Магнезальные вяжущие вещества.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

Магнезиальные вяжущие вещества — тонкомолотые порошки, состоящие в основном из оксида магния MgO, получаемые умеренным обжигом пород, содержащих карбонат магния.

Свойства магнезиальных вяжущих веществ:

· их затворяют не водой, а водными растворами хлористого магния MgCl₂ H ₂O или сернокислого магния;

· твердеют только при положительной температуре более +12 °С и сравнительно быстро (начало схватывания не ранее 20 мин, окончание — не позднее 6 ч.);

· у каустического доломита сроки схватывания растянуты (начало схватывания через 3-10ч, окончание – через 8-20 ч.);

· хорошо сцепляются с органическими заполнителями (древесными опилками и стружками), придавая им повышенную стойкость против загнивания, возгорания и истирания;

· являются очень гигроскопичными, неводостойкими материалами, поэтому в настоящее время имеют ограниченное применение.

ЛАБОРАТОРНЫЕ

 1)Методика определения средней плотности горной породы

Средней плотностью называют массу единицы объема материала в естественном состоянии, т.е. вместе с порами и пустотами. Средняя плотность определяется по формуле , [г/см³],            

где m - масса образца, г; V - объем образца в естественном состоянии, см³.

Для вычисления средней плотности материала определяют массу образца и его объем в естественном состояния. Одно и то же количество материала в естественном состояние занимает больший объем, чем в плотном. Поэтому средняя плотность каменных материалов всегда меньше истинной плотности.

В практике определения средней плотности твердого материала возможны два случая:

а)образец материала имеет правильную форму;

б)образец имеет неправильную форму.

1(а) Определение средней плотности образцов правильной формы

Образцы правильной геометрической формы должны иметь наименьшее измерение не менее 10 см, если материал пористый, и не менее 4 см, если материал плотный. Испытания проводят на 5-ти образцах кубической или цилиндрической формы. Образцы взвешивают на технических весах с точностью до 0,1 г, (если масса образца менее 500 г). Перед взвешиванием образцы должны быть высушены до постоянной массы.

Для определения объема образцы измеряют с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм.

Для обеспечения точности результатов среднюю плотность вычисляют как среднее арифметическое пяти определений.

2(б). Определение средней плотности образцов неправильной формы

При работе с образцами неправильной формы, сложность представляет измерение объема. В этом случае определение производят методом гидростатического взвешивания или с помощью объемомера.

Точность такого определения в значительной степени зависит от пористости материалов, так как образец, погружаемый в воду, не только вытесняет, но и частично впитывает ее в свои поры, а это приводит к искажению результатов.

2)Методика определения истинной плотности горной породы

 Истинной плотностью называется масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии, т.е. без учета пор и пустот.

Истинная плотность определяется по формуле: ρ=m/V, [г/см³],      

где m - масса образца, г; V - объем образца в абсолютно плотном состоянии, см³.

Материалы для определения истинной плотности дробят, размалывают до тонкого порошка и высушивают при температуре 105-110⁰С до постоянной массы. Истинную плотность можно определить при помощи объемомера Ле-Шателье (рис. 1), руководствуясь ГОСТ в соответствии с методиками.

Рис.1. Приборы для определения истинной плотности: Ле-Шателье.

Объемомер заполняют до нулевой риски жидкостью, инертной к исследуемому материалу, причем уровень жидкости устанавливают по касательной к вогнутому мениску. Горловину прибора тщательно просушивают бумагой. Для испытания берут навеску порошка 70 - 90 г. Навеску порошка взвешивают в чаше на технических весах с точностью до 0,01 г, после чего постепенно всыпают в объемомер небольшими порциями, чтобы не произошло образования пробок. Порошок прекращают всыпать после того, как уровень жидкости поднимается до черты с делением 20 мл (см³) или выше, в пределах градуированный части прибора. Оставшуюся часть порошка взвешивают и по разности масс определяют массу порошка, всыпанного в обьемомер. Вычисление плотности с точностью до 0,01 г/см³ производится по формуле

, [г/см³], где m₁– масса порошка с чашкой, в которой взвешивался порошок, г;m₂ - масса остатка порошка с чашкой, г; V - объем жидкости, вытесненной всыпанным порошком, см³.

Для получения достоверного результата проводится не менее трех испытаний и за окончательный результат принимается среднее арифметическое значение.

3)Методика определения истинной пористости горных пород

Пи = (1- ) *100%, где Пи – истинная пористисть, Ро- средняя плотность, Р – истинная плостность.

4)Методика определения водопоглощения горной породы.

При определении водопоглощения материалов из горных пород следует руководствоваться ГОСТ 30629-99. Водопоглощение определяют на пяти образцах кубической формы с ребром 40 - 50 мм или цилиндрах диаметром и высотой 40 - 50 мм. Каждый образец очищают щеткой от рыхлых частиц, пыли, высушивают до постоянной массы. Взвешивание образцов и обмер производят после их полного остывания на воздухе. Далее испытание проводят в следующей последовательности. Образцы горной породы укладывают в сосуд с водой комнатной температуры 15 - 20⁰С в один ряд так, чтобы уровень воды в сосуде был выше верха образцов на 20 мм. Образцы выдерживают 48 ч, после чего их вынимают из сосуда, удаляют влагу с поверхности влажной мягкой тканью и каждый образец взвешивают. Массу воды, вытекающей из пор образца на чашку весов, включают в массу насыщенного водой образца.

Водопоглощение материала по массе или по объему равно отношению массы воды, поглощенной образцом материала при насыщении, соответственно к массе или объему образца.

Водополглощение по массе: W=(m₁-m)/ m,  

Водополглощение по объёму: W=(m₁-m)/V,

 где m - масса сухого образца, г; m₁ – масса насыщенного водой образца, г; V -объем образца, см³.

5)Методика определения прочности при сжатии горной породы.

Пределом прочности при сжатии называется сжимающее напряжение, при котором образец породы разрушается. Предел прочности вычисляется по формуле

R сж =   MПа, где Р —разрушающая сила, кгс; F — площадь образца, см².

При сравнительных испытаниях высота образца горной породы должна превышать его диаметр в 2 раза с отклонени­ем ± 5 %. Количество образцов при сравнительных испыта­ниях должно быть не менее десяти при надежности результата испытаний не ниже 95 % и относительной погрешности не бо­лее 10%.

Испытания проводят на прессах, максимальное усилие ко­торых не менее чем на 20—30 % превышает предельную нагруз­ку на образец. В процессе испытаний образец устанавливают в центре между стальными плитами пресса и нагружают до раз­рушения. Для того чтобы нагрузка прикладывалась строго по оси образца, одну из плит пресса соединяют с шаровой опорой. Установка образца под прессом для определения прочности при одноосном сжатии представлена на (рис)

Скорость нарастания нагрузки до момента разрушения об­разца должна находиться в пределах 1...5 МПа/с. Нагрузку по­вышают с постоянной скоростью вплоть до разрушения образ­ца. Фиксируют максимальное значение Р.

6)Методика определения истираемости горной породы.

Перед испытанием образцы взвешивают и измеряют площадь истираемой грани. Образцы устанавливают в специальные гнезда круга истирания. После установки проверяют возможность свободного перемещения образцов в гнездах в вертикальной плоскости. К каждому образцу (по центру) прикладывают сосредоточенную вертикальную нагрузку величиной (300±5) Н, что соответствует давлению (60±1) кПа. На истирающий диск равномерным слоем насыпают первую порцию (20±1) г шлифзерна 16 (на первые 30 м пути истирания каждого образца). После установки образца (образцов) и нанесения на истирающий диск абразива включают привод круга и производят истирание. Через каждые 30 м пути истирания, пройденного образцами, истирающий диск останавливают. С него удаляют остатки абразивного материала и истертого в порошок бетона и насыпают на него новую порцию абразива и снова включают привод истирающего круга. Указанную операцию повторяют 5 раз, что составляет 1 цикл испытаний (150 м пути испытания). После каждого цикла испытаний образец (образцы) вынимают из гнезда, поворачивают на 90° в горизонтальной плоскости и проводят следующие циклы испытаний. Всего проводят 4 цикла испытаний для каждого образца (общий путь истирания равен 600 м). После 4 циклов испытания образцы вынимают из гнезд. Воздушно-сухие образцы обтирают сухой тканью и взвешивают. Водонасыщенные образцы помещают на 30 мин в воду, затем протирают влажной тканью и взвешивают.

 Истираемость бетона на круге истирания И в г/см², характеризуемую потерей массы образца, определяют с погрешностью до 0,1 г/см² для отдельного образца по формуле

И = где т - масса образца до испытания, г; т ₁ - масса образца после 4 циклов испытания, г; F - площадь образца, см².

7)Методика определения прочности камня при ударе.

Измеряют диаметр и вес образца-цилиндра и вычисляют его объем. Образцы испытывают на копре под ударом падения груза массой 2 кг. 1 удар – 1 см, 2 удара – 2 см, 3 удара – 3 см и т.д. до разрушения образца.

Вычисляют работу, затраченную на разрушение образца. Ударная вязкость равна работе, деленной на объем образца.

8)Методика определения линейной усушки древесины и 9)Методика определения объёмной усушки древесины.

Усушка - это изменение линейных размеров и объема древесины при высыхании. Усушка древесины в радиальном, тангенциальном направлениях и вдоль волокон различна. Усушка древесины вызывает ее коробление.

Изготавливают образец (3 шт)в форме прямоугольной призмы сечением 20×20 мм и длиной вдоль волокон 30 мм, таким образом, чтобы одна из сторон сечения была в радиальном направлении, а другая – в тангенциальном. На сторонах образца наносятся отрезки: размером " а " в тангенциальном направлении и размером " b " - в радиальном и размером и "с" - в продольном Эти отрезки измеряются штангенциркулем с точностью до 0,1 мм. Затем образец кладут в бюксу, которую помещают в сушильный шкаф, где при температуре 103 2 °С высушивают до постоянной массы. После охлаждения производят замеры тех же отрезков (" а1 ", " b1 ", "с1").

Абсолютная влажность: W =  * 100, где m 1 - первоначальная масса образца, m 2 - масса высушенного образца.

Линейные усушки вычисляют по формулам:

а) в тангенциальном направлении:

1.линейная усушка: Ут =  * 100

2.коэффициент линейной усушки: K т =

б) в радиальном направлении

1.линейная усушка: Ур =  * 100

2.коэффициент линейной усушки: K р =

Где а(b) -размер образца до высушивания, а1(b 1) - размер образца после высушивания, W - абсолютная влажность

Объемную усушку вычисляют по формулам:

1.Объёмная сушка: Уо =  * 100

2.Коэффициент объёмной сушки: Ko =

Где V – объём образца.

10)Методика определения подвижности бетонной смеси по стандартному конусу.

Подвижностью называется способность бетонной смеси растекаться под действием своего веса.

Сущность стандартного метода определения подвижности заключается в измерении осадки бетонной смеси, предварительно отформованной в виде усеченного конуса.

Стальной конус (форма), загрузочная воронка, стальной гладкий стержень d =16 мм и l =600 мм с округленными концами, стальная масштабная линейка, металлическая рейка, гладкий металлический лист 700´700 мм.

Проведение испытания

Для определения подвижности бетонной смеси конус 3 (рис. 9.1) устанавливают на металлический лист 2 и заполняют бетонной смесью 1 через воронку 4 в три слоя одинаковой высоты. Каждый слой уплотняют путем штыкования металлическим стержнем 5 25 раз в обычном и 56 раз в увеличенном конусе. При этом конус плотно прижимают к листу.

Закончив укладку, снимают воронку и срезают кельмой или ножом избыток смеси вровень с верхним краем конуса. Затем его плавно вертикально поднимают в течение 3-7 с, освобождая отформованную бетонную смесь 6, которая сразу дает осадку. Снятый конус 3 устанавливают рядом с осевшей бетонной смесью 9.

Осадку конуса бетонной смеси измеряют масштабной металлической линейкой 8. Для этого металлическую рейку 7 укладывают наверх конуса и масштабной линейкой определяют расстояние по вертикали от нижней грани рейки до верха бетонной смеси 9 с погрешностью 0,5 см. Если при испытании бетонная смесь разваливается и приобретает форму, затрудняющую измерение осадки, опыт повторяют на новой пробе.

При соответствии результатов испытания осадку конуса бетонной смеси вычисляют как среднее арифметическое из двух значений с округлением до 1,0 см.

При осадке конуса, равной нулю, считается, что бетонная смесь не обладает подвижностью, и ее удобоукладываемость должна быть охарактеризована показателями жесткости.

В заключение оценивают результаты испытания в сравнении с требованиями к удобоукладываемости бетонной смеси и определяют ее марку.

11)Методика определения расхода цемента при подборе состава бетона по графику.

Водоцементное отношение

.

При определении состава бетона для конструкций работающих в нормальных условиях эксплуатации принимают рассчитанное водоцементное отношение, которое обеспечивает требуемую прочность бетона. Однако в ряде случаев к конструкциям могут предъявляться дополнительные требования – по морозостойкости, водонепроницаемости, стойкости в агрессивных средах и т.п.

Введение таких требований преследует цель обеспечить необходимую долговечность бетона путем повышения его плотности. Плотность бетона в первом приближении находится в обратной зависимости от водоцементного отношения.

Определение расхода цемента

Определив расход воды и взяв из формул значения Ц/В, или В/Ц, вычисляют расход цемента по формулам

Ц = В *    или Ц = В / (В/Ц).

Если расход цемента на 1 м³ бетона окажется меньше допустимого по нормам (табл. 3), то следует увеличить его до требуемой нормы, сохранив прежнее Ц/В. Расход воды при этом пересчитывают, исходя из увеличенного расхода цемента.

Т а б л и ц а 3

12)Методика определения плотности бетонной смеси.

Бетонную смесь укладывают в предварительно взвешенный с погрешностью не более 0,1% мерный цилиндрический сосуд или форму для контрольных образцов и уплотняют в соответствии с правилами, приведенными в п. 10.2. Избыток смеси срезают стальной линейкой вровень с краями мерного сосуда (формы). Сосуд с бетонной смесью взвешивают с погрешностью не более 0,1%. Плотность бетонной смеси вычисляют как

кг/м³,

где m – масса мерного сосуда с бетонной смесью, г;

m₁ – масса мерного сосуда (формы) без смеси, г;

V – объем мерного сосуда (формы), дм³.

Плотность определяют для каждой пробы бетонной смеси дважды и окончательно вычисляют ее значение как среднее арифметическое двух полученных частных результатов, округляя его до 10 кг/м³. Если разность между большим м меньшим частными результатами превышает 5%, определение повторяют на новой пробе.

Значение плотности бетонной смеси используют в расчете фактического состава бетонов и их структурных характеристик.

13)Методика определения грунулометрического состава щебня.

Зерновой состав загрязненного нефракциоцированного щебня (гравия) определяют просеиванием с одновременной промывкой водой пробы заполнителя.

Крупный заполнитель высушивают до постоянной массы и берут для испытания пробу в количестве 5; 10; 20 и 50 кг при наибольшей крупности его соответственно 10; 20; 40 и 70 мм. Щебень (гравий) просеивают через набор сит с отверстиями размером 1,25 D; D; 0,5(D +d); d, собранных в колонку, и определяют частные и полные остатки на каждом сите, % по массе рассеиваемой пробы.

Далее вычисляют частные остатки на каждом сите, % к суммарной массе просеянной пробы:

a_i = (m_i 100)/∑m, (3.7)

где m_i – масса остатка на i -ом сите, кг; ∑m – сумма частных остатков на всех ситах, кг.

По известным значениям частных остатков рассчитывают полные остатки, %, на каждом сите:

A_i = a₇₀ +… + a_i,

где a₇₀ +… + a_i – частные остатки на всех ситах с большими размерами отверстий плюс остаток на данном сите, %.

Затем устанавливают наибольшую D и наименьшую d крупность зерен щебня (гравия).

Определение: за наибольшую крупность зерен D принимают размер отверстия того верхнего сита, на котором полный остаток не превышает 5 %.

Определение: за наименьшую крупность d принимают размер отверстия нижнего сита, полный остаток на котором составляет не менее 95 %.

Кроме того, вычисляют значения 0,5(D + d) и 1,25D. Зерновой состав каждой фракции или смеси фракций должен находиться в пределах

14)Методика определения содержания игловатых и пластинчатых зёрен щебня.

Игловатыми зернами называют такие зерна, у которых длина в 3 и более раз превышает толщину. У пластинчатых (лещадных) зерен ширина в 3 и более раз превышает толщину.

Соотношение размеров зерен определяют при помощи передвижного шаблона или штангенциркуля.

Для определения содержания в крупном заполнителе пластинчатых и игловатых зерен берут пробу щебня, рассыпают его на чистом листе бумаги и визуально выбирают зерна указанной формы. Сначала взвешиваются пластинчатые и игловатые зерна, а затем все остальные и производятся вычисления содержания данных зерен П_пл в % по формуле:

где m ₁ — масса зерен пластинчатой (лещадной) и игловой форм, г;

m — масса пробы, г.

15)Методика определения грунулометрического состава песка.

Модуль крупности    Мк =

Пробу песка высушивают при температуре 105-110 °С до по­стоянной массы*, после чего песок просеивают через сита с от­верстиями 10 и 5 мм. Частные остатки на этих ситах рассматри­вают как отдельные фракции гравия. Из пробы песка, прошедшего через сито с отверстиями 5 мм, отвешивают 1 кг песка и про­сеивают через сита с размерами отверстий 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,14 мм. Остатки на каждом из сит (частные остатки) и ту часть пробы, которая прошла через сито 0,14 мм, взвеши­вают. Результаты взвешивания заносят в первую строку табл.2.

Частным остатком на том или ином сите называют выражен­ное в процентах отношение массы остатка песка на этом сите ко всей просеиваемой массе песка

Расчет ведут по формуле:

,

где a_2,5 – частный остаток на сите размером 2,5 мм, %; О_2,5 - масса песка, оставшегося на этом сите, г; Р - масса всей про­сеиваемой навески, г.

Аналогично вычисляют частные остатки сит размером 1,25; 0,63; 0,315 и 0,14 мм.

Таким образом, полный остаток на каком-либо сите пред­ставляет собой сумму частного остатка на данном сите и всех частных остатков на предыдущих (более крупных) ситах:

A_2,5 = a_2,5

A_1,25 = a_2,5 + a_1,25

A_0,14 = a_2,5 + a_1,25 + a_0,63 + a_0,315 + a_0,14.

Частные и полные остатки определяют с точностью до 0,1 %. По полным остаткам строят кривую просеивания песка и сравни­вают ее со стандартной областью допустимого колебания гранулометрического состава заштрихованной на рисунке.

Крупность песка характеризуется модулем крупности

M_к = (A_2,5 + A_1,25 + A_0,63 + A_0,315 + A_0,14)/100.

Если построенная по результатам исследований кривая про­сеивания располагается в заштрихованной части графика, то пе­сок годен для приготовления растворных и бетонных смесей.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности