шифр группы и фамилия одного из членов бригады.
После изготовления образцы в формах помещают в ванну с гидравлическим затвором, где они хранятся при комнатной температуре в течении суток и набирают прочность, необходимую для их расформирования. По прошествии суток образцы вынимают и кладут в воду с температурой 18–200С. Вода должна полностью покрывать образцы. Образцы в воде выдерживают 27 суток, воду через 14 суток меняют. После 28 суток твердения образца–балочки испытывают на изгиб, затем образовавшиеся половинки балочек испытывают на сжатие.
Испытание образцов и определение значений прочности при сжатии и при изгибе производится аналогично испытанию гипсовых образцов, изложенному в лаб. работе № 2.
Состав растворной смеси, методика изготовления, хранения и испытания образцов должны строго соответствовать ГОСТ 310 – 76.
Работа состоит из трёх этапов:
а) приготовление стандартной растворной смеси и изготовления образцов из неё;
б) хранение образцов при их твердении;
в) испытания образцов на прочность и установление цемента.
Для приготовления растворной смеси берут стандартный песок – среднезернистый чистый кварцевый (наилучшим образом этим условиям удовлетворяет песок Вольских карьеров). Цемент и песок берут в весовом отношении Ц: П=1:3. В протёртую влажной тряпкой чашу отвешивают 300 г цемента, 1500 г песка и перемешивают их в сухом состоянии. Определение количества воды затворения (нормальной густоты растворной смеси) производится следующим образом. Вливают отмерное (начиная с В/Ц=0,4) количество воды и производят перемешивание в течении одной минуты. Затем смесь переносят в специальную, мешалку, где в течении 2,5 мин производят тщательное перемешивание.
Проверяют консистенцию полученной растворной смеси по её расплыву со встряхиванием столика.
1 - кулачок; 2 - диск; 3 - шток; 4 - станина; 5 - форма-конус с центрирующим устройством; 6 -насадка
рис. 7