Визначення температури та часу гасіння вапна

Швидкість гасіння вапна визначають у побутовому термосі або приладі, калориметр, який являє собою фарфоровий стакан місткістю 150 мл, вставлений в інший фарфоровий стакан з розмірами на 40-60 мл більшими від першого, простір між стінками та дном яких заповнений теплоізоляційним матеріалом.

Тонко розтерте негашене вапно масою 100 г засипати в термостатований прилад, влити 200 мл дистильованої води з температурою 20⁰С, закрити корком з щільно вставленим термометром зі шкалою до температури 150⁰С та довжиною нижньої частини 100-150 мм, збовтати та залишити в спокої.

Через кожних 30 с з моменту вливання води відмічати температуру реагуючої суміші до досягнення максимальної температури та початку її зниження. Побудувати графік зміни температури гасіння вапна в часі.

За час гасіння приймають проміжок часу від моменту вливання води у вапно до початку зниження максимальної температури.

Визначення вмісту непогашених зерен.

У металевий посуд місткістю 1 л налити 200 мл води, нагрітої до температури 85-90⁰С, та всипати 100 г дробленого вапна, перемішуючи його з водою до закінчення інтенсивного виділення пари. Отримане тісто закрити кришкою, витримати 2 год, потім розбавити холодною водою до консистенції вапняного молока та промити на ситі з сіткою № 063 слабким безперервним струменем води, злегка розтираючи м'які кусочки скляною паличкою з гумовим наконечником.

Залишки на ситі перенести в металеву або фарфорову чашку та висушити при температурі 140-150^оС до постійної маси. Вміст непогашених зерен визначають у масових відсотках за формулою:

НЗ = m_o/m ∙ 100, %,

m_o - залишок на ситі після висушування, г; m – маса наважки вапна, г.

ВИСНОВКИ

Необхідно вказати сорт та вид випробуваного вапна (за швидкістю та температурою гасіння, дисперсності тощо), його умовне позначення. Оцінити якість випалу.

Запитання до самостійної роботи

1. На які види класифікуються мінеральні в’яжучі речовини?

2. На які види поділяється вапно?

3. У чому полягає технологія виробництва повітряного вапна, що слугує сировиною?

4. Які види повітряного вапна розрізняють?

5. Як оцінюють якість вапна?

6. Що таке активність вапна?

7. У чому полягає гасіння вапна; як поділяється вапно за швидкістю гасіння?

8. Як впливає кількість непогашених зерен на якість вапа; що вони являють собою?

9. Де застосовується вапно?

 

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Пащенко О.О., Сербін В.П., Старчевська О.А. В’яжучі матеріали.-К.: Вища школа, 1995,-416 с.

2. Бутт Ю.М., Січев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология в’яжучих материалов: Ученик для вузов/ Под ред. В.В.Тимашева.-М.:Вісшая школа, 1980.-472 с.

3. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологи в’яжучих материалов: Учебное пособие для химико-технологических спеціальностей вузов.- М.: Вісшая школа, 1973,- 504 с.

4. Будівельне матеріалознавство/ Під ред..П.В.Кривенко.- К.: Вища школа,2004, -704 с.

5. ДСТУ Б В.2.7-90-99 Будівельні матеріали. Вапно будівельне. ТУ.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4

Вивчення властивостей портландцементу

Мета: дослідити фізико-механічні та реологічні характеристики портландцементу, вивчити методики визначення його активності та марки.

Загальні вимоги

Портландцемент є гідравлічною в’яжучою речовиною у вигляді тонкомолотого порошку, отриманого помолом портландцементного клінкеру з добавкою гіпсу в кількості 1,5…3,0% в перерахунку на ангідрит сірчаної кислоти. Портландцемент одержують тонким помелом обпаленої до спікання сировинної суміші у вигляді клінкеру вапняку та глини, що забезпечує переважання в ньому силікатів кальцію. Виготовляють портландцемент без добавок і з активними мінеральними добавками в кількості до 20% від маси цементу. Властивості та якість портландцементу залежать від якості портландцементного клінкеру, його мінералогічного та хімічного складів, а коректуючі добавки лише регулюють його властивості. Якість клінкеру залежить від ретельності підготовки сировини, умов випалення, режиму охолоджування. Хімічний склад клінкеру характеризується вмістом головних оксидів: кальцію, кремнію, алюмінію та заліза, які в процесі випалення та спікання утворюють клінкерні мінерали кристалічної структури, а деякі з них входять в скловидну фазу. Мінералогічний склад клінкеру визначається вмістом штучних мінералів - аліту, беліту, трьохкальцієвого алюмінату та чотирьохкальцієвого алюмофериту.

При змішуванні портландцементу з водою утворюється пластичне, легкоформуєме клейке тісто, що поступово густіє та поступово переходить в каменеподібний стан. Твердіння цементу - це процес, що включає ряд хімічних та фізичних явищ, результатом яких є синтез новоутворень, які, у свою чергу, утворюють нові співвідношення. При твердінні портландцементу характерні реакції гідратації (приєднання), які йдуть без розпаду його основної речовини або з його розпадом - гідролізом. Через малу розчинність компонентів процес твердіння цементу протікає тривалий час - протягом багатьох років. Проте наростання міцності каменю з часом значно сповільнюється. Тому, якість цементу прийнято оцінювати по його межі міцності при стисненні, набираючої їм на 28 добу твердіння в нормальних умовах.

До різновидів портландцементу відносяться шлакові цементи, пуцоланові, пластифікуючі, гідрофобні, білий, кольорові та ін.

Таблиця 1

Вимоги до цементів(згідноДСТУ Б В.2.7- 46-96)

Цемент	Марка	Межа міцності при вигині у віці 28 діб, МПа (кгс/см^2)	Межа міцності при стисненні у віці 28 діб, МПа (кгс/см^2)
Портландцемент та портландцемент з мінеральними добавками		5,5 (55)	40 (400)
	6(60)	50 (500)
	6,2 (62)	55 (550)
	6,5 (65)	60 (600)
Шлакопортландцемент		4,5 (45) 6,5 (55)	30 (300) 40 (400)
	6(60)	50 (500)

Примітка. З дозволу Укрбудматеріалів України допускається випуск портландцементу з добавками марки М300 з міцністю в 28 діб при вигині не менш - 4,5 МПа (45 кгс/см²), при стисненні - не менше 30 МПа (300 кгс/см²).

Физико-механічні властивості портландцементу вивчаються та визначаються на зразках цементного каменя, отриманого в результаті схоплювання та твердіння цементу, затвореного оптимальною кількістю води. Одним з основних факторів, від якого залежать властивості цементного каменя, є водоцементне відношення - В/Ц. З властивостей цементного тіста до найважливіших відносяться тонина помолу, нормальна густина, строки схоплювання цементу, активність цементу.

4.1.Визначення тонини помолу цементу

Обладнання:сито з сіткою № 008 по ГОСТ 6613, ваги технічні з точністю вимірів до 0,01г.

Проведення випробувань:

Тонина помелу цементу визначають як залишок на ситі з сіткою № 008 у процентах до первинної маси проби, що просіюється, з точністю до 0,1%.

Пробу цементу, підготовлену по ГОСТ 310.1, висушують в сушильній шафі при температурі 105-110 ⁰С протягом 2 год та охолоджують в ексикаторі. При використовуванні приладу для механічного просіювання відважують 50г цементу з точністю до 0,05г та висипають його на сито. Зачинивши сито кришкою, встановлюють його в прилад для механічного просіювання. Через 5-7 хв від початку просіювання зупиняють прилад, обережно знімають денце і висипають з нього минулий через сито цемент, прочищають сітку з нижньої сторони м'яким пензлем, вставляють денце та продовжують просіювання.

Операцію просіювання вважають закінченою, якщо при контрольному просіюванні крізь сито проходить не більш 0,05г цементу. Контрольне просіювання виконують вручну при знятому денці на папір протягом 1 хв.

4.2. Визначення нормальної густини цементного тіста

Матеріали і обладнання: прилад Віка з пестиком, сферична чашка з лопаткою, ваги технічні, металева лінійка.

Нормальну густину цементного тіста визначають дослідним шляхом за допомогою приладу Віка (мал.1). На технічних вагах відважують 400г цементу і висипають в сферичну чашу, заздалегідь протерту вогкою тканиною. Потім роблять в цементі поглиблення, в яке одним прийомом вливають воду в кількості, необхідній для отримання цементного тіста нормальної густини (орієнтовно 160мл). Поглиблення засипають цементом і через 30с з початку обережно перемішують, а потім енергійно розтирають тісто лопаткою у взаємно-перпендикулярних напрямах. Тривалість перемішування і розтирання складає 5 хв з моменту приливу води.

Після змішування кільце приладу Віка наповнюють цементним тестом і 5...6 раз струшують його, постукуючи пластинку об тверду основу. Поверхню тіста вирівнюють з краями кільця, зрізаючи надлишок тіста металевою лінійкою. Кільце з тістом поміщають на столик приладу Віка і негайно приводять пестик приладу до зіткнення з поверхнею тіста в центрі кільця і закріплюють стержень стопорним пристроєм, потім швидко звільняють його, надаючи пестику вільно занурюватися. Через 30с з моменту визволення стержня проводиться відлік за шкалою.

а - вид збоку - з прямо встановленим кільцем Віка для визначення початку тужавлення; b - вид спереду - з пе­ревернутим кільцем Віка для визначення кінця тужавлення; с - товкачик для визначення нормальної густоти; d - голка для визначення початку тужавлення; є - голка з насадкою для визначення кінця тужавлення; 1 - кільце Віка; 2 - пластина для створення додаткового вантажу; 3 - пластина-основа; 4 - ємкість для проведення ви­пробувань; 5 - вода; 6 - отвір для вентиляції (діаметр близько 1.5 мм); 7 - отвір для повітря; 8 - нижня поверхня голки з насадкою для визначення кінця тужавлення.

Малюнок 1 - Типовий прилад Віка для визначення нормальної густоти та строків тужавлення

Нормальною густиною цементного тіста вважають таку його консистенцію (або оптимальне водоцементне відношення - В/Ц), при якій пестик приладу Віка не доходить на 5...7 мм до пластинки зі встановленим кільцем. При інших результатах вимірів змінюють кількість води та знову зачиняють тісто і випробовують на приладі Віка, добиваючись необхідного показання шкали. Результати випробувань заносять в табл. 2.

Таблиця 2

 

№ досліду	Назва цементу	Навішування цементу, г	Кількість води, мл	Показання шкали, мм	Нормальна густина, %	Примітка

ВИСНОВОК: нормальна густина цементного тіста досягається при добавці до цементу _____ мл води або при водоцементному відношенні рівному В/Ц=_____.