книги из ГПНТБ / Волков, М. И. Методы испытания строительных материалов учеб. пособие

Предел прочности при сжатии образцов вычислить как сред­ нее арифметическое из четырех наибольших показателей, полу­ ченных при испытании шести образцов.

4. Определить марку цемента по пределу прочности при из­ гибе образцов балочек 4X4X16 см-я сжатии их половинок, из­ готовленных из раствора состава 1:3, выдержанных в воде и ис­

ландцемента, через 7 и 28 суток твердения для шлакопортланд­ цемента и пуццоланового портландцемента и через 3 и 28 суток твердения для быстротвердеющих портландцемента и шлако­ портландцемента. Заводы отгружают цемент с указанием окон­ чательной (гарантийной) марки цемента по результатам испы­ таний образцов в одно-, трех или семисуточном возрасте.

При контрольной проверке цементов допускается отклонение показателей прочности образцов 28-суточного возраста до 5% ниже марочной прочности, указанной в паспорте.

Прочность образцов 28-суточного возраста в кгсісм2 назы­ вают активностью цемента, которая может отличаться от марки в зависимости от сроков и условий хранения цемента с момента отгрузки заводом.

71

виде конуса из этого раствора после 30 встряхиваний на встряхивающем сто­ лике составлял бы не менее 126 мм.

Гидрофобный портландцемент. Гидрофобность цемента определяют, нано­ ся на слой цемента (5— 10 г) несколько капель воды. Вода не должна впи­ тываться цементом меньше чем за 5 мин.

Сульфатостойкий портландцемент, сульфатостойкий пуццолановый порт­ ландцемент и портландцемент с умеренной экзотермией. Кроме обычных ис­ пытаний для цементов определяют минералогический состав клинкера, кото­ рый должен соответствовать требованиям, указанным в табл. 25.

из раствора состава 1 : 3 и испытанных в возрасте 3 суток. Предел прочно­ сти при сжатии половинок образцов-балочек через 28 суток должен быть не менее чем через 3 суток твердения. Предел прочности при изгибе образцовбалочек через 28 суток может быть ниже прочности образцов, испытанных на 3-я сутки, но не меньше чем на 10%.

Приготовленные для испытания образцы лепешек и балочек в форме вы­ держивают в ванне с гидравлическим затвором 6 ч. Через 24+2 ч с момента

изготовления образцы вынимают из форм и хранят в воде до испытания. Предел прочности образцов-балочек при изгибе и «х половинок при сжа­

тии глиноземистого цемента должны быть не ниже указанных в ГОСТ 969—66 (табл. 26).

72

I

Т а б л и ц а 26

Плотность цемента определяют с помощью прибора Ле Шателье, пред­ ставляющего собой колбу с верхней частью в виде воронки и сферическим ѵширением на узкой части (рис. 40). На узкой части колбы ниже и выше сфе­ рического уширения нанесены деления. Поря­ док определения следующий.

1.Пробу цемента высушить при 105—110°С

втечение 2 ч, затем охладить в эксикаторе,

прибора. Для удаления пузырьков воздуха прибор с содержимым вынуть из сосуда с водой и поворачивать в наклонном положении в течение 1 0 мин

на гладком .резиновом коврике.

5. Поместить прибор в воду, имеющую температуру градуировки прибо­ ра, не менее чем на 1 0 мин и отсчитать уровень жидкости в приборе.

6 . Определить объем вытесненного керосина по разности уровня, а затем

плотность цемента по формуле

где g — масса цемента в г; V — объем керосина, вытесненный цемен­ том, в см3.

• Плотность определяют с точностью до 0,01 г/см1 как среднее арифмети­

ческое двух определений, расхождение между которыми не должно превы­ шать 0 , 0 2 г/см3.

Плотность цементов колеблется в следующих пределах:

73

Объемную массу цемента определяют в рыхлом, свободно насыпанном . состоянии. Для этого цемент насыпают через воронку с высоты 5 см в цилинд­ рический сосуд вместимостью 1 л до образования конуса, который затем осто­

рожно снимают стальной линейкой. Объемную массу цемента определяют пу­ тем деления массы цемента в цилиндре на его объем. Иногда объемную массу цемента определяют в уплотненном состоянии, для чего цемент в ци­ линдре встряхивают до прекращения осаідки цемента.

Значения объемной массы различных цементов приведены в табл. 27.

Удельная поверхность позволяет более точно характеризовать тонкость помола (степень дисперсности) цемента в сравнении с ситовым анализом. Су­ ществующие методы определения удельной поверхности основаны на изме­ рении сопротивления, оказываемого воздуху, просачивающемуся через слой цемента определенной толщины и площади поперечного сечения, уплотнен­ ного до определенной пустотности. Удельную поверхность определяют с по­ мощью прибора (рис. 41), состоящего из гильзы, манометра-аспиратора, кра­ на, регулятора разрежения и источника разрежения (груша или водоструй­ ный насос).

Гильза представляет собой стальную трубку, установленную в плотно за­ винчивающуюся обойму донышка (рис. 42). Внутренний диаметр трубки 25,2+0,1 мм, площадь поперечного сечения 5 см2. В нижней части гильзы выточены заплечики, на которые помещается перфорированный диск. Ниже

74

уровня перфорированного диска имеется трубка, служащая для присоедине­

диск помещают слой испытуемого цемента, который уплотняют при помощи плунжера, состоящего из корпуса с просверленным вертикальным каналом для прохода воздуха, упорного кольца и рукоятки.

Нижняя плоскость плунжера должна быть перпендикулярна его верти­ кальной оси. Упорное кольцо должно быть на такой высоте от нижней пло­ скости плунжера, чтобы при введении последнего в гильзу до соприкоснове­ ния кольца с верхними краями гильзы расстояние между нижней плоскостью

плунжера и перфорированным диском составляло 15+0,5 мм. Маяометр-аспиратор— стеклянный сосуд, <наполненный водой, — служит

для создания разрежения, вызывающего просасывание воздуха через слой це­ мента, а также для изменения этого разрежения. Внутренний диаметр мано­ метра-аспиратора составляет около 5 мм, высота 250 мм. Одно колено мано­ метра открыто, второе присоединяется к гильзе и регулятору разрежения. На этом колене манометра имеются два уширения, предназначенные для изме­ рений удельной поверхности цементных порошков: верхнее — для порошков с большой удельной поверхностью, нижнее — с малой удельной поверхностью.

Выше и ниже уширений имеются отметки. Кроме того, нанесена нулевая отметка, до которой манометр-аспиратор наполняется жидкостью, и верхняя, до которой должен подниматься уровень жидкости перед началом измерения.

Гидравлический регулятор разрежений состоит из стеклянного сосуда,

.наполненного насыщенным раствором поваренной соли. В сосуд впаяна стеклянная трубка для ввода воздуха и трубка для присоединения к прибо­ ру. Регулятор заполняют раствором до такого уровня, чтобы при создании разрежения жидкость в закрытом колене манометра-аспиратора поднималась до высоты, отмеченной двумя точками.

Разрежение создают при помощи водоструйного насоса или груши-аспи­ ратора с клапанами для движения воздуха в одном направлении.

Порядок испытания следующий.

1. Цемент просеять сквозь сито № 09 и навеску 25 г высушить в течение

2ч при температуре 105—110°С.

2.Вычислить .навеску цемента, помещаемую в гильзу, по формуле

вдолях единицы, который .рекомендуется принимать равным 0,48+0,01.

3.Навеску цемента взвесить с точностью до 0,01 г. Для очень тонко

размолотых цементов, а также цементов с добавками (кремнеземистыми, кар­ бонатными и т. п.) величину навески следует подбирать опытным путем так, чтобы при прессовании плунжером получить в гильзе плотный слой. В этом случае величину коэффициента пористости вычисляют по формуле

Ууѵ — Q

т = — Гг--------- •

V Уу

4. Проверить герметичность гильзы и соединений прибора, для чего плот­ но закрыть гильзу сверху резиновой пробкой, создать разрежение в маномет­ ре-аспираторе и закрыть кран. При полной герметичности гильзы и соедине­

75

пока упорное кольцо плунжера не придет в соприкосновение с верхним к.пчем гильзы.

8 . Присоединить гильзу с подготовленным слоем цемента к манометру-

аспиратору, включить источник разрежения и открыть кран между маномет­ ром-аспиратором и регулятором разрежения.

9. После того как в закрытом колене манометра-аспиратора жидкость поднимется до уровня между дзумя линиями, нанесенными на трубке, кран закрыть. Жидкость в закрытом колене манометра-аспиратора опускается, вызывая просасываніие воздуха через слой цемента, находящегося в гильзе.

10. Когда уровень жидкости дойдет до отметки, находящейся над нерхіним расширением, пустить в ход секундомер и остановить его, когда уровень жидкости дойдет до отметки между двумя расширениями. Если уровень жид­ кости поднимается слишком быстро, что не позволяет точно фиксировать мо­ мент прохода мениска жидкости против первой отметки (выше верхнего рас­ ширения), для измерений следует пользоваться нижним расширением мано­ метра-аспиратора. Секундомер в этом случае пускают, когда уровень жидко­ сти дойдет до черты между расширениями, и останавливают его, когда уро­ вень жидкости дойдет до отметки, находящейся ниже второго расширения.

Продолжительность просаеывания воздуха для одной и той же навески определяют дважды, и для дальнейших расчетов используют среднее ариф­ метическое из двух определений.

11. Вычислить удельную поверхность цемента (S) в см2/г по формуле

дельно для работы с верхним и нижним расширениями манометра-аспирато­

У - \г = 7 4 , 37 (по табл. 29);

25

0,652 - 74,37 / 6 3 =3100 сж2/г. «

3,1 Результаты вычислений округляют до целых десятков.

* В Международной системе вязкость измеряется в паскаль — секундах: 1 Я а -с = 1 0 пз.

76

Т а б л и ц а 28

Строительную воздушную известь подразделяют на следую­ щие виды:

а) известь негашеная комовая или молотая совместно с ми­ неральными добавками или без них (СаО);

77

растворов и бетонов, вяжущих материалов, при производстве ис­ кусственных камней, строительных деталей, для стабилизации суглинистых грунтов и др.

Для оценки качества строительной водушной извести опре­ деляют содержание активных CaO+MgO в %, содержание непогасившихся зерен в негашеной комовой извести в %, скорость гашения в 1 мин, тонкость помола, а также влажность лидратной извести.

Пробу извести для испытания отбирают от каждой партии в

равными частями из 20 различных мест по всей толщине слоя извести. При поставке молотой извести в мешках пробу отбира­ ют из 20 мешков из разных мест штабеля, примерно по 2 кг из каждого мешка. При поставке гидратной извести пробу отби­ рают равными частями не менее чем из 10 различных мест; по

и делят на две равные части примерно по 20 кг. Одну из проб извести испытывают, другую помещают в герметически закры­ ваемый сосуд и хранят в течение 30 дней на случай необходи­ мости повторных испытаний.

Суммарное содержание активных СаО и MgO рекоменду­ ется определять в следующем порядке.

1. Отобранную пробу негашеной комовой извести раздро­ бить на куски размером до 20 мм и последовательным кварто­ ванием отобрать 500 г, которые измельчить до полного прохож­ дения сквозь сито с сеткой № 09.

2. От просеянной пробы отобрать квартованием около 50 г, растереть в ступке и просеять сквозь сито с сеткой № 063. Полученный порошок поместить в герметически закрываемый сосуд и использовать для производства анализа и определе­ ния GKO'pocTH гашения извести.

3.Взять 4—5 г порошка извести и предварительно расте­ реть в течение 5 мин в фарфоровой или агатовой ступке.

4.Растертую известь (1 г) поместить в коническую колбу объемом 250 мл, налить 150 мл дистиллированной воды, доба­

78

вить 15—20 стеклянных бус или оплавленных стеклянных .пало­ чек (длиной 3—5 мм), закрыть стеклянной воронкой и напреть содержимое колбы в течение 5 мин, не доводя до кипения.

5. После остывания смыть стенки колбы и стеклянную во­ ронку кипяченой дистиллированной водой, добавить 2—3 капли 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина и титровать при постоянном іВіЗібалтьивании 1 н. раствором соляной кислоты до

личество окиси кальция, соответствующие 1 мл 1 и. раствора соляной кисло­

ты, умноженное на 100; G — навеска извести в г;

для гидратной извести (пушонки) по формуле

_ У -2,804/ f -ЮО g ( 1 0 0 - Г ) ’

где W — влажность гидратной извести в %.

Содержание непогасившихся зерен следует определять в таком порядке.

1.Приготовить и выдержать в течение 24 ч известковое тесто в количестве, соответствующем 1 кг негашеной извести, разбавить водой до консистенции известкового молока и посте­ пенно перенести на сито № 063, одновременно промывая сла­ бой непрерывной струей воды и слегка растирая кусочки стек­ лянной палочкой с резиновым наконечником.

2.Остаток на сите высушить при 105—110°С до постоянной массы. Масса остатка в г, разделенная на 10, определяет содер­ жание непогасившихся зерен в процентах.

Скорость гашения определяют в приборе, представляющем собой химический стакан объемом 150 мл, помещенный в другой

сразмерами, на 40—60 мм превышающими размеры первого

79

2. Через каждые 30 сек с момента приливания воды отмечать температуру извести. Наблюдение вести до достижения макси-' мальной температуры и начала ее падения.

Скорость гашения определяют временем от момента прили­ вания воды к извести до начала снижения максимальной тем­ пературы.

Тонкость помола рекомендуется определять следующим об­ разом.

1.Пробу порошкообразной извести массой 50 г просеять сквозь сита № 063 и № 009. Просеивание считают закончен­ ным, если при дополнительном просеивании в течение 1 мин сквозь сито № 009 проходит не более 0,1 г.

2.Взвесить остаток на ситах. Остаток на сите в г, умножен­ ный на 2, соответствует содержанию зерен данной крупности в процентах.

80