1. Определение температуры и времени гаше­ния извести

2. Определение не погасившихся зерен

Приборы и материалы: термометр, секундомер, весы, сито № 063, бытовой термос вместимостью 1 л., сушильный шкаф

Определение температуры и времени гаше­ния извести

Пробу извести массой 400-600 г. взвешивают, помещают в герметически закрытый сосуд и вливают туда 300 мл воды, имеющей температуру 20°С. Колбу закрывают пробкой с плотно вставленным термометром на 100°С и оставляют в покое. Ртутный шарик термометра должен быть полностью погружен в реагирующую смесь. Отсчет температуры реагирующей смеси ве­дут через каждую минуту, начиная с момента добавления воды.

За время гашения принимают время с момента добавления во­ды до начала периода, когда рост температуры остановился. По термометру определяют максимальную температуру гашения. Результаты измерений заносят в табл. 16

Определение не погасившихся зерен

Полученное в предыдущем опыте тесто закрывают крышкой и выдерживают 2 ч, затем разбавляют холодной водой до консистенции известкового молока и промыва­ют на сите с сеткой № 063 слабой непрерывной струей, слегка рас­тирая мягкие кусочки стеклянной палочкой с резиновым наконеч­ником. Остаток на сите высушивают при температуре 140—150°С до постоянной массы. Содержание непогасившихся зерен в процен­тах вычисляют по формуле

где m₁ — остаток на сите после высушивания, г.

m - масса негашеной извести, г.

Таблица.16 Свойства извести

№/п	Показатель	Ед. изм.	Обозначение	Фактическое значение
1	Время гашения
2	Температура гашения
3	Содержание не погасившихся зерен

Вывод:

Сорт извести по скорости гашения _________________________

Сорт извести по количеству не погасившихся зерен ____________________

Лабораторная работа №4 Испытание портландцемента

Цель работы: научиться определять свойства портландцемента

Перечень испытаний:

• Определение истинной плотности

• Определение тонкости помола

• Определение нормальной густоты

• Определение сроков схватывания

• Определение равномерности изменения объема

• Определение прочности на сжатие и изгиб

Приборы и материалы: Весы с погрешностью не более 0,01 г., прибор Ле Шателье, мерные стаканы, воронки, сита, сушильный шкаф, линейка, емкость с водой, прибор Вика с иглой и пестиком, кольцо к прибору Вика, мешалка для приготовления цементного теста, бачок для испытания кипячением, ванна с гидравлическим затвором, встряхивающий столик и форма-конус, штыковка, формы для изготовления образцов-балочек, насадка к формам, вибрационная площадка, прибор для испытания на изгиб образцов-балочек, пресс для определения предела прочности при сжатии, пластинки для передачи нагрузки, пропарочная камера.

Определение истинной плотности и тонкости помола

Прибор Ле Шателье наполняют обезвоженным керосином до нулевой черты по нижнему мениску. После этого свободную от керосина часть прибора (выше нулевой черты) тщательно протирают тампоном из фильтровальной бумаги. От цемента отбирают навеску массой 65 г и высыпают ее в прибор Ле Шателье ложечкой через воронку небольшими равномерными порциями до достижения уровня жидкости верхней отметки. Для удаления пузырьков воздуха прибор поворачивают его в наклонном положении в течение 10 мин на гладком резиновом коврике. Плотность цемента r_ц, г/см³, вычисляют по формуле

,

где т_ц - масса навески цемента, г;

V - объем керосина, вытесненного цементом

Результат вычисления округляют до 0,01 г/см³. Результаты испытания заносят в табл.17.

Определение тонкости помола

Тонкость помола цемента определяют просеиванием через сито №008. Навеску массой 50 г. просеивают через сито в течение 5 мин. Затем проводят контрольное просеивание над белым листом бумаги. Просеивание заканчивают, когда через сито не будет просеиваться цемент, что видно на бумаге. Тонкость помола – это отношение массы остатка на сите к массе навески. Результат испытания заносят в табл. 17

Таблица 17. Истинная плотность и тонкость помола цемента

Показатели	Ед.изм	Обозначение	Значение
Масса навески цемента
Объем керосина, вытесненного цементом
Истинная плотность цемента
Масса навески цемента
Масса остатка на сите
Тонкость помола

Определение нормальной густоты

Нормальной густотой цементного теста считают такую консис­тенцию его, при которой пестик прибора Вика, погружен­ный в кольцо, заполненное тестом, не доходит на 5-7 мм до пластинки, на которой установлено кольцо.

Для ручного приготовления цементного теста отвешива­ют 400 г цемента, высыпают в чашу (рис.9), предварительно протертую влажной тканью. Затем делают в цементе углубление, в которое вливают в один прием воду в количестве, необходимом (ориенти­ровочно) для получения цементного теста нормальной густоты. Углубление засыпают цементом и через 30 с после прилипания воды сначала осторожно перемешивают, а затем энергично рас­тирают тесто лопаткой (рис.10).

Продолжительность перемешивания и растирания составля­ет 5 мин с момента приливания воды.

Р ис. 9 Чаша для затворения

Рис. 10 Лопатка для перемешивания

Перед началом испытания проверяют, свободно ли опус­кается стержень прибора Вика, а также нулевое показание при­бора, соприкасая пестик с пластинкой, на которой расположено кольцо. При отклонении от нуля шкалу прибора соответствующим образом передвигают.

Кольцо и пластинку перед началом испытаний смазывают тон­ким слоем машинного масла.

После окончания перемешивания кольцо быстро напол­няют в один прием цементным тестом и 5-6 раз встряхивают его, постукивая пластинку о твердое основание. Поверхность тес­та выравнивают с краями кольца, срезая избыток теста ножом, протертым влажной тканью. Немедленно после этого приводят пестик прибора в соприкос­новение с поверхностью теста в центре кольца и закрепляют стержень стопорным устройством, затем быстро освобождают его и предос­тавляют пестику свободно пог­ружаться в тесто. Через 30 с с момента освобождения, стержня производят отсчет погружения по шкале. Кольцо с тестом при от­счете не должно подвергаться толчкам. При несоответ­ствующей консистенции цементного теста изменяют количество воды и вновь затворяют тесто, добиваясь погружения пестика на стандартную глубину. Количество добавляемой воды для получения теста нормальной густоты определяют с точностью до 0,25 %.

Результаты испытаний записывают в табл. 18. То испытание, при котором пестик погружается на стандартную глубину, считают успешным и рассчитывают водопотребность цемента.

Нормальную густоту цементного теста характеризуют количе­ством воды затворения, выраженным в процентах от массы це­мента.

Таблица 18. Водопотребность цемента

№ испытания	Кол-во цемента, г	Кол-во воды, мл	Пестик не доходит до дна, мм	Водопотребность цемента, %
1	400	120
2

Определение сроков схватывания

Для испытания из 400 г. цемента готовят цементное тесто нормальной густоты.

Перед началом испытания проверяют, свободно ли опус­кается стержень прибора Вика, а также нулевое положение при­бора. Кроме того, проверяют чистоту, поверхности и отсутствие искривлении иглы. Иглу прибора доводят до соприкос­новения с поверхностью цементного теста нормальной густоты, приго­тов­ленного и уложенного в кольцо так же, как в предыдущем опыте. В этом положении закрепляют стержень стопором, затем освобождают стержень, давая игле свободно погружаться в тесто.

Иглу погружают в тесто через каждые 10 мин, передвигая кольцо после каждого погружения для того, чтобы игла не попа­дала в прежнее место. После каждого погружения иглу вытира­ют.

Началом схватывания цементного теста считают время, прошедшее от начала затворения до того момента, когда игла не доходит до пластинки на 2-4 мм. Концом схватывания цементного теста считают время от начала затворения до момента, когда игла опускается в тесто не более чем на 1-2 мм. Результаты испытаний записывают в табл.19.

Таблица 19. Сроки схватывания цемента

Время затворения	Время начала схватывания	Время конца схватывания
____ час.______ мин.	____ час.______ мин.	____ час.______ мин.
------	Начало схватывания, мин	Конец схватывания, мин.
------

Определение равномерности изменения объема

Цементное тесто, оставшееся после предыдущего опыта, делят на 4 равные части. Из каждой части делают шарики, каждый из которых помещают на отдельную стеклянную пластинку, предварительно протертую машинным маслом. Постукивают ею о твердое основа­ние 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.

В анны с гидравлическим затвором для хранения образ­цов (рис.11) изготавливают из стойкого к коррозии матери­ала (оцинко­ванная сталь). В ваннах устанавливают решетки для размещения на них образцов. Под решеткой всегда должна быть вода.

Рис.11. Ванна с гидравлическим затвором

По истечении времени хранения две цемент­ные лепешки вынимают из ванны, снимают с пластинок и поме­щают в бачок, с водой на решетку. Воду в бачке доводят до кипе­ния, которое поддерживают в течение 3 ч, после чего лепешки в бачке охлаждают и производят их внешний осмотр немедленно после извлечения из воды.

В нутри бачка для испытания кипячением с регулятором уров­ня воды (рис. 12) помещают съемную решетчатую полку для лепешек, которая находится на расстоянии не менее 5 см от дна бачка. Уровень воды в бачке должен перекрывать лепешки на 4-6 см в течение всего времени кипячения. Бачок с водой нагре­вают на любом нагревательном приборе, обеспечивающем дове­дение воды в бачке до кипения за 30-45 мин.

Рис.12. Бачок для испытания кипячением

Цемент соответствует требованиям стандарта в отноше­нии равномерности изменения объема, если на лицевой стороне лепешек не обнаружено радиальных, доходящих до краев, трещин или сетки мелких трещин, видимых невооруженным глазом или в лупу, а также каких-либо искривлений и увеличения объема лепешек. Искривления обнаруживают при помощи линейки, при­кладываемой к плоской поверхности лепешки, при этом обнару­живаемые искривления не должны превышать 2 мм на краю или в середине лепешки. Допускается в первые сутки после испытаний появление трещин усыхания, не доходящих до краев лепешек, при условии сохранения звонкого звука при постукиваний лепешек одна о другую. Образцы лепешек, выдержавших и не выдер­жавших испытание на равномерность изменения объема, приведе­ны в табл.20.

Таблица 20. Равномерность изменения объема при твердении

Лепешки, выдержавшие испытания на равномерность изменения объема	Лепешки, не выдержавшие испытания на равномерность изменения объема

Определение прочности цемента на сжатие и изгиб

Для определения прочностных характеристик цементов изгота­в­ливают образцы-балочки из цементного раствора, приго­товленного с В/Ц=0,40. Для определения консистенции (подвижности) цементного раствора от­вешивают 1500 г нормального песка, 500 г цемента и 200 г воды. Сухие компоненты загружают в предварительно про­тертую влаж­­ной тканью чашу и перемешивают, затем добавляют воду.

По окончании перемешивания определяют консистенцию полученной растворной смеси. Для этого используют встряхивающий столик и форму-конус с насадкой (рис.13), смоченные влажной тканью. Конус с насадкой заполняют раствором наполовину и уплотняют штыкованием 15 раз, затем наполняют конус с небольшим избытком и штыкуют 10 раз. Штыкование ведут от периферии к центру, придерживая форму рукой. Излишек раствора срезается ножом вровень с краями конуса и металлическую форму-конус снимают вертикально вверх. Полученный конус цементного раствора встряхивают 30 раз, вращая рукоятку с частотой 1с^-1. Затем металлической линейкой (или штангенциркулем) измеряют диаметр основания расплывшегося конуса в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение.

Рис. 13. Встряхивающий столик и форма-конус: : 1 – станина, 2 – столик, 3 – испытуемый раствор, 4 - эксцентрик

Консистенция раствора считается нормальной, если среднее значение расплыва конуса составляет 106…115 мм.

Образцы-балочки готовят в трехгнездовой форме (см. Испытание гипса). Непосредственно перед изготовлением образцов внут­реннюю поверхность стенок форм и поддона слегка смазывают машинным маслом. Стыки наружных стенок друг с другом и с поддоном формы промазывают тонким слоем солидола или другой густой смазки.

Для уплотнения, раствора форму балочек с насадкой, закрепляют в центре виброплощадки, плотно прижимая ее к плите. Допускается устанавливать две формы, симметрично расположенные относительно центра вибро­площадки, при условии одновременного их заполнения.

Форму по высоте наполняют приблизительно на 1 см раство­ром и включают вибрационную площадку. В течение первых 2 мин вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порция­ми заполняют раствором. По истечении 3 мин от начала вибрации виброплощадку отключают. Форму снимают с виброплощадки и избыток раствора удаляют ножом расположенным под небольшим углом к поверхности укладки, заглаживая, с нажимом раст­вор вровень с краями формы. Образцы маркируют. Нож предва­рительно должен быть протерт влажной тканью.

После изготовления образцы в формах хранят (24±1) ч в ванне с гидравлическим затвором или в шкафу, обеспечиваю­щем относи­тельную влажность воздуха не менее 90 %.

По истечении времени хранения, образцы осторожно расформовывают и укладывают в ванны с питьевой водой и горизонтальном положении так, чтобы они не соприкасались друг с другом.

Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Воду меняют через каждые 14 сут. Температура ее при замене долж­на быть (20±2)°С; как и при хранении образцов.

По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин подвергают испытанию. Не­посредственно перед испытанием образцы должны быть вытерты.

Определение предела прочности при изгибе и сжатии

Образец размером 40х40х160 мм устанавливают в специальное приспособление (см. Испытание гипса) и нагружают на прессе со скоростью 1 кН/с до разрушения.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифме­тическое значение двух наибольших результатов испытания трех образцов.

Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу же подвергают испытанию на сжатие.

Предел прочности при сжатии вычисляют как среднее арифметическое значение четырех наибольших результатов ис­пытания 6 образцов. Результаты испытаний заносят в табл.21.

 Таблица 21. Прочность цемента

№/п	Показатель	Ед.изм	Обозначение	Фактическое значение
1	Максимальная нагрузка при испытании на сжатие
2	Прочность на сжатие
3	Средняя прочность на сжатие
4	Максимальная нагрузка при испытании на изгиб
5	Прочность на изгиб
6	Средняя прочность на изгиб

Вывод: Марка и класс цемента: _____________________________________________________