1. Oznaczenie właściwej ilości wody w zaczynie cementu i gipsu.

Wyznaczenie właściwej ilości wody w zaczynie normowym odbywa się w sposób doświadczalny:

1. Dla zaczynu cementowego ilość wody w stosunku do wagi cementu waha się w przedziale 25÷32%.

Aby wykonać normowy zaczyn należy wlać do miski 150 cm³ wody, a następnie wsypać 500g cementu. Umieścić miskę w mieszarce, która działa automatycznie, tzn. przez 1 min. mieszadło porusza się z małą prędkością, a następnie przez ok. 3 min z większą prędkością.

Po wymieszaniu składników, zaczyn przenosi się do pierścienia Vicata (wysokość pierścienia 40mm) ustawionego na płytce szklanej. Nadmiar zaczynu się zbiera z jednoczesnym potrząsaniem pierścienia w celu wyeliminowania pęcherzyków powietrza z zaczynu. Całość umieszcza się w aparacie Vicata. Trzon o średnicy 1 cm² przesuwa się w taki sposób, by koniec igły dotykał powierzchnię zaczynu. Po upływie 5 min od rozpoczęcia mieszania zwalnia się trzon, pozwalając na swobodne wniknięcie trzonu w zaczyn. Zaczyn cementowy ma normową konsystencję, jeżeli po 30s zwolnienia trzonu zanurzenie trzonka będzie w przedziale 6 ± 1mm.

Badanie: 1 próba 150 ml wody- zanurzenie trzonka 5mm

2 próba 155ml wody - zanurzenie trzonka 6mm

2. Do określenia ilości wody w zaczynie gipsowym, przygotowuje się 300g gipsu i 190ml wody. Wodę wlewa się do metalowej miski, a następnie przez 30 sek. wsypuje się przygotowaną próbkę gipsu nieustannie mieszając przez dalsze 10 sek. Zaczyn należy odstawić na 2 min. Po tym czasie należy zaczyn energicznie wymieszać i przelać do cylindra (wiskozymetr Southarda) o pojemności 250 ml. ustawionym na płaskim blacie. Szybkim ruchem podnieść cylinder ku górze powodując rozlanie się zaczynu na kształt placka. Za właściwą ilość wody uważa się taką, przy której średnica placka wyniosła ok.18 ± 0.5cm.

Badanie:

1 próba 14cm - 200ml wody

2 próba 18cm - 210ml wody

2. Oznaczenie początku i końca wiązania dla cementu i gipsu.

1. Do oznaczenia czasu wiązania cementu stosuje się zaczyn cementowy o sprawdzonej normowej konsystencji, który wraz z pierścieniem ustawia się na podstawie aparatu Vicata. Trzon jego jest tu wyposażony w igłę o przekroju poprzecznym 1 cm² (masa trzonu 300g). Trzon zwalniamy swobodnie, tak by kolejne zanurzenia igły odbywały się w różnych miejscach powierzchni zaczynu, a odstępy czasu pomiaru nie były większe od 10 min. Po każdym zagłębieniu należy oczyścić igłę.

Początek wiązania - jest to czas liczony od chwili wymieszania cementu z wodą do chwili, gdy igła zanurzona w zaczynie zatrzyma się w odległości 2-4 mm nad płytą szklaną. Powinien być po 60 min.

Koniec wiązania - jest to czas liczony od chwili wymieszania cementu z wodą, do chwili, gdy igła zanurzy się w zaczynie na głębokość nie większą niż 1mm.

2. Oznaczenie czasu wiązania gipsu dokonuje się również na aparacie Vicata .

Wykonuje się zaczyn normowy o sprawdzonej normowej konsystencji, którym napełnia się pierścień Vicata(pamiętając o usunięciu pęcherzy powietrza). Opuszczamy swobodnie igłę w zaczyn w odstępach co 30sek. Oczyszczamy igłę po każdym zanurzeniu.

Początek wiązania - jest to czas mierzony od chwili rozpoczęcia dodawania gipsu do wody, aż do chwili, gdy igła zatrzyma się w zaczynie na odległość 2mm od szklanej płytki.

Koniec wiązania - jest to czas liczony od chwili rozpoczęcia dodawania gipsu do wody, aż do chwili, gdy igła zatrzyma się w zaczynie nie głębiej niż 1mm.

3. Oznaczenie powierzchni właściwej dla cementu.

Zasadą oznaczenia jest zmierzenie czasu przepływu określonej objętości powietrza przez sprasowaną próbkę cementu. Oznaczenie to wykonuje się metodą Blaine'a za pomocą powierzchniomierza. Powierzchnią właściwą podanego cementu oblicza się z dokładnością do 1 cm²/g ze wzoru:

, gdzie :

k - stała aparatu określona podczas wzorcowania

e - porowatość warstwy badanego cementu sprasowanej do objętości równej użytecznej pojemnika.

t - czas przepływu powietrza przez próbkę badanego cementu.

G_c - gęstość badanego cementu.

η - lepkość powietrza w temperaturze pomiaru.

4. Oznaczenie stałości objętości dla cementu.

Cement powinien zachowywać stałość objętości po stwardnieniu mniejszą bądź równą 10mm.

Badanie stałości objętości przeprowadzi się za pomocą pierścienia Le Chateliera lub na plackach próbnych. Cement wykazujący niestałość objętości powoduje pękanie zaprawy i betonu. Pęcznienie może być spowodowane obecnością w cemencie większej ilości tlenku magnezowego, siarczanów lub wolnego tlenku wapniowego. Tlenek magnezowy lub wapniowy łączy się z wodą pęczniejąc. Gips w niekorzystnych sytuacjach może się przetwarzać w siarczan glinowo-wapniowy powiększając znacznie swą objętość w skutek przyłączenia wody krystalizacyjnej.

Zasada oznaczenia polega na zmierzeniu rozszerzenia po gotowaniu zaczynu cementowego w pierścieniu Le Chateliera.

Zaczynem cementowym wypełnia się dwa pierścienie wstawione na płytce 40x40mm, wyrównując górną powierzchnie i przykrywa płytkami szklanymi. Pierścieni z zaczynem i płytkami przenosi się do wanny z wodą i zanurza się je w wodzie. Po 24 godzinach wyjmuje się pierścienie z wody i mierzy się z dokładnością 1mm odległość między końcami igieł pomiarowych. Następnie pierścienie z zaczynem ustawia się w naczyniu z wodą na siatce metalowej tak, aby woda pokrywała pierścień z zaczynem. Wodę doprowadza się do wrzenia i utrzymuje w tym stanie przez okres 3 godzin. Wyjmuje się pierścienie z kąpieli parowej, ochładza do temperatury otoczenia i mierzy odległość między końcami igieł.

Zmianę objętości zaczynu cementowego (x) określa się jako różnicę między pomiarami odległości igieł w ciągu 24 h. przechowywania w wodzie próbki i po kąpieli parowej z dokł. do 1mm

X = B-A

5. Wyznaczenie wytrzymałości na ściskanie i zginanie dla cementu i gipsu.

Do określenia wytrzymałości na rozciąganie podczas zginania należy wykonać beleczki z zaprawy normowej, która składa się z 1 części cementu badanego (450g), 3 części piasku normowego (1350g) oraz 0.5 części wody (225g),wystarcza to na wykonanie 3 beleczek o wymiarach 40x40x160mm.

Najpierw w mieszance miesza się woda z cementem, później dodawany jest stopniowo piasek.

Przekładamy zaprawę do przygotowanych form i uruchamiamy wstrząsarkę normową na 1 min, wygładzamy powierzchnię beleczek. Po jednym dniu wyciągamy je z form i umieszczamy w wannie (łaźni wodnej) na okres 27 dni.

Po tym okresie beleczki wkładamy do prasy i obciążamy siłą skupioną aż do złamania (rozstaw podpór 100mm).

Badanie:

P₁ = 31 kN

P₂= 31 kN

,
,
,

Ściskanie :

P₁ = 50 kN

P_2,3,4 = 46 kN

6. Oznaczenie zmian linowych gipsu.

Badanie prowadzi się na6 belkach 40x40x160mm., wykonanych z zaczynu normowego.

Przygotowany zaczyn należy wlać do przegródek form uzupełnionych czapami czopami metalowymi. Następnie należy wstrząsnąć formę w celu usunięcia pęcherzyków powietrza. Nadmiar zaczynu ściąć nożem i wyrównać górną powierzchnię.

Po zakończeniu wiązania wyjmujemy z formy, sprawdzamy osadzenie czopów i usztywniamy czopy zaczynem gipsowym. Gotowe beleczki przechowujemy na drewnianych rusztach w pomieszczeniu o temp. 20^oC i wilgotności 65±5%.

Pomiary wykonujemy, licząc od chwili zarobienia gipsu wodą po 1,2,3,24h , oraz po2,3,...10 dniach.

Po upływie tego czasu próbki suszymy do stałej masy w temp. 40±2^oC i mierzymy w aparacie.

Wielkość zmian liniowych (L) określa się z dokładnością do 1%

, gdzie:

Lx - odczyt w okresie badanym w mm

L1 - odczyt początkowy po 1h w mm

160 - długość nominalna próbki w mm

7. Zestawienie normowych wymagań dla cementów i gipsów produkowanych w Polsce.

a) wymagania chemiczne

Właściwość	Metoda badania	Rodzaj cementu	Klasa wytrzymałości	Wymagania (%masy cementu)
Strata po prażeniu	196-2	CEM I CEM III	Wszystkie	≤5,0
Pozostałość nierozpuszczalna	196-2	CEM I CEM III	Wszystkie	≤5,0
Siarczany (jako SO3)	196-2	CEM I CEM II CEM IV	32,5 32,5R 42,5	≤3,5
						42,5R 52,5 52,5R	≤4,0
				CEM III	wszystkie
Chlorki	196-21	Wszystkie	Wszystkie	≤0,10
Alkalia (jako Na2Oe)	196-21	Wszystkie	Wszystkie	≤0,6
puculanowość	196-5	CEM IV	Wszystkie	Wynik pozytywny

b) Właściwości mechaniczne i fizyczne cementów wg PN-B-19701

Klasa	Wytrzymałość na ściskanie MPa			Czas wiązania		Stałość objętości
		wczesna		normowa	Początek		koniec
		2 dni	7 dni	28 dni	min	h	min
32,5 32,5R	- ≥10	≥16 -	≥32,5≤52,5	≥60	≤12	≤10
42,5 42,5R	≥10 ≥20	- -	≥42,5≤62,5	≥60	≤12
52,5 52,5R	≥20 ≥30	- -	≥52,5-	≥45	≤10

Podstawowe właściwośći gipsu budowlanego zgodnie z wymaganiami PN-52/B-30310 :

Wytrzymałość na ściskanie:

• Po 3h i po 24h co najmniej 4Mpa

• Po 7dniach 5 Mpa

• Po wysuszeniu 9 Mpa

Wytrzymałość na zginanie:

• Po 3h co najmniej 1,3 Mpa

• Po 24h co najmniej 4 Mpa

---