ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Строительные материалы»

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНОМУ ПРАКТИКУМУ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ:

«Материаловедение. Технология конструкционных материалов»

Для всех специальностей

форма обучения – дневная, заочная, заочная-ускоренная

Тюмень – 2009г.

Методические указания к лабораторному практикуму для всех специальностей по дисциплине «Материаловедение. Технология конструкционных материалов».

Тюмень:ТюмГАСУ, 2009г., 28с.

Автор: к.т.н. Солонина В.А.,доцент кафедры СМ

Методически указания утверждены на заседании кафедры,

Протокол № ____ от «___» _______________ 2009г.

Утверждено на УМС университета

Протокол №___ от «___» _______________ 2009г.

Тираж ______ экземпляров

СОДЕРЖАНИЕ стр

Введение ………………………………………………………………….4.

Гидравлические вяжущие вещества ……………………………………….5.

1. Испытание цементов ……………………………………………………..8.

1.1. Лабораторная работа №1

Определение тонкости помола ……………………………………………..8.

1.2. Лабораторная работа №2

Определение нормальной густоты цементного теста …………………….10.

1.3. Лабораторная работа №3

Определение сроков схватывания …………………………………………13.

1.4. Лабораторная работа № 4

Определение марки цемента ……………………………………………….15.

Общее заключение …………………………………………………………..22.

Приложение А …………………………………………………………23.

Приложение Б ………………………………………………………….26.

Список используемой литературы …………………………………………..28.

ВВЕДЕНИЕ

Цель проведения данного комплекса лабораторных работ:

§ закрепление теоретических знаний по теме "Гидравлические вяжущие вещества";

§ освоение стандартных методов определения свойств портландцемента, его разновидностей и специальных видов цемента;

§ анализ и сопоставление полученных результатов с требованиями стандартов (ГОСТов, ТУ) и заключение о качестве испытуемого цемента.

Выполнение каждой лабораторной работы ведется в следующем порядке:

1. До начала занятий в лаборатории студенты изучают содержание работы по методическим указаниям и в специальной тетради составляют конспект отчета с необходимыми лабораторными журналами.

2. Испытания портландцемента (и других цементов) проводят в соответствии со стандартными методами.

3. Результаты испытаний заносят в подготовленный лабораторный журнал в табличной форме.

4. Сравнивают полученные данные с техническими условиями на материал и делают общие выводы о соответствии его качества стандарту по отдельным показателям и в целом.

5. Работа завершается составлением индивидуального отчета по теме и сдачей зачета или коллоквиума.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Гидравлическими называют вяжущие вещества, которые после затворения водой и предварительного твердения в среде влажного воздуха продолжают твердеть в воде, набирая прочность значительно большую, чем на воздухе.

К ним относятся: портландцемент и его разновидности: шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент, глиноземистый цемент, расширяющийся портландцемент и его разновидности, а также романцемент, гидравлическая известь, известково-шлаковые, известково-зольные, шлако-щелочные вяжущие.

Портландцемент - наиболее распространенный вид цемента. Получают его тонким измельчением клинкера с обязательной добавкой гипса (1,5 - 3,5 % от массы цемента в пересчете на S0₃); гипс вводят для регулирования сроков схватывания. Допускается введение в смесь активных минеральных добавок (до 20 %).

Клинкер в виде зерен размером до 40 мм получают обжигом до спекания (t = 1450 °С) сырьевой смеси, содержащей 75 - 78 % известняка и 22 - 25 % глины и обеспечивающей преобладание в нем силикатов кальция. Сырьевую смесь готовят мокрым или сухим способом. По мокрому способу сырьевые материалы измельчают и смешивают, добавляя воду (35 - 40 %). По сухому способу сырьевые компоненты в процессе измельчения и смешивания высушивают (влажность не более 2 %). Обжигают сырьевую смесь во вращающихся печах, полученный клинкер измельчают в трубных мельницах.

Качество портландцемента зависит от химического и минералогического состава клинкера. Химический состав характеризуется содержанием оксидов в клинкере:

• 62-68 % СаО ;

• 21-24 % SiO₂;

• 4-8 % А1₂О₃ ;

• 3 - 5 % Fе₂Оз

Присутствие Мg0 и щелочных оксидов К₂0 и Nа₂0 нежелательно, так как они снижают качество цемента. Указанные выше оксиды спекаются при обжиге иобразуют следующие минералы портландцементного клинкера:

трехкальциевый силикат ЗСаО*SiO₂ алит С₃S - 45 - 60 %

двухкальциевый силикат 2СаО *SiO₂ белит С₂ S - 20 - 25 %

трехкальциевый алюминат ЗСаО*А1₂0₃, С₃А - 4 - 12 %

четырехкальциевый алюмоферрит ЗСаО*А1₂0₃*Fе₂0₃, С₃АF - 10 - 18 %

Портландцемент представляет собой тонкий порошок с истинной плотностью 3 - 3,2 г/см³, насыпной плотностью в рыхлом состоянии 900 - 3100 кг/м³, в уплотненном - 1400 - 1700 кг/м³, марки по прочности: 400, 500, 550, 600 (приложение А). Начало схватывания не ранее 45 минут, конец - не позднее 10 часов от начала затворения цемента водой.

Портландцемент применяют для изготовления монолитного и сборного бетона и железобетона, применяемого в надземных, подземных и подводных частях сооружении, в сооружениях, подверженных многократному попеременному воздействию воды и мороза.

С 01 января 2008 года все российские цементные заводы ОАО «ЕВРОЦЕМЕНТ груп» переходят на производство цемента по ГОСТ 31108-2003. Цементы со специальными требованиями (сульфатостойкие, нормированные и цементы для асбесто-шиферных изделий) будут производиться по действующим в настоящее время нормативным документам.

Одним из преимуществ стандарта ГОСТ 31108-2003 является его гармонизированность с европейским стандартом ЕN 197-1, который устанавливает единые для всех стран Евросоюза (ЕС) классификацию, технические требования и методы установления соответствия качества цементов требованиям стандарта.

Стандарт ГОСТ 31108-2003 не отменяет действующий в настоящее время ГОСТ 10178-85, который можно применять во всех случаях, если это технически и экономически целесообразно. Вместе с тем настоящий стандарт является перспективным для разработки новой нормативной документации в строительстве, базирующейся на характеристиках цементов, гармонизированных с требованиями ЕN 197-1. При переходе производства цемента на ГОСТ 31108-2003 возможно получать адекватную оценку качества цементов, выпускаемых в странах СНГ и ЕС.

Основные отличия ГОСТ 31108-2003 от действующего ГОСТ 10178-85 сводятся к следующему:

- вместо марок введены классы прочности на сжатие, аналогичные установленным ЕN 197-1;

- для цементов всех классов прочности, кроме требований к прочности в возрасте 28 сут, дополнительно установлены нормативы по прочности в возрасте двух суток, за исключением классов 22,5Н и 32,5Н, а для цементов классов 22,5Н и 32,5Н - в возрасте 7 сут;

- для всех классов прочности, кроме класса 22,5, введено разделение цементов по скорости твердения на нормальнотвердеющие и быстротвердеющие, что позволит минимизировать расход цемента в строительстве за счет его оптимального подбора по скорости твердения.

В связи с производством цемента по ГОСТ 31108-2003 изменятся обозначения цементов (приложение Б).

Свойства цементов, производимых по ГОСТ 31108-2003, определяются по ГОСТ 30744-2001 (ЕN 196-1).

Свойства цементов, производимых по ГОСТ 10178-85, определяются по ГОСТ 310.1 - ГОСТ 310.4, методики которых отражены в данных методических указаниях.