Главная страница
Навигация по странице:

  • 4. Что называется портландцементом 5. Что является сырьем для производства портландцемента 6. Какие существуют способы производства портландцемента

  • 8. От чего зависят свойства портландцемента

  • Т.М. Федотова Минеральные вяжущие вещества. Методические указания к лабораторной работе по курсу "Строительные материалы" для студентов направления 550100 "Строительство"


    Скачать 92.38 Kb.
    НазваниеМетодические указания к лабораторной работе по курсу "Строительные материалы" для студентов направления 550100 "Строительство"
    АнкорТ.М. Федотова Минеральные вяжущие вещества.pdf
    Дата14.11.2017
    Размер92.38 Kb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаТ.М. Федотова Минеральные вяжущие вещества.pdf
    ТипМетодические указания
    #5898
    КатегорияСтроительство

    1
    МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
    Кузбасский государственный технический университет
    Кафедра технологии строительного производства
    МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА
    Методические указания к лабораторной работе по курсу “Строительные материалы” для студентов направления 550100 – “Строительство”
    Составитель Т.М. Федотова
    Утверждены на заседании кафедры
    Протокол № 2 от 15.11.99
    Рекомендованы к печати учебно- методической комиссией специаль- ности 290300
    Протокол № 7 от 22.11.99
    Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса
    КузГТУ
    Кемерово 2000

    2 1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
    Определение свойств воздушных и гидравлических минеральных вяжущих. Установление марки по прочности гипса и портландцемента.
    Время на выполнение работы 4 часа.
    2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
    Неорганическими или минеральными вяжущими веществами на- зывают порошкообразные вещества, которые при смешивании с водой
    (иногда с растворами солей) образуют пластичное тесто, способное са- мопроизвольно затвердевать в результате сложных физико-химических процессов.
    Минеральные вяжущие вещества относятся к группе гидратаци- онных вяжущих. Гидратационные вяжущие в зависимости от способно- сти твердеть и длительно сохранять свои свойства подразделяются на воздушные, гидравлические, автоклавные и кислотоупорные.
    Гипсовые вяжущие являются воздушными вяжущими. По услови- ям обжига гипсовые вяжущие вещества делят на две группы: низкооб- жиговые и высокообжиговые.
    Основные свойства гипсовых вяжущих:
    − тонкость помола;
    − водопотребность;
    − сроки схватывания;
    − прочность при изгибе;
    − прочность при сжатии (марка).
    В соответствии с требованиями ГОСТ 125-79 “Вяжущие гипсовые.
    Технические условия”, установлены три степени помола, обозначаемые
    I, II, III:
    I – грубый помол – остаток на сите № 02 не более 23%;
    II – средний помол – остаток на сите № 02 не более 14%;
    III – тонкий помол – остаток на сите № 02 не более 2%.
    В зависимости от сроков схватывания гипсового теста выпускают следующие виды гипсовых вяжущих:
    А – быстротвердеющие, начало схватывания гипсового теста не ранее чем через 2 мин и конец схватывания не позднее 15 мин;
    Б – нормальнотвердеющие, начало схватывания не ранее чем через
    6 мин и конец схватывания не позднее 30 мин;

    3
    В – медленнотвердеющие с началом схватывания не ранее 30 мин, конец схватывания не нормируется.
    Для гипсовых вяжущих установлены следующие марки по проч- ности при сжатии в МПа: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10,. 13, 16, 19, 22, 25.
    Маркировка гипсового вяжущего дает информацию о его основ- ных свойствах. Например, Г-10 Б III обозначает: гипсовое вяжущее марки 10, нормальнотвердеющее, тонкого помола.
    Портландцемент относится к гидравлическим вяжущим вещест- вам, т.е. он твердеет и длительно сохраняет свои свойства на воздухе и в воде.
    Портландцемент – минеральное вяжущее, получаемое путем со- вместного помола клинкера и небольшого количества гипса. Клинкер образуется в результате обжига до спекания сырьевой смеси-известняка и глины при температуре 1500 0
    С. Гипс вводят в портландцемент для удлинения сроков схватывания. В портландцемент разрешается вводить до 15% добавок без изменения названия.
    Качество и свойства цемента в основном определяются химиче- ским минералогическим свойством клинкера.
    Государственный стандарт регламентирует следующие свойства портландцемента:
    − тонкость помола,
    − истинную плотность,
    − нормальную густоту цементного теста,
    − сроки схватывания,
    − равномерность изменения объема,
    − предел прочности при изгибе и сжатии.
    3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ ГИПСА
    3.1. Определение тонкости помола гипса
    Тонкостью помола называют степень измельчения гипса. Опреде- ляют в процентах, остатком на стандартном сите № 02.
    3.1.1.Оборудование и материалы
    Сито № 02, весы технические, сушильный шкаф, сферическая ча- ша, лопатка, гипс.

    4 3.1.2.Порядок выполнения опыта
    Для испытаний взвешивают 0,050 кг гипса, предварительно высу- шенного в сушильном шкафу при температуре 105-110 0
    С, и высыпают его на сито № 02. Просеивание гипса считается законченным, если за минуту через сито проходит не более 0,1г.
    3.1.3.Обработка результатов опыта
    Опыт повторяют три раза, полученные данные заносят в табл. 3.1.
    Таблица 3.1
    Прошло через сито
    Навеска цемента, г
    Остаток на сите, г г %
    Тонкость помола, %
    3.2. Определение нормальной густоты гипсового теста
    Нормальной густотой гипсового теста называют количество воды затворения в процентах, необходимое для получения лепешки из гипсо- вого теста диаметром 12 см.
    Нормальная густота гипсового теста находится в пределах 50-70 % для строительного гипса, 35-45 % – для высокопрочного.
    3.2.1.Оборудование и материалы
    Весы технические, прибор Суттарда, сферическая чаша, лопатка, нож, мерный стакан, гипс, вода.
    3.2.2.Порядок выполнения опыта
    Нормальная густота гипсового теста определяется с помощью прибора Суттарда. Этот прибор состоит из медного или латунного ци- линдра внутренним диаметром 5 см, высотой 10 см и квадратного стек- ла с рядом концентрических окружностей диаметром от 6 до 20 см. Пе- ред испытанием цилиндр и стеклянную пластинку нужно протереть тканью, смоченной чистой водой, цилиндр поставить на стекло в цен-

    5 тре концентрических окружностей.
    Навеску гипса в 0,3 кг смешивают с 50-70% воды. Гипс добавляют к воде и быстро (в течение 30 с) перемешивают снизу вверх до получе- ния однородной массы, которую оставляют на одну минуту для отстаи- вания. Затем, сделав два резких перемешивания, быстро (в течение 30 с) выливают массу в цилиндр, ножом сравнивают поверхность. После это- го резким движением поднимают цилиндр вверх, тесто разливается в конусообразную лепешку.
    3.2.3.Обработка результатов опыта
    Полученная на стекле лепешка из гипсового теста нормальной густоты должна иметь диаметр 12 см. При меньшем или большем диа- метре лепешки следует снова затворить гипсовое тесто с большим или меньшим количеством воды. Полученные данные занести в табл. 3.2.
    Таблица 3.2 3.3. Определение сроков схватывания гипсового теста
    Различают начало схватывания и конец схватывания гипсового теста.
    Начало схватывания – это время в минутах от момента затворения гипса водой до момента образования первых кристаллических форм.
    Конец схватывания – это время в минутах от момента затворения гипса водой до момента завершения образования кристаллических форм.
    Варианты подбора
    Показатели
    1 2 3 4 5
    Количество гипса, г..............
    Количество воды, г...............
    Количество воды, %.............
    Диаметр расплыва, см..........
    Нормальная густота, %........

    6 3.3.1.Оборудование и материалы
    Весы технические, сферическая чаша, лопатка, мерный стакан, нож, прибор Вика с иглой, секундомер, гипс, вода.
    3.3.2.Порядок выполнения опыта
    Взвешивают 0,2 кг гипса и готовят тесто нормальной густоты в течение 30 с. После этого гипсовое тесто наливают в кольцо прибора, установленное на стекло. Избыток теста срезают ножом, которым вы- равнивают поверхность. Затем кольцо помещают под иглу прибора.
    Конец иглы совмещают с поверхностью теста. Зажимный винт стержня отпускают и игла свободно погружается в тесто. Опускание иглы вме- сте со стержнем необходимо повторять через 30 с, каждый раз меняя место опускания иглы и тщательно вытирая ее.
    3.3.3.Обработка результатов опыта
    Отмечают два момента: первый, когда игла не доходит до стекла на 0,5-1 мм – это начало схватывания гипса, и второй, когда игла вхо- дит в тесто не более чем на 0,5 мм. Результаты испытаний занести в табл. 3.3.
    Таблица 3.3
    Время от начала затворения, с
    Показатели прибора, мм
    3.4. Определение предела прочности гипса при изгибе и сжатии
    3.4.1.Оборудование и материалы
    Разъемные металлические формы образцов балочек размером
    4
    ×
    4
    ×
    16 см, технические весы, сферическая чаша, лопатка, мерный ста- кан, прибор МИИ-100, пресс гидравлический ПСУ-10, гипс, вода.
    3.4.2.Порядок выполнения опыта
    Для определения предела прочности при изгибе и сжатии изготав- ливают три стандартных образца.

    7
    Взвешивают 1,2 кг гипса и готовят тесто нормальной густоты.
    Приготовленное тесто укладывают в металлические формы, предвари- тельно смазанные машинным маслом. Поверхность образцов выравни- вают ножом. Испытания проводят через 1,5 ч после изготовления.
    3.4.3.Обработка результатов опыта
    Полученные после испытаний результаты заносят в табл. 3.4.
    Таблица 3.4
    Образцы
    Показатели
    I II III
    Предел прочности при изгибе, кг/см
    2
    Разрушающая нагрузка при сжатии, кг............................
    Площадь передачи нагрузки при сжатии, см
    2
    Предел прочности при сжатии, кг/см
    2 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА
    4.1. Определение тонкости помола портландцемента
    Тонкость помола портландцемента – это степень его измельчения.
    Определяют остатком на стандартном сите № 008 в процентах.
    4.1.1.Оборудование и материалы
    Технические весы, сито № 008, портландцемент.
    4.1.2.Порядок работы
    Из пробы цемента, высушенной до постоянной массы при темпе- ратуре 105-110 0
    С, берут навеску массой 50 г и высыпают в сито. Закрыв

    8 сито крышкой, начинают просеивание. Через 5-7 мин ручного просеи- вания взвешивают портландцемент, не прошедший через сито № 008.
    4.1.3.Обработка результатов
    Опыт повторяют три раза, полученные данные заносят в табл. 4.1.
    Таблица 4.1
    Прошло через сито
    Навеска це- мента, г
    Остаток на сите, г г %
    Тонкость помола, %
    4.2. Определение нормальной густоты цементного теста
    Нормальной густотой цементного теста считается количество во- ды в процентах, приходящееся на 100 г цемента, когда пестик Тетмайе- ра прибора Вика не доходит до дна пластинки на 5-7 мм.
    4.2.1.Оборудование и материалы
    Прибор Вика с пестиком Тетмайера, сферическая чаша, техниче- ские весы, лопатка, нож, мерный стакан, портландцемент, вода.
    4.2.2.Порядок работы
    Отвешивают 400 г цемента, высыпают в чашу, предварительно протертую влажной тканью. Затем делают в цементе углубление, в ко- торое вливают в один прием воду в количестве, необходимом (ориен- тировочно) для получения цементного теста нормальной густоты. Уг- лубление засыпают цементом и через 30 с после приливания воды сна- чала осторожно перемешивают, а затем энергично растирают тесто ло- паткой. Продолжительность перемешивания и растирания составляет
    5 мин с момента приливания воды. После окончания перемешивания кольцо прибора Вика быстро наполняют в один прием цементным тес- том и 5-6 раз встряхивают его, постукивая пластинку о твердое основа- ние. Поверхность теста выравнивают с краями кольца, срезая избыток теста ножом, протертым влажной тканью. Немедленно после этого приводят пестик прибора в соприкосновение с поверхностью теста в

    9 центре кольца и закрепляют стержень стопорным устройством, затем быстро освобождают его и предоставляют пестику свободно погру- жаться в тесто. Через 30 с с момента освобождения стержня производят отсчет погружения по шкале. Кольцо с тестом при отсчете не должно подвергаться толчкам.
    4.2.3.Обработка результатов
    Количество воды затворения изменяют до тех пор, пока не полу- чают погружения пестика. Результаты заносят в табл. 4.2.
    4.3. Определение сроков схватывания цементного теста
    Началом схватывания цементного теста считают время, прошед- шее от начала затворения (момента приливания воды) до того момента, пока игла не дойдет до пластинки на 1-2 мм. Концом схватывания це- ментного теста считают время от начала затворения до момента опус- кания иглы в тесто не более чем на 1-2 мм.
    Таблица 4.2
    Варианты подбора
    Показатели
    1 2 3 4
    Навеска цемента, г................
    Количество воды, г...............
    Количество воды, %.............
    Показатели прибора Вика, см.........................................
    Нормальная густота цементного теста, %...........
    4.3.1.Оборудование и материалы
    Прибор Вика с иглой, сферическая чаша, технические весы, ло- патка, мерный стакан, нож, портландцемент, секундомер, вода.

    10 4.3.2.Порядок выполнения
    Готовят тесто нормальной густоты и заполняют кольцо прибора
    Вика тестом в один прием, 5-6 раз встряхивают его, постукивая пла- стинку о твердое основание. Иглу прибора доводят до соприкосновения с поверхностью цементного теста. В этом положении закрепляют стер- жень стопором, затем освобождают стержень, давая игле свободно по- гружаться в тесто. В начале испытания, пока тесто находится в пла- стичном состоянии, во избежание сильного удара иглы о пластинку, допускается слегка ее задерживать при погружении в тесто. Как только тесто загустеет настолько, что опасность повреждения иглы будет ис- ключена, игле дают свободно опускаться. Момент начала схватывания определяют при свободном опускании иглы. Иглу погружают в тесто через каждые 10 мин, передвигая кольцо после каждого погружения для того, чтобы игла не попадала в прежнее место. После каждого погру- жения иглу вытирают. Во время испытания прибор должен находиться в затененном месте, где нет сквозняков, и не должен подвергаться со- трясениям.
    4.3.3.Обработка результатов
    Результаты испытаний заносят в табл. 4.3.
    Таблица 4.3
    Время от момента затворения цемента, с
    Показатели прибора Вика, мм
    Количество цемента, г ........................
    Количество воды, г .............................
    Температура помещения,
    0
    С ..............
    Начало затворения, время ..................
    Начало схватывания, мин ...................
    Конец схватывания, ч..........................

    11 4.4. Определение предела прочности цемента при изгибе и сжатии
    Предел прочности при изгибе и сжатии осуществляют на образ- цах-балочках размером 0,04
    ×
    0,04
    ×
    0,16 м, приготовленных из цементно- песчаного раствора состава 1:3, при В/Ц = 0,4-0,45 в возрасте 28 суток
    (одни сутки образцы твердеют на воздухе и 27 суток - в воде).
    4.4.1.Оборудование и материалы
    Прибор МИИ-100, металлические разъемные формы, гидравличе- ский пресс ПСУ-10, виброплощадка, металлические пластины, сфери- ческая чаша, лопатка, нож, встряхивающий столик, штыковка, штан- генциркуль, мерный стакан, технические весы, цемент, песок, вода.
    4.4.2.Порядок выполнения
    Взвешивают 1500 г песка и 500 г цемента и высыпают их в пред- варительно протертую мокрой тканью сферическую чашу, перемеши- вают цемент с песком лопаткой в течение одной минуты. В центре су- хой смеси делают лунку, вливают в нее воду в количестве 200 г (В/Ц =
    0,40), дают воде впитаться в течение 0,5 мин и перемешивают смесь в течение 10 мин. После перемешивания производят определение конси- стенции цементного раствора на встряхивающем столике.
    Форму-конус устанавливают в центре стеклянного диска встряхи- вающего столика. Внутреннюю поверхность конуса и диск столика пе- ред испытанием протирают влажной тканью. Заполняют раствором форму-конус на половину высоты и уплотняют 15 штыкованиями ме- таллической штыковки. Затем наполняют конус раствором с неболь- шим избытком и штыкуют 10 раз. Излишек раствора срезают ножом вровень с краями конуса, затем конус снимают в вертикальном направ- лении. Раствор встряхивают на столике 30 раз за 35 с, после чего штан- генциркулем измеряют диаметр конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение.
    Расплыв конуса при В/Ц = 0,4 должен быть в пределах 106-115 мм. Ес- ли расплыв конуса окажется менее 106 мм, количество воды увеличи- вают. Если расплыв конуса окажется более 115 мм, количество воды уменьшают. Водоцементное отношение, полученное при достижении расплыва конуса 106-115 мм, принимают для проведения дальнейших испытаний. Смазанную машинным маслом форму наполняют прибли-

    12 зительно на один сантиметр раствором и помещают на виброплощадку.
    В течение первых двух минут вибрации все три гнезда формы равно- мерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении трех минут от начала вибрации виброплощадку отключают, заглаживают поверхность образцов вровень с краями формы и маркируют их.
    По истечении времени хранения образцы вынимают из воды, на- сухо вытирают и подвергают испытанию на изгиб и на сжатие.
    4.4.3.Обработка результатов опыта
    Полученные после испытаний результаты заносят в табл. 4.4. По данным таблицы устанавливают марку портландцемента.
    Дата изготовления образцов .................
    Дата испытаний ......................................
    Набор прочности, % ...............................
    Таблица 4.4
    Образцы
    Показатели
    I II III
    Предел прочности на изгиб, кг/см
    2
    Разрушающая нагрузка, кг ........................
    Площадь передачи нагрузки , см
    2
    Предел прочности на сжатие, кг/см
    2

    13 5. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ
    Отчет по лабораторной работе оформить в школьной тетради; по каждому опыту сделать вывод о соответствии свойств предложенного материала требованиям государственного стандарта.
    6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
    1. Классификация минеральных вяжущих.
    2. Свойства гипса.
    3. Применение воздушных вяжущих.

    4. Что называется портландцементом?
    5. Что является сырьем для производства портландцемента?

    6. Какие существуют способы производства портландцемента?
    7. Какие свойства цемента регламентирует государственный стан- дарт?

    8. От чего зависят свойства портландцемента?
    9. Какие марки цемента выпускает цементный завод?
    7. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
    1. ГОСТ 125-79. Вяжущие гипсовые. Технические условия. – Вза- мен ГОСТ 125-70; Введ. 01.07.80. – М.: Изд-во стандартов,
    1979. – 5 с.
    2. ГОСТ 310.1-79. Цементы, методы испытаний. Введ. 01.01.1978.-
    М.: Изд-во стандартов, 1976. – 12 с.
    3. Воробьев В.А. Лабораторный практикум по общему курсу строительных материалов. – М.: Высш. шк., 1978. – 245 с.
    4. Пащенко А.А. Вяжущие материалы. – Киев: Высш. шк., 1975. –
    444 с.

    14
    Составитель
    Татьяна Митрофановна Федотова
    МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА
    Методические указания к лабораторной работе по курсу “Строительные материалы” для студентов направления 550100 – “Строительство”
    Редактор Е.Л. Наркевич
    ЛР № 020313 от 23.12.96
    Подписано в печать 11.12.99. Формат 60
    ×
    84/16.
    Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. У.-изд.л.0,7 .
    Тираж 50 экз. Заказ .
    Кузбасский государственный технический университет.
    650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.
    Типография Кузбасского государственного технического университета.
    650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.
    написать администратору сайта