Влияние добавок на процесс твердения портландцемента

Цель работы: изучение процесса твердения портландцемента.

Теоретические сведения. Состав и сырье для производства портландцемента. Получение и состав клинкера. Марки портладцемента. Процесс твердения портландцемента. Критерии оценки качества портладцемента.

Опыт 1.

Влияние добавок на время начала и конца схватывания цементного теста

Сроки схватывания цементного теста определяют при помощи прибора Вика, но вместо пестика на нижней части подвижного стержня закрепляют стальную иглу сечением 1 мм²и длиной 50 мм. Перед началом испытания проверяют перемещение металлического стержня прибора Вика, положение стрелки, которая должна быть на нуле при опирании иглы на пластинку, смазанную тонким слоем машинного масла.

Приготовляют цементное тесто нормальной густоты по стандартной методике, тесто с добавкой шлака 20% и тесто с добавкой известняка 20% по отношению к цементу.

Сразу после приготовления тесто помещают в кольцо прибора Вика, установленное на стеклянной пластинке, и слегка встряхивают пять-шесть раз для удаления воздуха. Избыток теста снимают ножом и поверхность выравнивают. Кольцо с цементным тестом устанавливают на столик прибора, опускают стержень до соприкосновения иглы с поверхностью теста и закрепляют винтом стержень. Затем быстро отвинчивают зажимной винт, чтобы игла могла свободно погрузиться в тесто. Иглу погружают в тесто через каждые 5 минут до начала схватывания и через каждые 10 минут после начала схватывания, передвигая кольцо каждый раз для того, чтобы игла не попадала в одно и то же место. После каждого погружения иглу следует вытирать.

За начало схватывания принимают время с момента затворения водой до того момента, когда игла не будет доходить до пластинки на 1–2 мм. Концом схватывания цементного теста считают время от начала затворения до того момента, когда игла будет опускаться в тесто не более чем на 1 мм.

Результаты опытов заносят в таблицу.

Таблица – Результаты определения сроков схватывания цементного теста

№ опыта	Навеска цемента, г	Количество воды, мл	Время от начала затворения, мин	Отсчет по шкале прибора, мм	Начало схватывания, мин	Конец схватывания, мин

Делают вывод о влиянии добавок в составе цементного теста на сроки схватывания цемента.

Типовые контрольные вопросы для самоподготовки

1. Сырье для производства портландцемента, диаграммы состояния СаО –SiO₂ и Al₂O₃.

2. Получение портландцементного клинкера. Схема производства портландцемента.

3. Химический элементный и минералогический (вещественный) состав клинкера.

4. Твердение портландцемента.

5. Влияние добавок на прочность цементного камня и время схватывания.

Лабораторная работа № 11

Воздействие влаги на строительные материалы

Цель работы: изучение влияния воды на свойства строительных материалов

Теоретические сведения. Воздействие воды на строительные материалы. Виды и формы строительной влаги, механизмы увлажнения. Методы определения влажности. Методы защиты строительных материалов от увлажнения. Гидрофобность и гидрофильность строительных материалов.

Опыт 1.

Определение влажности образцов строительных материалов

Образцы различных строительных материалов взвешивают, затем помещают в термошкаф и высушивают до постоянной массы при температуре 105º С. Фиксируется время полного осушения образца материала. влажность материалов рассчитываю по формуле:

В = (G₁ – G₂)/ G₂ ∙ 100 %,

где G₁и G₂– масса образца во влажном состоянии и высушенном до постоянной массы, г.

Полученные данные заносят в таблицу:

Таблица

Влажность различных строительных материалов

№	Наименование строительного материала	G₁	G₂	Влажность, %

Сравнивают влажность различных по природе и химическому составу строительных материалов.

Вывод.

Опыт 2.

Определение водопоглощения образцов строительных материалов.

Образцы строительных материалов, высушенные до постоянной массы и хранившиеся в эксикаторе над слоем хлористого кальция (для предотвращения естественного увлажнения), взвешивают и помещают в емкости с дистиллированной водой. Взвешивают через 0, 25; 0, 5; 0, 75; 1, 0 час. Определяют влагоемкость образцов строительных материалов. Данные заносят в таблицу.

Таблица

Водопоглощение образцов различных строительных материалов

№	Наименование материала	Время, ч	Водопоглощение, %
	0, 25	0, 5	0, 75	1, 0

По данным таблицы строят кинетические кривые водопоглощения различных образцов строительных материалов. Делают вывод о гидрофильности или гидрофобности различных строительных материалов.

Вывод.

Опыт 3.

Определение водостойкости различных строительных материалов.

Стандартные образцы различных строительных материалов, увлажненные и высушенные до нормативных показателей влажности, испытывают

на прочность при сжатии. Определяют влагостойкость образцов различных строительных материалов. Данные заносят в таблицу.

Таблица

Влагостойкость различных строительных материалов

№	Наименование строительного материала	σ _н,МПа	σ _увл.,МПа	Потеря прочности, %

Типовые контрольные вопросы для самоподготовки

1. Как воздействует влага на каменные строительные материалы?

2. Причины и механизм увлажнения.

3. Методы определения влажности.

4. Методы защиты строительных материалов от увлажнения.

5. Гидрофобность и гидрофильность строительных материалов.

Лабораторная работа № 12

Химическая коррозия и защита каменных строительных материалов

Цель работы: изучение процессов коррозии каменных строительных материалов и влияние на них защитных покрытий.

Теоретические сведения. Причины, виды и механизмы коррозии природных и искусственных каменных материалов. Физическая и химическая коррозия. Агрессивные среды. Газовая и жидкостная коррозия. Кислотная коррозия. Коррозия выщелачивания. Сульфатная коррозия. Действие газообразной среды на бетон. Коррозия бетона в речной, морской воде, грунтовых водах. Методы защиты строительных материалов от коррозии.

Опыт 1.

Определение и сравнение коррозионной стойкости в агрессивной среде строительных материалов

Образцы различных природных и искусственных строительных материалов (бетоны, ячеистый бетон, гранит, известняк, мрамор и др.) взвешивают на весах, помещают в сосуды с коррозионной средой (0, 1 н р-р соляной или другой кислоты), выдерживают в течение заданного времени, затем высушивают до постоянной массы при температуре 105º С. Рассчитывают потерю массы образцов в результате кислотной коррозии по по формуле:

Δ G = (G₂ – G₁)/ G₁ ∙ 100 %,

где G₁ и G₂ – масса образца материала до и после коррозии.

Данные заносят в таблицу.

Таблица

Коррозионная стойкость строительных материалов в кислой среде

№	Наименование материала	G₁, г	G₂, г	Δ G, %

По данным таблицы делают вывод о коррозионной стойкости различных строительных материалов в кислой среде.

Опыт 2.

Влияние защитных покрытий на коррозионной стойкости строительных материалов в агрессивной среде

Повторяют опыт 1 с образцами строительных материалов с антикоррозионными добавками и с защитными антикоррозионными покрытиями. Данные заносят в таблицу.

Таблица – Влияние антикоррозионных добавок на коррозионную стойкость строительных материалов в кислой среде

№	Наименование материала	Наименование антикоррозионной добавки или покрытия	G₁, г	G₂, г	Δ G, %

Типовые контрольные вопросы для самоподготовки

1. Определение коррозии. Виды и формы коррозии.

Классифиакация коррозионных процессов.

2. Причины, и механизмы коррозии природных и искусственных каменных материалов.

3. Физическая и химическая коррозия. Агрессивные среды.

4. Газовая и жидкостная коррозия.

5. Кислотная коррозия. Коррозия выщелачивания. Сульфатная коррозия.

6. Коррозия бетона в речной, морской воде, грунтовых водах.

7. Методы защиты строительных материалов от коррозии.

III МОДУЛЬ

Лабораторная работа № 13

Свойства термопластов и реактопластов. Старение и деструкция

Полимерных материалов

Цель работы: Изучение процессов старения и разрушения полимерных материалов и основных способов повышения их устойчивости.

Теоретические сведения. Определение термопластов и реактопластов. Эксплуатационные свойства строительных пластмасс. Полимербетоны. Связь структуры с коррозионной стойкостью пластмасс. Механизм термоокислительной деструкции. Антистарители. Антиоксиданты. Антипирены. Светостабилизаторы и УФ-адсорберы.

Приборы и реактивы. Колориметр фотоэлектрический концентрационный КФК-2. Эталонные образцы полимерных оптически прозрачных образцов. Образцы термопластов и реактопластов из полистирола, полиэтилена, полиметилметакрилата, полиэфирных и эпоксидных. Бинокулярный микроскоп. Весы аналитические. Стаканы химические. Термометр. Штангенциркуль. Плитка электрическая. Часы. Вода дистиллированная. 1 н. раствор азотной кислоты.

Опыт 1.

Исследование влияния структурной коррозии на оптические свойства

термопластов и реактопластов

Выполнение работы. Образцы оптически прозрачных полимерных и полимерсодержащих материалов протереть салфеткой от следов жира и пыли, поместить в держатель колориметра фотоэлектрического КФК-2. В параллельную ячейку держателя установить эталонный образец кварцевого стекла. Установить параметры на приборе: l = 590 нм, чувствительность «2» в левом положении. Ручками «грубо» и «точно» выставить стрелку прибора в «0» положение справа.

В соответствии с инструкцией по работе с прибором определить оптическую плотность и светопропускание различных образцов полимерных материалов. Результаты занести в таблицу. По результатам испытаний и данным таблицы сделать вывод о величине (степени, %) оптически зависимой структурой коррозии различных образцов полимерных материалов.

Вывод

Таблица

1 234