Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 5В073000 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» всех форм обучения
жүктеу/скачать 0.82 Mb.
|
| 8.1Общие сведения
Камень из портландцемента в процессе твердения испытывает изменение объема, связанное с продолжающейся гидратацией либо изменением условий твердения, особенно влажности. Так, в воде цементный камень слабо набухает, а на воздухе, при низкой относительной влажности, испытывает усадку. Объемные изменения цементного камня, обусловленные внутренними процессами набухания и усадки, называются собственными деформациями, а вызванные ими напряжения – собственными напряжениями. В вяжущих нормального состава собственные деформации и напряжения не достигают опасного уровня. Если же в цементе содержится слишком много вредных примесей – свободных оксида кальция или магния, сульфатов, то собственные деформации и напряжения становятся слишком большими, что может вызвать растрескивание и искривление цементного камня. В связи с этим в нормативных документах предусмотрено определение равномерности изменения объема портланд- и шлакопортландцементов. Наиболее сложно определять неравномерность изменения объема цементного камня, вызванного избыточным содержанием в нем оксида магния. Это явление обусловлено тем, что почти весь оксид магния в портландцементном клинкере остается в свободном состоянии. Он способен реагировать с водой со значительным ростом объема: MgO + H2O = Mg(OH)2 (8.1) Чем выше температура обжига оксида магния, тем медленнее он гидратируется. Так, оксид магния, полученный при температуре 800°С, довольно энергично реагирует с водой уже при комнатной температуре. При обжиге цементного клинкера оксид магния подвергается нагреву до 1450…1470°С, поэтому отличается слабой гидратационной активностью. Его заметная гидратация и обусловленное этим расширение цементного камня может наблюдаться через многие месяцы и годы после изготовления изделий из цемента. В связи с этим для ускоренного определения магнезиального расширения применяется автоклавный способ, при котором образец цементного камня выдерживают в автоклаве в среде насыщенного водяного пара с давлением до 2 МПа и температурой до 210°С. Гораздо более интенсивным, чем у оксида магния, является гидратация и расширение, обусловленные избыточным содержанием в цементе свободного оксида кальция, который гидратируется с большим увеличением объема по реакции: СаO + H2O = Са(OH)2 (8.2) Это расширение, способное вызвать неравномерность изменения объема цементного камня, определяют методом кипячения в воде. Для этого берут четыре навески цемента по 75 г каждая. Из них по ГОСТ 310.3 изготовляют четыре образца теста нормальной густоты, которые скатывают в шарики. Четыре стеклянные или металлические пластины с поперечником не менее 10 см смазывают машинным маслом. На них устанавливают образцы цементного теста и встряхивают пластины с тестом, пока они не расплывутся в лепешки диаметром 7...8 см и толщиной в середине около 1 см. Для получения гладкой закругленной поверхности и ровных краев образцы приглаживают смоченным водой ножом. Приготовленные лепешки в течение 24 ± 2 ч с момента изготовления хранят в ванне с гидравлическим затвором на решетке, под которой должна быть вода. После этого лепешки испытывают на равномерность изменения объема методом кипячения. В процессе кипячения цементных лепешек слой воды над ними должен быть не менее 4...6 см, поэтому в бачок, где происходит кипячение образцов, периодически доливают воду. Для испытания кипячением цементные образцы снимают с пластинок, помещают в бачок с водой и ставят на решетку. Воду доводят до кипения и поддерживают в таком состоянии 4 ч, после чего лепешки оставляют остывать в бачке до комнатной температуры; затем их осматривают. Цемент считается выдержавшим испытание на равномерность изменения объема, если на лицевой стороне лепешек, подвергнутых испытаниям, не будет радиальных крупных либо сетки мелких трещин, расположенных по краям образцов. Иногда трещины настолько мелкие, что невооруженным глазом их не видно, поэтому рекомендуется пользоваться лупой либо микроскопом при малом увеличении (рис.8.1). 1, 2, 3 – выдержавшие испытание; 4, 5, 6 – не выдержавшиеиспытания Рисунок 8.1 - Вид образцов после кипячения: Иногда на образцах еще до кипячения или после него в центральной части образцов появляются извилистые трещины, обычно не доходящие до краев. Это трещины усыхания и усадки. Их появление не является признаком неравномерности изменения объема. Испытание кипячением позволяет обнаружить неравномерность изменения объема, обусловленное повышенным содержанием в цементе свободного оксида кальция. Во многих случаях эта методика помогает выявить и неравномерность изменения объема цемента, обусловленного избыточным содержанием в нем оксида магния. Однако в некоторых случаях метод кипячения не выявляет магнезиального расширения; более надежным и универсальным является испытание в автоклаве. жүктеу/скачать 0.82 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|