Определение консистенции цементного раствора

Рабочая площадь пластинки, см²

Показания манометра пресса

Разрушающая нагрузка, кН

Предел прочности при сжатии, МПа

Для этого отвешивают 1500г песка и 500г цемента, высыпают их в сферическую чашу, смоченную водой, и перемешивают цемент с песком лопаткой в течение 1 минуты. Затем в центре сухой смеси делают лунку и вливают в нее 200г воды (В/Ц=0,4). После того, как вода впитается, еще раз перемешивают смесь в течении 1 минуты. Затем раствор переносят в механический смеситель, где его перемешивают в течение 2,5 минут. По окончании перемешивания определяют консистенцию цементного раствора. Для этого используют встряхивающий столик и металлическую форму-конус.

Перед укладкой смеси в конус внутреннюю поверхность его и стеклянный диск слегка увлажняют. Растворную смесь укладывают в форму-конус двумя слоями равной толщины. Каждый слой уплотняют металлической штыковкой. Нижний слой штыкуют 15 раз, а верхний - 10 раз. Во время укладки и уплотнения раствора конус прижимают рукой к стеклянному диску. Излишек раствора срезают ножом и форму-конус медленно поднимают. Вращая рукоятку маховика, встряхивают столик 30 раз в течение 30с, при этом конус цементного раствора расплывается. При помощи штангенциркуля или стальной линейки измеряют расплыв конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Консистенцию раствора считают нормальной, если расплыв конуса оказался равным 106-115мм. При меньшем расплыве раствор приготавливают заново, несколько увеличив количество воды затворения. Результаты опыта оформляют в виде таблицы №14.

Таблица №14. Определение консистенции цементного раствора

Наименование показателей	Определение

Масса цемента, г
Масса песка, г
Продолжительность перемешивания цемента с песком, мин
Масса воды, г
В/Ц
Продолжительность перемешивания раствора вручную, мин
Продолжительность перемешивания раствора в мешалке
Количество штыкований нижнего слоя раствора
Количество штыкований верхнего слоя раствора
Количество встряхиваний на столике

Водопотребность раствора выражают в виде водоцементного отношения; его значение записывают в журнал и в дальнейшем пользуются при приготовлении раствора для образцов - балочек.

Изготовление образцов-балочек из цементно-песчанного раствора состава 1:3

Образцы - балочки формуют в трехгнездных металлических формах. Форму тщательно собирают, внутреннюю поверхность стенок и поддона слегка смазывают машинным маслом. Цементный раствор нормальной консистенции для изготовления трех образцов-балочек приготовляют по той же методике, что и для определения нормальной густоты раствора. Подготовленную форму с насадкой прочно закрепляют на стандартной виброплощадке, создающей вертикальные колебания с амплитудой 0,35мм и частотой 2800-3000 колебаний в минуту. Готовый раствор укладывают в гнезда-формы (слоями приблизительно 1) см и включают виброплощадку. Затем в течение 2 минут вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 минут уплотнения виброплощадку выключают и снимают форму. Смоченным водой ножом срезают излишки раствора, зачищают поверхность образцов вровень с краями формы и маркируют образцы.

Готовые образцы в формах хранят в ванне с гидравлическим затвором в течение 24±2 часа. Затем их осторожно расформовывают и укладывают в горизонтальном положении в ванну с водой, где хранят до момента испытаний. Образцы в воде не должны соприкасаться между собой. Необходимо, чтобы объем воды в сосуде для хранения образцов был в четыре раза больше объема образцов. Температуру воды в ванне постоянно поддерживают 20±2^оС. Для определения марки цемента образцы-балочки через 28 суток с момента их изготовления испытывают на изгиб, а затем каждую из полученных половинок – на сжатие.

Испытание на изгиб [[9]]производят на прессе гидравлическом ПГМ-100МГ4. Машина снабжена счетчиком, который автоматически, в зависимости от положения груза, показывает напряжение в балочке в данный момент испытания. В момент разрушения на счетчике остается показание предела прочности при изгибе. Предел прочности образцов цементного раствора при изгибе вычисляют как среднее арифметическое из двух наибольших результатов испытания трех образцов-балочек.

Испытание на сжатие половинок балочек производят на гидравлическом прессе. Для передачи нагрузки на половинки балочек применяют плоские стальные шлифованные пластинки размером 40х62,5 мм (площадь 25 см²). Каждую половинку балочки помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к продольным стенкам формы, совпадали с рабочими поверхностями пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой стенке образца (рис. 11). При испытании образца на сжатие скорость увеличения нагрузки должна быть около 5 кН/с.

а) б)

Рис. 11.Схема испытания образцов-балочек: а) - на изгиб; б) - на сжатие

Предел прочности при сжатии R_сж, МПа, каждого образца вычисляют по формуле:

где P – разрушающая нагрузка, кН;

S – площадь грани, см².

Предел прочности при сжатии образцов, изготовленных из испытываемого цементного раствора, вычисляют как среднее арифметическое четырех наибольших результатов шести испытанных образцов.

Предел прочности при осевом сжатии половинок балочек, испытанных в возрасте 28 суток, называют активностью цемента.

После проведения лабораторных испытаний цемента оценивают его качество и по активности устанавливают марку или класс цемента в соответствии со стандартами. Результаты опыта оформить в виде таблицы №15.

Таблица №15. Результаты испытания образцов-балочек на сжатие

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое цемент? Как классифицируют цемент по назначению?

2. Приведите виды цемента по вещественному составу и опишите его основные компоненты.

3. Перечислите основные требования к материалам при производстве цемента.

4. Как влияют добавки на свойства цемента?

5. Что такое портландцемент? Основные минералы клинкера портландцемента.

6. Как влияет на свойства портландцемента различное соотношение минералов клинкера?

7. Опишите методику определения тонкости помола цемента.

8. Что такое нормальная густота цементного теста? Как ее определяют?

9. Как определяют равномерность изменения объема цементного теста?

10. Укажите причину возникновения неравномерности изменения объема цементного теста при твердении.

11. Опишите методику определения нормальной густоты цементно-песчаного раствора.

12. Как изготавливаются и в каких условиях выдерживаются образцы перед определением марка цемента по прочности?

13. Опишите методику определения предела прочности на изгиб и сжатие цементных образцов.

Список литературы

[1]. Юдина Л.В. Испытание и исследование строительных материалов: Учебное пособие. – М.: Издв-во АСВ, 2010. – 232с.

[2]. Попов К.Н. Каддо М.Б Строительные материалы и изделия. Изд–ие перераб. и доп. – М.: Высшая шк., 2006 – 439с.

[3]. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Строительное материаловедение. – М.: Инфра-Инженерия, 2013 – 832 с.

[4]. ГОСТ 9179-77. Известь строительная. Технические условия[Текст]. – Взамен ГОСТ 9179-70; введен 1979-01-01- М.:Госстрой России, 1989.

[5]. ГОСТ 22688-77. Известь строительная. Методы испытаний [Текст]. – Взамен ГОСТ 9179-70; введен 1979-01-01- М.:Госстрой России, 1979.

[6]. Попов Л.Н., Попов Н.Л. Лабораторные работы по дисциплине «Строительные материалы и изделия». Учебное пособие.- М: ИНФРА-М, 2003. - 219 с.

[7]. ГОСТ 125-79*. Вяжущие гипсовые. Технические условия [Текст]. – Взамен ГОСТ 125-70, ГОСТ 5.1845-73; введен 1980-07-01- М.: ИПК Издательство стандартов, 2002.

[8]. ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия [Текст]. – введен 2004-09-01- М.: ФГУП ЦППП, 2004.

[9]. ГОСТ 310.4-8. Цементы. Методы определения, предела прочности при изгибе и сжатии [Текст]. – Взамен ГОСТ 310.4-76; введен 1983-07-01- М.: ИПК Издательство стандартов, 2003.

Учебное издание

Методические указания по лабораторным работам по дисциплине «Строительные материалы» для студентов всех форм обучения по направлению «Строительство»

Составители

кандидат технических наук, доцент Плеханова Т.А.

кандидат технических наук, доцент Полянских И.С.

кандидат технических наук, профессор Юдина Л.В.

ассистент Гордина А.Ф.

В редакции составителей

Корректор

Подписано в печать 00.04.08. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 50 экз. Заказ № 55

Издательство Ижевского государственного технического университета имени М.Т. Калашникова

Отпечатано в типографии Издательства ИжГТУ