Определение марки цемента.

 

Марку цемента устанавливают по величине предела прочности при изгибе и сжатии образцов-балочек разме­ром 40×40×160 мм, изготовленных из пластичного це­ментного раствора состава 1:3 по массе (1 ч. цемента и 3 ч. нормального Вольского песка).

Методика определения марки цемента (ГОСТ 310.4–81) состоит в следующем. Сначала определяют консистенцию цементного раствора, которая требуется для изготовления образцов-балочек. Для этого отвеши­вают 1500 г песка и 500 г цемента, высыпают их в сферическую чашку (см. рис. 4.3) и перемешивают цемент с песком лопаткой в течение 1 мин. Затем в центре сухой смеси делают лунку и вливают в нее 200 т воды (В/Ц= 0,4). После того как вода впитается, еще раз переме­шивают смесь в течение 1 мин. Раствор переносят в ме­ханический смеситель (рис. 5.8), где его перемешивают в течение 2,5 мин (20 оборотов чаши мешалки).

 

 

Рис. 5.8. Смеситель для перемешивания цементного раствора

1 – станина; 2 – смесительная чаша; 3 – откидная траверса;

4 – валик для перемешивания раствора

 

По окончании перемешивания определяют консистен­цию цементного раствора. Для этого используют встря­хивающий столик и металлическую форму-конус (рис. 5.9.). Встряхивающий столик состоит из чугунной стани­ны 1; на валу 2 находится кулачок 3, который поднима­ет ось 4 с горизонтальным диском 5 и закрепленным на нем листом зеркального стекла 6 диаметром 300 мм. При вращении маховика 8 ось с укрепленным диском при помощи кулачка совершает возвратно-поступатель­ное вертикальное движение. При этом столик поднима­ется на 10 мм, встряхивая форму 7.

 

 

Рис. 5.9. Встряхивающий сто­лик и форма-конус

Перед укладкой смеси в конус внутреннюю поверх­ность его и стеклянный диск слегка увлажняют. Рас­творную смесь укладывают в форму-конус двумя слоями равной толщины. Каждый слой уплотняют металличес­кой штыковкой (рис. 5.10). Нижний слой штыкуют 15раз, верхний – 10. Во время укладки и уплотнения раство­ра конус прижимают рукой к стеклянному диску. Изли­шек раствора срезают ножом и форму-конус медленно поднимают. Затем, вращая рукоятку маховика, встря­хивают столик 30 раз в течение 30 с, при этом конус цементного раствора расплывается. При помощи штан­генциркуля или стальной линейки измеряют расплывконуса по нижнему основанию в двух взаимно перпенди­кулярных направлениях. Консистенцию раствора счи­тают нормальной, если расплыв конуса оказался равным 106–115 мм. При меньшем расплыве конуса раствор приготовляют заново, несколько увеличивая количество воды затворения. Водопотребность раствора выражают в виде водоцементного отношения; его значение запи­сывают в журнал и в дальнейшем пользуются при при­готовлении раствора для изготовления образцов-ба­лочек.

 

 

Рис. 5.10. Штыковка для уклад­ки раствора в форму-конус

1 – ручка; 2 – кольцо; 3 – стер­жень

 

Образцы-балочки формуют в трехгнездовых металли­ческих формах (см. рис. 4.6). Внутреннюю поверхность стенок и поддона слегка смазывают машинным маслом. На собранную форму надевают металлическую насадку (см. рис. 4.6, б)и густой смазкой промазывают снаружи стык между формой и насадкой.

Цементный раствор нормальной консистенции для изготовления трех образцов-балочек приготовляют так же, как и для определения нормальной густоты раство­ра, т.е. из 500 г цемента и 1500 г песка. На каждый на­меченный срок испытания изготовляют три образца.

Для уплотнения раствора подготовленную форму с насадкой прочно закрепляют на стандартной вибро­площадке, создающей вертикальные колебания с ампли­тудой 0,35 мм и частотой 2800–3000 колебаний в 1 мин.

Готовый раствор укладывают в гнезда формы слоем приблизительно 1 см и включают виброплощадку. Затем в течение 2 мин вибрации все три гнезда формы равно­мерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин (от начала вибрации) виброплощадку выключают и снимают форму. Затем смоченным ножом срезают излишек раствора, зачищают поверхность об­разцов вровень с краями формы и маркируют образцы.

Готовые образцы в формах хранят в ванне с гидрав­лическим затвором (см. рис. 5.4) в течение 24±2 ч. За­тем образцы осторожно расформовывают и укладывают в горизонтальное положение в ванну с водой, где хра­нят до момента испытания. Образцы в воде не должны соприкасаться один с другим. Необходимо, чтобы объ­ем воды в сосуде для хранения образцов был в 4 раза больше объема образцов. Температуру воды в ванне поддерживают 20+2°С, ее значение ежедневно контро­лируют и заносят в журнал. Воду, в которой хранят об­разцы, рекомендуется менять через каждые 14 дн. Вы­нутые образцы испытывают не позднее чем через 10 мин.

Для определения марки цемента образцы-балочки в возрасте 28 сут с момента их изготовления испытыва­ют па изгиб, а затем каждую из полученных полови­нок – на сжатие.

Образцы-балочки испытывают на изгиб с помощью машины МИИ-100 (рис. 5.11) или рычажного прибора Михаэлиса (см. рис.4.7). Испытание на изгиб на машине МИИ-100 производят следующим образом. Стрелку 2 устанавливают на 0 шкалы 1, перемещая винт с грузом 6 вдоль прорези 5. Образец-балочку 11 устанавливают па опоры 13 изгибающего устройства (расстояние меж­ду центрами опор 100 мм) и маховичком 12 создают первичное натяжение валика 10.. При отклонении стрелки 2 до деления 4,5 шкалы натяжение прекращают. После этого, поднимая рукоятку управления 7, включа­ют электродвигатель машины, который перемещают с постоянной скоростью по одному коромыслу рычага груз постоянной массы. Коромысло 9 этого рычага свя­зано с серьгой изгибающего устройства. При перемеще­нии груза плавно увеличивается усилие на испытывае­мую балочку.

 

 

Рис. 5.11 Испытательная маши­на МИИ-100

Машина снабжена счетчиком 8,который автоматиче­ски в зависимости от положения груза показывает на­пряжение в балочке в данный момент испытания. В мо­мент разрушения образца коромысло, падая, ударяется о шайбу 4 амортизатора 3 и включает машину. На счет­чике остается показание предела прочности при изгибе. Сняв половинки балочек, рукоятку управления опуска­ют в крайнее нижнее положение. При этом машина воз­вращает груз в начальное положение, а счетчик сбрасы­вает показания до нуля.

При испытании на изгиб образцов-балочек на ры­чажном приборе Михаэлиса следует руководствоваться методикой, изложенной выше.

Предел прочности при изгибе образцов цементного раствора вычисляют как среднее арифметическое из двух наибольших результатов испытания трех образцов-балочек. Половинки балочек испытывают на сжатие па гидравлическом прессе. Для передачи нагрузки на по­ловинки балочек применяют плоские стальные шлифо­ванные пластинки размером 40×62,5 мм (площадь 25 см²). Каждую половинку балочки помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые гра­ни, которые при изготовлении прилегали к продольным стенкам формы, совпадали с рабочими поверхностями пластинок (см. рис. 5.2), а упоры пластинок плотно при­легали к торцевой гладкой стенке образца. При испыта­нии образца на сжатие скорость увеличения нагрузки должна быть около 5 кН/с.

Предел прочности при сжатии , МПа,

 

где: – разрушающая нагрузка, Н;

– площадь грани, мм².

 

Предел прочности при сжатии образцов, изготовлен­ных из испытываемого цементного раствора, вычисляют как среднее арифметическое четырех наибольших ре­зультатов шести испытанных образцов.

Испытание образцов-балочек на изгиб и их полови­нок на сжатие может быть выполнено учащимися на следующем занятии через 7 или 14 сут, а если позволяет время, то и через 28 сут. Для перевода 7- или 14-суточной прочности образцов в 28-суточную прочность могут быть приняты ориентировочно коэффициенты: 1,5 для 7-суточной прочности, 1,25 – для 14-суточной.

Результаты определения предела прочности при из­гибе образцов-балочек и предела прочности при сжатии половинок балочек учащиеся заносят в журнал для ла­бораторных работ. Затем полученные результаты срав­нивают с требованиями ГОСТ 10178–85 (с изм.) для портландцемента, приведенными в табл. 5.2, и делают заключение о марке испытанного цемента.

 

Таблица 5.2. Требования к маркам портландцемента

И его разновидностей

Цемент	Марка	Предел прочности в возрасте 28 сут, МПа
при изгибе	при сжатии
Портландцемент обыкновенный и с минеральными добавками		5,5 6,2 6,5
Шлакопортландцемент		4,5 5,5

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: