Файл: Волков, М. И. Методы испытания строительных материалов учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 134
Скачиваний: 0
цементе свободной окиси кальция и может быть обнаружена путем кипячения образцов-лепешек, изготовленных из цемент ного теста нормальной густоты.
При наличии в цементном клинкере более 5% окиси магния испытание на равномерность изменения объема производят вы держиванием предварительно испытанных кипячением образцовлепешек в автоклаве. Избыток гипса в цементе можно опреде лить, выдерживая образцы в холодной воде, однако это испы тание стандартом не предусмотрено, так как содержание гипса ограничено максимально допустимым количеством SO3 (не бо лее 3,5%), при котором неравномерности изменения объема не возникает. Порядок испытания следующий.
1. Изготовить из цементного теста нормальной густоты |
че |
||
тыре образца-лепешки диаметром |
7— 8 см и толщиной |
в сере |
|
дине около 1 см. Для этого отвесить четыре навески теста |
по |
||
75 г и поместить каждую в виде шарика на стеклянную |
плас |
||
тинку, предварительно протертую |
машинным маслом. |
Затем |
поочередно встряхнуть каждую пластинку легким постукивани ем о стол до расплыва шарика в лепешку требуемого диаметра. Для получения острых краев и гладкой закругленной поверх ности лепешки заглаживают от наружных краев к центру но жом, смоченным водой. Приготовленные образцы-лепешки хра нят 24+2 ч в ванне с гидравлическим затвором (камера, насы щенная водяными парами) до испытания.
2. Через 24+2 ч после затворения четыре лепешки снять с пластинки и поместить в бачок с водой. Внутри бачка имеется съемная (рис. 31) решетчатая полка для лепешек, которая дол жна находиться на расстоянии не менее 2 см от дна бачка. Во да в бачке должна покрывать лепешки слоем 4— 6 см. За 30— 45 мин довести воду в бачке до кипения. Лепешки выдержать в кипящей воде в течение 4 ч, затем охладить в бачке, вынуть из бачка и осмотреть на предмет образования искривлений, трещин и др.
3.Предназначенные для испытания в автоклаве две лепеш ки, выдержавшие испытание кипячением в воде, поместить на решетку автоклава, который предварительно наполняется водой на 12—15%, при этом вода не должна покрывать лепешки. За тем закрыть крышку автоклава, закручивая поочередно проти воположные гайки. Включить электроподогрев автоклава при открытом клапане для выпуска воздуха. Воздушный клапан за крыть при появлении из него струи пара.
4.Поднять давление в автоклаве в течение 13Д—2 ч до 2± 0,5 МПа и поддерживать на этом уровне в течение 3 ч. Затем
подогрев автоклава выключить и с помощью клапана |
в течение |
||
1 ч давление снизить до |
нормального. После |
остывания авто |
|
клава открыть крышку и осмотреть лепешки. |
|
равномер |
|
Цемент считается соответствующим требованию |
|||
ности изменения объема, |
если на лицевой |
стороне лепешек, |
3 Зак. 506 |
65 |
подвергнутых кипячению или выдерживанию в автоклаве, не об наружится радиальных, доходящих до краев трещин или сетки мелких трещин, видимых невооруженным глазом, а также ка ких-либо искривлений и увеличения объема лепешки (рис. 32).
а)
Рис. 32. Цемент ные лепешки, вы державшие (а) и не выдержав шие (б) испыта ние на равномер ность изменения объема
Тонкость помола цемента в значительной мере обусловлива ет скорость схватывания цемента, водопотребность (нормаль ную густоту) и водоудерживающую способность, тепловыделе ние при твердении, а также нарастание прочности во времени. Тонкость помола характеризуют обычно остатком на сите с размерами ячеек в свету 0,080 мм, а также удельной поверх ностью порошка, определяемой на приборах различной кон струкции. Стандартом нормируется определение тонкости помо ла путем просеивания пробы цемента на ситах. Определение удельной поверхности относится к факультативным испытани ям. Порядок испытания следующий.
1. Навеску цемента в 50 г высушить в сушильном шкафу в течение 1 ч при температуре 105—1ЮСС.
2. Высыпать цемент на сито с размером отверстий 0,08Х Х0,08 мм (сито № 008) и просеять с помощью прибора для ме ханического просеивания в течение 5—7 мин. Затем снять до нышко и высыпать из него цемент, прошедший сквозь сито. 'Чтобы уменьшить забивание сетки при дальнейшем просеива-
66
нии, сетку надо прочищать с нижней стороны мягкой |
кистью. |
||||||
Затем вставить донышко и продолжать просеивание. Просеива |
|||||||
ние считают законченным, если при контрольном ручное просеи |
|||||||
вании на бумагу при снятом донышке в течение 1 мин проходит |
|||||||
сквозь сито не более 0,05 г цемента. |
с сеткой № 008 и выразить в>. |
||||||
3. |
Взвесить остаток на сите |
||||||
процентах к массе просеиваемой пробы. |
с отверстиями |
в свету |
|||||
Согласно стандарту, |
сквозь |
сито |
|||||
0,08X0,08 мм должно проходить не менее 85% |
массы |
пробы. |
|||||
О размере зерен цемента мельче 0,08 мм и их гранулометриче |
|||||||
ском составе можно судить по удельной поверхности цемента. |
|||||||
Механические свойства цемента определяют на образцах-ба- |
|||||||
лочках, |
изготовленных |
из цементного |
раствора |
состава |
1:3, |
||
Консистенция раствора характеризуется расплывом конуса |
на |
||||||
встряхивающем столике не менее 105—110 мм. |
|
|
|
Образцы-балочки размером 4X4X16 см испытывают на из гиб, а полученные после испытания на изгиб половинки балочек испытывают на сжатие.
Консистенцию цементного раствора рекомендуется опреде лять в такой последовательности.
1.Отвесить 1500 г Вольского нормального . песка (ГОСТ 6139—70) и 500 г цемента, «высыпать их в сферическую чашу и, перемешать в течение 1 мин.
2.Сделав в центре сухой смеси лунку, влить 200 г воды- (В/Ц-04) и после того, как вода впитается, еще раз переме
шать смесь в течение 1 мин.
3. |
Перенести раствор в мешалку |
и перемешать в течение |
2,5 мин (20 оборотов чаши мешалки) |
(рис. 33). |
|
4. |
По окончании перемешивания |
заполнить раствором в |
два приема слоями равной толщины форму-конус, установлен ную в центре стеклянного диска встряхивающего столика. Внут ренняя поверхность конуса и диск столика перед испытанием должны быть слегка увлажнены (рис. 34).
5.Раствор следует уплотнять послойно металлической шты ковкой диаметром 20 мм и высотой НО мм: нижний слой — 15 раз, верхний— 10 раз. Избыток раствора срезать ножом и мед ленно снять конус в вертикальном направлении.
6.Произвести встряхивание столика 30 раз в течение при мерно 30 сек и измерить расплыв конуса по нижнему основанию штангенциркулем в двух взаимно перпендикулярных направле
ниях. |
Если расплыв раствора окажется ниже |
105 мм, то |
надо |
приготовить новую пробу раствора, увеличив |
количество |
воды затворения так, чтобы расплыв конуса находился в преде лах 106—ПО мм. Потребное количество воды, выраженное в ви де водоцементного отношения (ВЩ), принимают для приготов-
,ления раствора, используемого при изготовлении образцов-ба- лочек.
3* Зак. 506 |
67 |
Рис. 33. Мешалка для перемета- |
Рис. 34. Встряхивающий столик |
|
вания цементного раствора |
/ — чугунная станяма; 2 —вал; 3 — кула- |
|
/ — стаінина; 2 — чаша: |
3 — серьга; |
Ч0ІЧ ^ 0СЬІ ^ горизонтальный диск |
4 — валик
520
ш
т .
|
520 |
Рис. 35. Форма для изготов |
Рис. 36. Лабораторная ви&роплэ- |
ления образцов-балочек |
щадка |
Порядок изготовления образцов-балочек следующий. |
|
1. Приготовить раствор |
так же, как и в предыдущем испы |
тании, при содержании воды, соответствующем расплыву кону
са 105—1 IG мм.
2. Собранную форму с насадкой (рис. 35), предварительно смазанную машинным маслом по внутренней поверхности и густой смазкой (солидолом) на стыках, закрепить на вибропло щадке (рис. 36) с амплитудой колебания 0,35 мм и частотой ко лебания 3000±200 в 1 мин.
3. Наполнить формы приблизительно на 1 см раствором и включить вибрационную площадку, затем в течение 2 мин виб рации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями
«8
окончательно заполнить раствором. По истечении 3 мин (от на чала вибрации) уплотнение образцов заканчивают. Форму снять с виброплощадки, срезать ножом, смоченным в воде, из лишек раствора, зачистить поверхность образцов вровень с кра ями формы и промаркировать каждый образец.
4.Образцы в формах поместить на 24+2 ч в ванну с гидрав лическим затвором.
5.Через 24 ч образцы осторожно освободить от формы и по местить в ванну с водой в горизонтальном положении таким об
разом, чтобы они не’ соприкасались друг с другом. Объем |
воды |
||
в ваннах для хранения образцов |
должен в 4 раза |
превышать |
|
объем образцов; при этом воду необходимо менять через |
каж |
||
дые 14 дней. |
24 ч достаточной |
прочности, |
|
Образцы, не достигшие через |
разрешается вынимать из форм через 48 ч с указанием в рабо чем журнале сроков хранения.
6.По истечении срока хранения вынуть из воды три образца
ине позднее чем через 10 мин испытать их. Непосредственно пе ред испытанием образцы надо насухо вытереть. Для определе
ния марки цемента образцы-балочки испытывают через 28 дней с момента изготовления.
Предел прочности при изгибе рекомендуется определять ' в такой последовательности.
1. Установить образец-балочку на опоры изгибающего уст ройства таким образом, чтобы грани его, которые были гори зонтальными при изготовлении, находились в вертикальном по ложении. Расстояние между центрами опорных валиков 100 мм.
Образцы испытывают на изгиб с помощью прибора типа МиХаэлиса или автоматического прибора МИИ-100 (рис. 37, 38). При использовании рычажного прибора типа Михаэлиса предварительно должны быть проверены правильность положе ния призм прибора в опорах и равновесие прибора без ведерка (верхняя грань верхнего рычага должна совпадать с чертой или стрелкой на скобе).
2.После закрепления образца поднять верхний рычаг с по мощью установочного винта прибора на такую высоту, чтобы в момент излома образца рычаг находился, по возможности, бли же к положению равновесия.
Образец нагружают дробью, поступающей в ведерко (100+ ±10 гісек). Массу ведерка с дробью в момент излома образца измеряют с точностью до 10 г.
3.Вычислить предел прочности при изгибе (би) в Па по формуле
где Р — масса ведерка |
с дробью в кг; |
I — расстояние |
между опорами в |
см; Ь— ширина образца в |
см; h — высота |
образца в см; |
К— коэффициент, |
определяемый соотношением плеч рычагов прибора.
69
Рис. 37. Рычажный прибор Михаэлиса |
Рис. 38. Испытательная |
ма |
|
|
шина МИИ-100 |
|
|
|
/ — станина; |
2 — кожух; 3 — под- |
|
|
веска; 4 — ви«т; 5 — счетчик; |
6 — |
|
|
указатель; |
7 — шкала; 8 — балан |
|
|
сир; 9 — арретир |
|
О )
Рис. 39. Пластинки для раз мещения образца (а) и схема положения образца при испы тании на сжатие (б)
1 |
— нижняя |
плита |
пресса; 2 — по |
ловинка |
балочки; |
3 — пластинки; |
|
4 |
— верхняя плита пресса |
Для балочки размером 4X4X16 см при расстоянии между опора,ми 10 см и соотношении плеч рычагов 1:50 расчетная фор мула принимает вид:
СТИ= 11,7 Р.
Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее ариф метическое из двух наибольших результатов испытания трех об разцов.
Предел прочности при сжатии рекомендуется определять в такой последовательности.
1. Поместить каждую половинку балочки между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к продольным стенкам формы,находи лись на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно при
легали к торцовой гладкой стенке образца |
(рис. 39) (пластин |
|
ки размером 4X6,25 см). |
с пластинками) |
на |
2. Испытать на сжатие образец (вместе |
||
прессе. Скорость подачи нагрузки должна составлять |
2 + |
|
±0,5 МПа в 1 сек. |
|
|
70