Определение равномерности изменения объема

При твердении вяжущих веществ всегда имеет место некоторое изменение объема. Если изменение их объема невелико и протекает равномерно, оно не вызывает вредных последствий в виде появления трещин или разрушений. Если же изменение объема вызывает такие внутренние напряжения, которые приводят к появлению трещин и даже к разру­шению затвердевшего цементного камня, такой цемент нельзя применять в строительстве. Чаще всего неравномерность изменения объема твердею­щего цемента обусловливается повышенным содержанием в цементе оксидов кальция и магния в свободном виде.

По ГОСТ 310.3 равномерность изменения объема твердеющего цемента определяется путем трехчасового кипячения лепешек суточ­ного возраста из цементного теста нормальной густоты.

Для кипячения лепешек рекомендуется применять специ­альный бачок с регулятором уровня воды. Внутри бачка по­мещают съемную решетчатую полку для лепешек, которая находится на расстоянии не менее 5 см от дна бачка. Уровень воды в бачке должен перекрывать лепешки на 4–6 см в те­чение всего времени кипячения. Бачок с водой нагревают на любом нагревательном приборе, обеспечивающем доведение воды в бачке до кипения за 30–45 мин.

Для испытания на равномерность изменения объема це­мента готовят тесто нормальной густоты.

Две навески теста массой 75 г каждая, приготовленные в виде шариков, помещают на предварительно протертые ма­шинным маслом стеклянные пластинки. Производят встряхи­вание пластинки до превращения шариков в лепешки диамет­ром 7–8 см и толщиной в середине около 1 см. Лепешки за­глаживают смоченным водой ножом от наружных краев к центру до образования острых краев и гладкой закруглен­ной поверхности.

По истечении времени хранения лепешки вынимают из ванны, снимают с пластинок и помещают в бачок с водой на решетку. Воду в бачке доводят до кипения, которое поддер­живают в течение 3 ч, после чего лепешки в бачке охлажда­ют и производят их внешний осмотр немедленно после извлечения из воды.

Цемент признается доброкачественным, если на лицевой стороне лепешек, подвергнутых испытанию, не обнаруживает­ся радиальных трещин, доходящих до краев, или сетки мел­ких трещин, видимых невооруженным глазом или в лупу, а также каких-либо искривлений. Наличие по­следних устанавливается при помощи линейки, при­кладываемой к плоской поверхности лепешек. По­являющиеся иногда в первые сутки после их из­готовления трещины усыхания, не доходящие до краев лепешки, не явля­ются признаком недоброкачественности цемента.

По ГОСТ 30744 равномерность изменения объема цемента характеризуют величиной расширения образца из цементного теста нормальной густоты в кольце Ле-Шателье при кипячении.

Кольцо Ле-Шателье представляет собой разрезанный по образующей полый цилиндр с двумя индикаторными иглами, припаянными по обе стороны на одинаковом расстоянии от прорези. Кольцо должно быть изготовлено из латуни. Размеры кольца и индикаторных игл должны соответствовать указанным на рис. 4.2. Для облегчения расформовки кольцо может иметь скобы, припаянные с наружной стороны и расположенные выше индикаторных игл. Упругость кольца должна быть такой, чтобы под действием усилия, создаваемого грузом массой 300 г, приложенного в середине прорези кольца, как показано на рис. 4.2, расстояние между концами индикаторных игл увеличилось на 17,5±2,5 мм без постоянной деформации. Кольцо должно быть снабжено двумя стеклянными пластинками, размеры которых превышают диаметр кольца. На одну из пластинок устанавливают кольцо, вторую накладывают сверху. Масса верхней пластинки с дополнительным пригрузом должна быть не менее 75 г.

Рис. 4.2. Кольцо Ле-Шателье:

1 – кольцо с прорезью; 2 – индикаторная игла; 3 – пластинка; 4 – пригруз

Готовят цементное тесто нормальной густоты. Кольца устанавливают на пластинки и наполняют в один прием цементным тестом с избытком, но без уплотнения или вибрации. При заполнении колец исключают случайное раскрытие прорези осторожным сдавливанием кольца пальцами или резиновой лентой. Избыток цементного теста срезают ножом, протертым влажной тканью, вровень с краями кольца. Для одного испытания заполняют два кольца из одного замеса цементного теста.

Кольца, заполненные цементным тестом, накрывают; сверху устанавливают пригруз и помещают в камеру влажного хранения, где выдерживают в течение 24+0,5 ч. Допускается выдерживать кольца в воде в течение 24+0,5 ч при температуре 20±1 °С при условии получения одинаковых результатов.

После предварительного твердения кольца извлекают из камеры, измеряют штангенциркулем расстояние между концами индикаторных игл с точностью до 0,5 мм (начальное измерение), освобождают от пластинок и пригруза и помещают в бачок для кипячения индикаторными иглами вверх. Воду в бачке доводят до кипения за 30±5 мин и выдерживают кольца в кипящей воде в течение 180±5 мин. Уровень воды в бачке должен быть выше размещенных на подставке колец на 4–6 см в течение всего времени кипячения.

После окончания кипячения кольца извлекают из воды, дают им остыть до температуры помещения, после чего измеряют расстояние между концами индикаторных игл (конечное измерение).

Вычисляют разность между значениями конечного и начального измерений для каждого кольца.

За расширение образцов в кольце Ле-Шателье принимают среднеарифметическое значение результатов двух определений. Результат вычисления округляют до 0,5 мм.