Дослід 1: Визначення нормальної густоти гіпсового тіста
Виконують за допомогою приладу Суттарда (мал.5.1.), що складається з металевого циліндра діаметром 50 мм і висотою 100 мм, металевої пластини розміром 250x250 мм із концентричними колами і скла.
Мал.5.1. Прилад Суттарда
Зважують навіску будівельного гіпсу масою 300 г. У сферичну чашу, попередньо протерту вологою ганчіркою, вливають воду в кількості____мл (вказаною викладачем). Потім, протягом 2...5 с, всипають навіску гіпсу і перемішують тісто протягом 30 с (час відраховується від початку змішування в'яжучого з водою). Заповнюють гіпсовим тістом циліндр прибору Суттарда. Надлишки тіста знімають металевою лінійкою. Циліндр різко піднімають на висоту 100...150 мм і відводять в бік. Діаметр розтікання гіпсового тіста вимірюють металевою лінійкою в двох перпендикулярних напрямках з точністю до 1 мм. Він повинен бути в діапазоні 175-185 мм. Якщо показники інші, іспит повторюють, змінюючи кількість води.
Результати іспитів заносять у таблицю 5.1.
Таблиця 5.1.
Результати визначення нормальної густоти гіпсового тіста
| № пп | Показники | Одиницівиміру | Результати іспитів | ||
| Навіска гіпсу | Г. | ||||
| Кількість води | мл. | ||||
| Діаметр розтікання | мм. |
Висновок:__________________________________________________________
Дослід 2: Визначення термінів тужавлення гіпсового тіста
Терміни тужавлення гіпсового тіста (початок і кінець) визначаються за допомогою приладу Віка з голкою (мал.5.2).
Мал.5.2. Прилад Віка з голкою
Початок: час від затворення гіпсу водою до моменту, коли голка(4) приладу Віка перший раз не дійде до дна кільця (3)на 1 мм. Кінець-час від затворення гіпсу водою до моменту, коли голка буде занурюватися в гіпсове тісто не більше ніж на 1 мм.
Зважують навіску будівельного гіпсу масою 300 г. У сферичній чашці готують тісто нормальної густоти (кількість води беруть з досліда 1). Наливають його в кільце приладу Віка, струшують, надлишок зрізують металевою лінійкою. Потім кільце поміщають на столик приладу, голку приводять у зіткнення з поверхнею тісту і опускають. Її опускають з інтервалом 30 с, переміщуючи кільце. Після кожного занурення голку протирають вологою тканиною. Результати заносять у таблицю 5.2 та використовуючи довідкові данні (п.5.1.) визначають вид гіпсу за термінами тужавлення.
Таблиця 5.2.
Результати визначення термінів тужавлення гіпсового тіста
| №пп | Показники | Одиниці виміру | Результати іспитів | ||
| Початок схоплювання | хв. | ||||
| Кінець схоплювання | хв. |
Висновок:__________________________________________________________
Дослід 3: Визначення марки гіпса
Беруть 1,2 кг гіпсу та змішують у сферичній чашці з водою для отримання тіста нормальної густоти. Заливають його в змазану маслом форму для зразків-балочок. Надлишки тіста зрізують металевою лопаткою та вирівнюють поверхню. Через 2 години витягають з форм зразки-балочки, розміром 40x40x160 мм та поміщають у сушильну шафу з температурою (50+5)°С на 24 години.
Потім визначають для балочок межу міцності при вигині та при стиску. Межу міцності при вигині визначають на приладі МИИ-100, одиниці виміру кг/см2.
Потім визначають міцність при стиску. Для цього визначають площу зразка, до якої буде прикладене руйнівне навантаження (S) і величину руйнівного навантаження (F).
Руйнівне навантаження (F), визначається на гідравлічному пресі Р-10. Для цього зразок з металевими пластинками (площею S=25см2), поміщають на нижню плиту преса в центрі і прикладають навантаження. При руйнуванні зразка фіксують кількість поділок на яких зупинилася стрілка манометра при руйнуванні зразка(n)і ціну поділки манометра преса (f). Межа міцності при стиску (кг/см2 чи МПа) визначається за формулою:
Rст=F/S=n·f/S (5.1)
де: F – руйнівне навантаження,Н,Па;S– площа зразка, до якої прикладене навантаження, см2; n–кількість поділок на яких зупинилася стрілка манометра при руйнуванні зразка; f– ціна поділки манометра преса;
Потім обчислюють середнє арифметичне значення міцності при вигині і при стиску, результати заносять в таблицю 5.3.У залежності від межі міцності при стиску і, з урахуванням міцності при вигині, та довідковим даним (табл.5.5) призначают марку гіпсу.
Таблиця 5.3
Результати визначення марки гіпса
| № пп | Показники | Один. вимір. | Результати іспитів | ||
| Межа міцності при згині | кг/см2 | ||||
| Межа міцності при стиску | кг/см2 | ||||
| Марка гіпсу |
Висновок:_____________________________________________________________
Довідкові данні:
5.1. Терміни тужавлення гіпсових в'яжучих, в залежності від групи, повинні відповідати значенням, наведеним у таблиці.
Таблиця 5.4.
Види гіпсу в залежності від термінів тужавлення
| Група в'яжучого | Індекс терміну тверднення | Термін тужавлення, хв. | |
| початок, не раніше | кінець, не пізніше | ||
| Швидкого тверднення | А | ||
| Нормального тверднення | Б | ||
| Повільного тверднення | В | Не нормується |
5.2.Марка гіпса встановлюеться по показникам міцності при стиску і вигині, а також данних таблиці 5.5.
Таблиця5.5.
Марка гіпсу в залежності від міцності на стиск і вигин
| Марка в'яжучого | Границя міцності зразків-балочок, МПа | |
| при стиску | при вигині | |
| Г-2 | 1,2 | |
| Г-3 | 1,8 | |
| Г-4 | 2,0 | |
| Г-5 | 2,5 | |
| Г-6 | 3,0 | |
| Г-7 | 3,5 | |
| Г-8 | 3,85 | |
| Г-9 | 4,2 | |
| Г-10 | 4,5 | |
| Г-13 | 5,5 | |
| Г-16 | 6,0 | |
| Г-19 | 6,5 | |
| Г-22 | 7,0 | |
| Г-25 | 8,0 |
Запитання для самоперевірки:
1.Що таке повітряні в'яжучі речовини?
2.Які є різновиди гіпсових в'яжучих речовин?
3.Яка сировина застосовується для виробництва гіпсових в'яжучих?
4.Які процеси відбуваються при змішуванні гіпсу з водою?
5.Що таке водопотреба і на які властивості матеріалу вона впливає?
6.Які добавки використовуються для регулювання термінів
тужавлення будівельного гіпсу?
7.Які фізико-механічні властивості мають вироби на основі будівельного гіпсу?
8.Що таке марка гіпсу?
9.Для чого застосовуються гіпсові в'яжучі?
Лабораторна робота № 6
Тема: “ВИЗНАЧЕННЯ ЯКОСТІ БУДІВЕЛЬНОГО ВАПНА”
Мета: Ознайомитися з вимогами державного стандарту ДСТУ Б В.2.7-90-99 “Вапно будівельне. Технічні умови”. Навчитися визначати основні властивості повітряного вапна.
Обладнання та матеріали:
Негашене грудкове вапно, технічні ваги, фарфорова ступка з товкачиком, штатив з скляною градуйованою трубкою, скляні колби, термометри на 100 °С з поділкою 1 °С, калориметр, розчин фенолфталеїну, 1-н розчин соляної кислоти, дистильована вода.
Дослід 1: Визначення сумарного вмісту активних оксидів кальцію і магнію у кальцієвому вапні.
Наважку негашеного вапна масою 1 г поміщають в конічну колбу місткістю 250 мл., наливають 150 мл. дистильованої води. Добавляють 3-5 скляних бус. Закривають скляною воронкою і нагрівають до температури 90-100оС. Розчин охолоджують до температури 20-30°С і добавляють 2-3 каплі 1%-ного спиртового розчину фенолфталеїну. Повільно титрують, при постійному збовтуванні 1-Н розчином соляної кислоти до повного знебарвлення розчину. Титрування вважають закінченим, якщо протягом 8 хв. при періодичному збовтуванні розчин залишиться безбарвним. Визначають об’єм розчину 1-Н соляної кислоти, який витрачений на титрування (V), мл.
Вміст активних оксидів кальцію і магнію (А) вираховують за формулою:
(6.1)
де: V - об’єм розчину 1-Н соляної кислоти, який витрачений на титрування, мл; ТCаO = 0,028 - титр 1-Н розчину соляної кислоти; m - маса наважки вапна, г.
Результати вимірювань заносять в таблицю 6.1.
Таблиця 6.1.
Результати визначення сумарного вмісту активних оксидів кальцію та магнію у кальцієвому вапні
| № п/п | Найменування | Умовні позна-чення | Один. вимір. | Результати дослідів | ||
| позначення | 1-го | 2-го ’ | 3-го | |||
| Маса наважки вапна | m | г. | ||||
| Кількість 1-Н розчину соляної кислоти | V | мл. | ||||
| Титр 1-Н розчину соляної кислоти | ТCаO | г. | ||||
| Вміст активних CaO+ MgO |  | % | ||||
| Сорт вапна (А) | % |
Використовуючи довідкові данні (табл. 6.6.) визначають сорт вапна в залеж-ності від вмісту CaO+ MgO.
Висновок:_______________________________________________________________
Дослід 2: Визначення температури і часу гашення вапна
Для визначення температури та часу гашення вапна використовують калориметр (мал.6.1.)
Масу наважки вапна, в граммах, розраховують за формулою:
G=1000/A (6.2)
де: А-вміст активних оксидів кальцію і магнію у вапні, %.
Вливають у калориметр 25 мл. води з температурою 20 °С, всипають вапно і перемішують дерев’яною паличкою. Калориметр закривають корком із встановленим в ньому термометром. Ртутна кулька термометра повинна бути повністю занурена у суміш. Проводять заміри температури суміші через кожну хвилину, починаючи з моменту змішування вапна з водою. Визначення вважається закінченим, коли протягом 4 хвилин температура підвищується не більше ніж на 1 °С.
Мал.6.1.Калориметр
Результати випробувань заносять в таблицю 6.2.
Таблиця 6.2
Результати визначення температури і часу гашення вапна
| Тривалість гідратації, хв. | |||||||||||||||
| Температура, °С |
За результатами випробувань будується графік залежності температури, від тривалості гідратації (мал.6.2)
Мал.6.2. Залежність температури гашення від тривалості гідратації
На основі графіка визначають час і температуру гашення вапна. За час гашення приймають час з моменту змішування компонентів, до початку періоду, коли збільшення температури не перевищує 0,25 °С за хвилину. За температуру гашення приймається максимальна температура суміші, що зафіксована під час проведення досліду. Використовуючи данні досліду і довідкові ( п.6.2 табл. 6.7.) визначають вид вапна в залежності від часу і температури гашення.
Висновок:_______________________________________________________________Дослід 3: Визначення вмісту непогашених зерен
У металевий посуд, циліндричної форми, місткістю 8-10 л наливають 3,5-4 л води,нагрітої до температури 85-90°С, та всипають 1000 г (М) вапна при безперервному перемішуванні до закінчення інтенсивного виділення пари. Посуд з вапняним тістом, що утворилося, закривають кришкою і витримують 2 години. Потім тісто розбавляють холодною водою до консистенції вапняного молока і промивають на ситі з сіткою № 063, легенько розтираючи м’які кусочки плоским кінцем скляної палички. Залишок на ситі висушують при температурі 140-150°С до постійної маси та зважують ( 
Результати досліджень заносять в таблицю 6.3.Вміст непогашених зерен (Н.З.) в відсотках вираховують за формулою:
(6.3)
де: m - залишок на ситі після висушування, г;М- маса наважки вапна, М=1000 г;
Таблиця 6.3
Результати визначення вмісту непогашених зерен
| № п/п | Показники |
| Один. вимір. | Результати дослідів | ||
| позначення | 1-го | 2-го | 3-го | |||
| Маса наважки вапна до гашення | М | г. | ||||
| Маса залишку зерен, що не погасились | m | г. | ||||
| Вміст зерен, що не погасились |  | % | ||||
| Середній вміст зерен, що не погасились |  | % |
Використовуючи данні досліду і довідкові (табл. 6.6.) визначають сорт вапна.
Висновок:____________________________________________________________