Metodichka_po_stroymatu

Діаметр розпливу вимірюють безпосередньо після підняття циліндра за допомогою лінійки в двох взаємно перпендикулярних напрямах з погрішністю не більш як 5 мм і обчислюють середнє арифметичне. Якщо діаметр розпливу тіста не відповідає 180±5 мм, випробування повторюють, приготувавши тісто з більшим або меншим вмістом води в залежності від першого результату.

5.2.3. Строки (початок і кінець) тужавіння гіпсового тіста

Початок тужавіння – проміжок часу від моменту засипання в’яжучого у воду до моменту, коли голка приладу Віка (рис. 5.3.), занурена в гіпсове тісто, у перший раз не доходить до поверхні пластинки. Кінець тужавіння – проміжок часу від моменту засипання в’яжучого у воду до моменту, коли голка приладу Віка занурюється в тісто на глибину не більше 1мм. Час початку і кінця тужавіння виражають цілим числом хвилин.

Обладнання і матеріали. Прилад Віка з масою рухомої частини 300±2 г, конічне кільце з корозієстійкого матеріалу, секундомір, полірована пластинка розміром не менш як 100×100 мм, терези технічні з гирками, чаша і шпатель для замішування гіпсового тіста, мірний циліндр, ніж, вода, гіпсова в’яжуча речовина.

Випробування. Перед початком випробування перевіряють, чи вільно опускається стержень приладу Віка, а також нульове положення рухомої частини, приводячи голку у зіткнення

з пластинкою, на якій розміщено кільце. При відхиленні пока- Рис. 5.3. Прилад Віка зання від нуля переміщують відповідним чином шкалу приладу.

Зважують 300 г гіпсу з точністю до 1 г і відміряють таку кількість води, яке відповідає нормальній густоті гіпсового тіста. Кільце, попередньо протерте і змащене мінеральним маслом, встановлюють на поліровану пластинку і заповнюють тістом. Після цього надлишки тіста зрізають лінійкою і заповнену форму на пластинці встановлюють у прилад.

Рухому частину приладу з голкою встановлюють так, щоб кінець голки торкався поверхні гіпсового тіста, а потім голку вільно опускають у кільце з тістом. Занурювання голки проводять через кожні 30 с, починаючи з цілого числа хвилин. Після кожного занурювання голку ретельно витирають, а пластинку разом із кільцем пересувають так, щоб голка при новому занурюванні попадала в інше місце поверхні тіста. При цьому фіксують два моменти: 1) голка починає не доходити до дна (початок тужавіння); 2) голка занурюється в тісто не більш ніж на 1 мм (кінець тужавіння).

За строками тужавіння бувають такі гіпсові в’яжучі: швидкотверднучі (індекс А) з початком тужавіння не раніш як 2 хвилини, закінченням – не пізніш як 15 хвилин; нормальнотверднучі (індекс Б) з початком тужавіння не раніш як 6 хвилин, закінченням – не пізніш ніж 30 хвилин; повільнотверднучі (індекс В) з початком тужавіння не раніш як 20 хвилин, закінченням не нормується.

5.2.4. Границя міцності при вигині і стиску (визначення марки гіпсу)

Маркою гіпсу називають комплексну характеристику, яка враховує границю міцності при вигині зразків-балочок розмірами 4х4х16 см і границю міцності при стиску половинок балочок, виготовлених з тіста стандартної консистенції та випробовуваних через 2 години після виготовлення.

Обладнання і матеріали. Терези торговельні з гирками, мірний циліндр, ручна мішалка, чашка зі стійкого проти корозії матеріалу, форми для виготовлення зразків-балочок розміром 4х4х16 см, натискні пластини, прес лабораторний потужністю не більш 15 тс, прилад МВВ - 100, ніж, секундомір, вода, машинне масло, гіпс будівельний.

Випробування. Наважку гіпсу 1 кг засипають протягом 20 сек до чашки з водою, взятої в кількості, що відповідає нормальній густоті тіста, і перемішують до одержання однорідної маси. Гіпсове тісто негайно заливають у металеві форми, попередньо злегка змазані машин-

21

ним маслом, загладжують поверхню зразків. Вивільнюють зразки з форми через 1 годину від початку замішування гіпсового тіста, а через півтори години від початку замішування випробують на вигин на приладі МВВ - 100 (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Випробувальна машина МВВ - 100: 1 - ста-			Рис. 5.5. Схема випробування половинок балочок на
нина; 2 - кожух; 3 - підвіска; 4 - гвинт; 5 - лічильник;			стиск:
6 - покажчик; 7 - шкала; 8 - балансир; 9 - аретир.			1 - пластинки; 2, 4 - плити преса; 3 – зразок.

Грані зразків-балочок, що прилягають до опор МВВ, повинні бути паралельними і не повинні мати відхилень від площини більш ніж на 0,5 мм.

Обчисляють границю міцності при вигині як середнє арифметичне значень двох найбільших результатів випробувань трьох зразків.

Одержані після випробування на вигин шість половинок балочок випробують на стиск, для чого половинку балочки розміщують між двома металевими пластинами (рис. 5.5).

Обчислюють границю міцності при стиску кожного зразка як частку від ділення величини руйнуючої сили в кгс на робочу площу пластинки в см2, тобто на 25 см2.

Границю міцності при стиску зразків, виготовлених з випробуваного гіпсового тіста, обчислюють як середнє арифметичне чотирьох зразків з найбільшими значеннями міцності. Результати випробувань заносять до табл. 5.4

Результати випробування міцності при вигині і стиску

Таблиця 5.4

№

Міцність при вигині

Площа плас-

Руйнівна

Міцність при стиску

п.п.

Rв, кгс/см

2

Rв , МПа

тинки, S, см2

сила, F, кгс

R

ст,

, кгс/см2

Rст , МПа

1

25

25

2

25

25

3

25

25

Залежно від границі міцності при стиску і вигині розрізняють такі марки гіпсових в'я-

жучих: Г - 2, Г - 3, Г - 4, Г - 5, Г - 6, Г - 7, Г-8, Г-9, Г - 10, Г - 13, Г - 16, Г - 19, Г - 22, Г - 25.

5.3. Випробування портландцементу

Портландцемент – продукт тонкого помелу портландцементного клінкеру і двоводного гіпсу, що додається для регулювання строків тужавіння.

Стандартні випробування цементів передбачають визначення тонкості помелу, водопотреби, строків тужавіння, рівномірності змінювання об’єму, границі міцності при стиску (активність, марка), теплоти гідратації, водовідділення.

Для випробування цементу від кожної партії відбирають загальну пробу масою близько 20кг, складену не менше ніж із п’яти разових проб. Загальну пробу доставляють у лабораторію в герметичній тарі і зберігають до випробування у сухому приміщені. Перед випробуванням пробу зважують і просіюють через сито з сіткою №09. Залишок на ситі зважують і видаляють. Масу залишку у відсотках, а також його характеристику (наявність грудок, кусків дерева, металу) заносять до робочого журналу.

22

Просіяну пробу цементу ретельно перемішують, поділяють на дві частини, одну з яких піддають випробуванням, а другу – маркірують і зберігають у щільно закритій посудині в сухому приміщенні протягом двох місяців на випадок повторного випробування.

Випробування проводять у приміщенні з температурою повітря (20±2)°С і відносною вологістю не менш 50%. Цемент, воду і пісок перед випробуванням витримують доти, поки їх температура дорівнюватиме температурі приміщення лабораторії (20±2)°С. Цемент і пісок для проведення випробувань зважують з точністю до 1 г, воду відмірюють з точністю до 0,5мл. Для проведення випробувань забороняється застосовувати алюмінієвий або оцинкований посуд.

5.3.1. Тонкість помелу

Тонкість помелу, тобто ступінь подрібнення - важлива характеристика цементу, тому, що разом з хіміко-мінералогічним складом вона визначає всі його будівельно-технічні властивості.

Обладнання і матеріали. Сито з сіткою №008, шафа сушильна, терези технічні з гирками, прилад для механічного просіювання, проба цементу.

Випробування. Наважку цементу 50 г, попередньо висушену в сушильній шафі протягом двох годин при температурі 105-110°С, охолоджують в ексикаторі, переносять на сито №008. Закривають сито кришкою, установлюють його в прилад для механічного просіювання. Через 5-7 хвилин після початку просіювання прилад зупиняють, обережно віднімають днище і висипають із приладу той цемент, що пройшов крізь сито, а сітку з нижньої сторони прочищають м'якою щіткою. Потім установлюють днище і продовжують просіювання доти, поки крізь сито протягом однієї хвилини при ручному просіюванні буде проходити не більш 0,05 г цементу. Зважують залишок на ситі і визначають тонкість помелу цементу (Т), як залишок на ситі із сіткою № 008 у % до початкової маси просіюваної проби з точністю до 0,1 %:

	Т =	m1	100 % ,	(5.2.)
		m

де m – маса проби цементу, кг(г); m1 - маса (залишок) цементу на ситі після просіювання, кг(г).

Тонкість помелу цементу повинна бути такою, щоб при просіюванні його крізь сито №008 залишок не перевищував 15% маси просіюваної проби. Результати випробувань заносять до табл. 5.5.

		Результат визначення тонкості помелу цементу			Таблиця 5.5
	№ п.п.	Маса проби	Маса (залишок) цементу	Тонкість помела цементу, %
		цементу, m, г	на ситі №008, m1, г	Ті	T
	1
	2
	3

3.3.2. Водопотреба цементу відображає його здатність адсорбувати на поверхні частинок певну кількість води. Її характеризують відносною кількістю води (%) для одержання цементного тіста нормальної густоти.

Нормальною густиною цементного тіста вважають таку, при якій пестик приладу Віка, занурений в кільце, заповнене тістом, не доходить на 5-7 мм до пластинки, на якій встановлено кільце.

Обладнання і матеріали. Прилад Віка з пестиком, терези технічні з гирками, мішалка для виготовлення цементного тіста або чаша і лопатка (при ручному приготуванні), мірний циліндр, ніж, вода, машинне масло, цемент в кількості 2-3 кг.

Випробування. Для визначення нормальної густоти цементного тіста застосовують прилад Віка (див. рис. 5.1.).

23

Цементне тісто приготовляють на механічній мішалці або вручну в чашці сферичної форми, виготовленій з нержавіючої сталі.

Для приготування цементного тіста відважують 400 г цементу, висипають в чашку, попередньо протерту вологою тканиною, роблять в цементі поглиблення, в яке вливають за одним заходом воду в кількості, необхідній для одержання цементного тіста нормальної густоти (25-30%). Через 30 с суміш спочатку обережно переміщують, а потім енергійно розтирають лопаткою. Тривалість перемішування і розтирання цементу з водою 5 хвилин з моменту приливання води.

Перевіряють, чи вільно опускається стержень приладу Віка, визначають нульове показання приладу, приводячи пестик у зіткнення з пластинкою, на якій поставлено кільце. Кільце і пластинку перед початком випробування змазують тонким шаром машинного масла. Наповнюють кільце за одним заходом цементним тістом і 5-6 разів струшуємо, постукуючи пластинку об стіл. Поверхню тіста порівнюють з краями кільця, зрізаючи надлишок тіста ножем, протертим вологою тканиною. Приводять пестик приладу у зіткнення з поверхнею тіста в центрі кільця і закріплюють стержень затискним гвинтом; потім, звільнивши гвинт, дають можливість пестику вільно занурюватися в тісто. Через 30 с з моменту звільнення стержня фіксують за шкалою глибину занурення пестику. Нормальною вважається така густина цементного тіста, при якій пестик приладу Віка, вільно опускаючись протягом 30 с, не доходить до дна кільця на 5-7 мм.

Якщо перша спроба невдала, знову замішують тісто, змінивши кількість води, поки не буде знайдена нормальна густина тіста. Результати визначення нормальної густини цементного тіста заносять до табл. 5.6.

Таблиця 5.6

Результати визначення нормальної густини цементного тіста

	№	Маса	Кількість	Глибина занурення	Нормальна густина, (Г), %
	п.п.	цементу, г	води, мл	пестику, мм	Гі
						Гсер
	1
	2
	3

5.3.3. Визначення рівномірності зміни об’єму цементу

Для випробування готують тісто нормальної густини не менш як 300 г. Відважують дві наважки тіста по 75 г, кожну з яких руками перетворюють в кульку. Кульки укладають на скляні пластинки, протерті машинним маслом, і легким постукуванням пластинки об стіл перетворюють в коржик діаметром приблизно 7-8 см і висотою в центрі близько 1 см. Потім рухом змоченого ножа від краю до центру пригладжують коржі, щоб надати їм гострі краї.

Виготовлені таким чином два коржі зберігають протягом 24±2 години у ванні з гідравлічним затвором. Після цього коржі знімають з пластинок і розмішують в бачку з водою на решітчасту полицю. Рівень води в бачку повинен перекривати коржі на 4-6 см. Воду в бачку доводять до кипіння за 30-45 хвилини на будь-якому нагрівальному приладі.

Коржі витримують у киплячій воді протягом трьох годин, піддержуючи відповідний рівень води у бачку, після чого коржі у бачку з водою охолоджують і проводять зовнішній огляд зразу після їх виймання з води.

Цемент вважається таким, що витримав випробування на рівномірність зміни об’єму, якщо на лицьовій поверхні коржів не виявлено радіальних тріщин, які доходять до країв, або сітки дрібних тріщин, що можна побачити неозброєним оком або через лупу, а також будьяких викривлень і збільшення об’єму коржа. Наявність викривлень визначається лінійкою, яку накладають на плоску поверхню коржів.

24

5.3.5. Границя міцності при вигині та стиску

Міцність – основна властивість, що характеризує якість будь-якого цементу. Для її оцінки використовують стандартну марку цементу. Марка цементу визначається границею міцності при вигині зразків-балочок розміром 4х4х16 см і стиску їх половинок з розчину складу „цемент + пісок=1+3” (за масою) при водоцементному відношенні 0,4. Виготовлення і тверднення зразків здійснюється в нормальних умовах. Випробують зразки через 28 діб з моменту виготовлення. Нормальними умовами тверднення вважають температуру 20±2°С і відносну вологість повітря 90-100°С.

Обладнання і матеріали. Чаша і лопатка для перемішування, терези технічні з гирками, мішалка для виготовлення цементного тіста, мірний циліндр об’ємом 250 мл, струшуючий столик з формою конусом і штиківкою, ніж, вода, машинне масло, форми рознімні сталеві для готування трьох зразків-балочок, насадка до форм, вібраційний майданчик, ванна для витримування зразків, штангенциркуль, прес (машина або прилад) для випробування зразків на вигин, яка забезпечує точність відліку руйнівного навантаження не менш як 0,5 кгс, а швидкість наростання навантаження 5±1 кгс/с, пристрій з циліндричними опорами діаметром 10 мм для випробування зразків на вигин; прес гідравлічний з граничним навантаженням 20-50 тс і однією шарнірно-опертою плитою, пластини для передавання навантаження на половинки зразків-балочок у процесі випробування останніх на стиск; машинне масло, пісок стандартний, вода, цемент у кількості 500 – 1000 г.

Випробування. Для визначення міцності при вигині і стиску готують зразки-балочки розміром 40х40х160 мм з цементного розчину нормальної консистенції.

Для визначення нормальної консистенції цементного розчину і водоцементного відношення (В/Ц) відважують 1500 г піску і 500 г цементу з точністю до 1 г. Висипають у сферичну чашу і перемішують протягом 1 хв. Потім у центрі суміші роблять заглиблення і виливають в нього приблизно 200 мл води (В/Ц=0,40).

Після того як вода вбереться (30 сек), розчин протягом 1 хвилини перемішують вручну і переносять у мішалку для остаточного перемішування протягом 2,5 хвилини (20 обертів).

До цього часу готують струшуючий столик: приводять його у горизонтальне положення, протирають вологою тканиною робочі поверхні скла струшуючого столика, конуса і насадки, встановлюють конус з насадкою у центр скляного диска столика.

Після закінчення перемішування розчин переносять в сферичну чашу і накривають вологою тканиною на час експерименту.

Конус заповнюють розчином двома шарами однакової товщини. Нижній шар ущільнюють 15 натисканнями штиківки, верхній шар – 10. Під час укладання і ущільнення розчину конус притискають рукою до скляного диску.

Після ущільнення верхнього шару знімають насадку з конуса, надлишок розчину зрізають ножем нарівні з краями конуса. Потім конус обережно знімають вертикально вгору, щоб не зсунути розчин. Після цього розчин струшують на столику 30 разів приблизно протягом 30 сек і вимірюють розплив конуса на нижній основі штангенциркулем у двох взаємно перпендикулярних напрямах. Якщо розплив виявиться нижче ніж 106 мм, слід приготувати нову суміш, підвищивши кількість води для замішування так, щоб розплив конуса після 30 струшувань на столику знаходився в межах 106-115 мм. Потрібну кількість води, виражену як водоцементне відношення, наприклад В/Ц=0,43, заносять до робочого журналу.

Перед формуванням зразків-балочок 40х40х160 мм внутрішню поверхню стінок форми і піддону злегка змазують машинним маслом. Стики зовнішніх стінок, через які можливо витікання цементного молока, промазують тонким шаром солідолу або іншим густим мастилом. На зібрану форму встановлюють насадку і промазують зовні густим мастилом стик між

формою і насадкою.

Зібрані форми з насадками закріплюють на вібростолику і після цього наповнюють їх приблизно на 1 см розчином. Потім вмикають вібратор і протягом 2 хвилини всі три форми рівномірно невеликими порціями остаточно заповнюють розчином. Через 3 хвилини від по-

25

чатку вібрації вимикають вібратор, форму знімають, надлишок розчину зрізають ножем, змоченим у воді, зачищають поверхню зразків на рівні з краями форми і маркірують їх.

Зразки у формах зберігають 24±2 години у ванні з гідравлічним затвором. Після виймання форми обережно розбирають, зразки звільнюють і кладуть у ванну з питною водою в горизонтальному положенні на відстані між ними 1-2 см. Вода повинна вкривати зразки шаром не менш як 2 см. Воду в ванні, де зберігають зразки, міняють через 14 діб.

Зразки, що не досягли через 24±2 години достатньої міцності, можна виймати з форми через 48 годин, обов’язково вказуючи цей строк в робочому журналі.

Після закінчення строку зберігання зразки виймають з води і не пізніше ніж через 1 годину піддають випробуванню, попередньо витерши вологою тканиною. На кожний намічуваний строк випробування готують по три зразки.

Випробування на вигин проводять на машині МВВ-100 (див. рис. 5.4.).

Зразок встановлюють на опори пристрою для вигину так, щоб ті грані, які були горизонтальними при виготовленні, знаходились у вертикальному положенні, тобто зразок повертають круг поздовжньої осі на 90° у порівнянні з положенням у формі.

Одержані після випробування на вигин внаслідок зламу шість половинок балочок піддають випробуванню на стиск. Кожну половинку балочки розміщують між двома пластинками так, щоб бокові грані, які при виготовленні прилягали до поздовжніх стінок форми, знаходились на площинах пластинок, а упори пластинок щільно прилягали до гладкої торцьової стінки зразка. Зразок разом з пластинами розміщують на нижній плиті преса. Пуска-

ють прес із швидкістю нарощування навантаження 20±5 кгс/см2 за секунду і спостерігають за показаннями манометру. Границю міцності при стиску (Rст) зразка обчислюють за формулою

(5.3.):

Rст =	F	,	(5.3.)
	S

де F – руйнівна сила, Н (кгс); S – робоча площина пластини (25 см2).

Границю міцності при стиску зразків з цементного розчину обчислюють як середньоарифметичне з чотирьох максимальних показників міцності. Результати випробувань заносять до табл. 5.7.

При визначенні марки враховують границю міцності при стиску наведену у таблиці 5.8.

Границі міцності зразків цементного розчину

Таблиця 5.7

№

Міцність при вигині

Площина

Руйнуюча

Міцність при стиску

2

пластинки,

2

п.п.

Rв.і, кгс/см

сила, F, кгс

Rст.і, кгс/см

Rст , МПа

Rв , МПа

S, см2

1

2

3

	Вимоги до міцності цементів (ДСТУ БВ.2.7-46-96)				Таблиця 5.8
Марка цементу		Міцність на стиск, МПа, не менш
	2 доби		7 діб		28 діб
300	-		15,0		30,0
400	-		20,0		40,0
400 Р	15,0		-		40,0
500	15,0		-		50,0
500 Р	25,0		-		50,0
550	20,0		-		55,0
600	25,0		-		60,0

Значення дійсного показника міцності при стиску, одержаного при випробуванні половинок балочок у віці 28 діб, називається активністю цементу. В розрахунках враховують активність цементу і марку.

26

	ЗМІСТ
1.	ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ......................................................	3
2.	МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ...............................................	6
3.	КЕРАМІЧНІ МАТЕРІАЛИ...........................................................................................................	9
4.	ВИРОБИ ЗІ СКЛА .......................................................................................................................	14
5.	МІНЕРАЛЬНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ.......................................................................................	18

27

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Донбаська державна академія будівництва і архітектури

Кафедра технологій будівельних матеріалів, виробів та автомобільних доріг

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторних випробувань будівельних матеріалів

(для студентів всіх будівельних спеціальностей денної форми навчання)

Укладачі: Валерій Іванович Братчун Олександр Миколайович Єфремов Вікторія Геннадіївна Вешневська Михайло Васильович Деркач

28