Определение прочностных характеристик гипса

Для изготовления образцов-балочек (рис. 6.2) размером 40×40×160 мм берут пробу гипсового вяжущего массой от 1,0 до 1,6 кг.

Рис. 6.2. Формы для изготовления образцов-балочек

Гипсовое вяжущее в течение 5-20 с засыпают в чашку с водой, взятой в количестве, необходимом для получения теста стандартной консистенции. После засыпания вяжущего смесь интенсивно перемешивают в ручную специальной лопактой в течение 60 с до получения однородного теста, которым заливают форму из коррозионного материала. Предварительно внутреннюю поверхность металлических форм слегка смазывают минеральным маслом средней вязкости. Отсеки формы наполняют одновременно, для чего чашку с гипсовым тестом равномерно продвигают над формой. Для удаления вовлеченного воздуха после заливки форму встряхивают 5 раз, для чего ее поднимают за торцевую сторону на высоту от 8 до 10 мм и опускают. После наступления начала схватывания излишки гипсового теста снимают линейкой, передвигая ее по верхним граням формы перпендикулярно к поверхности образцов. Через (15 ± 5) мин после конца схватывания образцы извлекают из формы, маркируют и хранят в помещении для испытаний.

Тесто в формах выдерживают при комнатной температуре в течение 1 ч, в течение которого оно схватывается и твердеет. Затем формы разбирают, а отформованные образцы тщательно осматривают. Пригодными для испытания считаются образцы, не имеющие никаких внешних дефектов, не отклоняющиеся от плоскости более чем на 0,5 мм, и у которых прилегающие к опорным валкам грани во время испытания образцов параллельны между собой. Образцы, не удовлетворяющие указанным требованиям, бракуются и испытаниям не подвергаются.

Определение предела прочности на растяжение при изгибе

На изгиб образцы испытывают на гидравлических прессах, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 8905-67 либо на приборе Михаэлиса, приспособленном для этой цели, либо на приборе МИИ-100.

Для проведения испытаний образец устанавливают на опоры прибора для испытания на изгиб по ГОСТ 310.4-81таким образом, чтобы те грани его, которые были горизонтальными при изготовлении, находились в вертикальном положении. Расчет предела прочности σ производят по формуле:

, [МПа] или , [кгс/см²],

где F – разрушающая нагрузка в МПа или кгс/см².

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое результатов трех испытаний.

Определение предела прочности на сжатие

Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу же подвергают испытанию на сжатие. Определение ведут на гидравлических прессах, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 8905-67. Каждую половинку балочки испытывают отдельно. Образцы помещают между двумя пластинами таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к продольным стенкам форм, находились на плоскостях пластин, а упоры пластин плотно прилегали к торцевой гладкой стенке образца (рис. 6.3). Образец вместе с пластинами подвергают сжатию на прессе. Время от начала равномерного нагружения образца до его разрушения должно составлять от 5 до 30 с, средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть (10 ± 5) кг/см² в секунду.

Рис. 6.3. Положение образца между нажимными пластинками при испытании на сжатие:

1 – нижняя плита пресса; 2 – пластинки; 3 – верхняя плита пресса

Предел прочности на сжатие одного образца определяют как частное от деления величины разрушающей нагрузки (кгс) на рабочую площадь пластины. Так как размеры зажимающих половинку балочки пластинок стандартизованы и составляют 62,5×40 = 2500 мм², или S=25 см²:

Предел прочности на сжатие вычисляют как среднее арифметическое результатов шести испытаний без наибольшего и наименьшего результатов.

По ГОСТ 125-70 строительный гипс делится на три сорта. Предел прочности при изгибе должен составлять после 1,5 часа твердения (с момента начала затворения) не менее 2,7 МПа для I сорта; не менее 2,2 и 1,7 МПа для II и III сорта. Значение предела прочности при сжатии должна составлять для I сорта не менее 5,5 МПа, для II сорта – 4,5 и для III сорта – 3,5 МПа. Для формовочного гипса значение предела прочности при сжатии после суточного твердения с момента начала затворения водой для I и II сорта должна составлять не менее 7,5 и 6,5 МПа.