Лабы

Для определения сроков схватывания гипсового теста в металлическую чашку наливают такое количество воды, которое соответствует густоте теста, приготовленного из 200 г гипса. В течение 30 с высыпают отвешенные 200 г гипса, равномерно перемешивая смесь ложкой. После этого тесто наливают в кольцо прибора, предварительно смазанное минеральным маслом, встряхивают, избыток его срезают ножом и поверхность выравнивают, затем кольцо помещают под иглу, приводят ее в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца и закрепляют стержень стопорным устройством. Через каждые 30 с иглу опускают так, чтобы она погружалась в новое место. После каждого погружения иглу тщательно вытирают. При этом отмечают два момента:

когда	игла	начинает не доходить до дна;
когда	игла	опускается в тесто не более чем на 1 мм.
В соответствии			с этим	время от начала	затворения гипсового теста
(высыпания гипса в			воду)	до момента, когда	игла начинает не доходить

до дна, считается началом схватывания, а время от начала затворения

гипсового теста до тех пор, пока							игла входит в тесто не более чем на 1
мм, – конец			схватывания. Время				начала и конца схватывания выражают в
минутах. Результаты замеров заносят в табл. 4.
										Таблица 4
	№		Время,		Отсчет,		№		Время,	Отсчет,
	замера		мин		мм		замера		мин	мм
	1						7
	2						8
	3						9
	4						10
	5						11
	6						12
	Сроки схватывания:
	Время начала схватывания _____________мин.
	Время конца схватывания _____________мин.
	Вывод.		Вид вяжущего по срокам схватывания _____________

Контрольные вопросы

1 . К какому виду вяжущих относится строительный гипс? 2 . От каких факторов зависит прочность гипсового камня? 3 . Назовите температуру получения строительного гипса .

4 . Как определяются нормальная густата гипсового теста?

11

5 . Как готовят гипсовое тесто?

6 . Напишите химические реакции получения строительного гипса.

7 . В течение какого времени должны наступить начало и конец схваты- вания гипсового теста по ГОСТ 125-82?

8 . Как устанавливается марка строительного гипса?

9. Возможные области применения гипсовых вяжущих.

12

Лабораторная работа 3

ИСПЫТАНИЕ ИЗВЕСТИ СТРОИТЕЛЬНОЙ ВОЗДУШНОЙ

Строительной известью называют вяжущее, получаемое путем обжига (при темпера- туре 1000 – 1200 ºС) карбонатных горных пород (известняков), которые содержат не более 8% глинистых примесей.

В зависимости от условий твердения строительная известь разделяется на воздушную, обеспечивающую твердение строительных растворов и бетонов, сохранение прочности в воздушно-сухих условиях и гидравлическую, обеспечивающую твердение строительных растворов и бетонов, сохранение ими прочности как на воздухе, так и в воде

Воздушная известь по виду содержащейся в ней окиси магния разделяется: на каль- циевую (МgО не более 5%); магнезиальную (МgО 5 – 20%); доломитовую (МgО 20 – 40%).

По внешнему виду известь делится на комовую и порошкообразную. Порошкообразная известь подразделяется на молотую и гидратную (пушонка) получаемую путем гидратации ( гашения ) кальциевой, магнезиальной и доломитовой извести.

Строительная известь применяется для приготовления вяжущих материалов, строи- тельных растворов, бетонов и других искусственных материалов и изделий из них.

Цель работы: Определение свойств воздушной извести.

Приборы и вспомогательные материалы: цилиндры мерные емкостью

250 мл, секундомер; весы технические; термосная колба, термометр со шкалой деления до + 100 оС, фарфоровая ступка, лабораторный штатив для титрования, электрическая плита, воздушная комовая известь; 1 нормальный раствор соляной кислоты, 1 % - ный спиртовой раствор фенолфталеина, вода водопроводная и дистиллированная.

Задание 1. Определение выхода известкового теста ускоренным методом

Навеску извести 200 г в виде кусков размером около 2 см помещают в банку ёмко- стью 1 л, заливают водой, ставят на плитку и кипятят в течение 1 ч до образования трещин на поверхности теста.

Полученные результаты: навеска извести __________г; диаметр банки ___________см;

13

высота известкового теста __________см; объем известкового теста ___________см³; выход известкового теста ______________л/кг.

Выход известкового теста (л/кг) из 1 кг негашеной извести определяют умножением полученного объема на пять.

Вывод. Вид извести (тощая, жирная)____________________________.

Задание 2. Определение содержания непогасившихся зерен

Известковое тесто, полученное из 200 г негашеной извести, разбавляют водой до консис- тенции известкового молока и промывают на сите с сеткой № 063 слабой непрерывной струей, слегка растирая мягкие кусочки стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Остаток на сите переносят в банку и высушивают при температуре 140 – 150 º С до постоянной массы.

Содержание непогасившихся зерен в процентах вычисляют по формуле НЗ = ( m / 200) · 100,

где m - остаток на сите после высушивания, г.

Задание 3. Определение времени гашения извести

При взаимодействии негашеной извести с водой происходит гидратация оксида кальция по реакции:

СаО + Н2О = Са(ОН)2 + Q

где Q – количество тепла, выделяющееся при этой реакции.

Этот процесс называют гашением извести он сопровождается выделением значитель- ного количества тепла. При этом температура гасящейся извести повышается до опреде- ленного максимума.

Время гашения извести определяется в термостате. Термостат состоит из форфо- рового стакана емкостью 150 мм, помещенного в сосуд большего размера. Пространство между стаканами заполняют теплоизоляционным материалом . Измельченную известь в количестве 10 г помещают в стакан, вливают в него 25 мл воды при температуре 20ºС и закрывают пробкой, в которой плотно установлен термометр со шкалой до 100ºС ( длина нижней его части 100 мм ) . При этом ртутный шарик термометра должен быть погружен в реагирующую смесь, которую периодически взбалтывают. Температуру реагирующей смеси отмечают каждые 30 с и делают соответствующую запись в журнале для лабораторных работ. Температура смеси сначала возрастает, а затем начинает снижаться. Наблюдение ведется до начала снижения от максимальной температуры. За время гашения

14

принимают время с момента добавления воды до начала снижения температуры. Полученные результаты заносят в табл. 1.

											Таблица 1
№	Время,	Темпера-		Термограмма зависимости температуры
п/п	мин	тура, ºС		от продолжительности					гашения извести
1
2			ºС
3			80
4
5			70
6
7			60
8
9			50
10
11			40
12
13			30
14
15			20
16			0		2	4	6	8	10	12	14
17			16		18
										Время
			гашения, мин.

Вывод. Испытуемая известь (низко) высокоэкзотермичная ___________

(быстро, средне) медленногасящаяся __________________________________.

Задание 4. Определение суммарного содержания активных СаО и МgО в кальциевой извести

4 - 5 г негашеной комовой извести растирают в фарфоровой ступке до полного прохождения через сито с сеткой № 008. Навеску массой 1 г растертой извести помещают в коническую колбу емкостью 250 мл, наливают 150 мл дистиллированной воды и нагревают 5 – 7 мин, не доводя до кипения.

В остывшую колбу добавляют 2-3 капли 1% - ного спиртового раствора фенофта- леина и титруют при постоянном взбалтывании 1 н раствором соляной кислоты до пол- ного обесцвечивания раствора. Титрование считают законченным, если по истечении 8 мин содержимое колбы остается бесцветным. Титрование следует производить медленно, добавляя кислоту по каплям.

15

	Содержание активных окисей кальция и магния (Х) в процентах по
массе для негашеной извести вычисляют по формуле
		X	=	(V · 2,804) / m,
где	V - объем	раствора		1 н		соляной		кислоты,			израсходованный				на
титрование, мл;		m - масса навески извести, г.
Полученные результаты:
навеска извести ___________г;
количество кислоты, израсходованное на титрование _________мл;
содержание активных СаО + МgО в извести ___________%.
Вывод. Испытуемая известь __________сорта.
	После проведения испытаний строительной извести оценивают ее
качество и присваивают сорт в соответствии с данными табл. 2.
													Таблица 2
		Показатели качества строительной извести
					Значения показателей качества извести
			кальциевой					магнезиальной				доломитовой
	Показатель
								Сорт извести
			Ι		ΙΙ		ΙΙΙ	Ι		ΙΙ	ΙΙΙ	Ι	ΙΙ		ΙΙΙ
Содержание активных СаО
и MgO, не менее			90		80		70	85		75	65	85	75		65
Скорость гашения, мин:
быстрогасящаяся, менее			8		8		8	8		8	8	8	8		8
среднегасящаяся, не более			25		25		25	25		25	25	25	25		25
медленногасящаяся, более			25		25		25	25		25	25	25	25		25
Количество
непогасившихся зерен, не			7		11		14	10		15	20	10	15		20
более

Контрольные вопросы

1.Что представляет собой воздушная известь?

2.Какие сырьевые материалы используются для получения строительной извести?

3.При каких температурах получают строительную известь?

4.Укажите химическую реакцию получения негашеной извести.

5.По какой реакции происходит гашение строительной извести?

6.В чем заключается методика определения скорости гашения извести?

7.Что представляют собой непогасившиеся зерна в извести?

8.В каких направлениях используют строительную известь?

16

Лабораторная работа 4

ИСПЫТАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ

Гидравлическими вяжущими веществами называются такие вяжущие вещества, ко- торые способны затвердевать и сохранять прочность как на воздухе, так и в воде. Из всех гидравлических вяжущих веществ наибольшее применение в строительстве имеют цементы на основе портландцементного

клинкера. К ним относятся	портландцемент, порт-	ландцемент	с
минеральными добавками, шлакопортландцемент и др.
П о р т л а н д ц е м е н т –	это продукт, получаемый измельчением порт-

ландцементного клинкера и гипса. Клинкер получают в результате обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из известково-карбонатной породы и глины в определенном отношении, обеспечивающем преобладание в нем силикатов кальция.

П о р т л а н д ц е м е н т с м и н е р а л ь н ы м и д о б а в к а м и – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое измельчением клинкера,

гипса с активными минеральны- ми	добавками в	количестве не более 20%
от массы цемента.
Ш л а к о п о р т л а н д ц е м е н т –		это продукт	совместного
измельчения портландцементного клинкера, шлака и гипса.			Он содержит
от 21 до 80 % гранули- рованных	доменных шлаков. При помоле клинкера

и добавок допускается введение в их состав пластифицирующих или гидрофобизирующих поверхностно-активных веществ в количестве не более 0,3% от массы цемента в пересчете на сухое вещество.

Цель работы: Определение свойств портландцемента.

Приборы и вспомогательные материалы: сферические чашки; лопатки;

прибор Вика; сито № 008; цилиндр мерный; песочные часы; секундомер; бачок для кипячения с решеткой; ванна с гидравлическим затвором; стеклянная пластина; нож; машинное масло; вода водопроводная (температура 20° С); портландцемент; весы технические; металлические формы; гидравлический пресс.

17

Задание 1. Определение тонкости помола цемента

Тонкость помола цемента определяют как остаток на сите с сеткой № 008 в процентах от первоначальной массы просеиваемой пробы.

От пробы портландцемента, на технических весах на часовом стекле отвешивают с точностью до 0,1 г навеску в количестве 50 г. Навеску высыпают на сито и, закрыв крышкой, производят просеивание вручную или в приборе для механического просеивания. Просе- ивание считают законченным, если в течение 1 мин сквозь сито проходит не более 0,05 г портландцемента.

Тонкость помола портландцемента определяют с погрешностью не более 0,1 % как отношение массы, оставшейся на сите, к массе первоначальной пробы (50 г). За величину тонкости помола принимают среднее арифметическое результатов двух испытаний.

Согласно требованиям ГОСТ тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании его через сито с сеткой 008 проходило не менее 85 % пробы, взятой для просеивания, а остаток на сите был не более 15 %.

Задание 2. Определение нормальной густоты цементного теста

Определение нормальной густоты цементного теста сводится к установлению коли- чества воды, необходимого для придания цементному тесту определенной пластичности. Опыт проводят на приборе Вика.

Для приготовления цементного теста отвешивают 400 г цемента, высыпают в чашу, предварительно протертую влажной тканью. В цементе делают углубление, в которое вливают воду в один прием в количестве 100 - 120 мл, затем засыпают цементом и через 30 с перемешивают, энергично растирая тесто лопаткой. Продолжительность перемешивания и растирания составляет 5 мин с того момента, как прильют воду. После окончания перемешивания кольцо наполняют цементным тестом и 5 – 6 раз встряхивают, постукивая пластинку о твердое основание. Поверхность теста

вырав-	нивают с краями		кольца, срезая избыток теста ножом, протертым
влажной	тканью.	Сразу	после этого	пестик	прибора	приводят	в
соприкосновение		с поверхностью теста		в центре кольца		и закрепляют
стержень винтом, затем, быстро отвинчивая				винт, освобождают стержень			и

дают пестику свободно погружаться в тесто. Через 30 с с момента освобождения стержня производят отсчет погружения по шкале.

Нормальной густотой цементного теста считают такую, при которой пестик прибора Вика, погруженный в кольцо, не доходит на 5 – 7 мм до пластинки, где установлено кольцо, и выражается в процентах от массы цемента. Результаты определений заносят в табл. 1.

18

					Таблица 1
			Определения
Наименование показателя	1	2		3	4
Масса цемента, г
Масса воды, мл
Показания пластометра, мм

Нормальная густота цементного теста________________%.

Задание 2. Определение равномерности изменения объема цемента

Для испытания на равномерность изменения объема цемента готовят

тесто нормаль-	ной густоты.	Две	навески теста массой		по 75 г каждая,
приготовленные	в виде шариков,		помещают на	стеклянную пластинку,
предварительно	смазанную	машинным маслом.		Затем	производят

встряхивание пластинки до образования из шариков лепешек диаметром 7

– 8 см и толщиной в середине около 1 см. Лепешки заглаживают смоченным водой ножом от наружных краев к центру до образования острых краев и гладкой закругленной поверхности. Приготовленные лепешки хранят в течение 24 ± 2 ч с момента изготовления в ванне с гидравлическим затвором, а затем подвергают испытанию кипячением. Лепешки вынимают из ванны, снимают с пластинки и помещают в бачок с водой на решетку. Воду доводят до кипения, которое поддерживают в течение 3 ч, после чего лепешки в бачке охлаждают и производят их внешний осмотр сразу после извлечения из воды. Цемент считается качественным, если на лицевой стороне лепешки не обнару- жено радиальных, доходящих до краев трещин, сетки мелких трещин, видимых невоору- женным глазом или в лупу, а также каких-либо искривлений и увеличений объема.

Причиной неравномерности изменения объема цемента является повышенное содер- жание свободной СаО, которая, медленно реагируя с водой, переходит в Са(ОН)2, увели- чиваясь в объеме примерно в 2 раза.

После остывания лепешки тщательно осматривают и выявляют дефекты, представленные на рис. 1, 2.

19

Рис. 1. Лепешки, выдержавшие испытания на равномерность изменения объема.

Рис. 2. Лепешки, не выдержавшие испытания на равномерность изменения объема

Задание 3. Определение марки цемента

Марку цемента устанавливают по величине пределов прочности при изгибе и сжатии, определяемым на образцах-балочках размером 40х40х160 мм. Образцы изготовляют из цементно-песчаного раствора состава 1:3 по массе при В/Ц, обеспечивающим консистенцию раствора, которая характеризуется расплывом конуса на встряхивающем столике в пределах 105-115 мм. Минимальное значение В/Ц устанавливается равным 0,4. Песок применяют

20