Определение качества портландцемента.

1. Цель работы: Повторение теоретических знаний и углубление знаний студентов о составе, получении, свойствах портландцемента.

2.Теоретическое обоснование. Для строителей важно знание не только прочности, но и сроков схватывания. Портландцементные образцы могут растрескиваться в процессе твердения, т.е. неравномерно изменяться в объеме. Поэтому нельзя использовать цементы для бетона или растворов без предварительного испытания на равномерность изменения объема в процессе твердения. Растрескивание отвердевшего цемента вызывает не прогасившаяся известь и окись магния. Для установления пригодности цемента для строительных работ необходимо определить его сроки схватывания, прочности, марку и равномерность изменения в объеме при твердении.

3.Приборы и материалы.

3.1.Прибор Вика. 3.2.Портландцемент. 3.3.Технические весы с разновесами.

3.4.Песок. 3.5.Секундомер. 3.6.Мерная стеклянная посуда.

3.7.Форма балочек. 3.8.Чашки для приготовления цементного теста.

4.Программа работы.

4.1.Определение нормальной густоты цементного теста.

4.2.Определение сроков схватывания.

4.3.Определение равномерности изменения объема цемента при твердении.

4.4.Определение марки цемента.

5.Методика проведения работы.

5.1.Нормальной густотой цементного теста называется такая консистенция его, при которой пестик прибора Вика, погруженный в кольцо, заполненное тестом, не доходит 5-7мм до пластинки, на которой установлено кольцо. Нормальная густота характеризует кол-во воды затворения, выраженное в процентах от массы цемента. Прибор Вика проверяют и настраивают шкалу, а кольцо и пластинку смазывают тонким слоем машинного масла. 400 гр. цемента всыпают в чашку, предварительно протертую влажной тканью, делают в цементе углубление, в которое вливают за один прием воду. Нормальная густота теста портландцемента обычно находится в пределах 22-28%. Для первого опыта следует принять среднее значение. После заливки воды углубления засыпают цементом и через 30 секунд после этого сначала осторожно перемешивают, а затем энергично растирают тесто лопаткой. Продолжительность растирания и перемешивания цемента с водой - 5 минут после приливания воды. Кольцо наполняют в один прием цементным тестом и 5-6 раз встряхивают его, постукивая пластинку о стол. Затем поверхность теста выравнивают влажным ножом. Немедленно после этого приводят пестик в соприкосновение с тестом в центре кольца и освобождают винт, представляя пестику свободно погружаться. Через 30 секунд фиксируют глубину погружения. Кольцо с тестом при опыте не должно подвергаться толчкам. При несоответствии консистенции количество воды изменяют и опыт повторяют, добиваясь погружения пестика на 5-7 мм. Результат вычисляют с точностью до 0,25%.

5.2.Так как студенты ознакомлены с методом определения сроков схватывания вяжущих веществ (лаб.раб. 5), данная работа выполняется факультативно, тем более, что за отведенное на работу время цемент не успевает схватываться. Поэтому преподаватель сообщает сроки схватывания, чтобы студенты имели полное представление о качестве цемента.

5.3.При неравномерном изменении объема цемента могут появиться трещины в твердеющих бетонах и растворах, если в цементе имеется избыток свободной окиси кальция или окиси магния. Каждая из бригад студентов приготавливает 1-2 лепешки. Затем преподаватель показывает эталоны лепешек, выдержавших испытания на равномерность изменения объема цемента при твердении, а также объясняет устройство аппаратуры. На следующем занятии после испытания лепешек лаборантом, студенты получают лепешки и устанавливают качество цемента, по этому показателю.

5.4.Марку портландцемента определяют по пределу прочности при изгибе образцов балочек размером 40х40х160 мм и при сжатии их половинок. Балочки изготавливают из пластичного цементного раствора состава 1:3 по весу (1 весовая часть цемента и 3 весовые части нормального вольского песка). Методика определения марки портландцемента заключается в следующем: В начале определяют консистенцию цементного раствора, которая требуется для приготовления образцов. Порядок определения и работу механизма объясняет преподаватель. Консистенция считается нормальной, если расплыв конуса лежит в пределах 105-110мм. Если он будет составлять менее 110 мм, то следует увеличить содержание воды в растворе. Необходимость применения растворной смеси одинаковой для всех цементов степени пластичности обуславливается влиянием на прочность не только водоцементного отношения, но и качества уплотнения. Последнее зависит от пластичности смеси: чем пластичнее смесь, тем легче и плотнее она укладывается в форму, давая более плотный образец. Затем из раствора нормальной густоты формируют образцы-балочки. Образцы в формах хранят в течение 24 часов в ванне с водой. По истечении срока хранения формы вынимают из воды, расформовывают осторожно и укладывают в ванну с водой в горизонтальном положении, чтобы они не соприкасались между собой. Воду в ванне следует менять через каждые 14 суток. По истечении срока хранения, то есть через 28 суток с момента изготовления, образцы вынимают из воды, насухо обтирают и испытывают. Для испытания используют гидравлический пресс 2-ПГ-50. Предел прочности балочек на изгиб вычисляют по формуле: s_изг = (3*Р*l*К) / (2*в*h²), кг/см² ,где Р - нагрузка в момент разрушения образца в кг; l -расстояние между опорами в см.; К - коэффициент пересчета; B - ширина образца в см.; h - высота образца в см.

Расстояние между опорами балочки равно 10 см. Изгибающую нагрузку прикладывают строго на средине между опорами. Коэффициент К зависит от возраста балочек. Для балочек выдержанных 28 суток он равен 1, 7 суток - 1.5, 14 суток - 1.25. более точно этот коэффициент может быть установлен сравнительными испытаниями. Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое двух наибольших результатов испытания трех образцов. Предел прочности при сжатии отдельного образца вычисляют как частное от деления величины разрушающей нагрузки (кг) на рабочую площадь (см²). Прочность портландцементных образцов в возрасте 28 суток приведена в таблице 1.

Марка	Предел прочности в кг/см^2
цемента	при сжатии	при растяжении

Стандарт допускает отклонение пределов прочности на сжатие образцов 28 суточного возраста для цемента марки 300- до 8%, а для цемента марки 400 ¸ 600 - до 5%.

6. Содержание отчета.

6.1.Наименование работы.

6.2.Приборы и материалы.

6.3.Краткое описание опытов.

6.4.Вывод о пригодности портландцемента и его марки.