Учебное пособие по СМ.07. Учебное пособие по СМ. Учебное пособие для выполнения исследовательских лабораторных работ Издание шестое, Переработанное и дополненное Челябинск

• Название: Учебное пособие для выполнения исследовательских лабораторных работ Издание шестое, Переработанное и дополненное Челябинск
• Анкор: Учебное пособие по СМ.07.doc
• Дата: 16.01.2018
• Размер: 6.27 Mb.
• Имя файла: Учебное пособие по СМ.07.doc
• Тип: Учебное пособие; #14125
• страница: 15 из 24

1 В чем назначение автоклавной обработки при твердении газобетона?

1 Интенсификация процессов твердения вяжущего вещества.

2 Повышение максимальной температуры тепловой обработки.

3 Снижение энергоемкости производства газобетона

4 Улучшение процесса газообразования.
2 Какую роль выполняет песок в газобетоне автоклавного твердения?

1 Снижает расход вяжущего вещества.

2 Снижает усадочные трещины.

3 Является кремнеземистым компонентом вяжущего вещества, участвует в формировании гидросиликатов кальция и снижает усадочные трещины.

4 Выполняет только функцию кремнеземистого компонента, обеспечивая образование гидросиликатов кальция.
3 Какова роль извести в автоклавных газобетонах при использовании в качестве газообразователя алюминиевой пудры?

1 Известь нужна только для обеспечения газовыделения.

2 Известь является химическим реагентом двухкомпонентного газообразователя и участвует в реакции образования гидросиликатов кальция.

3 Известь гарантирует максимальное газообразование при ее минимальном расходе.

4 Известь является одним из главных компонентов сложного силикатного вяжущего вещества.

4 Как отразится увеличение В/Т на эксплуатационные характеристики газобетонов?

1 Уменьшается прочность и морозостойкость.

2 Увеличится пористость, а прочность и морозостойкость не изменится.

3 Снижается пористость и повышается прочность.

4 Улучшается удобоукладываемость бетонной смеси, повышается прочность и морозостойкость.
5 Чем регулируется газоудерживающая способность газобетонной смеси?

1 Количеством кремнеземистого компонента.

2 Только вязкостью бетонной смеси.

3 Количеством воды.

4 Вязкостью смеси и степенью ее тиксотропного разжижения при формовании.
6 Почему при приготовлении суспензии алюминиевой пудры порошок собирается на поверхности воды?

1 Алюминиевый порошок легче воды.

2 Алюминиевый порошок удерживается на поверхности воды силами поверхностного натяжения.

3 Алюминиевый порошок покрывается парафином для придания ему гидрофобности.

4 Алюминиевый порошок имеет высокую удельную поверхность и поэтому высокую энергию слипаемости, что не дает ему возможности покрываться слоем воды.
7 Почему алюминиевую пудру нельзя вводить в бетонную смесь в сухом виде, а нужно предварительно приготовить водную суспензию?

1 Введение алюминиевой пудры в сухом виде приведет к взрыву.

2 Вследствие гидрофобности алюминиевой пудры она будет неравномерно распределяться в смеси и не обеспечит однородную структуру.

3 Алюминиевая пудра в сухом состоянии е вызовет газообразования.

4 При сухой дозировке пудры возможны ее большие потери.
8 Какой вид извести способствует ускорению газообразования, улучшению газоудерживающей способности и более быстрому нарастанию прочности газобетона?

1 Молотая негашеная известь.

2 Известь-пушонка.

3 Известковое тесто.

4 Гидравлическая известь.

Лабораторная работа № 16

СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ
Общие сведения
Строительные растворы относятся к композиционным каменным материа­лам, как и бетоны, только в них отсутствует крупный заполнитель. Рас­сматривая раствор как мелкозернистый бетон, следует помнить, что раст­воры отличаются большей удельной поверхностью заполнителей, растворные смеси укладываются тонким слоем без значительного уплотнения и, как правило, на пористое основание, способное отсасывать воду из них. Чтобы обеспечить однородность, пластичность и водоудерживающую способ­ность растворной смеси при минимально возможном расходе вяжущего вещества применяют минеральные или органические пластификаторы. Необхо­димо учитывать, что избыточное количество вяжущего и минерального пластификатора в составе раствора увеличивает его водопотребность и усадку при твердении.

Растворные смеси с малой водоудерживающей способностью склонны к расслоению, что нарушает однородность смеси и понижает прочность раст­вора. Лучший состав и качество растворной смеси достигаются в том слу­чае, когда пустоты в песке заполнены тестом из вяжущего вещества, воды и добавок, а поверхность зерен песка покрыта тонким слоем этого теста.

Строительный раствор– искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения смеси вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя и добавок, улучшающих свойства строительных растворных смесей и растворов. Данная смесь до начала схватывания вяжущего вещества называется строительной растворной смесью.

Классифицируют строительные растворы по:

– плотности (тяжелые растворы с плотностью ≥ 1500 кг/м³ и легкие растворы с плотностью < 1500 кг/м³);

– виду вяжущего (цементные растворы, известковые растворы, гипсовые растворы, смешанные растворы);

– назначению (кладочные растворы, отделочные растворы и специальные растворы).

К материалам, применяемым для изготовления строительных растворов (вяжущее вещество, мелкий заполнитель, вода, добавки), предъявляются соответствующие требования.

Вяжущее вещество. Вид вяжущего вещества зависит от условий работы и прочности раствора. Марка вяжущего по прочности должна быть больше марки раствора в 3-4 раза. Применяются портландцемент для строительных растворов, воздушная известь, гипсовые вяжущие вещества, смешанные вяжущие вещества. Воздушную известь вводит в виде известкового теста, иногда используют молотую негашеную известь.

Мелкий заполнитель. Для тяжелых растворов лучше применять кварцевый песок; для легких растворов – пески из пемзы, туфа, ракушечника, керамзита. Для кладочных растворов применяются пески размером зерна ≤ 2 мм, для бутовой кладки ≤ 5 мм, для штукатурных растворов ≤ 1,2 мм. Для растворов марки М100 и выше пески должны удовлетворять тем же требованиям, что и для изготовления тяжелых бетонов.

Вода не должна содержать вредных примесей: растворимых солей, сульфатов и хлоридов.

Специальные добавки. Пластификаторы снижают расход вяжущего вещества, придают смесям необходимую пластичность и повышают ее водоудерживающую способность. Для этого применяются неорганические тонкодисперсные порошки (глина, известь, молотые шлаки, зола, тонкомолотый трепел и диатомит) и органические поверхностно активные вещества (ЛСТ, СНВ, мылонафт).

Кладочные строительные растворы предназначены для надежного соединения между собой отдельных элементов кладки, равномерного распределения нагрузки в ней и монтажа стен из панелей и блоков.

Цементные растворы применяют для подземной кладки и кладки ниже гидроизоляционного слоя. Цементно-известковые и цементно-глиняные растворы используются как в подземных, так и наземных частях зданий и сооружений. Известковые растворы используются в наземных частях зданий с небольшими нагрузками.

Кладочные растворные смеси и растворы должны обладать рядом свойств, главными из которых являются удобоукладываемость, водоудерживающая способность и прочность при сжатии.

Удобоукладываемость– способность растворной смеси распределяться на основании тонким однородным слоем, прочно сцепляющимся с поверхностью. Характеризуется подвижностью, которая определяется по глубине погружения конуса в исследуемую растворную смесь.

Водоудерживающая способность – способность растворной смеси не расслаиваться при транспортировании и сохранять достаточное количество воды в тонком слое смеси, уложенной на пористое основание.

Прочность при сжатии. На прочность кладочного раствора, работающего на плотном осно­вании, влияют те же факторы, что и для бетонов, т.е. активность вяжущего и водоцементное отношение согласно закону прочности раствора
R _p = 0,4 R _ц (Ц/В – 0,3). (47)
Прочность растворов, уложенных на пористое основание, повышается примерно в 1,5 раза за счет уменьшения воды и уплотнения раствора при твердении по сравнению с растворами, уложенными на плотное основание. После отсоса части воды в растворной смеси устанавливается постоянное водоцементное отношение.

Прочность раствора R _р (МПа), работающего на пористом основании, определяется в зависимости от расхода вяжущего вещества Ц (т/м³), его активности R _ц и крупности песка k

R _р = k · R_ц (Ц – 0,05) + 4, (48)
где k – коэффициент крупности песка, зависящий от качества песка: для крупного песка – 2,2; песка средней крупности – 1,8; мелкого песка – 1,4.
Установлены марки раствора по прочности М4, М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200. При возведении стен из панелей, крупных блоков к обычной ка­менной кладке в зимнее время без устройства тепляков марку строительного раствора повышают на одну ступень. При отрицательных температурах для сохранения жидкой фазы и продолжения реакции гидратации в состав строительного раствора вводят химические противоморозные добавки (по­таш, нитрит натрия, хлористые соли и др.). Для монтажных растворов минимальная марка по прочности М100.

По морозостойкости кладочные растворы классифицируются на марки (F 10, F 15, F 25, F 35, F 50, F 100, F 150, F 200, F 300).
Цель работы

Изучить основные свойства кладочных строительных растворных смесей и растворов, исследовать влияние на них некоторых видов пластификаторов.
Порядок выполнения работы

Для решения поставленных задач, каждому звену студентов предлагается подобрать состав смешанного кладочного строительного раствора, работающего на пористом основании, при заданных показателях подвижности и прочности. Изучить влияние вида пластификатора на дозировку воды, водоудерживающую способность растворной смеси и прочность раствора. Определить прочность раствора. Оценить преимущества применения смешанных строительных растворов.

Дежурное звено готовит простую растворную смесь из цемента и песка, приливая воду до получения проектной подвижности, после чего производит оценку расслаиваемости и водоудерживающей способности. Другие звенья оценивают свойства растворной смеси и раствора, в которых используются минеральный или органический пластификаторы. В качестве таких пластификаторов можно рекомендовать известковое и глиняное тесто с показателем подвижности 13…14 см, а также 2 % -ный раствор ЛСТ, дозируя его в количестве 0,2 % от массы цемента в пересчете на сухое вещество.
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
1 Определение подвижности растворной смеси
По рассчитанному или выданному преподавателем составу раствора каждое звено готовит растворные смеси для кладочных или штукатурных растворов. В сферическую чашу для затворения, дно которой предварительно протирают влажной тканью, высыпают необходимое количество песка. В песке лопаткой делают лунку, в которую высыпают необходимое количество вяжущего вещества. В течение 1 минуты песок и вяжущее вещество перемешивают до получения однородной массы, в результате чего получается сухая смесь – гарцовка. В случае приготовления смешанного раствора операцию повторяют с введением соответствующего компонента. В гарцовке лопаткой делают лунку, заливают ее отмеренным количеством воды и смесь хорошо перемешивают.

Определение подвижности растворной смеси производят с использованием прибора, схема которого представлена на рисунке 38.

Рисунок 38 – Прибор для определения подвижности растворной смеси

1 – сосуд для растворной смеси, 2 – эталонный конус, 3 – винт, 4 – шкала,

5 – штанга, 6 – стойка, 7 – зажимы, 8 – растворная смесь
Тщательно перемешанная смесь лопаткой переносится в коническое ведро таким образом, чтобы она на 2-3 см не доходила до краев. Стальным стержнем диаметром 10 мм смесь штыкуют до дна 25 раз. Пятью-шестью легкими ударами ведра о стол смесь разравнивают. Затем сразу же ведро с растворной смесью помещают под острие эталонного конуса, который подводят до соприкосновения с растворной смесью. Стопорным винтом конус фиксируют в этом положении и по шкале прибора берут отсчет в см. Затем стопорный винт отпускают, и эталонный конус массой 300 г опускают в растворную смесь. Через 30 с по шкале прибора берут отсчет. Разность показаний прибора дает подвижность растворной смеси по осадке конуса ОК. Если подвижность смеси ниже требуемой, то ее корректируют добавлением воды. Если подвижность смеси выше требуемой, то ее корректируют добавлением сухих компонентов в соответствующих соотношениях.

Водовяжущее отношение В/В растворной смеси определяют по формуле
В/В = m₁/m₂, (49)
где В/В – водовяжущее отношение в относительных долях с погрешностью 0,01; m₁ – масса воды, г; m₂ – масса вяжущего вещества, г.
В случае необходимости определяют водотвердое отношение В/Т, по данной формуле, где m₂ – масса всех твердых компонентов смеси, г.
2 Определение плотности растворной смеси
Растворной смесью наполняют с избытком цилиндрический сосуд вместимостью 1 л. Перед испытанием сосуд предварительно взвешивают с погрешностью 2 г. Смесь уплотняют штыкованием стальным стержнем диаметром 12 мм 25 раз и пятью-шестью легкими ударами сосуда о стол. После уплотнения избыток смеси срезают. Стенки мерного сосуда очищают и сосуд взвешивают.

Плотность растворной смеси вычисляют по формуле
ρ = (m₂ - m₁)/1000, (50)
где ρ – плотность растворной смеси, г\см³; m₂ и m₁ – массы мерного сосуда соответственно со смесью и без нее, г; 1000 – объем цилиндра, см³.
Плотность растворной смеси определяют как среднее арифметическое двух результатов испытаний смеси, взятой из одной пробы и отличающиеся между собой не более чем на 5 % от меньшего значения. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе растворной смеси.
3 Определение расслаиваемости растворной смеси
Растворную смесь укладывают и уплотняют в форме для контрольных образцов-кубов с размером ребра 150 мм. После этого уплотненную смесь в форме подвергают вибрированию на виброплощадке в течение 1 мин. Верхний слой высотой 75 мм отбирают из формы на противень, а нижнюю часть выгружают из формы путем опрокидывания на второй противень. Отобранные пробы растворной смеси взвешивают с погрешностью 2 г и подвергают мокрому рассеву на сите с отверстиями 0,16 мм. При мокром рассеве отдельные части пробы, уложенные на сито, промывают струей чистой воды до полного удаления вяжущего вещества. Промывку считают законченной, если из сита вытекает чистая вода.

Отмытые порции заполнителя переносят на чистый противень, высушивают до постоянной массы и взвешивают с погрешностью 2 г.

Содержание заполнителя в верхней или нижней части уплотненной растворной смеси определяют по формуле
V = m₁/m₂^.100 %, (51)
где m₁ – масса отмытого высушенного заполнителя из верхней (нижней) части смеси, г; m₂ – масса растворной смеси, отобранной из верхней (нижней) части смеси, г.
Расслаиваемость растворной смеси П определяется по формуле
П = Δ V/ΣV^.100 %, (52)
где Δ V – абсолютная величина разности между содержанием заполнителя в верхней и нижней частях смеси, %; ΣV – суммарное содержание заполнителя верхней и нижней частей смеси, %.
Величину П для каждой пробы растворной смеси определяют дважды т вычисляют как среднее арифметическое двух определений, отличающихся между собой не более чем на 20 % от меньшего значения. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе растворной смеси.
4 Определение водоудерживающей способности
Водоудерживающая способность растворной смеси определяется на приборе, схема которого представлена на рисунке 39.


Рисунок 39 – Схема прибора для определения водоудерживающей способности растворной смеси
Перед испытанием 10 листов промокательной бумаги взвешивают с погрешностью 0,1 г, укладывают на стеклянную пластинку, сверху укладывают прокладку из марлевой ткани, устанавливают металлическое кольцо и еще раз взвешивают. Тщательно перемешанную растворную смесь укладывают вровень с краями металлического кольца, выравнивают, взвешивают и оставляют на 10 мин. Металлическое кольцо с растворной смесью осторожно снимают вместе с марлей. Промокательную бумагу взвешивают с погрешностью 0,1 г.

Водоудерживающая способность растворной смеси V определяют в процентах содержанием воды в пробе до и после опыта по формуле
V = [100 – (m₂ – m₁)/(m₄ – m₃)]^.100, (53)
где m₁ – масса промокательной бумаги до испытания, г; m₂ – масса промокательной бумаги после испытания, г; m₃ – масса установки без растворной смеси, г; m₄ – масса установки с растворной смесью, г.
Водоудерживающая способность растворной смеси определяется дважды для каждой пробы растворной смеси и вычисляется как среднее арифметическое результатов двух определений, отличающихся между собой не более чем на 20 % от меньшего значения.
5 Определение средней плотности раствора
Плотность раствора определяют испытанием образцов-кубов с размером ребра 70 мм, изготовленных из растворной смеси рабочего состава, либо пластинок размером 50х50 мм, взятых из швов конструкции. Толщина пластин должна соответствовать толщине шва. При производственном контроле плотность раствора определяют испытанием образцов, предназначенных для определения прочности раствора. Образцы изготовляют и испытывают сериями. Серия должна состоять из трех образцов. Объем образцов вычисляют по их геометрическим размерам. Определенных с погрешностью 0,1 мм. Масса образцов определяется с погрешностью 0,1 г.

Плотность образцов раствора вычисляется с погрешностью 10 кг/м³ по формуле
ρ = m/V ^.1000, (54)
где m – масса образца, г; V – объем образца см³ .
Плотность раствора серии образцов вычисляют как среднее арифметическое результатов испытания всех образцов серии.

6 Определение марки строительного раствора
Марка строительного раствора определяется путем испытания образцов-кубов с размером ребра 70 мм или половинок балочек 4х4х16 см в возрасте 28 суток. В зависимости от условий работы раствора образцы изготовляют как на плотном, так и на пористом основаниях. Если раствор работает на плотном основании, то при изготовлении образцов собранную и смазанную машинным маслом форму заполняют растворной смесью в два слоя высотой по 4 см каждый. Уплотнение слоев смеси в каждом отделении формы производят 12 нажимами шпателя (рисунок 40) – шестью вдоль одной стороны и шестью в перпендикулярном направлениях. Избыток смеси срезают ножом, смоченным водой вровень с краями формы и заглаживают поверхность.