книги из ГПНТБ / Тимашев В.В. Технический анализ и контроль производства вяжущих материалов и асбестоцемента учеб. пособие

Is

V "J—p—П—П—0—IT п — o — с г - т з — 0 0 -

Pnc. 15. Ванна с гидравли­ ческим затвором для хра­ нения образцов в воздушновлажных условиях

Рис. 16. Лабораторный ав­ токлав для испытания об­ разцов магнезиального портландцемента на равно­ мерность изменения объема

100

биваются того, чтобы шарики растеклись в лепешки диаметром 7—8 см и толщиной в середине около 1 см. Чтобы края лепешек были острыми с гладко закруглен­ ной поверхностью, всю поверхность лепешек приглажи­ вают смоченным в воде ножом; при этом начинать при­ глаживание нужно от краев лепешки и вести нож к центру. Приготовленные лепешки иа стеклянных плас­ тинках помещают в ванну с гидравлическим затвором, где их хранят в воздушно-влажных условиях при темпе­ ратуре 20°С+5° в течение 24+2 ч от момента их изго­ товления. По истечении указанного времени лепешки извлекают из ванны, освобождают от пластин, маркиру­ ют простым карандашом и испытывают в следующих условиях:

1) кипячением в воде — для этого две лепешки кла­ дут на нижнюю решетку бачка;

2)пропариванием — две лепешки помещают на верх­ нюю решетку бачка;

3)в нормальных условиях — две лепешки кладут в

воду с < = 20°С+2,5°. Выдерживать лепешки в кипящей воде и над паром следует 4 ч (с момента закипания во­

Внешнему осмотру лепешки (рис. 17) следует под­ вергать сразу же после завершения соответствующего испытания. Считают, что цемент удовлетворяет требова­ ния стандарта на равномерность изменения объема, ес­ ли иа лицевой стороне лепешек нет радиальных, дохо­ дящих до краев трещин, частой сетки мелких трещин, видимых невооруженным глазом или через лупу. Не на­ блюдаются также искривления лепешки, что устанавли­ вают, прикладывая к ее нижней плоской поверхности линейку. Появляющиеся иногда в первые сутки после изготовления лепешек или через некоторое время после их пребывания на воздухе трещины усыхания, не дохо­ дящие до краев лепешек, не являются признаком недоб­ рокачественности цемента.

Испытание на равномерность изменения объема других вяжущих материалов проводят по изложенной выше методике, но иногда с небольшими отклонениями. Так, при испытании глиноземистого цемента лепешки после изготовления выдерживают в воздушно-влажной

101

кальция и S03 . Количество свободной СаО стандартом не нормируется. Стандарт .(ГОСТ 310—60) на портландце­

мент проходит дополнительное испытание в автоклаве, так как при повышенных температурах интенсифициру­

две лепешки из магнезиального портландцемента, толь­ ко что выдержавшие стандартное испытание кипячени­ ем в воде, на этажерку и опускают ее в автоклав. При этом лепешки должны находиться над налитой в авто­ клав водой. Закрывают крышку автоклава и привинчи­ вают ее гайками. Открывают клапан для выпуска воз­ духа и включают электрообогрев автоклава. Когда из воздушного клапана начнет выходить струя чистого па­

автоклав остынет, открывают его крышку, извлекают ле­ пешки и освидетельствуют их.

Цемент признают удовлетворяющим требованиям ГОСТ 10178—62 на равномерность изменения объема, если у лепешек нет признаков разрушения, сети мелких трещин, радиальных трещин, коробления, т. е. признаков, которые имеют лепешки, показанные на рис. 17.

§7. О П Р Е Д Е Л Е Н И Е ВОДООТДЕЛЕНИЯ

ИВОДОУДЕРЖИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЦЕМЕНТА

В только что приготовленных пластичных цементном тесте, растворе и бетоне происходит процесс седимента­ ции, в результате которого частицы цемента, мелкого и

ЮЗ

крупного заполнителя под действием силы тяжести мед­ ленно оседают вниз, а вода и вместе с нею наиболее тон­ кие фракции цемента отжимаются вверх. С течением

зерен заполнителя (внутреннее водоотделение). Отделе­ ние воды твердеющей цементной массой (тесто, раствор, бетон) —отрицательное явление, поскольку оно ослабля­ ет связь зерен заполнителя и арматуры с цементным камнем, одного слоя бетона с другим, приводит к пони­ женным значениям прочности изделий по сравнению с проектируемыми величинами, способствует развитию в массе бетона капиллярно-пористой структуры, которая неблагоприятно влияет на стойкость изделий в агрессив­ ной среде, на морозе и т. п.

Другим показателем цемента является его водоудерживающая способность. Она характеризуется тем коли­ чеством введенной в цемент воды, которое придает тесту наибольшую подвижность. При этом не происходит внешнего и внутреннего отделения воды. Количественной

.характеристикой водоудерживающей способности цемен­ та может служить коэффициент его водоотделения. Зная, сколько воды введено в цемент, и определив количество отделившейся воды, можно по разности вычислить вели­ чину водоудерживающей способности.

Оборудование и материалы. 1 — цемент; 2 — технические весы; 3 — два мерных стеклянных цилиндра емкостью по 500 мл; 4 — ме­ таллический шпатель; 5 — часы.

Ход работы. На технических весах отвешивают 350 г цемента с точностью до 1 г. В один из мерных цилиндров наливают 350 мл воды с точностью до 1 мл. Отливают от указанного количества воды около 250 мл в фарфоровый

вого стакана в чистый мерный цилиндр. Остатки цемент­ ного теста на стенках стакана и на поверхности шпателя тщательно смывают водой ( ~ 100 мл), оставшейся в пер­ вом мерном цилиндре, которую также переливают во второй цилиндр. Поскольку из-за добавления новой пор­ ции воды масса в цилиндре стала неоднородной, ее пере­ мешивают, для чего закрывают ладонью руки отверстие

104

цилиндра и десять раз медленно переворачивают его вверх дном и обратно, затем цилиндр ставят на ровную поверхность и сразу же определяют объем цементного теста в цилиндре по делениям иа нем. Время первого от­ счета замечают по часам. В дальнейшем объем оседающе­ го цементного теста измеряют через каждые 15 мин в те­ чение первого часа и через каждые 30 мин в последующие часы. Опыт заканчивают, когда совпадут два последних отсчета. Обычно при испытании портландцемента водоотделение прекращается не позднее чем через 3 ч.

§ 8. О П Р Е Д Е Л Е Н И Е МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ

Изделия из вяжущих материалов большей частью ха­ рактеризуются пределами прочности при сжатии, при из­ гибе и при растяжении. Величину предела прочности при сжатии образцов состава цемент : песок = 1 : 3 в 28-су- точном возрасте принято называть маркой цемента. Марочность вяжущих веществ, выпускаемых в нашей стра­ не, весьма разнообразна: от 35 до 600 кгс/см2. Интенсив­ ность возрастания прочности изделия до марочной у раз­ ных цементов неодинакова. Например, быстротвердеющие цементы в первые сутки твердения набирают 70— 80% своей марочной прочности, тогда как смешанные цементы (шлакопортландцемент, пуццолановый цемент

105

и т. п.) твердеют в начальный период значительно мед­ леннее. Поэтому цементы характеризуются также и ак­ тивностью, под которой понимают скорость приобретения соответствующими изделиями марочной прочности. Стан­ дартные испытания цементов на механическую прочность проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 310—60 и 10178—62.

Определение предела прочности при изгибе и сжатии образцов из раствора

Важное значение при этих испытаниях имеет правильное определение оптимального водоцемеитного отношения испытуемого раствора (нормальной густоты раствора), что осуществляется специальным предварительным опы­ том.

состоит из смесительной чаши /, которая приводится во вращение валом 2, шестернями 3 и 4. Шестерня 4 имеет коническую форму, а 3—веицовая, укрепленная на дни­ ще чаши. Скорость вращения чаши 8±0,5 оборота в минуту. Валик 5 имеет следующие размеры: диаметр 203,5 мм, толщина 80,8 мм; вес валика 19,1 кг. Нижняя поверхность валика должна отстоять от дна чаши не ме­ нее чем на 5 и не более чем на 7 мм. Валик приводится во вращение от вала 2 с помощью пары зубчатых колес 6; он делает 72+5 оборотов в минуту и перемешивает массу. Новые порции массы подаются под него скребка­ ми 7 и 8, укрепленными на траверсе 9. Траверса, а также валик могут подниматься, что облегчает разгрузку чаши. Чаша и валик мешалки приводятся в движение от элек-

106

Прибор для определения нормальной густоты цемент­ ного раствора пластичной консистенции (рис. 20) состоих из чугунной станины, устанавливаемой строго горизон­ тально на твердом фундаменте, и металлической площад­ ки, которая приводится в колебательное движение с помощью кулачкового механизма. Вращение от гори­ зонтального вала ручного привода с помощью кулачка

и вертикально расположенной оси превращается в по­ ступательное. Вертикальная ось, на которой укреплена площадка, поднимается кулачком на высоту 10 мм, с ко­ торой затем падает. Общий вес перемещающейся части встряхивающего столика должен быть равен 3,4—3,5 кг. На поверхность диска укладывают толстое (зеркальное) стекло диаметром 300 мм, под которым размещают спе­ циальную бумажную номограмму для измерения величи­ ны расплава конуса.

Форму-конус для определения нормальной густоты изготавливают из нержавеющей стали. Она имеет сле­ дующие размеры: высота конуса должна быть равна 60+0,5 мм, нижний внутренний диаметр—100+0,5 мм и верхний внутренний диаметр —70+0,5 мм. Кольцо снаб­ жено насадкой, облегчающей его заполнение цементным раствором. Для уплотнения цементного раствора в коль­ це применяют специальную металлическую штыковку (рис. 21). Диаметр стального цилиндрического стержня штыковки 20 мм, а длина его 110 мм. Длина ручки с кольцом также ПО мм.

108

б)

I — T S

Рис. 22. Формы для изготовления призматических образцов пла­ стичной консистенции

109