Нормативне забезпечення

1. ДСТУ Б В. 2.7-82-99. Будівельні матерали. В’яжучі гіпсові. Технічні умови.

5.1 Визначення водопотреби (тіста стандартної консистенції)
гіпсових в’яжучих речовин

Матеріали: гіпсова в’яжуча речовина, вода питна, клаптик тканини.

Прилади: віскозиметр Суттарда (рис. 5.1), ваги, чаша для замішування, лопатка, мірний скляний циліндр, металева лінійка, секундомір.

Водопотреба визначається кількістю води, потрібної для приготування тіста стандартної консистенції (діаметр розпливу 180±5 мм), і залежить від виду та співвідношення модифікацій сульфату кальцію у складі гіпсових в’яжучих систем.

Порядок виконання роботи

У чисту чашу для замішування, попередньо протерту вологою тканиною, вливають воду в кількості 50…70 % від маси гіпсу. Потім у воду протягом 2…5 с всипають 300 г гіпсової в’яжучої речовини. Суміш перемішують лопаткою протягом
30 с, починаючи відлік часу від початку висипання гіпсової в’яжучої речовини у воду. Після закінчення перемішування циліндр, встановлений у центрі скла, заповнюють гіпсовим тістом, залишки якого зрізують лінійкою. Циліндр і скло попередньо протирають вологою тканиною. Через 45 с від початку засипання гіпсової в’яжучої речовини у воду, або через 15 с після закінчення перемішування, циліндр швидко піднімають вертикально на висоту 15…20 см і відводять у бік.

Діаметр розпливу гіпсового тіста вимірюють безпосередньо після підняття циліндра у двох перпендикулярних напрямках з похибкою не більше 5 мм і обчислюють середнє арифметичне значення. Діаметр тіста стандартної консистенції становить 180±5 мм. Якщо діаметр розпливу тіста не відповідає нормі, випробування повторюють спочатку зі зміненою кількістю води. Результати досліду заносять до таблиці 5.1.

Таблиця 5.1

Визначення водопотреби гіпсового тіста

Кількість гіпсової в’яжучої речовини, г	Кількість води, мл	Діаметр розпливу гіпсового тіста, мм	Водопотреба
мл	%

Висновок: отримані результати слід порівняти з даними, наведеними в довідковій літературі.

5.2. Визначення строків тужавлення

Матеріали: гіпсова в’яжуча речовина, вода питна, ваги, клаптик тканини.

Прилади: прилад віка з голкою (рис. 5.2), чаша для замішування, лопатка, мірний скляний циліндр, металева лінійка, секундомір.

Рис. 5.2. Прилад віка:

1 – металева пластина; 2 – рухомий циліндричний стрижень; 3 – площадка для додаткового привантаження; 4 – покажчик; 5 – шкала; 6 – затискний гвинт;
7 –сталева голка; 8 – кільце; 9 – стальна пластина

Порядок виконання роботи

У чашу для змішування наливають таку кількість води, яка відповідає нормальній густоті гіпсового тіста. Потім всипають 200 г гіпсу, перемішують його з водою протягом 30 с. Після цього отриману суміш наливають у попередньо змащене мастилом кільце приладу. Надлишок суміші зрізають і вирівнюють поверхню ножем. Потім кільце ставлять під голку приладу Віка, приводять її у дотик з поверхнею тіста в центральній частині кільця і визначають строки тужавлення гіпсу, опускаючи голку через кожні 30 с так, щоб кожного разу вона занурювалась у нове місце. Після кожного занурення голку витирають вологою тканиною.

Час від початку замішування гіпсового тіста до моменту, коли голка приладу Віка при опусканні вперше не торкнеться дна кільця, вважається початком тужавлення, а час від початку замішування до моменту, коли голка приладу Віка при опусканні вперше зануриться у гіпсове тісто не глибше ніж на 0,5…1,0 мм – кінцем тужавлення. Час початку і кінця тужавлення фіксують у хвилинах, починаючи відлік з моменту замішування гіпсу з водою.

Результати досліду заносять до таблиці 5.2.

Таблиця 5.2

Визначення строків тужавлення гіпсових в’яжучих речовин

Час замішуван-ня гіпсу з водою, __ год __ хв	Час початку тужав-леня _год__хв	Час кінця тужав-лення __год_хв	Строки тужавлення, хв	Вид гіпсової в’яжучої речовини за строками тужавлення	Індекс
початок тужав-лення	кінець тужав-лення

Висновок: отримані результати слід порівняти з вимогами стандарту (ДСТУ Б В.2.7-82-99) та навести раціональні галузі використання досліджених гіпсових в’яжучих речовин.

5.3. Визначення марки за міцністю

Матеріали: гіпсова в’яжуча речовина, вода питна, мастило.

Прилади: чаша для замішування, ніж, лопатка, мірний скляний циліндр, стандартна металева форма (рис. 6.3), секундомір, накладні сталеві пластинки для передачі навантаження на половинки балочок 40х40х160 мм (ГОСТ 310.4-81), прилад МИИ-100, гідравлічний прес (див. лабораторну роботу №1).

Границю міцності гіпсового каменю при згині та при стиску визначають на трьох зразках–балочках розмірами 40х40х160 мм.

Порядок виконання роботи

Для виготовлення зразків беруть 900г гіпсової в’яжучої речовини і протягом 5…20 с засипають у чашу з водою, кількість якої відповідає стандартній консистенції гіпсового тіста, перемішують лопаткою протягом
60 с. Одержану однорідну суміш негайно розливають у металеві форми, попередньо змащені спеціальним мастилом. Наповнюють всі форми одночасно, розливаючи суміш тонкою струминкою у форми. Після наповнення форм поверхню зразків вирівнюють металевим ножем.

а б

Рис. 5.3. Стандартна металева форма для балочок (а) і насадка для неї (б):
1 – затискний гвинт; 2 – піддон; 3 – бокові стінки; 4 – торцеві стінки

Через 15±5 хвилин після кінця тужавлення зразки виймають з форми, маркують і зберігають у приміщенні 1,5 години, після чого випробовують спочатку на згин (прилад МИИ-100), а потім половинки балочок випробовують на стиск (гідравлічний прес). Міцність зразків, виготовлених з гіпсового тіста стандартної консистенції, визначають через 2 год після замішування гіпсової в’яжучої речовини водою. Одержані після випробувань на згин шість половинок балочок відразу випробовують на стиск. Границю міцності при стиску обчислюють як середнє арифметичне результатів чотирьох випробувань, відкидаючи найбільше та найменше значення. Результати досліду заносять до таблиці 5.3.

Таблиця 5.3

Визначення марки гіпсових в’яжучих речовин

Кількість гіпсової в’яжучої речовини, г	Кількість води, мл	Границя міцності, МПа	Марка гіпсової в’яжучої речовини за міцністю
при стиску	при згині

Висновок: отримані результати слід порівняти з вимогами стандарту (ДСТУ Б В.2.7-82-99), визначити марку гіпсової в’яжучої речовини, навести умовні її позначення і вказати доцільні галузі застосування.

Загальний висновок повинен містити умовне позначення гіпсу з розкриттям сутності кожної позначки.

Лабораторна робота № 6

Випробування портландцементу

Короткі відомості

Портландцемент –гідравлічна в’яжуча речовина, яку отримують спільним тонким помелом портландцементного клінкеру з двоводним гіпсом CaSO₄×2H₂O (до 5%) або іншими добавками. Портландцементний клінкер – продукт випалювання до спікання (при температурі 1450^оС) суміші вапняку (приблизно 75%) та глини (приблизно 25%) або мергелю нормованого складу.

За речовинним складом та міцністю при стиску (після 28 діб твердіння) цементи загальнобудівельного призначення поділяють на такі типи і марки (ДСТУ Б В.2.7-46-96, ГОСТ 310.4-81):

тип І – портландцемент (містить від 0 до 5% мінеральних добавок осадового походження), марки 300, 400, 500, 550, 600;

тип ІІ – портландцемент з мінеральними добавками (містить від 6 до 35% добавок пуцолани, золи-винесення, доменного гранульованого шлаку, вапняку), марки 300, 400, 500, 550, 600;

тип ІІІ – шлакопортландцемент (містить від 36 до 80% доменного гранульованого шлаку), марки 300, 400, 500;

тип ІV – пуцолановий портландцемент (містить від 21 до 55% активних мінеральних добавок осадового походження – діатоміт, трепел, опока, глієж; вулканічного походження – вулканічний попіл, туф, цеоліт, трас, пемза, базальт, вулканічний шлак; техногенні – золи-винесення, золошлакові суміші, паливний шлак, мікро кремнезем, випалена глина тощо за ДСТУ Б В.2.7-128-2006), марки 300, 400, 500;

тип V – композиційний цемент (містить від 36 до 80% мінеральних добавок, причому доменного гранульованого шлаку від 18 до 60%, пуцолани від 10 до 40%), марки 300, 400, 500.

Для оцінки якості портландцементу загальнобудівельного призначення (ДСТУ Б В.2.7-46-96) визначають: істинну густину, тонкість помелу, водопотребу, строки тужавлення, рівномірність зміни об’єму цементного тіста нормальної густоти, вміст ангідриду сірчаної кислоти SO₃, границі міцності при стиску і згині.

Вимоги до основних технічних характеристик портландцементу наведено в таблиці 6.1.

При умовному позначенні цементу вказують його тип, марку і спеціальні ознаки (при високій міцності в ранньому віці використовують позначку Р, пластифіковані і гідрофобізовані цементи позначають відповідно ПЛ і ГФ, при використанні клінкеру нормованого складу використовують літеру Н, при використанні портландцементу з добавками використовують цифри І – V та літери, які відповідають типу цементу та виду активної мінеральної добавки, що входить до складу цементу).

Таблиця 6.1

Оцінка властивостей портландцементу

(ДСТУ Б В.2.7-46-96, ДСТУ Б В.2.7-112-2002)

Властивість портландцементу	Показник
Істинна густина, г/см3	3,0...3,2
Тонкість помелу: - залишок на ситі №008 (не більше), мас.%	15,0
Водопотреба (тісто нормальної густоти), %	22...28
Строки тужавлення: - початок (не раніше), хв. (залежно від виду цементу) - кінець (не пізніше), год.	45 (60)
Рівномірність зміни об’єму: - наявність на зразках-плескачиках діаметром 7...8 см, товщиною 1 см радіальних тріщин по діаметру, посічки тріщин, деформованої поверхні	Не допуска-ється
Вміст ангідриду сірчаної кислоти SO3, %	4,0...4,5
Граничне значення стандартної міцності при стиску після 28 діб (не менше), МПа (за ДСТУ Б В.2.7-112-2002) для марки 300	28,5 38,0 47,5 52,5 57,5

Наприклад, портландцемент марки 400 з добавкою до 20% шлаку, пластифікований швидкотверднучий позначається ПЦ-ІІ/А–Ш-400Р-ПЛ ДСТУ БВ.2.7-46-96; портландцемент нормованого складу марки 500 без добавок позначається ПЦ- І-500-Н ДСТУ БВ.2.7-46-96.

Метою роботи є вивчення методів випробувань портландцементу.