Гидравлические вяжущие вещества
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Строительные материалы»
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ЛАБОРАТОРНОМУ ПРАКТИКУМУ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ:
«Материаловедение. Технология конструкционных материалов»
Для всех специальностей
форма обучения – дневная, заочная, заочная-ускоренная
Тюмень – 2009г.
Методические указания к лабораторному практикуму для всех специальностей по дисциплине «Материаловедение. Технология конструкционных материалов».
Тюмень:ТюмГАСУ, 2009г., 28с.
Автор: к.т.н. Солонина В.А.,доцент кафедры СМ
Методически указания утверждены на заседании кафедры,
Протокол № ____ от «___» _______________ 2009г.
Утверждено на УМС университета
Протокол №___ от «___» _______________ 2009г.
Тираж ______ экземпляров
СОДЕРЖАНИЕ стр
Введение ………………………………………………………………….4.
Гидравлические вяжущие вещества ……………………………………….5.
1. Испытание цементов ……………………………………………………..8.
1.1. Лабораторная работа №1
Определение тонкости помола ……………………………………………..8.
1.2. Лабораторная работа №2
Определение нормальной густоты цементного теста …………………….10.
1.3. Лабораторная работа №3
Определение сроков схватывания …………………………………………13.
1.4. Лабораторная работа № 4
Определение марки цемента ……………………………………………….15.
Общее заключение …………………………………………………………..22.
Приложение А …………………………………………………………23.
Приложение Б ………………………………………………………….26.
Список используемой литературы …………………………………………..28.
ВВЕДЕНИЕ
Цель проведения данного комплекса лабораторных работ:
§ закрепление теоретических знаний по теме "Гидравлические вяжущие вещества";
§ освоение стандартных методов определения свойств портландцемента, его разновидностей и специальных видов цемента;
§ анализ и сопоставление полученных результатов с требованиями стандартов (ГОСТов, ТУ) и заключение о качестве испытуемого цемента.
Выполнение каждой лабораторной работы ведется в следующем порядке:
1. До начала занятий в лаборатории студенты изучают содержание работы по методическим указаниям и в специальной тетради составляют конспект отчета с необходимыми лабораторными журналами.
2. Испытания портландцемента (и других цементов) проводят в соответствии со стандартными методами.
3. Результаты испытаний заносят в подготовленный лабораторный журнал в табличной форме.
4. Сравнивают полученные данные с техническими условиями на материал и делают общие выводы о соответствии его качества стандарту по отдельным показателям и в целом.
5. Работа завершается составлением индивидуального отчета по теме и сдачей зачета или коллоквиума.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА
Гидравлическими называют вяжущие вещества, которые после затворения водой и предварительного твердения в среде влажного воздуха продолжают твердеть в воде, набирая прочность значительно большую, чем на воздухе.
К ним относятся: портландцемент и его разновидности: шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент, глиноземистый цемент, расширяющийся портландцемент и его разновидности, а также романцемент, гидравлическая известь, известково-шлаковые, известково-зольные, шлако-щелочные вяжущие.
Портландцемент - наиболее распространенный вид цемента. Получают его тонким измельчением клинкера с обязательной добавкой гипса (1,5 - 3,5 % от массы цемента в пересчете на S03); гипс вводят для регулирования сроков схватывания. Допускается введение в смесь активных минеральных добавок (до 20 %).
Клинкер в виде зерен размером до 40 мм получают обжигом до спекания (t = 1450 °С) сырьевой смеси, содержащей 75 - 78 % известняка и 22 - 25 % глины и обеспечивающей преобладание в нем силикатов кальция. Сырьевую смесь готовят мокрым или сухим способом. По мокрому способу сырьевые материалы измельчают и смешивают, добавляя воду (35 - 40 %). По сухому способу сырьевые компоненты в процессе измельчения и смешивания высушивают (влажность не более 2 %). Обжигают сырьевую смесь во вращающихся печах, полученный клинкер измельчают в трубных мельницах.
Качество портландцемента зависит от химического и минералогического состава клинкера. Химический состав характеризуется содержанием оксидов в клинкере:
• 62-68 % СаО ;
• 21-24 % SiO2;
• 4-8 % А12О3 ;
• 3 - 5 % Fе2Оз
Присутствие Мg0 и щелочных оксидов К20 и Nа20 нежелательно, так как они снижают качество цемента. Указанные выше оксиды спекаются при обжиге иобразуют следующие минералы портландцементного клинкера:
трехкальциевый силикат ЗСаО*SiO2 алит С3S - 45 - 60 %
двухкальциевый силикат 2СаО *SiO2 белит С2 S - 20 - 25 %
трехкальциевый алюминат ЗСаО*А1203, С3А - 4 - 12 %
четырехкальциевый алюмоферрит ЗСаО*А1203*Fе203, С3АF - 10 - 18 %
Портландцемент представляет собой тонкий порошок с истинной плотностью 3 - 3,2 г/см3, насыпной плотностью в рыхлом состоянии 900 - 3100 кг/м3, в уплотненном - 1400 - 1700 кг/м3, марки по прочности: 400, 500, 550, 600 (приложение А). Начало схватывания не ранее 45 минут, конец - не позднее 10 часов от начала затворения цемента водой.
Портландцемент применяют для изготовления монолитного и сборного бетона и железобетона, применяемого в надземных, подземных и подводных частях сооружении, в сооружениях, подверженных многократному попеременному воздействию воды и мороза.
С 01 января 2008 года все российские цементные заводы ОАО «ЕВРОЦЕМЕНТ груп» переходят на производство цемента по ГОСТ 31108-2003. Цементы со специальными требованиями (сульфатостойкие, нормированные и цементы для асбесто-шиферных изделий) будут производиться по действующим в настоящее время нормативным документам.
Одним из преимуществ стандарта ГОСТ 31108-2003 является его гармонизированность с европейским стандартом ЕN 197-1, который устанавливает единые для всех стран Евросоюза (ЕС) классификацию, технические требования и методы установления соответствия качества цементов требованиям стандарта.
Стандарт ГОСТ 31108-2003 не отменяет действующий в настоящее время ГОСТ 10178-85, который можно применять во всех случаях, если это технически и экономически целесообразно. Вместе с тем настоящий стандарт является перспективным для разработки новой нормативной документации в строительстве, базирующейся на характеристиках цементов, гармонизированных с требованиями ЕN 197-1. При переходе производства цемента на ГОСТ 31108-2003 возможно получать адекватную оценку качества цементов, выпускаемых в странах СНГ и ЕС.
Основные отличия ГОСТ 31108-2003 от действующего ГОСТ 10178-85 сводятся к следующему:
- вместо марок введены классы прочности на сжатие, аналогичные установленным ЕN 197-1;
- для цементов всех классов прочности, кроме требований к прочности в возрасте 28 сут, дополнительно установлены нормативы по прочности в возрасте двух суток, за исключением классов 22,5Н и 32,5Н, а для цементов классов 22,5Н и 32,5Н - в возрасте 7 сут;
- для всех классов прочности, кроме класса 22,5, введено разделение цементов по скорости твердения на нормальнотвердеющие и быстротвердеющие, что позволит минимизировать расход цемента в строительстве за счет его оптимального подбора по скорости твердения.
В связи с производством цемента по ГОСТ 31108-2003 изменятся обозначения цементов (приложение Б).
Свойства цементов, производимых по ГОСТ 31108-2003, определяются по ГОСТ 30744-2001 (ЕN 196-1).
Свойства цементов, производимых по ГОСТ 10178-85, определяются по ГОСТ 310.1 - ГОСТ 310.4, методики которых отражены в данных методических указаниях.
ИСПЫТАНИЕ ЦЕМЕНТОВ
Лабораторная работа № 1