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: 136
Скачиваний: 0
3. |
Вычислить предел прочности при сжатии отдельного |
об |
|
разца |
как частное от деления величины |
разрушающего |
груза |
(в Н) |
на площадь пластинки (в см2), т. |
е. на 25 см2. |
|
Предел прочности при сжатии образцов вычислить как сред нее арифметическое из четырех наибольших показателей, полу ченных при испытании шести образцов.
4. Определить марку цемента по пределу прочности при из гибе образцов балочек 4X4X16 см-я сжатии их половинок, из готовленных из раствора состава 1:3, выдержанных в воде и ис
пытанных через 28 дней |
с момента |
изготовления. |
По |
ГОСТ |
||||||||
10178—(62 и дополнению № 2 |
к ГОСТ |
10178—62 цементы делят |
||||||||||
на марки (табл. 24). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц |
а. 24 |
|
|
|
Предел прочности при изги |
Предел прочности при сжа |
|||||||||
|
|
бе через 28 суток в МПа, |
|
тии через 28 суток в МПа, |
||||||||
Цемент |
|
не менее для марок |
|
|
не менее для марок |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 300 400 500 600 |
200 |
зоо |
400 |
S00 |
600 |
|||||
Портландцемент |
_ |
4,5 |
5,5 |
6 |
|
6,5 |
_ |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
Гидрофобный |
порт |
_ |
|
|
|
|
_ |
_ |
|
|
_ |
__ |
ландцемент ................. |
4,5 |
5,5 |
|
|
30 |
40 |
||||||
Пластифицирован - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ный портландцемент . |
|
4,5 |
5,5 |
6 |
|
|
— |
30 |
40 |
50 |
— |
|
Сульфатостойкий |
|
|
|
|
|
— |
— |
— |
|
|
|
|
портландцемент . . . |
— |
— |
5,5 |
— |
|
40 |
— |
— |
||||
Шлакопортландце- |
3,5 |
4,5 |
5,5 |
|
|
— |
|
30 |
40 |
50 |
■--- |
|
м е н т ............................. |
6 |
|
2 0 |
|||||||||
Пуццолановый порт- |
3,5 |
4,5 |
5,5 |
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
ландцемент .................... |
— |
|
— |
2 0 |
40 |
— |
--- . |
|||||
Цементные заводы испытывают каждую отгружаемую |
пар |
|||||||||||
тию цемента, |
определяя |
прочность |
на |
изгиб |
и сжатие |
|
стан |
|||||
дартных образцов |
через 3, 7 и 28 суток |
твердения для |
порт |
ландцемента, через 7 и 28 суток твердения для шлакопортланд цемента и пуццоланового портландцемента и через 3 и 28 суток твердения для быстротвердеющих портландцемента и шлако портландцемента. Заводы отгружают цемент с указанием окон чательной (гарантийной) марки цемента по результатам испы таний образцов в одно-, трех или семисуточном возрасте.
При контрольной проверке цементов допускается отклонение показателей прочности образцов 28-суточного возраста до 5% ниже марочной прочности, указанной в паспорте.
Прочность образцов 28-суточного возраста в кгсісм2 назы вают активностью цемента, которая может отличаться от марки в зависимости от сроков и условий хранения цемента с момента отгрузки заводом.
71
Особенности испытания разновидностей цементов |
|
||
Пластифицированный портландцемент. |
Раствор, |
приготовленный из пла |
|
стифицированного |
портландцемента и нормального |
песка состава I :3 при |
|
В/Ц = 0,4, должен |
обладать пластичностью, |
при которой расплыв образца в |
виде конуса из этого раствора после 30 встряхиваний на встряхивающем сто лике составлял бы не менее 126 мм.
Гидрофобный портландцемент. Гидрофобность цемента определяют, нано ся на слой цемента (5— 10 г) несколько капель воды. Вода не должна впи тываться цементом меньше чем за 5 мин.
Сульфатостойкий портландцемент, сульфатостойкий пуццолановый порт ландцемент и портландцемент с умеренной экзотермией. Кроме обычных ис пытаний для цементов определяют минералогический состав клинкера, кото рый должен соответствовать требованиям, указанным в табл. 25.
|
|
|
|
|
|
|
. Т а б л и ц а 25 |
||
|
|
|
Содержание в % (не более) клинкерообразующих минера |
||||||
|
|
|
|
|
|
лов |
|
|
|
|
Портландцемент |
|
|
|
|
|
ЗСаО-АПОз и 4СаОХ |
||
|
|
|
|
ЗСаО- S i0 2 |
ЗСаОАЦОз |
||||
|
|
|
|
|
X A l2Ö3-Fe20 3 |
||||
Сульфатостойкий . . . |
|
50 |
|
5 |
|
22 |
|||
Сульфатостойкий |
пуц- |
Не |
нормируется |
|
Не |
нормируется |
|||
цолановый ......................... |
8 |
||||||||
С |
умеренной экзотер- |
|
50 |
|
|
|
То |
же |
|
мией .................................. |
|
|
8 |
|
|||||
Минералогический состав клинкера может быть рассчитан по результатам |
|||||||||
химического анализа |
(ГОСТ 5382—65) по формулам: |
|
|
|
|||||
|
3 C a 0 S i0 2 |
= 4,07 (CaO — СаОсв) — (7,6 (Si02 — S i02cB) + |
|
||||||
|
|
+ |
6,7 А12 0 3 |
+ 1,42 Fe2 0 3]; |
|
|
|
||
|
3 CaO • Диод = |
2,65 |
(Al2 0 3 — 0,64 Fe20 3) ; |
|
|
|
|||
|
|
4 Ca0 |
Al20 3 Fe2 0 3 = 3,04 Fe2 0 3, |
|
|
|
|||
где CaO, S i02, A120 3, Fe2 0 3 — содержание |
окислов в % |
массы |
цемента; |
||||||
С а О |
с в — содержание |
свободной |
извести, обычно не превышающее |
0,5— 1 %; |
|||||
SiOn |
— содержание свободного кремнезема в %. |
|
< |
|
|||||
|
с в |
( |
|
|
|
|
|
|
|
Глиноземистый цемент. Марку цемента определяют как предел прочности |
|||||||||
при |
изгибе образцов-балочек размером 4X4X16 см и сжатии |
их половинок |
из раствора состава 1 : 3 и испытанных в возрасте 3 суток. Предел прочно сти при сжатии половинок образцов-балочек через 28 суток должен быть не менее чем через 3 суток твердения. Предел прочности при изгибе образцовбалочек через 28 суток может быть ниже прочности образцов, испытанных на 3-я сутки, но не меньше чем на 10%.
Приготовленные для испытания образцы лепешек и балочек в форме вы держивают в ванне с гидравлическим затвором 6 ч. Через 24+2 ч с момента
изготовления образцы вынимают из форм и хранят в воде до испытания. Предел прочности образцов-балочек при изгибе и «х половинок при сжа
тии глиноземистого цемента должны быть не ниже указанных в ГОСТ 969—66 (табл. 26).
72
I
Т а б л и ц а 26
|
|
Предел прочности |
в МПа, |
не менее |
|
Марка глиноземистого |
при |
сжатии |
|
при |
изгибе |
ц е |
|
|
|
|
|
мента |
через одни |
через трое |
через |
одни |
через трое |
|
|||||
|
сутки |
суток |
сутки |
суток |
|
400 |
2 0 |
40 |
3,5 |
5,5 |
|
500 |
27,5 |
50 |
4 |
|
6 |
600 |
35 |
60 |
4,5 |
6,5 |
Плотность цемента определяют с помощью прибора Ле Шателье, пред ставляющего собой колбу с верхней частью в виде воронки и сферическим ѵширением на узкой части (рис. 40). На узкой части колбы ниже и выше сфе рического уширения нанесены деления. Поря док определения следующий.
1.Пробу цемента высушить при 105—110°С
втечение 2 ч, затем охладить в эксикаторе,
после |
чего |
отвесить |
65 |
г. |
|
|
|
|
|
|
||
|
2 . Поместить прибор в стеклянный сосуд с |
|
|
|
||||||||
водой таким образом, чтобы вся градуирован |
|
|
|
|||||||||
ная часть его была в воде. Температура воды |
|
|
|
|||||||||
в сосуде должна соответствовать температу |
|
|
|
|||||||||
ре, .при которой градуировался прибор. |
|
|
|
|
||||||||
|
3. Наполнить прибор безводным керосином |
|
|
|
||||||||
до нижней нулевой чарты (по нижнему менис |
|
|
|
|||||||||
ку). Свободную |
от |
керосина |
часть |
прибора |
|
|
|
|||||
(выше нулевой |
черты) тщательно протереть |
|
|
|
||||||||
тампоном из фильтровальной бумаги. |
|
|
|
|
||||||||
|
4. |
Отвешенную |
|
пробу |
цемента |
всыпать |
™ с- |
п |
|
|||
сквозь |
воронку |
небольшими |
равномерными |
Прибор Ле Ша- |
||||||||
порциями до тех |
пор, |
пока |
уровень жидкости |
телье |
для |
определения |
||||||
в |
приборе |
поднимется |
до |
одного из |
делений |
'плотности цемента |
||||||
в |
пределах |
верхней |
градуированной |
части |
|
|
|
прибора. Для удаления пузырьков воздуха прибор с содержимым вынуть из сосуда с водой и поворачивать в наклонном положении в течение 1 0 мин
на гладком .резиновом коврике.
5. Поместить прибор в воду, имеющую температуру градуировки прибо ра, не менее чем на 1 0 мин и отсчитать уровень жидкости в приборе.
6 . Определить объем вытесненного керосина по разности уровня, а затем
плотность цемента по формуле
где g — масса цемента в г; V — объем керосина, вытесненный цемен том, в см3.
• Плотность определяют с точностью до 0,01 г/см1 как среднее арифмети
ческое двух определений, расхождение между которыми не должно превы шать 0 , 0 2 г/см3.
Плотность цементов колеблется в следующих пределах:
П ортландецемент................................. |
. . : |
г : |
3—3,2 |
Пуццолановый портландцем ент............................... |
|
|
2,7—2 , 9 |
Ш лакопортлаядцемент.................................................. |
|
|
2 , 8 _з' |
Глиноземистый ц е м е н т ................................................. |
|
|
З Д _3 3 |
Известково-пуццолановыйц е м е н т .............................. |
: |
: |
2,2 —2 ^ 8 |
Р о м а н ц ем ен т ....................................................... |
2 , 6 _з' |
73
Объемную массу цемента определяют в рыхлом, свободно насыпанном . состоянии. Для этого цемент насыпают через воронку с высоты 5 см в цилинд рический сосуд вместимостью 1 л до образования конуса, который затем осто
рожно снимают стальной линейкой. Объемную массу цемента определяют пу тем деления массы цемента в цилиндре на его объем. Иногда объемную массу цемента определяют в уплотненном состоянии, для чего цемент в ци линдре встряхивают до прекращения осаідки цемента.
Значения объемной массы различных цементов приведены в табл. 27.
|
|
|
Т а б л и ц а 27 |
|
|
Объемная масса в кг/м 3 |
|
Цемент |
в рыхлом состоянии |
в уплотненном состоя- |
|
|
|
НИИ |
|
Портландцемент................................. |
900—1300 |
1500—2000 |
|
Пуццолановый |
портландцемент |
800—1000 |
1200—1600 |
Глиноземистый |
цемент . . . . |
1000—1300 |
1600—2000 |
Известково-шлаковый цемент . |
800—900 |
1200—1400 |
|
Шлакопортландцемент . . . . |
900—1200 |
1400—1800 |
|
Романцемент . |
........................... |
800—1000 |
1 0 0 0 — 1 2 0 0 |
|
|
|
Удельная поверхность позволяет более точно характеризовать тонкость помола (степень дисперсности) цемента в сравнении с ситовым анализом. Су ществующие методы определения удельной поверхности основаны на изме рении сопротивления, оказываемого воздуху, просачивающемуся через слой цемента определенной толщины и площади поперечного сечения, уплотнен ного до определенной пустотности. Удельную поверхность определяют с по мощью прибора (рис. 41), состоящего из гильзы, манометра-аспиратора, кра на, регулятора разрежения и источника разрежения (груша или водоструй ный насос).
Гильза представляет собой стальную трубку, установленную в плотно за винчивающуюся обойму донышка (рис. 42). Внутренний диаметр трубки 25,2+0,1 мм, площадь поперечного сечения 5 см2. В нижней части гильзы выточены заплечики, на которые помещается перфорированный диск. Ниже
Рис. |
41. |
Общий |
вид |
поверхнэ- |
Рис. 42. Гильза іповерхностемера |
||
стемера |
|
|
|
|
I — заплечики |
гильзы; 2 — перфорирован |
|
1 — гильз-а; |
2 — манометр-аспиратору |
ный диск; |
3 — стальная трубка; 4 — |
||||
3 — регулятор |
разрежения; |
4 — источ |
трубка для присоединения гильзы к при |
||||
ник |
разрежем ия |
1груш а |
или водо |
бору; 5 — обойма донышка |
|||
струйный |
насос) |
|
|
|
|
74
уровня перфорированного диска имеется трубка, служащая для присоедине
ния гильзы к прибору. |
диск представляет собой металлическую пластинку |
Перфорированный |
|
толщиной 2 мм с 8 8 |
отверстиями диаметром 1,2 мм. На перфорированный |
диск помещают слой испытуемого цемента, который уплотняют при помощи плунжера, состоящего из корпуса с просверленным вертикальным каналом для прохода воздуха, упорного кольца и рукоятки.
Нижняя плоскость плунжера должна быть перпендикулярна его верти кальной оси. Упорное кольцо должно быть на такой высоте от нижней пло скости плунжера, чтобы при введении последнего в гильзу до соприкоснове ния кольца с верхними краями гильзы расстояние между нижней плоскостью
плунжера и перфорированным диском составляло 15+0,5 мм. Маяометр-аспиратор— стеклянный сосуд, <наполненный водой, — служит
для создания разрежения, вызывающего просасывание воздуха через слой це мента, а также для изменения этого разрежения. Внутренний диаметр мано метра-аспиратора составляет около 5 мм, высота 250 мм. Одно колено мано метра открыто, второе присоединяется к гильзе и регулятору разрежения. На этом колене манометра имеются два уширения, предназначенные для изме рений удельной поверхности цементных порошков: верхнее — для порошков с большой удельной поверхностью, нижнее — с малой удельной поверхностью.
Выше и ниже уширений имеются отметки. Кроме того, нанесена нулевая отметка, до которой манометр-аспиратор наполняется жидкостью, и верхняя, до которой должен подниматься уровень жидкости перед началом измерения.
Гидравлический регулятор разрежений состоит из стеклянного сосуда,
.наполненного насыщенным раствором поваренной соли. В сосуд впаяна стеклянная трубка для ввода воздуха и трубка для присоединения к прибо ру. Регулятор заполняют раствором до такого уровня, чтобы при создании разрежения жидкость в закрытом колене манометра-аспиратора поднималась до высоты, отмеченной двумя точками.
Разрежение создают при помощи водоструйного насоса или груши-аспи ратора с клапанами для движения воздуха в одном направлении.
Порядок испытания следующий.
1. Цемент просеять сквозь сито № 09 и навеску 25 г высушить в течение
2ч при температуре 105—110°С.
2.Вычислить .навеску цемента, помещаемую в гильзу, по формуле
|
Q = УуѴ (1 — m), |
|
где Q — величина навески |
в г; уу — ллотн-ость испытуемого |
цемента в |
г/см3; V — объем слоя цемента |
в гильзе в см3\ т — коэффициент |
пористости |
вдолях единицы, который .рекомендуется принимать равным 0,48+0,01.
3.Навеску цемента взвесить с точностью до 0,01 г. Для очень тонко
размолотых цементов, а также цементов с добавками (кремнеземистыми, кар бонатными и т. п.) величину навески следует подбирать опытным путем так, чтобы при прессовании плунжером получить в гильзе плотный слой. В этом случае величину коэффициента пористости вычисляют по формуле
Ууѵ — Q
т = — Гг--------- •
V Уу
4. Проверить герметичность гильзы и соединений прибора, для чего плот но закрыть гильзу сверху резиновой пробкой, создать разрежение в маномет ре-аспираторе и закрыть кран. При полной герметичности гильзы и соедине
ний уровень жидкости |
в манометре-аспираторе не должен снижаться. |
||||
5. Отсоединить гильзу от прибора и поместить на перфорированный диск, |
|||||
находящийся на дне |
гильзы, кружок фильтровальной бумаги |
малой или |
|||
средней плотности. |
|
|
|
|
|
6 . Всыпать навеску цемента в гильзу и, постукивая слегка по стенкам |
|||||
гильзы, |
наложить на |
слой цемента |
второй кружок фильтровальной |
бумаги. |
|
7. |
Уплотнять цемент нажатием |
руки при помощи плунжера |
до |
тех пор, |
75