Експериментальна частина

Прилади і матеріали: гіпс, вода, машинне масло, чаша ємністю 500 см³, сушильна шафа, аналітична вага, сито №02, металева лінійка, секундомір, віскозиметр Суттарда, прилад Віка, металеві форми-балочки, гідравлічний прес, прес P-5.

2.1. Визначення тонини розмелення гіпсу

Тонина розмелення гіпсового в’яжучого характеризується залишком на ситі з вічком 0,2 мм (№02) після просіювання наважки гіпсового в’яжучого через нього.

Наважку гіпсу, попередньо висушену у сушильній шафі за температури (50±5)°С, масою (50±0,1) г просіюють крізь сито. Просіювати можна ручним або механічним способом. Просіювання вважають закінченим, якщо через сито впродовж 1 хв (під час ручного просіювання) проходить не більше ніж 0,05 г гіпсового в’яжучого. Після просіювання залишок на ситі зважують.

Тонину розмелення окремої проби визначають у відсотках з похибкою не більше ніж 0,1% як відношення маси гіпсового в‘яжучого, що залишилось на ситі, до маси початкової проби. За величину тонини розмелення приймають середнє арифметичне результатів двох випробувань. Тонину розмелення вираховують за формулою:

,

(1)

де А – маса наважки гіпсу, г;

а – маса залишку на ситі, г.

Залежно від тонини розмелювання визначають ступінь помелу гіпсу – грубий (І), середній (ІІ) чи тонкий (ІІІ) за табл. 3.

Результати визначення заносять в табл. 4

Таблиця 4

Визначення тонини розмелювання гіпсу

2.2. Визначення стандартної консистенції (нормальної густоти) гіпсового тіста

Стандартна консистенція (нормальна густота) характеризується діаметром розпливу гіпсового тіста, що витікає з циліндра при його піднятті на висоту не менше ніж 100 мм. Діаметр розпливу повинен бути рівним (180±5) мм.

Для визначення стандартної консистенції (нормальної густоти) використовують віскозиметр Суттарда (рис. 1), який складається з металевого циліндра 1 висотою 100 мм і внутрішнім діаметром 50 мм та квадратної скляної пластинки 2 (сторона 25 см) з концентричними кільцями.

Спочатку вологою, м‘якою тканиною зволожують внутрішню поверхню циліндра, скло і чашу.

Для досліду беруть наважку будівельного гіпсу масою 300 г, всипають її у чашу, де знаходиться 150 мл води (починають працювати з водогіпсового відношення 0,5). Масу перемішують впродовж 30 с, починаючи відлік часу від моменту висипання в’яжучого у воду. Після припинення перемішування циліндр, встановлений у центрі скла, заповнюють гіпсовим тістом, надлишок якого зрізують лінійкою.

Рис. 1. Віскозиметр Суттарда: 1 – циліндр; 2 – скляна пластинка

Через 45 с, рахуючи від початку висипання гіпсу у воду, циліндр швидко піднімають (вертикально) на висоту 15...20 см і відводять у бік.

Діаметр розпливання тіста вимірюють безпосередньо після підняття циліндра лінійкою у двох перпендикулярних напрямках з похибкою не більше 5 мм і визначають середнє арифметичне значення. Якщо діаметр розпливання тіста не відповідає (180±5) мм, випробування повторюють з іншою кількістю води.

Кількість води виражають у відсотках, як відношення маси води, необхідної для отримання гіпсового тіста стандартної консистенції, до маси гіпсового в’яжучого за формулою

,

(2)

де В – витрата води, мл;

Р – маса наважки гіпсу, г.

Результати визначення заносять в табл. 5

Таблиця 5

Визначення нормальної густоти гіпсового тіста

2.3. Визначення термінів тужавіння гіпсового в’яжучого

Суть методу полягає у визначенні часу від початку замішування гіпсового в’яжучого з водою до початку і до кінця тужавіння тіста.

Для дослідження використовують прилад Віка (рис. 2). При визначенні термінів тужавіння кільце і пластинку приладу попередньо змащують машинним маслом.

а)
б)	в)
г)
Рис. 2. Схема приладу Віка: а – загальний вигляд; б – пестик; в – голка; г – кільце до приладу 1 – металічний стрижень; 2 – обіймач станини; 3 – стопорний пристрій; 4 – покажчик; 5 – шкала; 6 – пестик; 7 – голка; 8 – додатковий вантаж

Початок тужавіння – це час від початку замішування гіпсу водою до моменту, коли вільно опущена голка перший раз не доходить до дна (поверхні пластинки) на 0,5...1,0 мм.

Кінець тужавіння – це час від початку замішування гіпсу водою до моменту, коли вільно опущена голка занурюється в тісто не більше, ніж 1 мм. Час початку і кінця тужавіння визначають у хвилинах.

Результати визначення заносять в табл. 6

Таблиця 6

Визначення термінів тужавіння гіпсового в’яжучого

2.4. Визначення границі міцності зразків-балочок

Границю міцності визначають на зразках-балочках розмірами 40×40×160 мм. Для виготовлення зразків беруть пробу гіпсового в‘яжучого масою 1 кг. Засипають в‘яжуче у чашку з водою, взятою у кількості, необхідній для отримання тіста нормальної густоти, інтенсивно перемішують впродовж 60 с до отримання однорідного тіста, яке заливають у форми. Внутрішню поверхню металевої форми попередньо змащують машинним маслом. Для видалення повітря форму після заповнення струшують п‘ять разів. До настання тужавіння надлишки гіпсового тіста знімають лінійкою, пересуваючи її по верхніх краях форми перпендикулярно до поверхні зразків. Через (15±5) хв після закінчення тужавіння зразки виймають з форми, маркують і зберігають для випробувань. Визначають міцність зразків, виготовлених із гіпсового тіста нормальної густоти через 2 год після контакту гіпсового в‘яжучого з водою.

Зразки-балочки випробовують спочатку на згин за допомогою приладу Р-5. Випробування на згин виконують за схемою балки, встановле­ної на двох опорах при зосередженому навантаженні, прикладеному симетрично відносно осі балки, до її руйнування (рис. 3).

	Під час випробування на приладі Р-5 зразок встановлюють на опори так, щоб його горизонтальні грані знаходилися у вертикальному положенні і вмикають прилад. Навантаження на зразок збільшується до його повного руйнування. Границю міцності на згин визначають як середнє арифметичне значення двох найбільших результатів випробування трьох зразків.
Рис. 3. Схема випробування зразків-балочок на згин

Границю міцності на згин, МПа, визначають за формулою:

,

(3)

де Р – руйнівне навантаження, МН;

l – відстань між опорами, м, (l=10 см);

b, h – відповідно ширина й висота поперечного перерізу зразка, м;

а – відстань між точками прикладання двох навантажень, м.

Отримані після цих випробувань половинки балочок відразу випробовують на стиск на гідравлічному пресі. Границю міцності на стиск визначають за формулою:

,

(4)

де Р – величина руйнівного навантаження, Н (кгс);

S – площа робочої поверхні пластин, см² (S = 25 см²).

Границю міцності на стиск вираховують як середнє арифметичне результатів випробувань усіх зразків без найбільшого і найменшого результатів.

Результати визначення границі міцності на згин і стиск заносять в табл. 7 і 8.

Таблиця 7

Визначення границі міцності на згин

Таблиця 8

Визначення границі міцності на стиск