время, задаваемое оператором число повторных измерений, манометрический индикатор и кнопка запуска измерений в виде бегущего человечка.
Если прибор собран и подключен к сети правильно, на передней панели измерительного блока загорятся индикаторы (красный – соединение измерительного блока с NOTEBOOK, желтый – запуск программы, зеленый – только при включении / выключении насоса).
После выдерживания прибора во включенном состоянии 15 минут прибор готов к работе.
6.3. Подготовка прибора к измерениям
6.3.1. Подготовка прибора к измерениям заключается в проверке герметичности и работоспособности прибора по удельной поверхности встроенного эталона, редактировании таблицы плотностей по-
хозаборный шланг к штуцеру, предназначенномуИдля присоединения кюветы (черный маркер), расположенному на тыльной панели изме-
рошков и калибровки кюветы по высоте.
6.3.2. Для проверки герметичности следует присоединить возду-
рительного блока. Затем курсором мыши открыть в меню «Настрой- |
||||||
|
|
|
Д |
|
||
ки» раздел «Проверить герметичность». |
|
|
|
|||
Откроется окно: |
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
||
|
Гермет чность |
|
|
Х |
||
|
Проверка герметичности займет несколько минут |
|||||
|
|
б |
|
|
|
|
|
Пр бор герметичен на ... % |
|
||||
|
и |
|
Проверить |
|
Отмена |
|
С |
|
|
|
|
|
|
Нажать «Проверить». В окне через три минуты измерения появится процент герметичности. Прибор считается герметичным, если процент герметичности составляет более 95%. Для выхода из режима проверки герметичности нажать ОК.
Если прибор негерметичен, через 3 минуты появится окнопредупреждение:
ВНИМАНИЕ!!! Прибор негерметичен! Пожалуйста, обратитесь к разработчику
Нажать ОК. В окне появится величина герметичности менее 95%. Нажать ОК для выхода из режима проверки герметичности.
11
6.3.3. Проверка работоспособности прибора по удельной поверхности встроенного эталона производится следующим образом. Присоединить один конец рабочего воздухозаборного силиконового шланга к штуцеру, предназначенному для присоединения кюветы (черный маркер), а второй конец – к штуцеру эталона (красный маркер), расположенных на тыльной панели измерительного блока. Курсором мыши открыть в меню «Настройка» раздел «Удельная поверхность эталона».
Откроется окно:
|
Проверка по эталону |
|
|
Х |
|
|
Соедините входной штуцер со штуцером |
||||
|
эталона и нажмите ОК |
|
|
|
|
|
|
И |
|
Отмена |
|
|
|
ОК |
|
|
|
|
Д |
Если погрешность |
|||
Нажать ОК. Прибор выполнит измерение. |
|||||
измеренной удельной поверхности эталона будет в пределах ошибки
± 3%, откроется сообщение с величиной измеренной удельной поверхности и удельной поверхности эталона, например:
|
|
|
|
|
б |
|
Х |
|
|
|
|
и |
|
|
|
Удельная поверхность эталона 3840 см2/г |
|||
Измеренная удельная поверхностьА |
эталона 3820 см2/г |
||
Погрешность змерен й в пределах допуска |
|||
С |
|
|
|
Прибор сч тается справным |
|
|
|
ОК
Нажать ОК для выхода из режима проверки эталона. Если погрешность измеренной удельной поверхности эталона отличается более чем на ± 3 % от удельной поверхности эталона, откроется окнопредупреждение, в котором будут указаны значения удельной поверхности, сообщение о неисправности прибора и предложение о проверке эталона еще один раз.
Если при повторном измерении ошибка повторится, следует нажать ОК для выхода из режима проверки эталона. Затем курсором мыши открыть в меню «Настройка» раздел «Калибровка по эталону» и выполнить ее. Прибор автоматически скорректирует константу прибора.
12
6.3.4. При редактировании таблицы плотностей порошков следует курсором мыши открыть в меню «Настройки» раздел «Редактор таблицы плотностей» и с помощью активных клавиш «Добавить», «Изменить» и «Удалить» составить список названий исследуемых порошков и их плотностей.
Из редактора таблицы плотностей название порошка и его плотность автоматически вносятся в список активного окна «Измерение удельной поверхности», которое заполняется при измерении удельной поверхности анализируемых порошков.
6.3.5. Для калибровки кюветы по высоте следует вначале подготовить кювету:
1) пробойником вырезать из фильтровальной бумаги два фильт-
ра-вкладыша и поместить их в кювету; |
И |
|
2) вставить в кювету плунжер; |
||
|
||
3) приподнять ручку пресса и поставить кювету с плунжером на |
||
Д |
||
цилиндрическую подставку, расположенную в центре его основания. Затем курсором мыши открыть в меню «Настройка» раздел «Калибровка кюветы» и активизировать ее. Нажать ОК в каждом из по-
следовательно открывшихся окон.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Установка нулевой |
|
б |
|
|
Х |
|||
|
Х |
|
|
|||||
|
кюветы |
|
|
|
|
|
|
|
Установите кювету |
и |
|
Нулевая высота |
|||||
нажм те ОКА |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
установлена? |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ОК |
|
С |
Отмена |
|
|
ОК |
||
|
|
|
|
|
||||
Приподняв ручку пресса, снять кювету с подставки прибора и удалить из нее один фильтр-вкладыш. Значение калибровочного коэффициента сохраняется в памяти прибора до очередной калибровки.
13
7.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
7.1.Измерение удельной поверхности, среднего размера частиц и тонкости помола цемента
7.1.1.Произвести дополнительный помол цемента в лабораторной планетарной мельнице в течение 30, 60 и 90 с, чтобы получить 4 партии вяжущего по 1,0 – 1,2 кг с различной степенью измельчения.
В каждую камеру мельницы загружать по 150 г цемента.
7.1.2.Определить истинную плотность цемента по методике, изложенной в методических указаниях [3] и величину навески цемента по формуле
7.1.3. В подготовленном к измерениюИприборе на дисплее NOTEBOOK курсором мыши открыть в меню «Вид измерения» раздел «Удельная поверхность» и активизировать его. Откроется окно, в
М = 100 / 3∙ρ, |
(11) |
которое следует записать номер образцаД, его название и плотность,
где М – масса порошка, г; ρ – истинная плотность цемента, г/см3.
Эти сведения автоматически поступятАв протокол измерений.
ностей, то, нажав стрелкубв строке «Плотность порошка», откроется список порошков, в котором нужно выбрать нужное название. Авто-
число повторных измерений одного и того же образца (от 1 до 11).
Если назван е образца его плотность входят в таблицу плот-
матически заполнится графа плотности и массы порошка для анализа. |
|||||
|
и |
|
|
|
|
|
Пример заполнения приведен ниже. |
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
Измерение удельной поверхности |
|
|
Х |
|
|
Номер измерения |
321 |
|
|
|
|
Наименование образца |
Проба № 23. Цемент |
|
|
|
|
Плотность порошка, г/см3 |
3,00 |
Цемент |
▼ |
|
|
Масса порошка, г |
10,00 |
|
|
|
|
Число измерений |
11 |
|
|
|
|
Измеренные данные: |
|
|
|
|
–высота слоя порошка, мм –
–вязкость воздуха, Пз –
–температура воздуха, °С –
14
7.1.4. Отвесить навески каждой партии цемента с точностью до 0,001 г. В кювету, дно которой закрыто одним фильтром-вкладышем, засыпать навеску цемента. Разровнять слой, накрыть вторым фильт- ром-вкладышем, опустить в кювету плунжер и слегка уплотнить цемент нажатием руки на плунжер. Присоединить кювету к силиконовому шлангу (черный маркер) измерительного блока.
Затем поднять ручкой пресса вертикальный шток и поставить кювету с плунжером на подставку. Опустить ручку пресса, чтобы кювета оказалась зажатой между двумя плоскостями пресса.
Нажать кнопку запуска измерений в виде «бегущего человечка». Прибор автоматически произведет все операции и выдаст результаты измерения:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты измерения |
|
|
И |
|
|
Х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Удельная поверхность |
|
|
|
3405 см2/г |
|
|
||
|
Средний размер частиц |
Д |
|
6 мкм |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Абсолютная погрешность измерения |
|
± 32,5 см2/г |
|
|||||
|
Относительная погрешность измерения |
|
0,7 % |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Закрыть |
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
Закрыть окно. Текущее измерение можно просмотреть, сохра- |
|||||||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
нить, и распечатать. Для сохранения и печати текущего измерения в |
|||||||||
меню «Просмотр» следует активироватьА |
раздел «Протокол измере- |
||||||||
ния». На рабочем поле откроется окно с кнопками «Сохранить» (внести имя файлаСдля сохранен я) и «Печать».
7.1.5. Удалить из кюветы цемент и фильтры-вкладыши, протереть внутреннюю поверхность кюветы и выполнить измерения, как описано в п. 7.1.4, с другими партиями цемента.
Для каждой партии цемента вычислить дисперсность по формуле (3).
7.1.6. Используя прибор для механического просеивания цемента и сито с сеткой № 008, произвести рассев всех партий цемента и определить тонкость помола каждой партии по методике, изложенной в методических указаниях [3]. Тонкость помола вычислить по формуле (10).
Результаты экспериментов и расчетов занести в табл. 2.
15
Показатели степени измельчения цемента |
Таблица 2 |
||||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Показатель |
Исходный |
Время измельчения, с |
|||
|
цемент |
30 |
|
60 |
90 |
Номер партии |
1 |
2 |
|
3 |
4 |
Удельная поверхность, м2/кг |
|
|
|
|
|
Средний размер зерен, мкм |
|
|
|
|
|
Дисперсность, мкм-1 |
|
|
|
|
|
Тонкость помола, % |
|
|
|
|
|
7.2. Определение нормальной густоты цементного теста |
|||||
и прочности цементного камня |
|
|
|||
|
|
И |
|
|
|
7.2.1. На основе каждой партии цемента с разной удельной по- |
|||||
|
Д |
|
|
||
верхностью и тонкостью помола приготовить цементное тесто и с помощью прибора Вика с пестиком определить нормальную густоту
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
теста по методике, изложенной в методических указаниях [3]. Резуль- |
||||||||
таты определения нормальной густоты занести в табл. 3. |
Таблица 3 |
|||||||
|
|
б |
|
|
||||
Определение нормальной густоты цементного теста |
|
|||||||
Показатель |
и |
|
|
|
Партия цемента |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
С |
|
|
300 |
|
300 |
300 |
300 |
|
Расход цемента, г |
|
|
|
|
||||
Расход воды, см3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Отсчет по шкале, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Нормальная густота, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
7.2.2. Для каждой партии цемента из теста нормальной густоты изготовить образцы-кубики размером 2 2 2 см с помощью виброуплотнения, используя шестигнездные пресс-формы и лабораторный вибростол с магнитными захватами.
7.2.3. Пресс-формы с образцами промаркировать и поместить в камеру влажного хранения. Через сутки после изготовления формы с образцами вынуть из камеры и осторожно расформовать. После расформовки образцы поместить для твердения в ванну с гидравлическим затвором при температуре (20 ± 2) °С и относительной влажности воздуха Wотн > 95%. За сутки до испытания образцы извлечь из ванны с гидравлическим затвором и выдержать в комнатных услови-
16
ях. В возрасте 14 суток образцы цементного камня испытать на сжатие на гидравлическом прессе. Образец установить по центру нижней плиты пресса таким образом, чтобы его грани, горизонтальные при изготовлении, находились в вертикальном положении. Скорость нарастания нагрузки на образец должна быть (2400 ± 200) Н/с.
Прочность цементного камня на сжатие вычисляют по формуле
Rцк = F / S, |
(12) |
где Rцк – предел прочности при сжатии, МПа; F – разрушающая нагрузка, Н; S – площадь сечения образца, м2 (см2).
Результаты экспериментов и расчетов занести в табл. 4.
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
Таблица 4 |
|||
|
Определение прочности цементного камня |
|
|
|
|||||||||
Показатель |
|
|
Номер |
|
|
Номер партии цемента |
|||||||
|
|
|
|
образца |
Д |
2 |
|
3 |
|
4 |
|||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||
Время дополнительного по- |
|
|
– |
Исходный |
|
|
|
|
|
||||
мола цемента, с |
|
|
|
|
цемент |
30 |
|
60 |
|
90 |
|||
Нормальная густота, % |
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Водоцементное отношение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Удельная поверхность, м2/кг |
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Площадь поперечного |
и |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
сечения, см2 |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Разрушающая сила, кН |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Предел прочности при сжа- |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
тии, МПа |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср. |
|
|
|
|
|
|
|
|
17
7.2.4. На основании экспериментальных результатов и вычислений построить графики зависимостей:
–Sm от времени помола;
–ТП от времени помола;
–d от времени помола;
–Sm от d ;
–Rцк от Sm;
–Rцк от В/Ц.
Установить рациональное дополнительное время помола цемента и сделать выводы, сравнив их с рабочими гипотезами.
8.1.К работе в лабораториях дорожноД-Истроительных материалов допускаются лица, прошедшиеАинструктаж по технике безопасности. Инструктаж студентов проводит преподаватель, руководствуясь инструкциями по работе с приборами и оборудованием.
8.2.Организация рабочих мест в лабораториях должна обеспечивать удобство и безопасность выполнения лабораторных работ при минимальной затратеитруда на переноску проб, образцов и приборов.
8.3.Работающ е в ла оратории до начала проведения экспериментов должныСбыть хорошо ознакомлены со свойствами материалов,
скоторыми придется работать, и необходимыми условиями безопасного проведения опытов.
8.4.Перед включением приборов и электрооборудования необходимо ознакомиться с правилами техники безопасности при их эксплуатации поинструкциям,которые находятся укаждогоприбора.
8.5.При выполнении работы необходимо надевать спецодежду: фартуки или халаты и рукавицы.
8.6.В лабораториях для оказания помощи при несчастных случаях должны быть аптечки с набором необходимых медикаментов, включая нейтрализующие вещества (растворы соды, борной кислоты, йодной настойки, нейтральногомыла, мазь от ожогов, вата, бинты и др.).
8.7.Перед выполнением экспериментов необходимо ознакомиться с инструкцией по работе на планетарной мельнице. Следует плотно закрывать с помощью гаечных ключей крышки камер, куда
18
загружается измельчаемый материал и мелющие шары, а также крышку мельницы.
8.8.Форму при уплотнении образцов из цементного теста необходимо так устанавливать и закреплять на площадке вибростола, чтобы можно было свободно подходить к ней, не касаясь вибрирующих частей. Уплотнять смесь в форме без ее крепления к площадке вибростола запрещается.
8.9.Перед работой на гидравлическом прессе необходимо убедиться в его исправности. Исправность устанавливается путем внешнего осмотра и опробования.
Во избежание перекоса плиты испытуемые образцы следует устанавливать только по центру нижней плиты пресса. После испытания необходимо плавно снимать нагрузку вентилем сброса масла.
8.10.Наблюдение за ходом нагруженияИобразцов при испытаниях необходимо производить при опущенном предохранительном устройстве. Д
8.11.Запрещается в момент работы пресса переключать рабо-
чий диапазон; поправлять образцы на рабочей плите; снимать образцы с рабочей плиты; превышатьАпредельно допустимую нагрузку.
8.12.По окончании работ следует выключить и обесточить оборудование, привести в порядокбра очее место, вымыть руки теплой водой с мылом.
1.ДайтеСопределение и приведите формулу вычисления удельной поверхности порошкообразных материалов.
2.Дайте определение и приведите формулу вычисления дисперсности порошкообразных материалов.
3.Дайте определение и приведите формулу вычисления тонкости помола цемента.
4.Как влияет размер частиц и дисперсность зернистых материалов на величину удельной поверхности? Приведите графические зависимости.
5.Как влияет размер частиц зернистых материалов на величину дисперсности. Приведите графическую зависимость.
6.Изложите методику определения удельной поверхности на приборе ПСХ-12(SP).Контрольныеи вопросы и задания
19
7.Как связана тонкость помола порошкообразных материалов с удельной поверхностью? Приведите графическую зависимость.
8.Как влияет продолжительность дополнительного помола цемента на его тонкость помола, дисперсность и удельную поверхность? Приведите графические зависимости.
9.Как влияет удельная поверхность порошкообразных материалов на физико-химическую активность цемента?
10.Как изменяются физико-механические свойства цементного теста и цементного камня при увеличении удельной поверхности цемента?
11.Как влияет продолжительность дополнительного помола цемента на изменение удельной поверхности, тонкости помола, средний размер зерен? Приведите графические зависимости.
12.Изложите методику определенияИнормальной густоты цементного теста.
13.Изложите методику изготовленияДобразцов цементного камня из теста нормальной густоты. В каких условиях твердеют образцы?
14.Изложите методику определения прочности при сжатии образцов цементного камня. А
15.Укажите влияние дополнительного помола цемента и приведите графическую зависимостьбизменения прочности цементного камня от продолжительности помола.
Бл ографический список
1.Алимов,СА.А. тро тельные материалы: учебник для студ. высш. образования / Л.А. Алимов, В.В. Воронин. – 2-е изд. стер. – М. : Академия, 2014. – 320 с.
2.Кузнецова, И.Н. Гидравлические вяжущие веществ а: учеб. пособие / И.Н. Кузнецова, М.А. Ращупкина, А.Ф. Косач, Н.А. Гутарева. – Омск : СибАДИ, 2012. – 74 с.
3.Испытание цемента с использованием полифракционного песка : мето-
дические указания к лабораторной работе по дисциплине «Строительные материалы»/ сост. Е.В. Гурова. – Омск : СибАДИ, 2012. – 24 с.и
20