Меню

Определение предела прочности при изгибе цементных балочек



Определение предела прочности при изгибе и сжатии

Для определения предела прочности цемента при изгибе и сжатии изготавливают образцы-балочки размерами 40x40x160 мм из пластичного цементного раствора нормальной консистенции состава 1:3 по массе (1 ч. цемента и 3 ч. песка) при водоцементном отношении (В/Ц) не менее 0,4.

Для определения нормальной консистенции цементного раствора отвешивают 1500 г стандартного песка, 500 г цемента и 200 г воды (В/Ц=0,40).

Компоненты загружают в предварительно протертую влажной тканью чашу лопастной мешалки в следующей последовательности: песок, вода, цемент. Чашу устанавливают на мешалку и производят перемешивание в течение (120±10) с.

Форму-конус с центрирующим устройством устанавливают в центре диска встряхивающего столика. Внутреннюю поверхность конуса и диск столика перед испытанием протирают влажной тканью.

По окончании перемешивания заполняют раствором форму-конус на половину высоты и уплотняют 15 раз штыкованием металлической штыковкой. Затем наполняют конус раствором с некоторым избытком и штыкуют 10 раз. Во время укладки и уплотнения раствора конус прижимают рукой к диску столика. После уплотнения верхнего слоя раствора снимают насадку конуса и излишек раствора срезают ножом вровень с краями конуса. Нож предварительно протирают влажной тканью. Затем конус снимают в вертикальном направлении. После этого раствор встряхивают на столике 30 раз за (30±5) сек, измеряют расплыв конуса по нижнему основанию штангенциркулем в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение. Расплыв конуса должен быть в пределах 106…115 мм. Если расплыв конуса окажется меньше 106 мм, количество воды увеличивают до получения расплыва конуса 106-108 мм. Окончательное значение водоцементного отношения заносят в рабочий журнал и принимают для проведения дальнейших испытаний.

Перед изготовлением образцов-балочек внутреннюю поверхность стенок формы и поддона слегка смазывают машинным маслом. Стыки наружных стенок друг с другом и с поддоном формы необходимо промазать тонким слоем солидола или другой густой смазкой.

На собранную форму устанавливают насадку и промазывают снаружи густой смазкой стык между формой и насадкой. На каждый намеченный срок испытания изготовляют по три образца (одна форма).

Для уплотнения раствора подготовленные формы балочек с насадкой жестко закрепляют на виброплощадке. Одновременно устанавливают не более двух форм, симметрично расположенных относительно центра площадки. При уплотнении одной формы ее располагают в центре площадки. Формы заполняют раствором приблизительно на 1 см по высоте и включают вибрационную площадку, в течение двух первых минут вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин от начала вибрации виброплощадку отключают. Форму снимают с виброплощадки, срезают смоченным водой ножом излишек раствора, заглаживают поверхность образцов вровень с краями формы и маркируют их.

Образцы в формах хранят первые сутки в ванне с гидравлическим затвором. Затем образцы осторожно расформовывают и укладывают в ванны с питьевой водой в горизонтальном положении так, чтобы они не соприкасались друг с другом, или в шкафу, обеспечивающим относительную влажность воздуха не менее 90%. Таким образом образцы хранят последующие 27 суток.

Образцы, имеющие через (24±1) ч прочность, недостаточную для расформовки без повреждения, допускается вынимать из формы через (48±2) ч.

Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см, меняют воду через каждые 14 суток. Температура воды при хранении, а также при ее замене должна быть (20±2) 0 С.

По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин подвергают испытанию. Непосредственно перед испытанием образцы должны быть насухо вытерты.

Испытание образцов-балочек. Для испытания образцов-балочек на изгиб могут быть использованы приборы любой конструкции, удовлетворяющие следующим требованиям: средняя скорость нарастания нагрузки должна быть (0,05±0,01) кН/с или (0,12±0,02) МПа/с в пересчете на единицу площади приведенного сечения балочки. Образцы устанавливают на опоры изгибающего устройства таким образом, чтобы те грани его, которые были горизонтальными при изготовлении, находились в вертикальном положении.

Предел прочности при изгибе цементного раствора вычисляют как среднее арифметическое значение из двух наибольших результатов испытания трех образцов.

При определении предела прочности на сжатие полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу же подвергают испытанию на сжатие. Каждую половинку балочки помещают между двумя пластинками площадью 25 см 2 таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к стенкам формы, находились на плоскости пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой плоскости образца.

Читайте также:  Как замесить цемент портланд

Образец с пластинками центрируют на опорной плите пресса.

Средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть (1,0±0,5) МПа/с.

Предел прочности на сжатие отдельного образца вычисляют как частное от деления разрушающей нагрузки на площадь пластинок.

Предел прочности на сжатие для данного цемента вычисляют как среднее арифметическое четырех наибольших результатов испытания образцов.

Лабораторная работа № 9

Определение свойств силикатного кирпича

Определение размеров кирпича и характеристик его внешнего вида

Как указывалось выше, одинарный кирпич имеет размеры

250x120x65 мм, а утолщенный – 250x120x88 мм.

Предельные отклонения от номинальных размеров и геометрической формы изделия не должны превышать, мм:

по длине, толщине и ширине ─ ±2;

по непараллельности граней ─ ±2.

На рядовом изделии не допускают дефекты внешнего вида, размеры и количество которых превышают указанные в таблице 16.

Предельное количество дефектов внешнего вида кирпича

Вид дефекта Доп. значение пол. значение
Отбитость углов глубиной от 10 до 15 мм, шт. Отбитость и притупленность ребер глубиной от 5 до 10 мм, шт. Шероховатости или срыв грани глубиной, мм Трещины на всю толщину изделия протяженностью по постели до 40 мм, шт.

Отбитости и притупленности углов и ребер, шероховатости, трещины и другие повреждения на лицевых изделиях не допускаются.

Проколы постели пустотелых изделий размером более 10 мм, а также такие дефекты изделий, как вздутие и шелушение поверхности, увеличение объема, наличие сетки мелких трещин от непогасившейся силикатной смеси, не допускаются.

В рядовом изделии не допускается присутствие в изломе или на его поверхности глины, песка, извести и посторонних включений размером свыше 5 мм в количестве более 3. Для лицевых изделий присутствие указанных включений на поверхности не допускается, в изломе их может быть не более 3.

Пятна на лицевой поверхности изделий не допускаются.

Размеры кирпича, непараллельность граней, толщину наружных стенок, примыкающих к пустотам, размеры проколов, включений, глубину шероховатостей, длину трещин, глубину отбитостей углов и ребер измеряют с помощью металлической линейки, штангенциркуля и металлического угольника.

Длину, ширину и высоту камней и кирпича измеряют по трем ребрам, сходящимся в одной вершине. Для определения непараллельности измеряют четыре ребра изде­лия по высоте (толщине или длине, в зависимости от способа фор­мования) и вычисляют как разность наибольшего и наименьшего из­мерений.

Глубину отбитостей угла (ребра) измеряют с помощью угольника и линейки по высоте отбитого угла (ребра).

Шероховатости или срывы граней определяют измерением зазора между гранью изделия и ребром приложенной к ней металлической линейки.

Размеры проколов и включений определяют по наибольшему измерению.

Количество включений и их размер определяют на изломе одной из парных половинок.

Недогас кирпича или камней определяют визуально путем сравне­ния образцов с утвержденным в установленном порядке образцом-эталоном.

Источник

Определение пределов прочности при изгибе и при сжатии образцов-балочек из цементного раствора

Методика испытания по ГОСТ 310

Приготовление растворной смеси в бегунковой растворомешалке. Отвешивают 1500 г стандартного монофракционного песка и 500 г цемента, высыпают в сферическую чашку, предварительно протертую мокрой тканью, и перемешивают вручную 1 мин. В центре сухой смеси делают лунку и добавляют воду, количество которой берут предварительно равным 200 г (В/Ц=0,40), но затем уточняют по нормальной густоте растворной смеси (см. ниже). Воде дают впитаться в течение 30 с, после чего перемешивают смесь 1 мин вручную и 2,5 мин в стандартной растворомешалке.

Определение водопотребности (нормальной густоты) растворной смеси. Смесь укладывают 2-мя слоями в форму-конус, установленную на встряхивающем столике (рис. 3.6), первый слой уплотняют штыкованием 15 раз, второй – 10 раз, после чего срезают избыток смеси и снимают форму-конус. Вращением рукоятки производят 30 встряхиваний (падений с высоты 10 мм) в течение 30 с и измеряют диаметр нижнего основания конуса (расплыв конуса РК). При В/Ц=0,40 нормальной считается густота, при которой РК=106…115 мм. Если РК 115 мм, В/Ц уменьшают до получения РК=113…115 мм.

Читайте также:  Лак для цементной дорожки

Изготовление образцов. Растворную смесь нормальной густоты укладывают в трехсекционную форму (рис. 3.7), закрепленную с насадкой на стандартной виброплощадке, и уплотняют вибрированием в течение 3 мин. До включения виброплощадки в каждую секцию укладывают смесь слоем в

1 см. Оставшуюся смесь укладывают в течение первых двух минут вибрирования. По окончании вибрирования насадку снимают, избыток смеси срезают и поверхность образцов заглаживают. Образцы хранят 24 часа в формах во влажном пространстве (см. рис. 3.3), затем освобождают от форм и хранят до испытания в воде при температуре (202) С.

Испытание образцов производят в возрасте 28 суток сначала на изгиб (рис. 3.8), а полученные шесть половинок балочек – на сжатие с помощью стандартных пластин (рис. 3.9), с рабочей площадью 25 см 2 (40×62,5 мм). Заглаженная грань образцов не должна служить опорной при испытаниях. Предел прочности на сжа­тие определяют как частное от деления разрушаю­щей нагрузки на рабочую площадь пластины. Полученное по 6 образцам среднее значение предела прочности при сжатии называется активностью цемента и обозначается Rц.

Методика испытания по ГОСТ 30744

Приготовление растворной смеси. Отвешивают 1350 г стандартного полифракционного песка, 450 г цемента, 225 г воды (В/Ц=0,50) и перемешивают в лопастном стандартном растворосмесителе сначала цемент с водой на малой скорости вращения лопасти в течение 30 с, затем добавляют песок и перемешивают на большой скорости по режиму: 30 с перемешивание – 90 с остановка – 60 с перемешивание.

Изготовление образцов. Смесь укладывают двумя слоями в трехсекционную форму (см. рис. 3.7), закрепленную с насадкой на платформе встряхивающего устройства. Сначала укладывают приблизительно по 300 г смеси в каждую секцию. Уложенную смесь разравнивают лопаткой 1 (рис. 3.10) для первого слоя и уплотняют 60 ударами (падениями с высоты 15 мм) встряхивающего стола. Затем отсеки заполняют оставшейся смесью, которую разравнивают лопаткой 2 для второго слоя и уплотняют циклом из 60 ударов. Далее поступают, так же как и при испытании по ГОСТ 310, однако рекомендуются нажимные пластины размерами 40×40, но допустимы и пластины 40×62,5 мм.

В связи с ограничениями, накладываемыми учебным процессом, испытания образцов проводятся не через 28, как это полагается, а через 7 суток. Прочностные показатели в возрасте 28 суток, необходимые для установления активности, марки или класса цемента рассчитываются по формуле R28=1,4R7.

Выводы по работе должны содержать указания о соответствии свойств цемента требованиям стандартов и заключения об активности, марке или классе цемента.

Технические требования к цементам.Согласно ГОСТ 10178по прочности цементы подразделяются на марки (табл. 3.1).

Источник

Определение предела прочности цемента при изгибе и сжатии

Марку цемента, или его активность, определяют по прочности на сжатие и изгиб стандартных образцов размерами 40х40х160 мм, изготовленных из цементно-песчаного раствора состава 1:3 нормальной консистенции после необходимого срока твердения (для портландцемента, шлакопортландцемента и пуццоланового цемента 28 сут, для быстротвердеющего портландцемента 3 и 28 сут, для глиноземистого 3 сут) в стандартных условиях (ГОСТ 310.4-81).

Для определения прочности цемента при изгибе и сжатии портландцемента непосредственно перед изготовлением образцов внутреннюю поверхность стенок форм и поддона слегка смазывают машинным маслом. Стыки наружных стенок друг с другом и с поддоном формы промазывают тонким слоем солидола или другой густой смазки. На собранную форму устанавливают насадку и промазывают снаружи густой смазкой стык между формой и насадкой.

Для каждого установленного срока испытаний изготовляют по три образца (одна форма). Для уплотнения раствора форму балочек с насадкой закрепляют в центре виброплощадки, плотно прижимая ее к плите. Допускается устанавливать две формы, симметрично расположенные относительно центра виброплощадки, при условии одновременного их заполнения. Форму по высоте наполняют приблизительно на 1 см раствором и включают вибрационную площадку. В течение первых 2 мин вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин от начала вибрации виброплощадку отключают. Форму снимают с виброплощадки, убирают насадку и избыток раствора удаляют ножом, расположенным под небольшим углом к поверхности укладки, заглаживая, с нажимом раствор вровень с краями формы. Образцы маркируют. Нож предварительно должен быть протерт влажной тканью.

Читайте также:  Керастаз цемент узур смываемое лечение зеленый тюбик

После изготовления образцы в формах хранят (24±1) ч в ванне с гидравлическим затвором или в шкафу, обеспечивающем относительную влажность воздуха не менее 90 %.

По истечении указанного времени хранения образцы осторожно расформовывают и укладывают в ванны с питьевой водой в горизонтальном положении так, чтобы они не соприкасались друг с другом. Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Воду меняют через каждые 14 сут. Температура ее при замене должна быть (20±2)°С, как и при хранении образцов. Образцы, имеющие через (24±1) ч прочность, недостаточную для расформовки их без повреждения, допускается вынимать из формы через (48±2) ч, указывая этот срок в тетради.

По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин подвергают испытанию. Непосредственно перед испытанием образцы должны быть вытерты.

Определение предела прочности при изгибе. Образец устанавливают на опорные элементы прибора МИИ-100 таким образом, чтобы его горизонтальные при изготовлении грани находились в вертикальном положении. Образцы испытывают в соответствии с инструкцией, приложенной к прибору.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое значение двух наибольших результатов испытания трех образцов.

Определение предела прочности при сжатии.Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу же подвергают испытанию на сжатие. Половинку балочек помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой плоскости образца (рис. 5). Образец вместе с пластинами центрируют на опорной плите пресса. Средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть (2,0±0,5) МПа/с. Рекомендуется использовать приспособление, автоматически поддерживающее стандартную скорость нагружения образца.

Рис. 7. Положение образца между нажимными пластинками при испытании на сжатие:

1– нижняя плита пресса; 2 – пластинки; 3 – верхняя плита пресса

Предел прочности при сжатии отдельного образца вычисляют как частное от деления величины разрушающей нагрузки (в кгс) на рабочую площадь пластинки (в см 2 , т. е. на 25 см 2 ). Предел прочности при сжатии вычисляют как среднее арифметическое значение четырех наибольших результатов испытания шести образцов.

Марку цемента определяют по таблице 2.

Таблица 2. Прочностные показатели портландцемента и его разновидностей

Наименование и обозначение вида цемента Гарантированная марка цемента Предел прочности, МПа (кгс/см 2 )
при изгибе в возрасте, сут при сжатии в возрасте, сут
Портланцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент ПЦ-Д0, ПЦ-Д5, ПЦ-Д20, ШПЦ — — — — — 4,4 (45) 5,4 (55) 5,9 (60) 6,1 (62) 6,4 (65) — — — — — 29,4 (300) 39,2 (400) 49,0 (500) 53,9 (550) 58,8 (600)
Быстротвердеющий портландцемент ПЦ-Д20-Б 3,9 (40) 4,4 (45) 5,4 (55) 5,9 (60) 24,5 (250) 27,5 (280) 39,2 (400) 49,0 (500)
Быстротвердеющий шлакопортландцемент ШПЦ-Б 3,4 (35) 5,4 (55) 21,5 (220) 39,2 (400)

Контрольные вопросы:

1. Что называют портландцементом, и какие компоненты входят в его состав? Какое природное сырье применяется при его изготовлении?

2. По каким основным показателям оценивают качество портландцемента?

3. Как определяют нормальную густоту цементного теста?

4. Как изготавливают образцы для определения предела прочности цемента при изгибе и сжатии?

5. По каким экспериментальным данным устанавливают марку цемента?

Литература:

1. ГОСТ 310.1-76* (СТ СЭВ 3920-82). Цементы. Методы испытаний. Общие положения.

2. ГОСТ 310.2-76 — Цементы. Методы определение тонкости помола.

3. Белов В.В., Петропавловская В.Г., Шлапаков Ю.А. Лабораторные определения свойств строительных материалов. — М.: ИАСВ, 2004.

4. Попов Л.Н., Попов Н.Л. Лабораторные работы по дисциплине «Строительные материалы и изделия»: Учебное пособие. — М.: ИНФРА-М, 2005. – 219 с.: ил. – (Профессиональное образование)

5. Микульский В.Г. и др. Строительные материалы (материаловедение и технология): Учебное пособие. – М.: ИАСВ, 2004, 2007. – 594 с.

Источник