Меню

Определить пористость затвердевшего цементного теста



Задача № 1

Задача № 1 — раздел Образование, Задача № 1 Определить Пористость Отвердевшего Портландцементного Теста (Цементного Ка.

Определить пористость отвердевшего портландцементного теста (цементного камня), если известно, что воды содержалось 40% по отношению к массе цемента (В/Ц=0,4), аколичество химически связанной воды после отвердевания составило 15% от массы цемента, т.е. В/ЦСВ = 0,15. Плотность портландцемента принять равной 3,1 г/см 3 , а изменение объема при твердении цементного теста в расчетах не учитывать.

Пористость – степень заполнения объема материала порами.

Ve — объем в естественном состоянии

1) Абсолютный объем, занимаемый цементным тестом:

V = 1/3,1 + 0,4 = 0,72 м 3

2) Абсолютный объем, занимаемый цементным камнем

VК = 1/3,1 + 0,15 = 0,47 м 3

3) Относительная плотность цементного камня:

4) Пористость цементного камня:

V пор = (1- VК/ V ) = 1-0,65 = 0,35 или 35%

Эта тема принадлежит разделу:

Задача № 1

Вопрос что такое выветривание горных пород и какие существуют меры для защиты от выветривания камня в.. вопрос какие добавки и для каких целей.. вопрос какие искусственные пористые заполнители получают из глины приведите одну..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Задача № 1

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Задача № 2
Определить плотность известкового теста, в котором содержится более 56 % воды (по массе), если плотность извести – пушонки равна 2,08 г/см3. Решение: 1) Масса из

Сухие строительные смеси на цементной основе?
Сухая строительная смесь представляет собой тщательно приготовленную в заводских условиях смесь, состоящую из минерального и (или) полимерного вяжущего, заполнителя, наполнителя и полимерных модифи

Что такое выветривание горных пород, и какие существуют меры для защиты от выветривания камня в конструкциях?
Выветривание — процесс разрушения и изменения горных пород в условиях земной поверхности под влиянием механического и химического воздействия атмосферы, грунтовых и поверхностных в

Какие добавки, и для каких целей вводятся в глину при изготовлении керамических изделий?
Для производства строительной керамики применяют глины как относительно пластичный компонент и добавочные вещества – непластичные компоненты сырьевой смеси. Глина является главным структурообразующ

Какие искусственные пористые заполнители получают из глины? Приведите одну из технологических схем производства
В зависимости от происхождения пористые заполнители делят на природные и искусственные. Природные заполнители получают путем рассева или частичного дробления и рассева порис

Расскажите о разновидностях и производстве известковых вяжущих веществ? Их характеристика по ГОСТу
Строительная известь — неорганическое вяжущие вещество, являющиеся продуктом умеренного обжига при температуре, 1000-1200оС кальцево-минеральных горных пород (мела, известн

Что представляет собой расширяющийся цемент и для чего он применяется в строительстве?
Портландцемент и материалы на его основе при твердении на воздухе обнаруживают усадку. Так, тесто на портландцементе при В/Ц = 0,45 имеет усадку на воздухе около 2,5 мм/м, а раствор на том же цемен

Источник

Лабораторная работа №4 Изучение процесса твердения и свойств цементного камня

Лабораторная работа №4

Изучение процесса твердения и свойств цементного камня

Цель работы: изучить влияние состава и времени твердения цементного камня на изменение степени гидратации и пористости.

Степенью гидратации цемента называют отношение массы прореагировавшей с водой части цемента к массе исходного цемента.

Степень гидратации и концентрации новообразований отражает количественную сторону процесса взаимодействия, вяжущего с водой.

Химически связанная вода, не удаляемая при высушивании материала при 105єС достигает 10 . 15 % массы цемента через месяц твердения при 15. 20єС. При этом чем больше исходное В/Ц отношение и чем выше дисперсность цемента, тем больше количество связанной воды.

При затворении цемента водой образуется пластичной тесто, представляющее собой смеси клинкерных частичек, воды и небольшого количества вовлеченного воздуха. В результате твердения цементное тесто превращается в прочный цементный камень, являющийся трехфазной системой (твердая фаза — вода — воздух) и характеризующейся капиллярнопористым строением.

Читайте также:  Санация трубопроводов цементным раствором

Цементный камень включает:

— непрореагировавшую часть клинкерных зерен, содержание которой с течением времени уменьшается;

— гель, состоящий из частичек новобразований;

— относительно крупные кристаллы новообразований, не обладающие свойствами коллоидов;

— капиллярные поры диаметром 0,1. 20 мкм;

— сферические воздушные поры 50. 100 мкм до 2 мм.

Объемы непрореагировавшего цемента, гелевых и капиллярных пор в значительной степени изменяются во времени твердения цемента. Так, зерна цемента до 5 мкм почти полностью гидратируются в течение 1. 3 сут, а через месяц полная гидратация наступает и у частичек до 10 мкм. При этом возрастает объем геля и гелевых пор.

С увеличением продолжительности твердения цемента объем капиллярных пор уменьшается, так как они заполняются гидратными новообразованиями.

В зависимости от количества введенной в тесто воды и времени твердения объем капиллярных пор колеблется от 0 до 40 % и более.

Таким образом, цементный камень характеризуется сложной тонкопористой структурой, оказывающей влияние на прочность, проницаемость, стойкость против агрессивных сред и т. д.

Материалы и оборудование:

— встряхивающий столик Скрамтаева;

— замесные сферические чашки;

— форма для образцов 4х4х16 см;

— емкость для воды.

Лабораторная работа состоит из трех частей:

1. Приготовление смесей и изготовление образцов.

2. Испытание образцов в 7 и 28-суточном возрасте.

3. Определение степени гидратации и расчет объема пор.

1. Приготовление смесей и изготовление образцов

Каждая бригада работает со смесями двух составов. В/Ц смесей задается преподавателем в диапазоне 0,25. 0,45. Количество цемента и воды для замеса рассчитывают по заданному В/Ц при помощи уравнения абсолютных объемов, чтобы смеси хватило на изготовление 6 балочек размером 4х4х16 см:

где В — вода, см3; Ц — цемент, г; сц — плотность цемента, сц = 3,1 г/см3.

Строго отмеренное количество цемента затворяют необходимым количеством воды, тщательно смешивают вручную не менее 5 мин. Оценивают подвижность цементного теста по расплыву на встряхивающем столике.

В/Ц1 = 0,25 – диаметр расплыва теста 100 мм.

В/Ц2 = 0,35 – диаметр расплыва теста 160 мм.

В/Ц3 = 0,45 – диаметр расплыва теста 300 мм.

При низких В/Ц балочки формуют на виброплощадке, при высоких В/Ц — легким встряхиванием формы, заполненной смесью.

Распалубку балочек производят в суточном возрасте и помещают в воду, где они твердеют до испытаний.

2. Испытание образцов в 7 и 28-суточном возрасте

Испытывают по 2 образца каждого состава в 7 и 28-суточном возрасте на изгиб и сжатие. Результаты испытания записаны в таблице 1.

Источник

Решение задач

Задача 1. Сколько потребуется двуводного сернокислого кальция для получения одной тонны полугидрата? Сырье не содержит примесей.

СаSO4 * 2H2O > СаSO4 * 0,5H2O + 1,5H2O

Относительная атомная масса: Са = 40, S = 32, О = 16, Н = 1.

х = (172 * 1) / 145 = 1,19 т/т.

Ответ: для получения одной тонны полугидрата потребуется 1,19 т/т двуводного сернокислого кальция.

Задача 2. Какое количество воды в % содержится в гипсовом камне и в полугидратном вяжущем?

х = (100 * 36) / 172 = 20,9 %.

х = (9 * 100) / 145 = 6,2 %.

Ответ: в гипсовом камне содержится 20,9 % воды; в полугидратном вяжущем — 6,2 %.

Задача 3. Вычислить количество строительного гипса, который можно получить после термической обработки в варочном котле. Количество гипсового камня — 10 т, влажность сырья — 6 %. В гипсовом камне содержится 85 % СаSO4 * 2H2O, 7 % глины и 8 % песка.

Масса гипсового камня без влаги: (10 * 94) / 100 = 9,4 т.

Количество глинистых и песчаных примесей: х = 9,4 * 15 / 100 = 1,41 т.

Количество гипсового камня без примесей: 9,4 — 1,41 — 7,99 т.

Читайте также:  Раствор с расширяющимся цементом

х = (7,99 * 145) / 172 = 6,7 т.

Количество полугидрата с учетом примесей: 6,7 + 1,41 = 8,14 т.

Ответ: количество строительного гипса, который можно получить после термической обработки в варочном котле составляет 8,14 т.

Задача 4. Определить среднюю плотность и пористость гипсовых плит для перегородок с влажностью после сушки 12 % от массы сухого материала. При твердении гипса его объем увеличивается на 1 %. Истинная плотность полугидрата — 2,6 г/см3. Истинная плотность затвердевшего гипса — 2,3 г/см3. Состав гипсового теста по массе — одна часть полугидрата и 0,5 частей воды.

Необходимо задаться массой полугидрата. Принимает массу полугидрата — 1 кг. Если в полугидрате 6,2 % влаги, то в 1 кг содержится 0,062 воды. В двугидрате дополнительно привносится 1,5H2O, следовательно в двугидрате воды = 0,062 * 3 = 0,186.

Определяем абсолютный объем гипсового теста:

Vтабс = (Г / ?u) + 0,5H2O = (1 / 2,6) + 0,5 = 0,89.

Vкабс = (1 + 0,186) / 2,3 = 0,52.

Определяем относительную плотность гипсового камня:

?котн = Vкабс / Vтабс = 0,52 / (0,89 * 1,01) = 0,58.

Относительная плотность — количество твердого вещества в камне.

?сm = m / Vест = (1 + 0,186) / (0,89 * 1,01) = 1,32 г/см3.

?влm = 1,32 * 1,12 = 1,48 г/см3.

Ответ: средняя плотность составляет 1,32 г/см3, пористость — 0,42 %.

Задача 5. Для производства извести применяется известняк, содержащий 5 % кварцевых глинистых примесей и 3 % влаги. Определить, к какому сорту по активности будет относится полученная известь. Активность равна СаО + MgО (в %).

Общее содержание примесей и влаги равно 8 %. Если принять исходное количество сырья за одну тонну, то в породе содержится 92 % известняка.

СаСО3 > СаО + СО2,

х = (920 * 56) / 100 = 515 кг.

В готовом продукте содержится 515 кг СаО и 50 кг примесей. Общая сумма составляет 565 кг.

х = (515 * 100) / 565 = 91,2 %.

Ответ: полученная известь по активности относится к 1 сорту.

Задача 6. Сколько потребуется известняка с влажностью 8 % и количеством примесей 13 % для получения 8 т извести кипелки? Определить активность извести.

Примеси сохраняются в готовом продукте, а именно, в извести кипелки. В извести кипелки количество примесей составляет (8 * 13) / 100 = 1,04 т. Следовательно, чистое содержание СаО составляет 8 — 1,04 = 6,96 т.

СаСО3 > СаО + СО2,

Определяем количество известняка с учетом влажности и примесей:

mСаСО3 = 12,4 + ((12,4 * 21) / 100) = 15 т.

А = (6,96 / 8) * 100 = 87 %.

Ответ: для получения 8 т извести кипелки потребуется 15 т известняка; активность извести — 87 %, что соответствует 2 сорту.

Задача 7. Сколько получится известкового теста, содержащего 55 % воды из трех тонн извести кипелки, имеющую активность 85 %.

СаО + Н2О > Са (ОН)2

Определяем количество извести, которое подвергается гашению:

х = (2,55 * 74) / 56 = 3,37 т.

Примеси не принимают участие в гашении извести, однако примеси переходят в состав готового продукта.

Количество готового продукта, с учетом примесей, составляет:

3,36 + 0,45 = 3,81 т.

В = (3,81 * 55) / 45 = 4,65 т.

mит = 3,81 + 4,65 = 8,46 т.

Ответ: из трех тонн извести кипелки получится 8,46 т известкового теста.

Существуют формулы, с помощью которых можно определить выход полуводного гипса из одной тонны гипсового сырья:

В = (843 + 1,5fа) * ((100 — W) / 100 ), [кг/т],

где а — содержание примесей в гипсовом камне; W — влажность гипсового камня.

Можно также рассчитать расход сырья на производительность одной тонны вяжущего вещества:

Рт = 1000 / В, Рп = (1000 / В) + (П / 100), [т/т].

Задача 8. Определить практический расход сырья для получения полуводного гипса, если среднее содержание примесей гипсового камня — 19 %, влажность камня — 1 %, суммарные потери в производстве — 2 %.

В = (843 + 1,57 * 19) * ((100 — 1) / 100) = 864,

Рп = (1000 / 864) + (2 / 1000) = 1,18.

Определяем расход сырья, если % примесей снизился до 10 %:

Читайте также:  Цемент стеклоиономерный для пломбирования комплект порошок по 8 г

В = (843 + 1,57 * 10) * ((100 — 1) / 100) = 850,

Рп = (1000 / 850) + (2 / 1000) = 1,2.

Ответ: практический расход сырья для получения полуводного гипса составляет 1,2 т/т.

Методика определения средней плотности влажных и сухих гипсовых отливов:

?влm = , [т/м3],

?сухm = , [т/м3].

Задача 9. Определить среднюю плотность гипсовых отливок из гипса, нормальная густота которых соответствует 55 %, ?ист = 2,7.

?влm = = 1,129 т/м3

?сухm = = 1,86 т/м3

Ответ: средняя плотность гипсовых отливок в сухом состоянии — 1,1129 т/м3, во влажном — 1,86 т/м3.

Задача 10. Определить общую открытую и закрытую пористость гипсовой отливки, если ее средняя плотность ?m = 1,36, двугидрат — 2,35.

П = 1 — (?m / ?ист) * 100 % = Wv = mс / Vс,

Wv = (m / V) * Wm = ?m * Wm,

Пз = Побщ — Поткр = 42 — 35,4 = 6,6 %.

Ответ: общая открытая пористость гипсовой отливки составляет 35,4 %, общая закрытая пористость — 6,6 %.

Условия определения качества термической обработки.

Качество обжига оценивают коэффициентом обжига, который показывает отношение фактического содержания полугидрата в вяжущем к максимально возможной (теоретической).

Коб = ,

СаSO4 * 0,5H2O теор. определяется по формуле:

, [%]

где Д — двугидрат.

= 145 / 27 = 5,37.

= 172 / 27 = 6,37.

Практическое содержание полугидрата в вяжущем веществе определяется по количеству воды, присоединенной навеской порошка. Навеска заливается водой и высушивается при t = 45 ?С

СаSO4 * 0,5H2O факт. = * 100 %,

где а — величина навески до заливки, г; b — величина навески после заливки и сушки, г.

Задача 11. Определить максимально возможное содержание полугидрата в строительном гипсе, если переработать гипсовый камень, содержащий 80 % СаSO4 * 2H2O.

СаSO4 * 0,5H2O теор. = = 77 %.

Ответ: максимально возможное содержание полугидрата в строительном гипсе составляет 77 %.

Вычислить содержание СаSO4 * 0,5H2O в строительном гипсе, если навеска до заливки водой — 2 г, а после заливки и сушки — 2,282 г.

СаSO4 * 0,5H2O факт. = * 100 % = 75 %.

Коб = 75 / 77 = 0,97.

Ответ: содержание СаSO4 * 0,5H2O в строительном гипсе составляет 75 %.

Задача 12. Сколько нужно взять гидравлической добавки, чтобы полностью связать одну часть негашеной извести, имеющую активность 80 %. Установлено, что в составе имеется 60 % активного кремнезема. Предполагается, что в результате твердения будет образовано соединение СаO * SiO2 * H2O.

у = 0,8 * 1,07 = 0,86.

Учитывая, что в добавке кремнезем составляет 60 %, необходимо определить массу добавки.

z = (0,86 * 100) / 60 = 1,43 ч.

Ответ: чтобы полностью связать одну часть негашеной извести, нужно взять 1,43 часть гидравлической добавки.

Задача 13. Приготовить 1 тонну известкого-трепельного цемента, если трепел имеет в своем составе 70 % SiO2, а гидравлическая известь — 85 % СаО. Соединение имеет формулу СаO * H2O.

у = 0,85 * 1,07 = 0,91.

z = (0,91 * 100) / 70 = 1,3.

СаO * SiO2 = 1 + 1,3 = 2,3.

1000 / 2,3 = 435 кг (СаO),

1000 — 435 = 565 кг (SiO2).

Ответ: чтобы приготовить 1 тонну известкого-трепельного цемента, потребуется 435 кг СаO и 565 кг SiO2.

Задача 14. Определить пористость затвердевшего цементного камня, изготовленного из шлакопортландцемента, если цементное тесто содержит 40 % воды, а для прохождения реакции твердения требуется 18 % воды. Истинная плотность цемента 2,95.

Необходимо задаться исходной массой цемента. Пусть исходная масса соответствует 1 г.

Определяем абсолютный объем, занимаемый цементным тестом:

Vц. табс = Vц + Vв = (m / ?ист) + 0,4 = (1 / 2,95) + 0,4 = 0,74 см3.

Определяем абсолютный объем, занимаемый цементным камнем:

Vц. кабс = Vц + Vвх. с = (m / ?ист) + 0,18 = (1 / 2,95) + 0,18 = 0,52 см3.

Определяем объемную плотность (относительное количество) твердого вещества:

Vтф = Vц. кабс / Vц. табс = 0,52 / 0,74 = 0,7,

П = 1 — 0,7 = 0,3 = 30 %.

Ответ: пористость затвердевшего цементного камня составляет 30 %.

Задача 15. Для производства портландцемента используется известняк и глина химического состава.

Источник