Виды строительного гипса по скорости твердения

Вид гипса	Индекс	Сроки схватывания, мин
Начало, не ранее	Конец, не позднее
Быстротвердеющий Нормальнотвердеющий Медленнотвердеющий	А Б В		Не нормируется

В зависимости от степени помола различают виды гипсовых вяжущих, приведенные в табл. 5.3.

Таблица 5.3

Вид вяжущего	Индекс степени помола	Максимальный остаток на сите с размерами ячеек в свету 0,2 мм, % (не более)
Грубого помола Среднего помола Тонкого помола	I II III

Пример условного обозначения гипсового вяжущего с прочностью 5,2 МПа (52 кгс /см²), сроками схватывания: начало – 5 мин, конец – 9 мин и остатком на сите с размером ячеек в свету 0,2 мм – 9 %, т.е. вяжущего марки Г-5, быстротвердеющего, среднего помола: Г-5 А II.

5.1 Определение тонкости (степени) помола гипса

Сущность метода заключается в определении массы гипсового вяжущего, оставшегося при просеивании на сите с ячейками размером в свету 0,2 мм. Чем тоньше размолот гипс, тем короче сроки его схватывания и выше качество.

Приборы и материалы: сушильный шкаф, весы технические, сито с ячейками размером в свету 0,2 мм, установка для механического просеивания (см. рис. 5.1).

Методика проведения опыта

Тонкость помола определяют просеиванием через сито с ячейками размером 0,2 мм. Перед испытанием пробу гипса просушивают в сушильном шкафу в течении 1 ч при температуре 50–55 ^оС. Отвешивают с точностью до 0,1 г высушенную до постоянной массы и охлаждённую до комнатной температуры навеску массой 50 г. Навеску высыпают в сито с поддоном и, закрыв крышкой, просеивают в течение 5–7 мин. Просеивание считают законченным, если сквозь сито в течение 1 мин при ручном просеивании проходит не более 0,05 г вяжущего. Тонкость помола вычисляют с точностью до 0,1 % по остатку на сите, % первоначальной навески просеиваемой пробы. Результаты определений заносят в табл. 5.4.

Таблица 5.4

Навеска гипса m1, г	Остаток на сите m2, г	Тонкость помола	Индекс степени помола

Рис. 5.1.Прибор для механического просеивания гипса.

5.2 Определение стандартной консистенции (нормальной густоты) гипсового теста

Приборы и материалы: резиновая чаша, стекло диаметром 240 мм, прибор Суттарда, линейка, весы с разновесами, секундомер.

Рис. 5.2. Прибор Суттарда, для определения нормальной густоты гипсового теста: а, в – общий вид прибора; б – расплыв гипсового теста.

1 – металлический цилиндр; 2 – стеклянная пластина с концентрическими окружностями; 3 – расплыв гипсового теста нормальной густоты.

Методика проведения опыта

В чистую чашку, предварительно протертую тканью, вливают 150…250 мл воды. В воду в течение 2…5 с всыпают 300 г гипсового вяжущего. Массу перемешивают в течение 30 с. Цилиндр устанавливают в центре стекла, заполняют гипсовым тестом, а излишки срезают линейкой. Цилиндр и стекло предварительно протирают влажной тканью. Через 45 с, считая от начала засыпания гипсового вяжущего в воду, цилиндр очень быстро поднимают вертикально вверх и отводят в сторону. Диаметр расплыва измеряют непосредственно после поднятия цилиндра линейкой в двух перпендикулярных направлениях с погрешностью не более 5 мм.

Затем вычисляют среднее арифметическое значение. Если диаметр расплыва теста не соответствует (180 5) мм, испытания повторяют с измененной массой воды.

Результаты определений заносят в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Номер опыта	Масса гипса m2, г	Масса воды m1, г	Диаметр расплыва конуса, мм	Нормальная густота, НГ= m1 / m2, *100%

5.3 Определение сроков схватывания гипсового теста

В лаборатории сроки схватывания или время от начала затворения гипсового теста до начала и конца схватывания определяют с помощью стандартного прибора Вика.

Для определения сроков схватывания используют гипсовое тесто стандартной консистенции (нормальной густоты).

Приборы и материалы: секундомер, коническое кольцо, прибор Вика с массой подвижной части (300 2) г, пластинка размером 100×100 мм.

Рис. 5.3. Общий вид прибора Вика с металлическим и пластмассовым конусом: 1 – цилиндрический металлический стержень; 2 – обойма станины; 3 – стопорное устройство; 4 – указатель; 5 – шкала; 6 – пестик; 7 – игла.

Методика проведения опыта

Перед началом испытания проверяют свободное падение металлического стержня, чистоту иглы, положение стрелки, которая должна быть на нуле, если игла упирается в пластинку. Масса стержня с иглой составляет 300 г. Кольцо предварительно протертое и смазанное маслом, устанавливают на пластинку и заполняют тестом. Для удаления, попавшего в тесто воздуха кольцо с пластинкой 4–5 раз встряхивают. После этого излишки теста срезают линейкой, заполняют форму на пластинке и помещают на основание прибора Вика. Иглу устанавливают в такое положение, при котором ее конец касается поверхности гипсового теста, а затем иглу свободно опускают в кольцо с тестом. Погружают иглу в тесто через каждые 30 с.

Начало схватывания определяют числом минут, истекших с момента добавления вяжущего к воде до момента, когда свободно опущенная игла после погружения в тесто в первый раз не доходит до поверхности пластинки, а конец схватывания, – когда свободно опущенная игла погружается на глубину не более 1 мм.

Результаты заносят в табл. 5.6.

Таблица 5.6

Время затворения гипса водой τ1, ч (мин)	Время, когда игла не дошла до пластины, τ2, ч (мин)	Время, когда игла погружается в тесто не более чем на 1 мм, τ3, ч (мин)	Начало схватывания Nсхв= τ2- τ1	Конец схватывания Ксхв= τ3- τ1	Вид вяжущего

5.4 Определение марки гипса по пределу прочности на сжатие и изгиб.

Аппаратура: сферическая чаша, линейка, мерный цилиндр вместимостью 1 л, весы, форма с размерами 40×40×160 мм, прибор МИИ-100, пресс и металлические пластины для определения прочности образца при сжатии. Преимущество машины МИИ-100 – возможность непосредственного определения значения предела прочности по счетчику без дополнительных расчетов.

Рис.5.4. Испытательная машина МИИ-100 для определения предела прочности при изгибе. Схема машины МИИ-100: 1 — счетчик; 2 — тумблер; 3, 14 — рычаги; 4 – захват; 5 маховичок; 6 – станина; 7 - шкала; 8 — стрелка; 9 — амортизатор; 10 — контрольный груз; 11 – шайба; 12— винт; 13— коромысло; 15 — груз; 16 — ходовой винт; 17— направляющие; 18—регулятор: 19 — редуктор: 20 — хвостовик: 21 — электродвигатель

Методика проведения опыта

Для изготовления образцов берут пробу гипса массой 1,0 кг. Гипс в течение 5…10 с засыпают в чашу с водой, взятой в объеме, необходимом для получения теста стандартной консистенции. Смесь интенсивно перемешивают в течение 45 с и заливают в форму.

Внутреннюю поверхность формы предварительно слегка смачивают минеральным маслом. После заливки форму встряхивают 5 раз. Как только наступит начало схватывания, излишки гипсового теста снимают линейкой. Через (15 5) мин после конца схватывания образцы извлекают из формы, маркируют и хранят в помещении 2 ч. Через 2 ч образец устанавливают на опоры прибора МИИ-100 таким образом, чтобы те грани его, которые были горизонтальными при изготовлении, находились в вертикальном положении. Показания прибора МИИ-100 записывают в табл. 5.7.

Таблица 5.7

Навеска гипса m2, г	Масса воды mв, г	Продолжительность твердения, ч	Изгиб образца	Среднее
№1	№2	№3

Определение предела прочности при сжатии (марка гипса)

Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу помещают между двумя пластинами таким образом, чтобы грани пластин плотно прилегали к торцевой гладкой стенке образца. Образец вместе с пластинами подвергают сжатию на прессе. Время от начала равномерного нагружения образца до его разрушения, должно быть от 5 до 30 с. Предел прочности на сжатия одного образца определяют как частное от деления разрушающей нагрузки на рабочую площадь пластины, равную 25 см².

Рис. 5.5. Расположение металлических пластинок при испытании половинок балочек на сжатие.

Данные испытания заносят в табл. 5.8.

По результатам проведенных испытаний делают заключение о виде гипсового вяжущего по скорости твердения, степени помола, прочности и дают условное обозначение гипса.

Таблица 5.8

Общая площадь пластины F, см2	Разрушающая нагрузка, Н	Rсж, МПа	Марка гипса
P1	P2	P3	P4	P5	P6

Контрольные вопросы по лекционному курсу

1. Как получают гипс из сырья? Какие физические и химические процессы протекают при этом?

2. В чем различие технологий получения строительного гипса, высокопрочного гипса и ангидритовых вяжущих?

3. Какие физико-химические процессы протекают при твердении строительного и высокопрочного гипсов?

4. Что является сырьем для получения каустических магнезита и доломита?

5. Чем затворяют магнезиальные вяжущие и какие процессы происходят при их твердении?

Лабораторная работа № 6