Определение качества гипсовых вяжущих.

1.Цель работы: Повторение и углубление знаний студентов о получении, свойствах и применении строительного гипса.

2.Теоретическое обоснование . Строительным гипсом называют воздушное вяжущее вещество, получаемое обжигом двуводного гипса при 140-170°С до превращения его в полуводный гипс СаSО₄ *0,5 Н₂0 с помолом в тонкий порошок. Помол можно вести как до обжига, так и после обжига гипса. Химически чистый двуводный гипс состоит из следующих окислов: СаО - 32.6%, SО₃ - 46.5% и Н₂О - 20.9%.  При нагревании двуводный гипс быстро разлагается на полуводный гипс и воду:

CaSO₄ * 2Н₂О = CaSO₄ * 0.5Н₂О + 1.5 Н₂0

 При смешивании гипса с водой образуется гипсовое тесто, постепенно твердеющее и переходящее в камневидное состояние. Избыточное количество взятой воды вследствие испарения в процессе твердения гипса повышает пористость гипсового камня, а, следовательно, снижает его прочность. Строители должны знать процент воды, необходимый для затворения гипса нормальной густоты. Строительный гипс подразделен на 3 сорта. Критерием для установления сорта является предел прочности образцов изготовленных из гипсового теста нормальной густоты. Начало схватывания должно наступать не ранее 4 минут после затворения гипса водой, а конец процесса схватывания - не ранее 6 и не позже 30 минут. При твердении гипсовое тесто увеличивается в объеме примерно на 1%, что позволяет формовать из него детали сложной конфигурации, так как гипсовые отливки плотно заполняют формы.

 

 

 3.Приборы и материалы .

3.1.Прибор Суттарда для определения нормальной густоты гипсового теста.

3.2.Весы технические с разновесами.

3.3.Чашки для приготовления гипсового теста.

3.4.Мензурка емкостью 250 мл.

3.5.Секундомер.

3.6.Гипс.

3.7.Прибор Вика.

3.8.Пресс гидравлический.

3.9.Форма размером 7,07х7,07х7,07 см для изготовления гипсовых образцов.

 

 4.Программа работы.

 4.1.Определение нормальной густоты гипсового теста.

 4.2.Определение сроков схватывания.

 4.3.Определение предела прочности гипса при сжатии.

 

 5.Методика проведения работы.

 5.1. Определение нормальной густоты гипсового теста. Количество воды затворения для получения гипсового теста нормальной густоты не является величиной постоянной для каждого гипса; оно зависит от многих факторов. Нормальная густота гипсового теста выражается количеством воды в см³, приходящейся на 100 гр гипса, или количеством воды в процентах от массы гипса. Обычно нормальная густота строительного гипса находится в пределах 50-70%.

  Каждая бригада подготавливает один замес гипсового теста, с количеством воды, заданным преподавателем. Нормальную густоту гипсового теста определяют на вискозиметре Суттарда. Он состоит из цилиндра с внутренним диаметром 50 мм, высотой 100 мм и листа бумаги с концентрическими окружностями, которую помещают между двумя листами стекла. Окружности нанесены начиная от диаметра 6 см и кончая диаметром 20см. Окружности диаметром до 14 см нанесены через каждый сантиметр, а остальные через 2 см.

 Перед испытанием цилиндр и стеклянную пластину смачивают водой. Цилиндр ставят в центре концентрических окружностей. Приготавливая гипсовое тесто, обязательно следует всыпать гипс в воду, а не наоборот, чтобы не произошло комкование гипса. Всыпая гипс в воду, быстро размешивают снизу вверх в течение 30 секунд, до получения однородной массы, которую оставляют на одну минуту в спокойном состоянии. Затем, дважды резким движением перемешав гипсовое тесто, его быстро вливают в цилиндр и потом сравнивают его поверхность с краями цилиндра, но на это должно быть затрачено не более 30 сек. (в общем 2 минуты).

После этого резким движением поднимают цилиндр. Тесто выливают на стекло в виде конусообразной лепешки, диаметр которой будет тем больше, чем выше пластичность теста. За нормальную густоту принимается такое количество воды, при котором диаметр расплыва лепешки в среднем будет равен 12 см.

 Выражается она числом кубических сантиметров воды, приходящихся на 100 гр. гипса. Результаты рекомендуется записывать по следующей форме:  

 

Таблица 2

Бригада	Навеска гипса, гр.	Кол-во воды, см.куб	Расплыв лепешки, см.	Нормальная густота, %
1
2
3
4
5

 

5.2. Определение сроков схватывания. Определяют на приборе Вика. Перед испытанием кольцо устанавливают на стеклянную пластинку и проверяют, свободно ли опускается стержень прибора и совпадает ли нулевая отметка шкалы с указателем при соприкосновении иглы со стеклом.

      

 

Взяв 200 гр. гипса отмеряют количество воды, которое соответствует нормальной густоте, рассчитывая его по формуле:

В = 200 * Н / 100,

где В - необходимое количество воды;

      Н - нормальная густота гипсового теста, %.

 

Отмеренное количество воды выливают в чашку, а затем, заметив время, постепенно всыпают 200 гр. гипса и в течение 30 секунд равномерно перемешивают массу. Затем гипсовое тесто вливают в кольцо, установленное на стекле. Избыток массы срезают ножом, им же и выравнивают поверхность теста в кольце. Кольцо помещают под иглу прибора, приводят ее в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца и зажимают стержень винтом. Резким движением стержень освобождают от зажимного винта, как только игла опустится в тесто, измеряют глубину погружения. Затем, стержень поднимают в первоначальное положение, обтирают иглу от гипсового теста и через каждые 30 секунд погружают снова, но уже в новое место, и так до тех пор, пока игла не опустится в тесто не более чем на 0,5 мм.

  За начало схватывания гипса принимают время, прошедшее от момента затворения водой до момента, когда игла начинает не доходить до дна кольца (до стекла), а за конец схватывания - время от начала затворения водой до момента, когда игла опустится в тесто не более чем на 0,5 мм.

 

5.3. Определение предела прочности гипса при сжатии. Предел прочности при сжатии гипса определяют на половинках образцов-балочек в возрасте 1,5 часа. Размер балочек 40х40х160. Для приготовления трех образцов берут 1,2 кг гипса и отмеряют количество воды, соответствующее нормальной густоте. Воду вливают в чашку, затем всыпают гипс в течение 30 секунд и перемешивают в течение 1 мин. ложкой до получения однородного гипсового теста, которое немедленно заливают в металлические формы. Все формы наполняют одновременно, разливая тесто тонкой струей.

 

  После наполнения форм поверхность образцов заглаживают, а через 1 час от начала затворения образцы вынимают из форм и осматривают. Испытывают образцы через 1,5 часа от начала затвореня водой. Перед испытанием образцы обмеряют с точностью до 1 мм. Площадь сечения образца определяют по размерам на середине его высоты. Перед испытанием образцов поверхности, прилегающие к плитам пресса, следует протереть сухой тканью.

Предел прочности на сжатие рассчитывают по формуле:

R сж = Р / F , (кг/см²),

где Р - показатель манометра пресса в кг/см², умноженный на поправочный коэффициент.

F - площадь сечения образца, см².

 Определяют как среднее арифметическое значение пяти  результатов испытания.

 

Показатель