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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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;

Ккоэффициент,

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