Определение содержания пылевидных и глинистых частиц Метод отмучивания

Содержание пылевидных и глинистых частиц определяют по изменению массы песка после отмучивания частиц крупностью до 0,05 мм.

Оборудование и материалы

• Весы по ГОСТ 24104-88.

• Шкаф сушильный.

• Цилиндрическое ведро высотой не менее 300 мм с сифоном или сосуд для отмучивания песка (черт. 2).

• Секундомер по ГОСТ 5072-79.

Проведение испытания

Аналитическую пробу песка просеивают через сито с отверстиями диаметром 5 мм, песок, прошедший через сито, высушивают до постоянной массы и берут из него навеску массой 1000 г.

Навеску песка помещают в цилиндрическое ведро и заливают водой так, чтобы высота слоя воды над песком была около 200 мм. Залитый водой песок выдерживают в течение 2 ч, перемешивая его несколько раз, и тщательно отмывают от приставших к зернам глинистых частиц.

После этого содержимое ведра снова энергично перемешивают и оставляют в покое на 2 мин. Через 2 мин сливают сифоном полученную при промывке суспензию, оставляя слой ее над песком высотой не менее 30 мм. Затем песок снова заливают водой до указанного выше уровня. Промывку песка в указанной последовательности повторяют до тех пор, пока вода после промывки будет оставаться прозрачной.

При использовании сосуда для отмучивания испытание проводят в той же последовательности. При этом воду в сосуд наливают до верхнего сливного отверстия, а суспензию сливают через два нижних отверстия.

После отмучивания промытую навеску высушивают до постоянной массы т₁.

Обработка результатов

Содержание в песке отмучиваемых пылевидных и глинистых частиц (П_отм) в процентах по массе вычисляют по формуле

                                                      (3.13)

где т - масса высушенной навески до отмучивания, г;

m₁ - масса высушенной навески после отмучивания, г.

1. При испытании природных песков, зерна которых плотно сцементированы глиной, пробу выдерживают в воде не менее 1 сут.

2. Допускается проведение испытания песка в состоянии естественной влажности. В этом случае в параллельной навеске определяют влажность песка и содержание пылевидных и глинистых частиц (П_отм) вычисляют в процентах по формуле

                                                    (3.14)

где т_в - масса навески в состоянии естественной влажности, г;

т₁ - масса навески, высушенной после отмучивания до постоянной массы, г;

W - влажность испытываемого песка, %.

Лабораторная работа № 4 Минералогический анализ клинкера

Цель работы: Определить минералогический состав клинкеров

Теоретические сведения

Химический анализ позволяет установить состав оксидов, входящих в клинкер и цемент. P. X. Богг разработал метод расчета, по которому на основе данных химического анализа может быть рассчитано содержание клинкерных минералов, прежде всего C₃S, C₂S, С₃А и C₄AF. Необходимо отметить, что Богг назвал состав клинкера, определенный с помощью этого метода, «потенциальным» (расчетным) составом. Здесь понятие «расчетный» подразумевает возможный, но не фактический состав, и поэтому расчетный состав, найденный по методу Богга, не идентичен фактическому минералогическому составу клинкера.

Применение расчетного метода Богга получило широкое распространение благодаря наглядности при определении состава клинкера и возможности предсказания свойств цемента. Этот метод расчета уже включен в стандарты на цемент, действующие в США, странах СНГ и многих других странах. Однако стандарты на цемент в США содержат указание, согласно которому ограничения, накладываемые на расчетное содержание соединений, не требуют, чтобы присутствующие оксиды полностью входили в состав этих соединений.

Если содержания оксидов CaO, Si0₂, Al₂0₃, Fe₂0₃ обозначить буквами а, 6, с, d, а соединений C₃S, C₂S; С₃А, C₄AF — буквами w, x, у, z то можно провести соответствующие расчеты. Но прежде необходимо отметить, что C₃S содержит 73,69% СаО и 26,31% Si0₂, a C₂S содержит 65,12% СаО и 34,88% Si0₂. Составы С₃А и C₄AF приведены в табл. 10

Таблица 10.

Составы С₃А и C₄AF.

Символ	Формула	C3S(ω)	C2S(x)	C3A(y)	C1AF(z)
a	CaO	0,7369	0,6512	0,6227	0,4616
b	SiO2	0,2631	0,3488	-	-
c	Al2O3	-	-	0,3773	0,2098
d	Fe2o3	-	-	-	0,3286

Теперь с учетом табл. 10 можно сказать, что в смеси из четырех соединений количество СаО в C₃S равно 0,7369 процентного содержания C₃S; количество СаО в C₂S равно 0,6512 процентного содержания C₂S и т. д. Общее количество СаО равно сумме этих значений:

а = 0,7369ω + 0,6512x + 0,6227у + 0,4616z;

б = 0,2631ω +0,3488X;

c = 0,3773y + 0,2098z;

z = 0,3286z.

Отсюда находим значение ω, x, y, z:

ω = 4,071a - 7,600b - 6,718c - 1,430d;

x = 8,602b + 5,068c - 3,071a + 1,078d;

y = 2,650c + 1,692d; z = 3,043d.

После подстановки оксидов и соединений вместо обозначающих их букв получаем:

C₃s = 4,071 CaO - 7,600 SiO₂ - 6,718 Al₂O₃ - 1,430Fe₂O₃;

C₂s = 8,602 SiO₂ + 5,068Al₂O₃ + 1,078Fe₂O₃ - 3,071CaO = 2,867SiO₂ - 0,7544C₃S;

C₃A = 2,650Al₂O₃ - 1,692Fe₂O₃;

C₄AF = 3,043Fe₂O₃.

Соединения в других системах могут рассчитаны аналогичным образом. Практически встречаются следующие клинкерные фазы:

• № 1 - обыкновенный цемент ............................C₃S + C₂S + C₃A + C₄AF

• № 2 - цемент, богатый окислами железа ........C₃S + C₂S + C₄AF + C₂F

• № 3 - цемент, богатый известью .....................CaO + C₃S + C₃A + C₄AF

• № 4 - цемент, богатый известью и окислами железа .CaO +C₃S +C₄AF + C₂F