Лабораторная работа №7 Определение марки портландцемента

Цель:изучить методику определения марки портландцемента.

Материалы:портландцемент (или какой-либо другой вид цемента на основе портландцементного клинкера) — 0,5 кг; песок кварцевый стандартный с модулем крупности М_к = 2,5...2,7 — 1,5 кг (количества даны в расчете на одну бригаду), вода водопроводная.

Приборы и приспособления:весы торговые, сферическая чаша для приготовления цементного раствора, круглая лопаточка, встряхиваю­щий столик, трехгнездная форма для изготовления образцов-балочек 4x4x16 см, лабораторная виброплощадка, ванна с гидравлическим затвором.

Ход работы

Марку цемента определяют по прочности на изгиб и сжатие образцов-балочек, изготовленных из цементно-песчаного раствора состава 1 : 3 нормальной консистенции и твердевших во влажных условиях 28 сут при температуре (20 ± 2)° С.

Работа по определению марки цемента складывается из следующих операций: приготовления цементно-песчаного раствора и проверки его консистенции, формования образцов, их влажного твердения и испы­тания на прочность спустя 28 сут после формования.

I. Приготовление цементно-песчаного рас­твора нормальной консистенции. Для изготовления трех образцов-балочек отвешивают 500 г портландцемента и 1500 г стандартного песка (стандартным песком считается чистый кварцевый песок с модулем крупности М_к = 2,5...2,7). Если такого песка нет, то его можно получить промывкой и рассевом имеющегося песка на ситах и подбором фракций в нужном соотношении (см. лабораторную работу № 7).

Цемент и песок высыпают в протертую влажной тканью сфериче­скую чашу и перемешивают 1 мин. Затем в центр сухой смеси заливают 200 г воды — В/Ц = 0,4. Это количество принято ориентировочно; точное же количество устанавливают в процессе работы, так как оно зависит от свойств цемента и песка.

Воде дают впитаться в сухую смесь и затем тщательно перемеши­вают с перетиранием всей массы в течение 5 мин. Приготавливаемая растворная смесь не является кладочным или штукатурным раствором, а представляет собой как бы модель бетона, поэтому она значительно менее пластична, чем традиционная растворная смесь, которой поль­зуются каменщики и штукатуры.

По окончании перемешивания определяют консистенцию раствор­ной смеси. Для этого раствор загружают в коническую форму (рис. 8.10, б) с воронкой, установленную на встряхивающем столике (рис. 8.10_> я) в два приема (слоями равной толщины). Каждый слой уплот­няют штыковкой диаметром 20 мм и массой около 400 г. Нижний слой штыкуют 15 раз, верхний — 10. Штыкование ведут от периферии к центру, придерживая форму рукой. Излишек раствора срезают ножом и металлическую форму-конус снимают вертикально вверх.

Полученный конус цементного раствора встряхивают на столике 30 раз, вращая рукоятку с частотой 1 с"¹. Затем металлической линейкой

[или штангенциркулем) изме­ряют диаметр конуса раствора по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных на­правлениях и берут среднее значение.

Консистенция раствора считается нормальной, если среднее значение расплава ко­нуса составляет 106... 115 мм. Если расплыв конуса менее 106 мм или конус при встряхи­вании рассыпается, приготов­ляют новую порцию раствора с увеличенным количеством во­ды. Если расплыв более 115 мм, то новую порцию раствора го­товят с меньшим содержанием воды. Погрешность в определе­нии требуемого соотношения

В/Ц должна быть не более 0,02, т. е. в пересчете на воду ш г.

II. Изготовление образцов. Приготовленный раствор нормальной консистенции используют для изготовления образцов. Для этого применяют разъемные металлические формы (см. рис. 8.8). Перед заполнением формы растворной смесью ее внутренние поверхности слегка протирают машинным маслом. Для облегчения укладки рас­творной смеси можно использовать металлическую насадку, устанав­ливаемую на форму. Подготовленную форму закрепляют в центре

лабораторной виброплощадки.

Сначала форму заполняют на 1...2 см растворной смесью и вклю­чают виброплощадку'. Затем в течение 2 мин вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором Через 3 мин от начала вибрации виброплощадку отключают и снимаю с нее форму. Возможно заполнение формы полностью заранее послойным штыкованием и последующей вибрацией также 3 мин.

Излишек раствора срезают смоченным водой ножом, поверхность образцов заглаживают и затем каждый образец маркируют.

Образец в формах хранят в течение первых суток (24 ± 2) ч на столике в ванне с гидравлическим затвором или другом приспособле­нии, обеспечивающем влажность воздуха не менее 90 %, (например, в полиэтиленовом пакете вместе с влажной тканью).

Через сутки образцы осторожно вынимают из форм и помещают на 27 сут в воду при (20 ± 2)° С. Спустя 28 сут (1 + 27) твердения образцы испытывают на изгиб и сжатие по методике, описанной в работе «Определение марки гипса» (см. лабораторная работа № 6, часть Ш)-

V

I

■ Для определения марки цемента вычисляют среднее арифметиче­ское из двух наибольших результатов, полученных при испытании на изгиб, и среднее арифметическое из четырех результатов (наибольший и наименьший отбрасывают), полученных при испытании на сжатие. Вычесленные таким образом значения Д, и Д>_ж сравнивают с требова­ниями ГОСТ для определения марки цемента (оба значения должны быть не ниже требуемых (табл. 8.3).

Контрольные вопросы

1. Что вы знаете о воздушных и гидравлических вяжущих материалах? 2. Расскажите о прочности и скорости твердения вяжущих. 3. Какие стадии в процессе твердения вы знаете? 4. По каким показателям маркируют гипсовые вяжущие? 5. Как изменяется объем гипсового теста при твердении? 6. Расскажите о недожоге и пережоге извести. 7. Что вы знаете об извести-кипелке? 8. Как происходит твердение извести? 9. В чем различие гидравлической и воздушной извести? 10. Расскажите о производстве портландцемента. 11. Как определяют марку портландцемента? 12. Расскажите о разновидностях портлан­дцемента. 13. Какие причины вызывают коррозию портландцемента? 14. Что представ­ляет собой растворимое стекло? 15. Что такое кислотоупорный цемент (состав и свойства)?