Определение качества строительного гипса.

1.Цель работы: Повторение и углубление знаний студентов о получении, свойствах и применении строительного гипса.

2.Теоретическое обоснование. Строительным гипсом называют воздушное вяжущее вещество, получаемое обжигом двуводного гипса при 140-170°С до превращения его в полуводный гипс СаSО₄ *0,5 Н₂0 с помолом в тонкий порошок. Помол можно вести как до обжига, так и после обжига гипса. Химически чистый двуводный гипс состоит из следующих окислов: СаО - 32.6%, SО₃ - 46.5% и Н₂О - 20.9%. При нагревании двуводный гипс быстро разлагается на полуводный гипс и воду:

CaSO₄ * 2Н₂О = CaSO₄ * 0.5Н₂О + 1.5 Н₂0

При смешивании гипса с водой образуется гипсовое тесто, постепенно твердеющее и переходящее в камневидное состояние. Нормальную густоту гипсового теста определяют по ГОСТ 125-70, поскольку избыточное количество взятой воды в следствии испарения в процессе твердения гипса повышает пористость гипсового камня, а следовательно, снижает его прочность. В связи с этим строители должны знать процент воды, необходимый для затворения гипса нормальной густоты. Согласно вышеуказанному ГОСТу строительный гипс подразделен на 3 сорта. Критерием для установления сорта является предел прочности образцов изготовленных из гипсового теста нормальной густоты. Начало схватывания должно наступать не ранее 4 минут после затворения гипса водой, а конец процесса схватывания - не ранее 6 и не позже 30 минут. При твердении гипсовое тесто увеличивается в объеме примерно на 1%, что позволяет формовать из него детали сложной конфигурации, так как гипсовые отливки плотно заполняют формы. Строительный и высокопрочный гипс применяют для производства гипсовых и гипсобетонных изделий. В штукатурных растворах гипс применяют вместе с пластифицирующими добавками (известью, глиной и д.р.), что повышает их пластичность и водоудерживающую способность.

3.Приборы и материалы.

3.1.Прибор Суттарда для определения нормальной густоты гипсового теста.

3.2.Весы технические с разновесами.

3.3.Чашки для приготовления гипсового теста.

3.4.Мензурка емкостью 250 мл.

3.5.Секундомер.

3.6.Гипс.

3.7.Прибор Вика.

3.8.Пресс гидравлический.

3.9.Форма размером 7,07х7,07х7,07 см для изготовления гипсовых образцов.

3.10.Стальная линейка.

3.11.Стальной угольник.

3.12.Машинное масло для смазки форм.

4.Программа работы.

4.1.Определение нормальной густоты гипсового теста.

4.2.Определение сроков схватывания.

4.3.Определение предела прочности гипса при сжатии.

Методика проведения работы.

5.1.Количество воды затворения для получения гипсового теста нормальной густоты не является величиной постоянной для каждого гипса; оно зависит от многих факторов. Поэтому в каждом отдельном случае, прежде всего, необходимо установить какое количество воды для затворения требуется, чтобы получить гипсовое тесто нормальной густоты. Нормальная густота гипсового теста выражается количеством воды в см³, приходящейся на 100 гр гипса, или количеством воды в процентах от массы гипса. Обычно нормальная густота строительного гипса находится в пределах 50-70%. Каждая бригада подготавливает один замес гипсового теста, с количеством воды, заданным преподавателем. Нормальную густоту гипсового теста определяют на вискозиметре Суттарда. Он состоит из цилиндра с внутренним диаметром 50 мм, высотой 100 мм и листа бумаги с концентрическими окружностями, которую помещают между двумя листами стекла. Окружности нанесены начиная от диаметра 6 см и кончая диаметром 20см. Окружности диаметром до 14 см нанесены через каждый сантиметр, а остальные через 2 см. Перед испытанием цилиндр и стеклянную пластину смачивают водой. Цилиндр ставят в центре концентрических окружностей. Приготавливая гипсовое тесто обязательно следует всыпать гипс в воду, а не наоборот, чтобы не произошло комкование гипса. Всыпая гипс в воду, быстро размешивают снизу вверх в течении 30 секунд, до получения однородной массы, которую оставляют на одну минуту в спокойном состоянии. Затем, дважды резким движением перемешав гипсовое тесто, его быстро вливают в цилиндр и потом сравнивают его поверхность с краями цилиндра, но на это должно быть затрачено не более 30 сек. (в общем 2 минуты). После этого резким движением поднимают цилиндр. Тесто выливают на стекло в виде конусообразной лепешки, диаметр которой будет тем больше, чем выше пластичность теста. За нормальную густоту принимается такое количество воды, при котором диаметр расплыва лепешки в среднем будет равен 12 см.

Выражается она числом кубических сантиметров воды, приходящихся на 100 гр. гипса. Результаты рекомендуется записывать по следующей форме: Навеска гипса в гр. -; Количество взятой воды см³ -; Расплыв лепешки в см -; Нормальная густота теста в % -.

5.2.Сроки схватывания гипсового теста определяют на приборе Вика. Перед испытанием кольцо устанавливают на стеклянную пластинку и проверяют, свободно ли опускается стержень прибора и совпадает ли нулевая отметка шкалы с указателем при соприкосновении иглы со стеклом. Взяв 200 гр. гипса отмеряют количество воды, которое соответствует нормальной густоте, рассчитывая его по формуле: В = 200 * Н / 100,

где В - необходимое количество воды; Н - нормальная густота гипсового теста (из предыдущего 5.1)%. Отмеренное количество воды выливают в чашку, а затем, заметив время, постепенно всыпают 200 гр. гипса и в течение 30 секунд равномерно перемешивают массу. Затем гипсовое тесто вливают в кольцо, установленное на стекле. Избыток массы срезают ножом, им же и выравнивают поверхность теста в кольце. Кольцо помещают под иглу прибора, приводят ее в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца и зажимают стержень винтом. Резким движением стержень освобождают от зажимного винта, как только игла опустится в тесто, измеряют глубину погружения. Затем, стержень поднимают в первоначальное положение, обтирают иглу от гипсового теста и через каждые 30 секунд погружают снова, но уже в новое место, и так до тех пор, пока игла не опустится в тесто не более чем на 0,5 мм.

За начало схватывания гипса принимают время, прошедшее от момента затворения водой до момента, когда игла начинает не доходить до дна кольца (до стекла), а за конец схватывания - время от начала затворения водой до момента, когда игла опустится в тесто не более чем на 0,5 мм.

5.3.Предел прочности при сжатии гипса определяют на половинках образцов-балочек в возрасте 1,5 часа. Размер балочек 40х40х160 или на кубиках размером 70,7х70,7х70,7 мм. Прочностные характеристики обоих видов образцов одинаковы. Для приготовления трех образцов-кубов берут 1,2 кг гипса и отмеряют количество воды, соответствующее нормальной густоте. Воду вливают в чашку, затем всыпают гипс в течение 30 секунд и перемешивают в течение 1 мин. ложкой до получения однородного гипсового теста, которое немедленно заливают в металлические формы, смазанные машинным маслом. Все формы наполняют одновременно, непрерывно перемещая чашку с тестом над формами и разливая тесто тонкой струей. После наполнения форм поверхность образцов заглаживают, а через 1 час от начала затворения образцы вынимают из форм и осматривают. Образцы должны иметь форму куба с равными и параллельными гранями и ребрами. Испытывают образцы через 1,5 часа от начала затвореня водой. Перед испытанием образцы обмеряют с точностью до 1 мм. Площадь сечения образца определяют по размерам на середине его высоты. Перед испытанием образцов поверхности, прилегающие к плитам пресса, следует протереть сухой тканью. На опоры пресса образцы устанавливают таким образом, чтобы сжимающая сила была направлена параллельно слоям укладки гипса в форму и вертикальная ось образца проходила через центр шарнира плиты пресса.

Предел прочности на сжатие рассчитывают по формуле: Rсж = Р /F, (кг/см²), где Р -показатель манометра пресса в кг/см², умноженный на поправочный коэффициент, F -площадь сечения образца, см². Определяют как среднее арифметическое значение трех результатов испытания.

Показатель	№ образца
Размер образца в см: толщина высота Площадь сечения в см^2 Разгружающая нагрузка на образце в кг Предел прочности при изгибе в кг/см^2

Строительный гипс первого сорта имеет предел прочности при сжатии - 45кг./см², второй - 37кг./см², третий - 28кг./см². По результатам опыта студенты относят гипс к тому или иному сорту. Определение предела прочности гипса при сжатии, учитывая бюджет времени, проводит преподаватель во время демонстрации.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10