Испытание цемента. Механические свойства цемента. Дсту б в 2. 7-46-96

 

Для оценки качества цемента необходимо знать активность и марку цемента, определенные по механическим свойствам при определении предела прочности при изгибе и сжатии образцов. Прочность цемента определяют путем испытания образцов-балочек на изгиб, а затем половинок балочек на сжатие. Образцы для испытания изготавливают из цементного раствора, т.е. из смеси цемента, песка и воды. Раствор должен иметь пластическую консистенцию.

Раствор готовят из смеси цемента и кварцевого песка в соотношении 1:3 (одна весовая часть цемента и три части песка) при водоцементном соотношении не меньше 0,4 и консистенции раствора, которая характеризуется расплывом конуса на встряхивающем столике в пределах 106-115 мм.

Песок берут стандартный "нормальный" (Вольского месторождения) с крупностью зерен от 0,50 до 0,85 мм.

 

Определение консистенции цементно-песчаного раствора

 

Приборы, оборудование и материалы:

− металлическая чаша сферической формы,

− круглая лопатка,

− мерный цилиндр емкостью 0,5 л,

− конические колбы для воды,

− встряхивающий столик,

− стеклянная пластинка,

− конусное кольцо, штыковка,

− растворосмеситель стандартный,

− шпатель, лабораторный нож,

− линейка длиной 250 мм,

− весы с разновесами,

− минеральное масло для смазывания форм,

− металлические формы для изготовления образцов-балочек размером 40х40х160мм,

 

Для определения консистенции цементно-песчаного раствора взвешивают 1500 г песка и 500 г цемента, высыпают их в сферическую металлическую чашу и перемешивают сухую смесь на протяжении 1 мин. Потом делают лунку и выливают в нее воду в количестве 200 г (В/Ц=0,4); после того, как вода всосется, смесь еще раз перемешивают 1 мин. Раствор переносят в растворосмеситель, где смесь перемешивается на протяжении 2,5 мин (20 оборотов чаши). После окончания перемешивания форму-конус, установленную в центре стеклянного диска встряхивающего столика заполняют в два приема пластами разной толщины.

 

Внутренняя поверхность конуса и диск столика перед проведением испытаний должны быть слегка увлажнены.

Раствор уплотняют металлическим стержнем: нижний пласт – 15 штыкованиями, верхний – 10. Во время укладки и уплотнение раствора конус прижимают рукой к стеклянному диску.

После уплотнения верхнего слоя раствора излишек его срезают ножом вровень с краями конуса; дальше конус медленно снимают в вертикальном направлении. Потом раствор встряхивают на столике 30 раз за 30 с и измеряют расплыв конуса по нижнему основанию штангенциркулем в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Если консистенция раствора окажется менее 106мм, тогда необходимо повторить замес, увеличив количество воды так, чтобы расплыв конуса после 30 встряхиваний на столике находился в пределах 106-115 мм.

Необходимое количество воды, выраженное в виде водоцементного отношения заносят в лабораторный журнал, а также записывают диаметр (расплыва) конуса по нижнему основанию.

Полученные результаты заносят в лабораторный журнал (табл. 7.1).

 

Таблица 7.1

Определение консистенции цементно-песчаного раствора

 

Номер опыта	Количество, г	В/Ц	Расплыв конуса, мм
цемента	песка	воды

Описание работы

Вывод:

Нормальная консистенция цементного раствора при В/Ц_____________

Изготовление образцов-балочек

Приборы, оборудование и материалы:

− сферическая чашка,

− линейка длиной 250 мм,

− мерный цилиндр емкостью 1 литр,

− шпатель, лабораторный нож,

− минеральное масло для смазывания форм,

− металлические формы для изготовления образцов-балочек размером 40х40х160мм,

 

Определив водоцементное отношение для данного цемента, готовят раствор на 3 балочки: цемента 500 г, песка - 1500 г и нужное количество воды. Готовят растворную смесь так же, как и в предыдущей работе. Металлическую разъемную форму смазывают смазочным маслом и устанавливают на виброплощадке.

Формы наполняют приблизительно на 1 см раствором и включают вибрационную площадку, а потом на протяжении 2 мин. вибрации все три гнезда формы равномерно, небольшими порциями окончательно заполняют раствором. По истечение 3 мин. уплотнение образцов заканчивается. Форму снимают с виброплощадки, срезают смоченным водой ножом излишек раствора, зачищают поверхность образцов вровень с краями формы и индексируют. Образцы в формах сохраняют 24±2 ч. в ванне с гидравлическим затвором. После окончания этого времени образцы осторожно раскрывают и укладывают в воду, где их сохраняют 27 суток.

Подвергают испытанию образцы в 28-суточном возрасте. Перед испытанием они должны быть насухо вытерты.

Полученные результаты заносят в лабораторный журнал (табл. 7.2).

 

Таблица 7.2

Изготовление образцов-балочек

 

Показатели	Размерность	Результаты
Водоцементное отношение (В/Ц)
Количество материала (на 3 балочки)
цемента	г
песка	г
воды	г
Перемешивание смеси:
всухую	мин.
с водой в растворосмесителе	мин.
Количество и продолжительность встряхивания	раз/с
Время вибрирования	мин
Способ хранения образцов I период II период	час час

Описание работы

Вывод:

 

Определение предела прочности при изгибе

 

Приборы, оборудование и материалы:

− прибор «МИИ-100»,

− образцы из затвердевшего цементно-песчаного раствора размером 4х4х16см.

 

Образцы подвергают испытанию на изгиб на машине МИИ-100.Образец устанавливают на опоры прибора «МИИ-100» или другого изгибающего устройства таким образом, чтобы те его грани, которые были горизонтальными при изготовлении, находились в вертикальном положении.

Предел прочности при изгибе образца из цементно-песчаного раствора вычисляют как среднее арифметическое значение из двух наибольших результатов испытания трех образцов.

Данные, полученные во время испытания, заносят в лабораторный журнал (табл. 7.3).

 

Таблица 7.3

Определение предела прочности при изгибе

 

Номер образца	Возраст образца, сут	Размеры поперечного сечения, см	Площадь поперечного сечения, см^2	Расстояние между опорами, см	Разрушающая нагрузка Р, кгс	Предел прочности при изгибе, R изг, кгс/см^2
b	h

Описание работы

Вывод: Среднее значение предела прочности при изгибе составляет _____

 

Определение предела прочности при сжатии

 

Приборы, оборудование и материалы:

− пресс гидравлический,

− приспособление для определения прочности при сжатии, состоящее из двух металлических нажимных пластин.

Полученные после испытания на изгиб в результате излома шесть половинок балочек сразу же подвергают испытанию на сжатие. Каждую половинку балочек размещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к продольным стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой стенке образца. Образец вместе с пластинками подвергают сжатию на прессе.

Предел прочности при сжатии отдельного образца исчисляется как частное от деления величины разрушающей нагрузки, (в Н или кгс) на рабочую площадь пластинки (м² или см²), т.е. на 25 см².

Предел прочности при сжатии образцов вычисляют как среднее арифметическое четырех образцов, которые показали наибольшие результаты из шести испытанных образцов.

Данные, полученные во время испытания, заносят в лабораторный журнал (табл. 7.4).

Таблица 7.4

Определение предела прочности при сжатии

 

Номер образца	Возраст образца, сут	Размеры поперечного сечения, см	Площадь поперечного сечения, см^2	Разрушающая нагрузка Р, кгс	Предел прочности при сжатии, Rсж, кгс/см^2
b	h

Описание работы

Вывод: Среднее значение предела прочности при сжатии составляет ______.