Материал: 2031

а) снижение нормальной густоты цементного теста из-за относительного уменьшения содержания цемента, требующего воды для его гидролиза и гидратации;

б) возможное сокращение сроков схватывания и ускорение твердения цементного камня за счет ускорения кристаллообразования;

в) повышение прочности цементного камня за счет продуктов взаимодействия аморфного кремнезема SiO2 и свободного гидроксида

Ca(OH)2;

г) проявление указанных выше эффектов носит экстремальный характер, т.е. для каждого наполнителя, и цемента существует их отношение, соответствующее наиболее сильному эффекту.

14.3.2.При введении в цемент тонкодисперсного кремнеземистого наполнителя, например молотого кварцевого песка или ультракислой золы омских ТЭС (от сжигания экибастузского угля) в натуральном виде или домолотой, можно ожидать следующие сопутствующие эффекты:

а) тот же, что в п.14.3.1а; б) возможное изменение сроков схватывания и скорости твердения

цементного камня; в) изменение прочности цементного камня в сравнении с его

прочностью без добавки наполнителя; г) тот же, что в п.14.3.1г.

14.3.3.При введении в цемент минерального наполнителя, представленного тонкомолотым гидратированным цементом и полученного помолом отвердевшего цементного камня после 28-ми суток твердения, можно ожидать следующие сопутствующие эффекты:

а) тот же, что в п.14.3.1а; б) тот же, что в п.14.3.1б;

в) повышение прочности цементного камня за счет улучшения его кристаллической структуры, более полного выпадения кристаллогидратов из цементного теста (коллоидного раствора), образования взаимопроникающих микрокристаллических форм в цементном камне;

г) тот же, что в п.14.3.1г.

14.3.4.Из рабочих гипотез, приведенных в пп.14.3.1 – 14.3.3, выбирают те, которые соответствуют применяемым порошкам-наполнителям и условиям эксперимента.

14.4.Используемые приборы и реактивы

1.Минеральный наполнитель, полученный помолом кварцевого песка

иимеющий удельную поверхность (ориентировочно):

2. Минеральный наполнитель, полученный домолом золы омских ТЭС от сжигания экибастузского угля и имеющий удельную поверхность (ориентировочно):

3. Минеральный наполнитель, полученный помолом красного керамического кирпича и имеющий удельную поверхность (ориентировочно):

4. Минеральный наполнитель, полученный помолом цементного камня (гидратированный цемент), с удельной поверхностью (ориентировочно):

5.Портландцемент марки не ниже М400 – 10 кг.

6.Песок нормальный вольский – 10 кг.

14.5.Используемые приборы и оборудование

1.Поверхностемер пневматический Т-3 – 3 шт.

2.Прибор Вика с иглой и пестиком – 3 шт.

3.Столик встряхивающий с конусом – 3 шт.

4.Трехгнездные формы балочек – 6 шт.

5.Виброплощадка лабораторная – 1 шт.

6.Прибор для испытания балочек на изгиб МИИ-100 – 1 шт.

7.Накладки металлические для испытания полубалочек на сжатие – 2

шт.

8.Пресс гидравлический (мощностью 10 т) – 1 шт.

9.Чаши сферические с лопатками для перемешивания – 6 шт.

14.6.Порядок подготовки к проведению лабораторного занятия

14.6.1.Подготовить тонкомолотые наполнители из различного

минерального сырья с разной тонкостью помола (см.пп.14.4.1 – 14.4.4), а также портландцемент (см.пп.14.4.5).

14.6.2. Приготовить аналог нормального вольского песка из имеющегося речного кварцевого, для чего:

а) тщательно промыть песок, сливая воду со взвесью пылеватых, илистых и глинистых частиц;

б) просушить песок в сушильном шкафу в течение 4 – 5 ч при темпе-

ратуре 110 – 115 0С;

в) рассеять сухой природный кварцевый песок на колонке сит с отверстиями 5,0; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16; 0,08 мм, из полученных узких фракций песка собрать аналог нормального вольского песка с зерновым составом по ГОСТ 6139-78 в количестве не менее 5 кг.

14.6.3. Подготовить и проверить используемые в работе приборы и оборудование (см. п. 14.5).

14.7.Порядок выполнения лабораторной работы

14.7.1.В соответствии с приведенной выше методикой (см.гл.3) определяют удельную поверхность Sуд используемых в эксперименте тонкодисперсных наполнителей и цемента, применяя поверхностомер Т-3 или ПСХ-2.

14.7.2.Готовят по 1,5 кг сухих смесей цемента с каждым наполнителем следующих составов (табл. 14.1). Каждую смесь тщательно перемешивают (не менее 5 мин).

Примечание. Нумерация смеси состоит из двух цифр: первая – порядковый номер вида наполнителя, вторая – порядковый номер данного состава смеси.

14.7.3.Для каждой смеси цемента с наполнителем определяют нормальную густоту, используя прибор Вика с пестиком.

14.7.4.Для теста нормальной густоты из каждой смеси определяют сроки схватывания, используя прибор Вика с иглой.

14.7.5.Готовят сухую смесь для нормального цементного раствора (НЦР) состава по массе: смесь цемента с наполнителем – 1 часть, нормальный вольский песок – 3 части. Масса сухой смеси – 1,6 кг (смесь цемента с наполнителем или цемент – 0,4 кг, нормальный вольский песок –

1,2 кг).

14.7.6.Для каждой сухой смеси НЦР определяют нормальную консистенцию цементного раствора, используя встряхивающий столик с конусом.

14.7.7.При определении нормальной густоты цементного теста и нормальной консистенции цементного раствора используют имеющиеся на кафедре методические указания к лабораторным работам по испытаниям минеральных вяжущих.

14.7.8.Из каждого НЦР нормальной консистенции готовят образцыбалочки размером 4 4 16 см с помощью виброуплотнения, используя трехгнездные пресс-формы и лабораторный вибростол с магнитными захватами.

14.7.9.Пресс-формы с образцами маркируют и оставляют для твердения во влажной среде на срок от 14 до 28 суток.

14.7.10.Образцы-балочки в возрасте 14 – 28 суток извлекают из форм

ииспытывают на изгиб, используя машину МИИ-100.

14.7.11.Оставшиеся после испытания на изгиб полубалочки

испытывают на сжатие, используя металлические накладки для фиксации площади передачи давления на образец (F=25 см2) и гидравлический пресс.

14.8. Расчеты, обработка результатов, оформление отчета по данной работе

14.8.1. Показателями прочности нормального цементного раствора (НЦР) на основе каждой смеси цемента с данным наполнителем являются средние арифметические величины прочности, определяемой на трех образцах балочках при испытании на растяжение при изгибе и на шести образцах полубалочках при испытании на одноосное сжатие. Вычисление средних арифметических значений показателей прочности R проводят по формуле

где n – количество образцов, взятых для испытания.

14.8.2. Результаты испытаний и расчетов заносят в табл. 14.2.

Таблица 14.2

Результаты испытаний и расчетов

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

Примечание. Нумерация смеси состоит из двух цифр: первая – порядковый номер вида наполнителя, вторая – порядковый номер данного состава смеси.

14.8.3. На основании экспериментальных результатов и вычислений строят графики зависимостей от удельной поверхности Sуд и процентного содержания наполнителя в вяжущем:

а) нормальной густоты НГ; б) сроков схватывания СС (НС и КС); в) прочности R.

14.8.4. Каждая бригада оформляет отчет по выполненной лабораторной работе.

15. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТОНКОСТИ ПОМОЛА МИНЕРАЛЬНОГО ВЯЖУЩЕГО НА СВОЙСТВА ТЕСТА

ИКАМНЯ ИЗ НЕГО

15.1.Цель определения, область применения результатов

Определение проводят с целью изучения степени и характера

изменения стандартизованных показателей свойств цементного или гипсового теста и камня в зависимости от тонкости помола (удельной поверхности) цемента или гипса. Результаты исследования могут быть использованы при:

а) установлении необходимой и достаточной тонкости помола данного минерального вяжущего для наиболее эффективной реализации его вяжущих свойств;

б) разработке или уточнении норм тонкости помола вяжущего; в) необходимости учета тонкости помола для достижения заданных

свойств теста и камня из данного вяжущего.

15.2.Теоретические основы методики*

15.2.1.С повышением тонкости помола вяжущего растет его удельная поверхность, рост удельной поверхности сопровождается увеличением водопотребности вяжущего, которая характеризуется нормальной густотой цементного (гипсового) теста. Поэтому следует установить