1.3. Лабораторная работа № 3 Определение сроков схватывания.

Цель работы:

Изучить методику, определить сроки схватывания. Установить вид цемента в соответствии с требованиями ГОСТ.

Теоретическая часть:

Схватывание - это процесс, в течение которого цементное тесто постепенно теряет пластичность и "затвердевает", становясь твердым (в конце схватывания).

За начало схватывания принимают время, истекшее от момента затворения (момента приливания воды) до момента, когда игла прибора Вика не будет доходить до пластины-поддона на 1 мм.

Концом схватывания цементного теста считают время от начала затворения до момента, когда игла будет опускаться в тесто не более чем на 1 мм.

По ГОСТ в зависимости от сроков схватывания различают цементы:

• медленносхватывающиеся, с началом схватывания более 2 часов;

• нормальносхватывающиеся, с началом схватывания от 45 мин. до 1 часа 30 мин.;

• быстросхватывающиеся, с началом схватывания менее 45 мин.

По техническим требованиям для портландцемента и шлакопортландцемента начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин., а конец - не позднее 10 часов от начала затворения.

Материалы и оборудование:

- цемент (200 г), машинное масло, вода;

- прибор Вика для определения сроков схватывания (рис. 2);

- сферическая чаша с лопаткой;

- весы технические, секундомер;

- мерный цилиндр на 250 мл.

Методика выполнения работы:

- сроки схватывания определяют на приборе Вика с иглой Перед началом испытания пестик заменяют иглой, поверхность игла должна бить, чистой, без искривлений. Проверяют свободно ли опускается стержень, прибора Вика, а также нулевое показание прибора с иглой. Кольцо прибора и пластину-поддон смазывают машинным маслом,

- определяют сроки схватывания (начало к конец) на цементном тесте нормальной густоты, приготовленном и уложенном ii кольцо прибора Вика.

- кольцо с тестом нормальной густоты устанавливают под иглу прибора Вика, иглу доводят до соприкосновения с поверхностью теста, закрепляют стержень винтом, затем освобождают стержень, давая игле свободно погружаться в тесто.

- иглу погружают в тесто через каждые 10 мин., передвигая кольцо после каждого погружения для того, чтобы игла не попадала в прежней место. После каждого погружения иглу вытирают.

Лабораторный журнал:

Навеска цемента, г, Ц	Вода затворения, мл, В	Сроки схватывания, ч – мин.
		опыт		стандарт
		начало	конец	начало	конец

Заключение:

Полученные результаты: начало схватывания ____________мин., конец схватывания ____________ч-мин. (не) входят о область стандартных значений. По срокам схватывания цемент (не) соответствует требованиям ГОСТ.

1.4. Лабораторная работа № 4 Определение марки цемента

Цель работы:

Изучить методику, определить пределы прочности при изгибе и сжатии. Установить активность и марку цемента.

Теоретическая часть:

Согласно ГОСТ 10178-85 прочность цемента характеризуют пределами прочности при сжатии и изгибе, маркой. По прочности цементы подразделяют на марки 300, 400, 500, 550, 600.

Марку цемента устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов - балочек 4x4x16 см и, при сжатии их половинок, изготовленных из цементною раствора нормальной консистенции при соотношении Ц : П = 1 : 3 в 28-суточном возрасте нормального твердения

R_изг= 3NI/2bh², кгс/см² (МПа) (1.4)

где: N - разрушающая нагрузка, кгс (Н);

I - расстояние между опорами 10см;

b и h - ширина и высота балочки, см (b = h = 4 см).

R_сж= N/F, кгс/см² (МПа) (1.5)

где: N - разрушающая нагрузка, кгс (Н);

F - рабочая площадь половинки балочки (площадь пластинки размером 40x62,5 равна 25 см²).

В соответствии с техническими требованиями при определении марки цемента предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не менее величин, указанных в таблице 2 (см. приложение).

Предел прочности на сжатие половинок балочек в возрасте 28 суток называют активностью цемента. Если испытания проводят раньше, то необходим пересчет полученной прочности на 28-суточную

R_{сж. 28}= R_{сж r} * lg28/lgr (1.6)

R_{сж. 28} - активность цемента в возрасте 28 суток, кгс/см² (МПа);

R_{сж r} - предел прочности при сжатии в момент испытания, кгс/см² (МПа);

lg28/lgr - временной коэффициент, зависящий от возраста твердения

(для 7-суточной прочности 1,7, для 14-суточной прочности 1,26).

Материалы и оборудование:

- цемент 500 г, нормальный песок 1500 г;

- чаша и лопатка для перемешивания вручную;

- мешалка для перемешивания цементного раствора;

- весы технические или торговые с гирями;

- встряхивающий столик и форма-конус;

- штыковка, линейка;

- форма для изготовления образцов - балочек, насадка к формам;

- вибрационная площадка;

- прибор для испытания на изгиб образцов - балочек (рис. 3 );

- пластинки для передачи нагрузки при испытании половинок балочек (рис. 4);

- пресс для определения предела прочности при сжатии и изгибе;

- ванна с гидравлическим затвором;

- бачок или емкость для хранения образцов - балочек;

- машинное масло для смазки форм.

Методика выполнения работы:

Определение активности и марки цемента проводят в следующем порядке: определение нормальной консистенции цементного раствора, изготовление образцов - балочек, выдержка образцов в течение 28 суток, испытание на изгиб и сжатие балочек, сравнение полученных результатов с требованиями ГОСТ.

Определение нормальной

консистенции цементного раствора

1. Отвешивают 1500 г нормального Вольского песка и 500 г цемента с точностью до 1 г, высыпают их в предварительно протертую влажной тканью сферическую чашу, перемешивают цемент с песком мастерком (лопаткой) в течение 1 мин. В центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее 200 мл воды (В/Ц = =0,4), дают воде впитаться в течение 0,5 мин. и перемешивают смесь. 1 минуту.

2. Раствор переносят в предварительно протертую мокрой тканью чашу мешалки и перемешивают в течение 2,5 мин. (20 оборотов чаши мешалки).

3. Форму-конус устанавливают в центре диска встряхивающего столика. Внутреннюю поверхность конуса и диск столика перед испытанием протирают влажной тканью.

4. По окончании перемешивания форму-конус заполняют раствором на половину высоты и уплотняют 15 раз металлической штыковкой. Затем наполняют конус раствором с небольшим избытком н штыкуют 10 раз. После уплотнения верхнего слоя избыток раствора срезают ножом вровень с краями конуса и медленно снимают конус и вертикальном направлении.

5. Раствор, сформованный в виде усеченного конуса, встряхивают на столике 30 раз за (30±5) сек., после этого штангенциркулем измеряют диаметр конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение.

Консистенцию раствора считают нормальной, если расплыв его по основанию оказался равным 106 - 115 мм. Если основание конуса окажется менее 106 мм, количество воды увеличивают, а если более 115 - количество воды уменьшают при пригтовлении новой пробы раствора.

Водоцементное отношение (В/Ц), полученное при достижении расплыва конуса 106 - 115 мм, характеризует водопотребность раствора, его принимают для проведения дальнейших испытаний.

Лабораторный журнал:

Показатели	Опыт			Требования ГОСТ
	1	2	3
Навеска цемента, г Навеска песка, г Количество воды, мл Водопотребность В/Ц, % Диаметр расплыва (основание конуса), мм Консистенция раствора				500 1500 200 40 106-115 Нормальная

Изготовление образцов - балочек

1. Из раствора нормальной консистенции изготовляют три балочки размером 4x4x16 см. Обрати - балочки в трехгнездовых металлических формах с насадкой. Перед формованием форму смазывают машинным маслом и проверяют стягивающие болты.

2. Форму с насадкой жестко закрепляют в центре виброплощадки и заполняют раствором примерно на 1 см по высоте. Включают виброплощадку и секундомер (засекают время). В течение первых двух минут вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин. от начала вибрации виброплощадку отключают, снимают насадку, срезают ножом излишек раствора вровень с краями и маркируют образцы (на каждой балочку следует поставить номер группы и бригады).

Хранение образцов - балочек

1. После формования форму с образцами помещают на сутки в ванну с гидравлическим затвором. Затем образны осторожно вынимают из формы и укладывают п горизонтальном положении в ванну с водой, где хранят до момента испытания.

2. Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Воду меняют через каждые 14 суток. Температура воды в ванне должна быть (20+2) °С.

3. По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин. подвергают испытанию. Перед испытанием образцы насухо вытирают.

Определение предела прочности при изгибе

Испытание балочек на изгиб производят на рычажном автоматическом приборе МИИ-100 или на гидравлическом прессе с помощью приспособления (рис. 3).

Рис. 3 Схема расположения образца на опорных

элементах

1. Образцы - балочки