Laboratorki

гом 10 хв. Після цього виготовляють зразки-балки згідно з ГОСТ 310.4. Свіжовідформовані зразки пропарюють за режимом (2+3+6+2) годин при температурі ізотермічного прогрівання t=85°С. Через 12 годин з моменту відключення пари по 3 зразки кожної серії випробовують згідно з ГОСТ 310.4, визначаючи границю міцності на згин і при стиску. Результати випробувань заносять в табл. 7.2.

Зразки-балки з цементно-піщаного бетону кладуть в розчини НCl і МgSO4, які відрізняються концентрацією, а також в дистильовану воду. Через 1, 3, 7, 14 і 28 діб витримування зразків в розчинах НCl і 10, 20, 30 і 60 діб витримування зразків в розчинах МgSO4 визначають границю міцності на згин і при стиску згідно з ГОСТ 310.4. Паралельно випробовують зразки, витримані в дистильованій воді.

				Таблиця 7.1
	Склад цементно-піщаних бетонів
Номер складу	Витрати компонентів на заміс, кг			В/Ц
	пісок	цемент	вода
1	18	6	2,4	0,4
2	18	6	3,6	0,6
3	18	6	4,8	0,8

Розчин

1

Дистильова-

на вода

5%-й розчин

НСl

10%-й роз-

чин НСl

15%-й роз-

чин НСl

Тривалість витримування зразків балок у розчині, діб

2

0

1

3

7

14

28

0

1

3

7

14

28

0

1

3

7

14

28

0

1

3

7

14

28

Таблиця 7.2

Результати випробувань

Границя міцності

	на згин					при стиску
R1	R2	R3	_R	R1	R2	R3	R4	R5	R6	R
3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13

-31-

Продовження табл. 7.2

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Дистильова-	0
на вода	10
	20
	30
	60
10%-й роз-	0
чин МgSO4	10
	20
	30
	60
20%-й роз-	0
чин МgSO4	10
	20
	30
	60
30%-й роз-	0
чин МgSO4	10
	20
	30
	60

Будують залежності: Rзг. = f (τ) і Rст. = f (τ), аналізують їх. Роблять висновки.

Лабораторна робота № 8

ВИЗНАЧЕННЯ АКТИВНОСТІ МІНЕРАЛЬНИХ ДОБАВОК

8.1. Загальні відомості

Активні мінеральні добавки – це порошкоподібні матеріали, які здатні за певних умов до самостійного тверднення (гідравлічні) або до хімічної взаємодії з продуктами гідратації клінкеру портландцементу – переважно з гідроксидом кальцію (пуцоланові).

Добавки-наповнювачі до цементу – це мінеральні добавки, які не впливають суттєво на процеси гідратації цементу, однак поліпшують його гранулометричний склад та/або структуру цементного каменю (ДСТУ Б В.2.7-112). Вони можуть бути інертними або мати слабкі гідравлічні чи пуцоланічні властивості.

Активні мінеральні добавки і добавки-наповнювачі застосовуються при виробництві цементу як основні або додаткові компоненти його речовинного складу. Активні мінеральні добавки поділяють на дві основні групи:

∙природні (осадового або вулканічного походження);

∙техногенні (відходи та побічні продукти промислових виробництв).

Природні активні мінеральні добавки-пуцолани осадового походження: діатоміт, трепел, опока – гірські породи, що складаються головним чином з аморфного кремнезему. До цієї ж групи відносять природний матеріал глієж – випалену глинисту породу, що утворилась в результаті підземних пожеж у вугільних пластах.

Природні активні мінеральні добавки-пуцолани вулканічного походження: вулканічні породи різного складу, різної структури і густини – вулканічний попіл, туф, цеоліт, трас, пемза, базальт, вулканічний шлак і їх різновиди.

-32-

Техногенні активні мінеральні добавки:

∙зола-винесення – побічний продукт, який одержують при спалюванні пиловидного вугілля;

∙золошлакові відходи теплоелектростанцій;

∙золошлакові суміші – полідисперсні маси з відвалів теплоелектростанцій;

∙паливний шлак;

∙мікрокремнезем – побічний продукт при виробництві кремнію і феросиліцію;

∙випалена глина; випалений сланець; відпрацьовані формувальні маси.

Добавки-наповнювачі залежно від їх хімічного складу поділяють на кремнеземні, карбонатні та інші, що не відносяться до кремнеземних або карбонатних добавокнаповнювачів, а також ті, що за фізико-механічними характеристиками та хімічним складом не відповідають окремим вимогам до активних мінеральних добавок.

8.2. Мета і завдання роботи

Метою роботи є визначення пуцоланової активності мінеральних добавок з відходів промисловості.

Завдання – три ланки студентів готують склади цементно-піщаних бетонів, в яких частина меленого портландцементного клінкеру замінена мінеральною добавкою у вигляді меленого доменного гранульованого шлаку або меленого шлаку ТЕС, і порівнюють показники їх міцності при стиску (активності) з показником активності контрольного складу (портландцементу типу ПЦ І).

Результати випробувань заносяться у зведену таблицю для порівняльного аналізу і висновків.

8.3. Проведення випробувань

8.3.1.Визначення границі міцності при стиску

Засоби випробувань та допоміжні пристрої: струшуючий столик, форма-конус, штиковка, форми для виготовлення зразків-балочок, насадка до форм, площадка вібраційна, прилад для випробувань на вигин, прес для визначення границі міцності при стисканні, пластинки для передавання навантаження - за ГОСТ 310.4, чаша і лопатка за ГОСТ 310.3, ваги, ємкість для води, камера пропарювальна.

Матеріали: клінкер портландцементний, пісок стандартний для випробувань за ГОСТ 6139, дисперсна мінеральна добавка, камінь гіпсовий за ГОСТ 4013.

Підготовка матеріалів: Пробу добавки масою 6 кг висушують у сушильній шафі при температурі (105±5)° С до постійної маси і подрібнюють у лабораторному млині до такої тонкості помелу, щоб залишок на ситі з сіткою № 008 складав не менше 13 і не більше 15% маси проби, яку просівають. У добавок, яким властива висока вихідна дисперсність, залишок на ситі з сіткою № 008 може бути менше 13% маси проби, яку просівають. Портландцементний клінкер і гіпсовий камінь, які використовують для випробувань, окремо подрібнюють у лабораторному млині до такої тонкості помелу, щоб залишок на ситі з сіткою № 008 складав не менше 13 і не більше 15% маси проби

– для клінкеру та не менше 4 і не більше 6% маси проби - для гіпсового каменю.

Порядок проведення випробувань: З підготовлених матеріалів готують у лабораторному млині перемішуванням протягом 2 годин суміші в'яжучих таких складів, що наведені в табл. 8.1.

З одержаних сумішей в’яжучих, готують відповідно у співвідношенні Ц:П (1:3) будівельні розчини складів 1-3. Потім визначають консистенцію розчинів на струшу-

-33-

ючом столику. За необхідності коректують водо-цементне співвідношення. З кожного розчину виготовляють за ГОСТ 310.4 шість зразків-балочок. Форми із зразками накривають кришкою і розміщують у пропарювальній камері. Режим витримування і пропарювання зразків за ГОСТ 310.4. Випробування зразків на стиск проводять за ГОСТ 310.4.

Таблиця 8.1

Склад в'яжучих речовин

Вміст компонентів, %

№ п/п

клінкер порт-

мелений

мелений шлак

гіпсовий камінь

ландцементу

доменний

ТЕС

у перерахунку

граншлак

на CaSО4×2H 2О

1

95

-

-

5

2

65

30

-

5

3

65

-

30

5

Результати випробувань заносяться у зведену таблицю 8.2 для порівняльного

аналізу і висновків.

Таблиця 8.2

Результати випробувань

№ п/п

Діаметр розп-

Міцність при вигині, МПа

Міцність при стиску, МПа

ливу, мм

i

Rвиг

i

Rст

Rвиг

Rст

1

2

3

-34-

Лабораторна робота № 9

ДОСЛІДЖЕННЯ ФАКТОРІВ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ТЕХНОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ БУДІВЕЛЬНИХ РОЗЧИНІВ

9.1. Загальні відомості

Будівельний розчин – це затверділа суміш з в’яжучої речовини, води та дрібного заповнювача. Основне, що відрізняє розчин від бетону складається у тому, що в ньому відсутній крупний заповнювач. Будівельні розчини застосовують для заповнення швів та зв’язування кускового або штучного матеріалу, декоративних та захисних штукатурок, виробництва будівельних виробів (цегла, плитка).

До основних показників якості розчинної суміші відносяться:

-рухливість;

-водоутримувальна здатність;

-розшарувальність.

Рухливістю називають здатність розчинної суміші розтікатися під дією своєї маси або приложених до неї зовнішніх сил. Розчина суміш у залежності від складу може мати різну консистенцію – від жорсткої до литої. Ступінь рухливості суміші визначається глибиною занурення (см) у суміш металічного конусу СтройЦНИЛ масою 300 г з кутом при вершині 30º. У залежності від призначення будівельні розчині суміші повинні мати різну рухливість: для цеглової кладки – 9-13 см, для бутової кладки – 4-6 см, для штукатурних робіт – 6-10 см та інші. Рухливість розчинної суміші залежить від вмісту води, але граничний вміст її визначається цементно-водним співвідношенням.

Розшарувальність розчинної суміші характеризують її зв’язаністю при динамічній дії, яку визначають шляхом порівняльного вмісту ваги заповнювачів у нижній та верхній частинах свіжовідформованого зразку.

Водоутримувальна здатність характеризує здатність розчинної суміші утримувати у собі воду. Розчинні суміші звичайно укладають на пористу основу (цегляну, бетонну), яка сильно вбирає воду, що значно збезводнює розчин. В результаті цього кількість води може бути недостатньою для тверднення розчину та досягнення необхідної міцності. Однак відсмоктування частини води ущільнює розчинну суміш у кладці, що підвищує міцність розчину.

Границю водоутримувальної здатності визначають при рухливості розчинної суміші 3-6 см. Водоутримувальна здатність залежить від властивостей та співвідношення складових компонентів. Висока водоутримувальна здатність забезпечує не розшарування розчинної суміші при транспортуванні (автотранспортом, при переміщенні по трубам тощо).

Рухливість та водоутримувальна здатність розчинної суміші може підвищена введенням тонкодисперсних мінеральних речовин: вапна, глини, активних мінеральних добавок, вмиленого деревного пеку, милонафту.

9.2. Мета роботи

Метою роботи є дослідження впливу деяких факторів на технологічні властивості розчинних сумішей.

Результати випробувань заносяться у зведену таблицю для порівняльного аналізу і висновків.

-35-

9.3. Проведення випробувань

9.3.1.Визначення рухливості будівельного розчину

Засоби випробувань та допоміжні пристрої: пісок кварцовий, портландцемент, прилад для визначення рухливості, стальний стержень діаметром 12 мм, довжиною 300 мм, кельма, трьох-гніздові призматичні форми, стальний циліндричний сосуд ємністю 1000 мл, ваги лабораторні, стальна лінійка 400 мм, лабораторна віброплощадка, сушильна шафа, сито №014, піддон, листи вологого паперу розміром 150×150 мм; металічне кільце з внутрішнім діаметром 100 мм, висотою 12 мм та товщиною стінки 5 мм, скляна пластина розміром 150×150 мм, товщиною 5 мм.

Рис. 9.1. Прилад для визначення рухливості будівельних розчинів:

1 – штатив; 2 – шкала (см); 3 – еталонний конус; 4 – штанга; 5 – держателі; 6 – направляючі; 7 – ємність для розчинної суміші; 8 – стопорний гвинт.

Порядок проведення випробувань. Готують два склади розчинної суміші співвідношенням Ц:П=1:3 (1:4) об’ємом не менше 4 л, які відрізняються витратою піску при однаковому В/Ц співвідношенні. Трьох-гніздові призматичні форми заповнюють розчиною сумішшю за один прийом з деяким залишком та ущільнюють її шляхом штикування сталевим стрижнем 25 разів.

Рухливість розчинної суміші характеризується вимірювальною у сантиметрах глибиною занурення у неї еталонного конусу. Величину занурення конусу визначають у такій послідовності. Прилад встановлюють на горизонтальну поверхню та провіряють вільність сковзання штанги 4 по направляючим 6. Ємність 7 наповнюють розчинною сумішшю на 1 см нижче її країв. Потім ущільнюють її шляхом штикування стальним стрижнем 25 разів та 6 разів легким постукуванням об стіл, після чого ємність встановлюють на майданчик приладу. Вістря конусу 3 приводять у стикання з поверхнею розчину в ємності та закріплюють штангу конусу стопорним гвинтом. Потім відпускають стопорний гвинт. Конус занурюється у розчинну суміш вільно. Відлік знімають за шкалою через 1 хвилину після початку занурення конусу. Глибину занурення конусу вимірюють з похибкою до 1 мм. Різниця в показниках окремих випробувань не повинна перевищувати 20 мм.

9.3.2.Визначення середньої густини будівельного розчину

Перед випробуванням металеву ємність з внутрішнім діаметром 113 мм та висотою 100 мм (рис. 9.2) попередньо зважують з похибкою до 2 г. Потім наповнюють розчинною сумішшю з залишком. Розчинну суміш ущільнюють шляхом штикування стальним стрижнем 25 разів та 6 разів легким постукуванням об стіл. Після цього залишок розчинної суміші зрізують сталевою лінійкою або ножем. Поверхню старанно

-36-

зарівнюють врівень з краями металевої ємності. Зовнішні стінки мірної посудини відчищають вологою ганчіркою від попадання на неї розчину. Потім ємність з розчинною сумішшю зважують.

Рис. 9.2. Стальна циліндрична ємність для визначення середньої щільності будівельного розчину.

Середню щільність розчинної суміші ρ0, г/см3, обчислюють за формулою:

ρ0	=	m − m1	,	(9.1)
	1000

де m – вага мірної посудини з розчиною сумішшю, г; m1 – вага мірної порожньої посудини (без суміші), г.

9.3.3.Визначення розшарування розчинної суміші

Готову розчину суміш укладають та ущільнюють у двох-гніздовій формі з розмірами 100×100×100 мм. Після цього ущільнену розчинну суміш в формі піддають вібраційної дії на лабораторному вібромайданчику впродовж хвилини. Після вібрування верхній шар розчину висотою (5±0,5 см) з форми відбирають на металевий лист, а нижню частину зразку вивантажують з форми шляхом перевертання на другий металевий лист. Відібрані проби розчинної суміші зважують з похибкою до 2 г та піддають мокрому розсіву на ситі №014. При мокрому розсіві окремі частки проби, укладені на сито, промивають під струмом чистої води до повного видалення в’яжучого. Промивання суміші вважають завершеним, якщо з сита витікає чиста прозора вода. Відмиті порції проб переносять на чистий металевий лист, висушують до постійної маси при температурі 105-110 ºC та зважують з похибкою до 2 г. Вміст заповнювача у верхній (нижній) частини ущільненої розчинної суміші V у відсотках визначають за формулою:

	V =	m1	×100,	(9.2)
		m2

де m1 – маса відмитого висушеного заповнювача з верхньої (нижньої) частини зразку, г; m2 – маса розчинної суміші відібраної проби з верхньої (нижньої) частини зразку, г.

Показник розшарування розчинної суміші П у відсотках визначають за форму-

лою:
	П =	DV	×100,	(9.3)
		∑V
де	V – абсолютна величина різниці між вмістом заповнювача у верхній та нижній
частинах зразку;
ΣV –	сумарний вміст заповнювача верхньої та нижньої частин зразку, %.

9.3.4. Визначення водоутримувальної здатності розчинної суміші

Водоутримувальну здатність визначають шляхом випробування шару розчинної

-37-

суміші товщиною 12 мм, укладену на зволожений папір. Перед випробуванням 10 листів зволоженого паперу зважують з похибкою до 0,1 г, укладають на скляну пластину, зверху укладають прокладку з марлевої тканини, встановлюють металеве кільце та ще раз зважують (рис. 9.3). Старанно перемішану розчинну суміш укладають врівень з краями металевого кільця, зрівнюють, зважують та залишають на 10 хвилин. Після чого металеве кільце з розчином обережно знімають разом з марлею. Зволожений папір зважують з похибкою до 0,1 г.

Рис. 9.3. Схема приладу для визначення водоутримувальної здатності розчинної суміші:

1 – металеве кільце з розчином; 2 – 10 шарів зволоженого паперу; 3 – скляна пластина; 4 – шар марлевої тканини.

Водоутримувальну здатність розчинної суміші визначають вираженим у відсотках вмістом води у пробі до і після експерименту за формулою:

		m2 - m1
				(9.4)
	V = 100-	m4 - m3	×100 ,

де m1 – маса зволоженого паперу до випробувань, г; m2 – маса зволоженого паперу після випробувань, г; m3 – маса приладу без розчинної суміші, г;

m4 – маса приладу з розчинною сумішшю, г.

Водоутримувальну здатність розчинної суміші визначають два рази для кожної проби розчинної суміші та обчислюють як середнє арифметичне значення результатів усіх випробувань, що відрізняються між собою не більше ніж на 20 % від меншого результату. Усі результати проведених експериментальних випробувань розчинної суміші заносять у зведену табл. 9.1 для порівняльного аналізу і висновків.

Таблиця 9.1

Технологічні властивості будівельних розчинів

№

Рухливість, см

Середня щіль-

Показник розша-

Водоутримувальна

ність, г/см3

рування, %

здатність, %

п/п

P1

P2

P3

Pср

ρ1

ρ2

ρ3

ρср

П1

П2

П3

Пср

V1

V2

V3

Vср

-38-

Лабораторна робота №10

ВИЗНАЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ СУМІШЕЙ БУДІВЕЛЬНИХ СУХИХ МОДИФІКОВАНИХ (СБСМ) ДЛЯ ОБЛИЦЮВАННЯ ПЛИТКОЮ НА НЕДЕФОРМІВНИХ ОСНОВАХ

10.1. Загальні відомості

Суміш будівельна суха модифікована – це багатокомпонентна система, яка готується шляхом дозування і ретельного перемішування мінеральних в'яжучих або полімерних зв'язуючих чи їх сумішей, заповнювачів (наповнювачів), добавокмодифікаторів та інших компонентів, що упаковується в спеціальну тару на підпри- ємстві-виробнику і змішується з водою перед застосуванням.

Добавка-модифікатор – це речовина, що надає певних технологічних властивостей розчинним сумішам та фізико-механічних властивостей розчинам.

Згідно з ДСТУ-П Б В.2.7-126:2006 суміші класифікують: за умовами застосування (клас); видом в'яжучого; призначенням (група).

За призначенням суміші поділяються на групи, що наведені в табл. 10.1.

	Таблиця 10.1
Призначення сумішей (група)	Познака групи
Мурування цеглою	МР1
Мурування блоками та каменями з природного та штучного матеріалу	МР2
Мурування стіновими блоками (внутрішні стіни та перегородки)	МРЗ
Улаштування стяжок	СТ1.СТ2, СТЗ
Улаштування прошарків підлог	ПР1.ПР2.ПРЗ
Улаштування покриттів підлог	ПО1.ПО2
Ремонт поверхонь з бетону	РМ1.РМ2
Ремонт поверхонь з розчинів	РМЗ
Облицювання плиткою на недеформівних основах, що не працю-	ЗК1, ЗК2, ЗКЗ
ють на вигин
Облицювання плиткою на деформівних основах, що працюють на	ЗК4
вигин (балкони, тераси, підлоги тощо)
Кріплення систем теплоізоляції	ЗК5
	ЗК6
Кріплення виробів на основі гіпсового в'яжучого
Розшивка швів	РШ1, РШ2, РШЗ
Штукатурення бетонних та цегляних поверхонь	ШТ1, ШТ2
Штукатурення ніздрюватих бетонів	ШТЗ
Штукатурення декоративне та систем теплоізоляції	ШТ4
Шпаклювання поверхонь сумішшю на основі цементу	ШЦ1
Шпаклювання поверхонь сумішшю на основі гіпсу	ШГ1
Шпаклювання поверхонь сумішшю на основі полімерів	ШП1
Монтаж устаткування та конструкцій	МН1
Анкерування дрібних будівельних та оздоблювальних елементів	АН1
Улаштування жорсткої гідроізоляції	П 1
Улаштування еластичної гідроізоляції	ГІ2
Улаштування гідроізоляції систем теплоізоляції	ГІЗ
Улаштування реставраційних штукатурок	РС1.РС2
-39-

Основні показники фізико-технічних властивостей сумішей для закріплення матеріалів, розчинних сумішей та розчинів на їх основі повинні відповідати вимогам, наведеним у табл. 10.2.

Таблиця 10.2

Назва показника				Значення показника
		ЗК1		ЗК2	ЗК3	ЗК4	ЗК5	ЗК6
	Суміші
Крупність заповнювача, мм, не більше		0,8		0,8	0,63	0,63	0,8	-
Розчинні суміші
Термін придатності, хв., не менше		60		60	30	60	120	30
Відкритий час, хв., не менше		20		20	10	20	20	15
Час коригування, хв., не менше		10		10	10	10	10	10
Зміщення матеріалу, що закріплюється,		0,5		0,5	0,5	0,5	-	-
мм, не більше (тільки для стін)
Рекомендована рухомість, см		-		-	-	-	7+2	5+2
	Розчини
Міцність зчеплення з основою після:
- витримування в повітряно-сухих умовах,
МПа, не менше;		0,5		0,8	0,5	1,0	0,5	0,5
- замочування у воді, МПа, не менше;		0,5		0,8	0,5	1,0	-	-
- навперемінного заморожування і відта-
вання, 50 циклів, МПа, не менше;		-		0,7	-	1,0*	0,5	-
- температурного впливу, МПа, не менше		-		0,5	-	1,0	-	-
Прогин, мм, не менше		-		-	-	2,5	-	-
Час можливого технологічного пересуван-
ня, год, не пізніше		48		48	3	48	-	24
*після 75 циклів

10.2. Мета і завдання роботи

Метою роботи є проведення порівняльних випробувань деяких фізикомеханічних властивостей сухих будівельних сумішей, що використовуються для закріплення матеріалів, наприклад клею для керамічної плитки.

Завдання – кожна ланка студентів виконує визначення деяких фізикомеханічних властивостей клею для керамічної плитки різних фірм-виробників, наприклад: "ПОЛИМИН П-12", "CERESIT СМ-11"; "ФЕРОСИТ 101" (для облицювання стін і укладання підлог керамічною, кам'яно-керамічною плиткою та штучним каменем по бетону, цеглі та штукатурених недеформівних основах зовні та всередині приміщень з водопоглинанням облицювальних матеріалів не менше 3 %).

Результати випробувань заносяться у зведену таблицю для порівняльного аналізу і висновків.

10.3.Проведення випробувань

10.3.1.Визначення часу коригування

Час коригування положення матеріалу, що закріплюється, оцінюють як час від початку приклеювання першої плитки до моменту випробування останньої плитки, коли ще не відбулося її відривання після коригування положення.

Засоби випробувань та допоміжні пристрої: ваги з похибкою зважування ±1 г згідно з ГОСТ 29329 або ГОСТ 24104; миска пластикова з закругленим дном об'ємом

-40-