Исследование водопотребности и сроков схватывания цементного теста

Цель работы - определение нормальной густоты и сроков схватывания цементного теста, изучение стандартных методик испытаний вяжущего.

Общие сведения

Портландцемент представляет собой гидравлическое вяжущее вещество - продукт тонкого измельчения клинкера с добавкой гипса. Клинкер получают в результате обжига до спекания сырье­вой смеси, состоящей из известняка, глины и других сырьевых компонентов. Клинкер состоит из минералов: силикатов кальция, алюмоферрита и алюмината кальция, а также клинкерного стекла. Портландцемент и его разновидности являются основными мине­ральными вяжущими веществами, применяемыми в производстве бе­тонных и железобетонных конструкций и изделий.

Порядок проведения работы

I. Определение нормальной густоты цементного теста

Для выполнения работы надо иметь следующие приборы, ин­струменты и материалы: прибор Вика с пестиком (рис.1), чашу сферической формы (рис.2) для приготовления цементного теста, металлическую лопатку (рис.3) для перемешивания теста, мерный цилиндр, емкость с водой, технические весы с разновесами, ла­бораторный нож, секундомер, испытуемый портландцемент, ветошь, машинное масло для смазки оборудования и инструмента.

Прибор Вика состоит из основания, кронштейна (стойки), в верхней части которого имеется отверстие для подвижного штока (массой 3002 г). В нижнюю часть штока вставляют иг­лу Вика или пестик Тетмайера. На приборе имеется шкала, по­зволяющая измерять величину перемещения подвижной части при­бора. Стопорное устройство позволяет фиксировать подвижную часть прибора в верхнем положении и быстро освобождать ее при измерениях. Исследуемое цементное тесто загружают в конусное кольцо, установленное на дно, и затем все помещают на основа­ние прибора.

Прибор комплектуется пестиком Тетмайера при исследовании нормальной густоты цементного теста и иглой Вика для опре­деления сроков схватывания цементного теста.

Перед началом испытаний проводится подготовка, состоящая из следующих операций:

1) проверить действие прибора Вика. Подвижная часть при­бора должна легко перемещаться. При касании пестиком дна ко­нусного кольца показания нити по шкале прибора должны быть на нуле. В случае отклонения от нуля указатель с нитью с по­мощью винта передвигается и фиксируется на нулевом положении.

Конусное кольцо и его дно перед началом испытаний смазываются тонким слоем машинного масла;

2) сферическую чашу и лопатку для перемешивания цемент­ного теста протереть влажной тканью (ветошью);

3) проверить действие устройства, отмеряющего 5-минутный интервал времени;

4) проверить исправность секундомера;

5) проверить чистоту и действие весов, чистоту совка, смазать машинным маслом нож.

По ГОСТу цементное тесто разрешается приготовлять пере­мешиванием вручную в сферической чаше или в механической ме­шалке. Независимо от способа перемешивания, тесто приготовляют из порции цемента массой 4001 г.

Навеску цемента высыпают в сферическую чашу, предвари­тельно протертую влажной ветошью. Затем в цементе делают уг­лубление, куда в один прием вливают предварительно отмеренную воду в количестве, необходимом для получения цементного теста нормальной густоты. Для первого пробного затворения цемента_ необходимо примерно 100-112 см³ воды, т.е. 25-28 % от массы цемента. Для затворения теста берут чистую питьевую воду.

Углубление, в которое влита вода, с помощью стальной ло­патки заполняют цементом; в течение 30 с. дают возможность воде впитаться в цемент, затем тесто интенсивно перемешивают лопат­кой во взаимно перпендикулярных направлениях. Продолжительность перемешивания и непрерывного растирания с момента затворения цемента водой не должна превышать 5 мин.

Приготовленным цементным тестом в один прием заполняют коническое кольцо (см. рис.1), установленное на пластинке-дне. Для уплотнения теста кольцо встряхивают 5-6 раз, постукивая о стол. Избыток цементного теста срезают вровень с краями коль­ца ножом, предварительно протертым влажной тканью.

Кольцо с тестом устанавливают в прибор Вика, пестик при­водят в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца и закрепляют в таком положении зажимным винтом, фиксируя под­вижный стержень. Затем быстро освобождают подвижную часть прибора. Освободившись, стержень вместе с пестиком свободно погружаются в тесто. Через 30 с. с момента освобождения стержня производят отсчет погружения пестика по шкале прибора.

Густота цементного теста считается нормальной, если пес­тик не доходит до дна на 5-7 мм. Если пестик, погружаясь в цементное тесто, остановится выше, то опыт повторяют с большим ко­личеством воды, а если ниже - с меньшим, добиваясь погружения пестика на глубину, указанную выше.

Количество воды, добавляемой для получения теста нормаль­ной густоты, выраженное в процентах от массы цемента, опреде­ляют с точностью до 0,25 %. Этот показатель называют водопотребностью цементного теста.

Результаты эксперимента подвергают контрольной проверке, затворяя порцию цемента количеством воды, которое соответ­ствует водопотребности данного цемента. После перемешивания густота такого теста должна быть нормальной.

Результаты исследований и контрольных проверок удобнее представить в табличной форме (см. таблицу).

Таблица

Результаты опытов по определению и контролю водопотребности цементного теста

Номер		Количество		В/Ц	Глубина погружения пестика, мм	Густота теста	Заключение
цемента	опыта	цемента	воды
1	1	400
	2	400
	3	400
	среднее
2	1	400
	2	400
	3	400
	среднее
Контрольные испытания
1	1	400
	2	400
	3	400
	среднее
2	1	400
	2	400
	3	400
	среднее