1. Cechy fizyczne cementu.

Oznaczenie właściwej ilości wody w zaczynie.

Badanie te pozwala na określenie czy dobrze wykonaliśmy konsystencję. Zaczyn cementowy o konsystencji normowej wykazuje określony opór przy zanurzaniu się bolca aparatu Vicata. Określenie ilości wody wymaganej do uzyskania konsystencji normowej następuje na podstawie wielokrotnych prób zanurzania bolca w zaczynach cementowych o różnej zawartości wody. Stosowany jest aparat igłowy Vicata z bolcem wykonanym z nie­rdzewnego metalu i mającym kształt prostego walca o długości roboczej 50mm i średnicy 10 mm. Całkowita masa ruchomych części przyrządu powinna wynosić 300g.Pierścień, w którym bada się zaczyn cementowy, powinien być wykonany z ebonitu. Powinien mieć kształt stożka o głębokości 40 mm oraz wewnętrznej średnicy górnej 70 mm i dolnej 80 5 mm. Powinien on być dostatecznie sztywny i wyposażony w płaską płytkę szklaną, służącą jako denko.Należy odważyć 500 g cementu oraz określoną ilość wody, np. 125 g. Cement należy ostrożnie wsypywać do wody, aby uniknąć strat wody lub cementu. Czas wsypywania cementu nie może przekroczyć 10 s. Moment po zakończeniu wsypywania cementu służy w późniejszych pomiarach jako punkt zerowy . Następnie należy uruchomić mieszarkę na wolnych obrotach na 90 s. Po 90 s mieszarkę zatrzy­mać na 15 s. W tym czasie zaczyn cementowy, przyczepiony do bocznych ścianek miski mieszarki zdjąć odpowiednią łopatką i dodać do zaboru. Na koniec ponownie uruchomić mieszarkę na niskich obrotach na dalsze 90 s. Wymieszany zaczyn cementowy należy umieścić w pierścieniu Aparat Vicata wraz z bolcem należy wyregulować przed badaniem; w tym celu należy bolec umieścić na leżącej płytce szklanej i ustawić wskazówkę w punkcie zerowym skali. Następnie bolec podnieść do pozycji wyjściowej.. Następnie należy szybko zwolnić ruchome części, tak, aby bolec zanurzał się pionowo w środku zaczynu cementowego. Próbę zanurzenia bolca należy przeprowadzić po 4 min od zakończenia wsypywania cementu do mieszarki . Na skali odczy­tać głębokość zanurzenia w momencie, kiedy bolec przestanie się zagłębiać w zaczynie cementowym. Odczytaną wartość pomiarową stanowiącą odległość między dolnym końcem bolca i płytką szklaną oraz zawartość wody w zaczynie cementowym, wyrażoną w procentach w odnie­sieniu do masy cementu,. Badanie zaczynów cemento­wych, zawierających różne ilości wody należy powtarzać do momentu, aż odstęp między bolcem a płytką szklaną osiągnie 6±1 mm.

Badanie

masa próbki cementu 500 g

ilość wody 145 ml

Oznaczenie czasu wiązania dla cementu.

Oznaczenie przeprowadza się za pomocą aparatu Vicata, w którego pierścieniu umieszcza się zaczyn normowy.Za początek wiązania zaczynu cementowego przyjmuje się czas, jaki upłynął od momentu dodania cementu do wody do chwili, gdy swobodnie opuszczona igła zatrzyma się 2-4 mm od dna pierścienia. Jako koniec wiązania przyjmuje się moment, kiedy igła zanurzy się nie więcej niż na 1 mm, a czas, jaki upłynął od sporządzenia zaczyny do danego momentu określa wartość liczbową tej cechy

Badanie

Pomiar po 10 min - igła przechodzi przez całą próbkę

Pomiar po 20 min - igła przechodzi przez całą próbkę

Pomiar po 45 min - igła przechodzi przez całą próbkę

Pomiar po 52 min - igła przechodzi przez całą próbkę

Pomiar po 60 min - początek wiązania zaczynu.

Badania zmiany objętości metodą Le Chateliera'a.

Badanie przeprowadza się równocześnie na dwóch płytkach wykonanych z tego samego zaczynu cementowego. Pierścień wypełniony zaczynem o konsystencji normowej przechowuje się przez 24godz. w temp, 20°C i wilgotności względnej powietrza minimum 98%. Po tym czasie mierzy się odległości między końcami igieł z dokładnością do 0,5 mm. Następnie pierścień ogrzewa się w łaźni wodnej przez 30 minut do temperatury wrzenia wody i utrzymuje tę temperaturę przez 3 godz. t. Po tym czasie pierścień chłodzi się do temp. 20°C i mierzy odległość między igłami. Za wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną z różnic pomia­rów po i przed gotowaniem.

Cechy wytrzymałościowe cementu.

Oznaczenie to przeprowadza się na beleczkach wykonanych z normowej zaprawy.Zaprawa normowa składa się z 1 cz. wag. cementu 3 cz. wag. piasku normowego i ½ cz. wag. wody. Dokładnie wymieszana zaprawa jest formowana w próbkach o wymiarach 4x4x16cm. Zaprawa jest mieszana mechanicznie i zagęszczana w formie za po­mocą znormalizowanej wstrząsarki a następnie, którą przechowuje się w kąpieli wodnej na ruszcie w wannie laboratoryjnej do czasu badania. Metoda stosowana jest do określenia wczesnej wytrzymałości na ścis­kanie — po 2 i 7 dniach oraz wytrzymałości normowej po 28 dniach sezonowania próbek.

W pierwszej kolejności przeprowadza się badanie na zginanie a na uzyskanych połówkach beleczek przeprowadza się pomiar wytrzymałości na ściskanie. Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie przeprowadza się przez położenie beleczek na podporach o rozstawie 10 cm. I obciążeniu skupioną w środku rozstawu

Pa

gdzie:

- moment zginający, N*m

- wskaźnik wytrzymałości, m³

P - siła niszcząca w N

L - rozstaw podpór równy 0,1 m

b, h - wymiary poprzeczne beleczki równe 0,04 m

Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie przeprowadza się na połów­kach beleczek. Siłę niszczącą przekazuje się przy użyciu podkładek metalowych. Wytrzymałość na ściskanie oblicza się wg wzoru:

MPa

gdzie:

P - siła niszcząca, N

A = 16 cm² = 0,0016 m² - powierzchnia ściskania

Przeprowadzone badania:

Wytrzymałość na zginanie:

P=4,15 kN

M=4,15*0,1/4=0,10375[kN*m]

[m³]

R_Z1=M/W= 0,10375/0,000016 =6484,375 kPa=6.48MPa

P=4,3 kN

M=4,3*0,1/4=0,10075[kN*m]

[m³]

R_Z2=M/W= 0,1075/0,000016 =6718,75kPa=6,72MPa

P=4,15 kN

M=4,15*0,1/4=0,10375[kN*m]

[m³]

R_Z3=M/W= 0,10375/0,000016 =6484,375 kPa=6.48MPa

Średnia wytrzymałość na zginanie:

R_Z=(R_Z1+R_Z2+R_Z3)=(6,48+6072+6,48)/3=6,56MPa

Wytrzymałość na ściskanie:

Próbka 1

P=100 kN

R_C1=100000/0,0016=62500000=62,5MPa

Próbka 2

P=93 kN

R_C2=93000/0,0016=58125000=58,13 MPa

Próbka 3

P=104 kN

R_C3=104000/0,0016=65000000=65 MPa

Próbka 4

P=93 kN

R_C4=93000/0,0016=58125000==58,113MPa

Próbka 5

P=70 kN

Pomiar odrzucono

Próbka 6

P=82 kN

R_C6=82000/0,0016=51250000=51.25MPa

Średnia wytrzymałość na ściskanie:

R_C=(62,5+58,13+65+58,13+51,25)/5=59,0MPa

Ocena jakości cementu portlandzkiego.

Wyznaczam klasę cementu. Klasa cementu jest to wytrzymałość na ściskanie normowej zaprawy cementowej sporządzonej przy użyciu tego cementu po 28 dniach twardnienia (1 dzień w powietrzu, 27 dni w wodzie). Jest to średnia z wytrzymałości na ściskanie 6 próbek. Jest to cement klasy 42,5

Średnia wytrzymałość na ściskanie:

R=42,5MPa

2. Badania wybranych cech technicznych gipsu.

Oznaczenie stopnia zmielenia.

Do badania stosuje się komplet sit o wymiarach oczek 1.0; 0.75 i 0.2 mm Przed przesiewaniem próbke należy wysuszyć w temperaturze 40 C i przygotować dewie naważki po 50 g , Pozostałości na poszczególnych sitach waży się i porównuje na wymaganiami normy przedmiotowej.

. Odsiew spoiwa na poszczególnych sitach należy obliczyć w procentach masy z dokładnością do 0,1% według wzoru

gdzie:

m₁ - masa odsiewu [g],

m - masa próbki

Oznaczenie właściwej ilości wody do uzyskania normowej konsystencji zaczynu gipsowego.

Do oznaczenia potrzebne są następujące przedmioty:

- miska porcelanowa i z tworzywa sztucznego pojemności ok. 1000 cm3,

mieszadło ręczne (z nierdzewnego drutu),

- cylinder wykonany z nierdzewnego metalu z polerowaną wewnętrzną powierzchnią,

- płytka szklana o średnicy powyżej 240 mm,

• cyrkiel traserski lub linijka o dokładności 1 mm.

Wykonanie oznaczenia:

Z próbki laboratoryjnej 300
350 g spoiwa. Do miski wlać wodę w ilości zależnej od rodzaju spoiwa, do niej w czasie 2
5 s wsypać odważone spoiwo i szybko mieszać mieszadłem przez 30 s . Tak przygotowany zaczyn wlać do ustawio­nego na płytce szklanej cylindra wyrównać powierzchnię zaczynu z górną krawędzią cylindra, podnieść cylinder i dokonać pomiaru rozpływu zaczynu w dwóch prostopadłych do siebie kierunkach. Rozpływ zaczynu o konsystencji normalnej powinien wynosić 180±5 mm..

Jeżeli zaczyn nie odpowiada normie 180±5 mm.. należy ponownie wykonać próbkę aż do uzyskania odpowiedniej konsystencji.

Przeprowadzone badania:

Przy 300g gipsu i 300ml wody średnica rozlanej próbki wyniosła 20,5cm.konsystencja jest niewłaściwa.

Oznaczenie czasu wiązania gipsu.

Oznaczenie to wykonuje się przy konsystencji normowej zaczynu wynosząćej 18cm.. Zasady pomiaru czasu wiązania są następujące: do ustalonej ilości wody dodaje się gips, dokładnie miesza i wypełnia pierścień aparatu Vicata. Początek wiązania określa się liczbą minut liczonych od chwili rozpoczęcia dodawania gipsu do wody, aż do chwili, gdy swobodnie opuszczona igła po zanurzeniu w zaczynie po raz pierwszy nie dochodzi da dna na odległość 2mm..koniec wiązania określa się liczbą minut liczonych od chwili, gdy swobodnie opuszczona igła zanurzy się nie więcej niż na 1

Oznaczenie cech wytrzymałościowych zaczynu gipsowego po 2 godz. oraz po 24 godz. i wysuszeniu w suszarce w temp. 50^oC.

Oznaczenie te wykonuje się przy współczynniku wodno-gipsowym odpowiadającej konsystencji normowej. do wody w ilości 1,3dm³ dodaje się gips w ilości wynikającej a oznaczenia czasu wiązania. Po dokładnym wymieszaniu uzyskany zaczyn formuje się w postaci beleczek o wymiarach 4x4x16cm.

Po 2 godzinach przeprowadza się pierwsze badania wytrzymałościowe na 3 beleczkach. W pierwszej kolejności przeprowadza się pomiar wytrzymałości na zginanie, a na uzyskanych połówkach beleczek przeprowadza się pomiar wy­trzymałości na ściskanie.. Pozostałe 3 beleczki suszymy przez 24godziny w temp 50^oC, po czym poddajemy je badaniom wytrzymałościowym.

Wynik doświadczenia

Wytrzymałość na zginanie:

P=1,1 kN

M=1,1*0,1/4=0,0275 kNm

R_Z=0,0275/(1,6*10^-5)=1718,75 kPa=1,72 Mpa

Wytrzymałość na ściskanie:

Próbka 1:

P=10 kN

R_C1=10/0,0025=4000 kPa=4 Mpa

Próbka 2:

P=9 kN

R_C2=9/0,0025=3600 kPa=3,6 Mpa

R_C=3,8 MPa

3. Zestawienie normowych cech technicznych dla:

1. Cementów powszechnego użytku

Parametry cementów	Klasa Cementu	Czas wiązania		Powierzchnia właściwa w cm^2/g
					początek	koniec
CEM I - Cement portlandzki	32,5 42,5 52,5 32,5 R 42,5 R 52,5 R	75 60 45	6-12, średnio 8	2200 dla wszystkich klas
CEM II - Cement portlandzki wieloskładnikowy	32,5 42,5 52,5 32,5 R 42,5 R 52,5 R	75 60 45	10	2200
CEM III - Cement hutniczy	32,5 42,5 52,5 32,5 R 42,5 R 52,5 R	75 60 45	10	2200
CEM IV - Cement pucolanowy	32,5 42,5 52,5 32,5 R 42,5 R 52,5 R	75 60 45	10	2200
CEM V - Cement wieloskładnikowy	32,5 42,5 52,5 32,5 R 42,5 R 52,5 R	75 60 45	10	2200

2. gipsów

Rodzaj gipsu	Pozostałość na sicie o boku oczka kwadratowego						Czas wiązania
														początek		koniec
Gips budowlany GB-G6 GB-G8 GB-D6 GB-D8	1,00mm 0,5 0,5 - -		0,75mm - - 0 0	0,20mm 15,0 15,0 2,0 2,0		3 3 6 6		30 30 30 30
Gips szpachlowy B G F	0 0 0				2 2 2		60 60 30
Gips tynkarski GTM GTR	- -				- -		90 60

6

---