| Вид гипса | Индекс | Сроки схватывания, мин | |
| Начало, не ранее | Конец, не позднее | ||
| Быстротвердеющий Нормальнотвердеющий Медленнотвердеющий | А Б В | Не нормируется |
В зависимости от степени помола различают виды гипсовых вяжущих, приведенные в табл. 5.3.
Таблица 5.3
| Вид вяжущего | Индекс степени помола | Максимальный остаток на сите с размерами ячеек в свету 0,2 мм, % (не более) |
| Грубого помола Среднего помола Тонкого помола | I II III |
Пример условного обозначения гипсового вяжущего с прочностью 5,2 МПа (52 кгс /см2), сроками схватывания: начало – 5 мин, конец – 9 мин и остатком на сите с размером ячеек в свету 0,2 мм – 9 %, т.е. вяжущего марки Г-5, быстротвердеющего, среднего помола: Г-5 А II.
5.1 Определение тонкости (степени) помола гипса
Сущность метода заключается в определении массы гипсового вяжущего, оставшегося при просеивании на сите с ячейками размером в свету 0,2 мм. Чем тоньше размолот гипс, тем короче сроки его схватывания и выше качество.
Приборы и материалы: сушильный шкаф, весы технические, сито с ячейками размером в свету 0,2 мм, установка для механического просеивания (см. рис. 5.1).
Методика проведения опыта
Тонкость помола определяют просеиванием через сито с ячейками размером 0,2 мм. Перед испытанием пробу гипса просушивают в сушильном шкафу в течении 1 ч при температуре 50–55 оС. Отвешивают с точностью до 0,1 г высушенную до постоянной массы и охлаждённую до комнатной температуры навеску массой 50 г. Навеску высыпают в сито с поддоном и, закрыв крышкой, просеивают в течение 5–7 мин. Просеивание считают законченным, если сквозь сито в течение 1 мин при ручном просеивании проходит не более 0,05 г вяжущего. Тонкость помола вычисляют с точностью до 0,1 % по остатку на сите, % первоначальной навески просеиваемой пробы. Результаты определений заносят в табл. 5.4.
Таблица 5.4
| Навеска гипса m1, г | Остаток на сите m2, г | Тонкость помола
| Индекс степени помола |
Рис. 5.1.Прибор для механического просеивания гипса.
5.2 Определение стандартной консистенции (нормальной густоты) гипсового теста
Приборы и материалы: резиновая чаша, стекло диаметром 240 мм, прибор Суттарда, линейка, весы с разновесами, секундомер.
 |
Рис. 5.2. Прибор Суттарда, для определения нормальной густоты гипсового теста: а, в – общий вид прибора; б – расплыв гипсового теста.
1 – металлический цилиндр; 2 – стеклянная пластина с концентрическими окружностями; 3 – расплыв гипсового теста нормальной густоты.
Методика проведения опыта
В чистую чашку, предварительно протертую тканью, вливают 150…250 мл воды. В воду в течение 2…5 с всыпают 300 г гипсового вяжущего. Массу перемешивают в течение 30 с. Цилиндр устанавливают в центре стекла, заполняют гипсовым тестом, а излишки срезают линейкой. Цилиндр и стекло предварительно протирают влажной тканью. Через 45 с, считая от начала засыпания гипсового вяжущего в воду, цилиндр очень быстро поднимают вертикально вверх и отводят в сторону. Диаметр расплыва измеряют непосредственно после поднятия цилиндра линейкой в двух перпендикулярных направлениях с погрешностью не более 5 мм.
Затем вычисляют среднее арифметическое значение. Если диаметр расплыва теста не соответствует (180 
5) мм, испытания повторяют с измененной массой воды.
Результаты определений заносят в табл. 5.5.
Таблица 5.5
| Номер опыта | Масса гипса m2, г | Масса воды m1, г | Диаметр расплыва конуса, мм | Нормальная густота, НГ= m1 / m2, *100% |
5.3 Определение сроков схватывания гипсового теста
В лаборатории сроки схватывания или время от начала затворения гипсового теста до начала и конца схватывания определяют с помощью стандартного прибора Вика.
Для определения сроков схватывания используют гипсовое тесто стандартной консистенции (нормальной густоты).
Приборы и материалы: секундомер, коническое кольцо, прибор Вика с массой подвижной части (300 2) г, пластинка размером 100×100 мм.
Рис. 5.3. Общий вид прибора Вика с металлическим и пластмассовым конусом: 1 – цилиндрический металлический стержень; 2 – обойма станины; 3 – стопорное устройство; 4 – указатель; 5 – шкала; 6 – пестик; 7 – игла.
Методика проведения опыта
Перед началом испытания проверяют свободное падение металлического стержня, чистоту иглы, положение стрелки, которая должна быть на нуле, если игла упирается в пластинку. Масса стержня с иглой составляет 300 г. Кольцо предварительно протертое и смазанное маслом, устанавливают на пластинку и заполняют тестом. Для удаления, попавшего в тесто воздуха кольцо с пластинкой 4–5 раз встряхивают. После этого излишки теста срезают линейкой, заполняют форму на пластинке и помещают на основание прибора Вика. Иглу устанавливают в такое положение, при котором ее конец касается поверхности гипсового теста, а затем иглу свободно опускают в кольцо с тестом. Погружают иглу в тесто через каждые 30 с.
Начало схватывания определяют числом минут, истекших с момента добавления вяжущего к воде до момента, когда свободно опущенная игла после погружения в тесто в первый раз не доходит до поверхности пластинки, а конец схватывания, – когда свободно опущенная игла погружается на глубину не более 1 мм.
Результаты заносят в табл. 5.6.
Таблица 5.6
| Время затворения гипса водой τ1, ч (мин) | Время, когда игла не дошла до пластины, τ2, ч (мин) | Время, когда игла погружается в тесто не более чем на 1 мм, τ3, ч (мин) | Начало схватывания Nсхв= τ2- τ1 | Конец схватывания Ксхв= τ3- τ1 | Вид вяжущего |
5.4 Определение марки гипса по пределу прочности на сжатие и изгиб.
Аппаратура: сферическая чаша, линейка, мерный цилиндр вместимостью 1 л, весы, форма с размерами 40×40×160 мм, прибор МИИ-100, пресс и металлические пластины для определения прочности образца при сжатии. Преимущество машины МИИ-100 – возможность непосредственного определения значения предела прочности по счетчику без дополнительных расчетов.
Рис.5.4. Испытательная машина МИИ-100 для определения предела прочности при изгибе. Схема машины МИИ-100: 1 — счетчик; 2 — тумблер; 3, 14 — рычаги; 4 – захват; 5 маховичок; 6 – станина; 7 - шкала; 8 — стрелка; 9 — амортизатор; 10 — контрольный груз; 11 – шайба; 12— винт; 13— коромысло; 15 — груз; 16 — ходовой винт; 17— направляющие; 18—регулятор: 19 — редуктор: 20 — хвостовик: 21 — электродвигатель
Методика проведения опыта
Для изготовления образцов берут пробу гипса массой 1,0 кг. Гипс в течение 5…10 с засыпают в чашу с водой, взятой в объеме, необходимом для получения теста стандартной консистенции. Смесь интенсивно перемешивают в течение 45 с и заливают в форму.
Внутреннюю поверхность формы предварительно слегка смачивают минеральным маслом. После заливки форму встряхивают 5 раз. Как только наступит начало схватывания, излишки гипсового теста снимают линейкой. Через (15 5) мин после конца схватывания образцы извлекают из формы, маркируют и хранят в помещении 2 ч. Через 2 ч образец устанавливают на опоры прибора МИИ-100 таким образом, чтобы те грани его, которые были горизонтальными при изготовлении, находились в вертикальном положении. Показания прибора МИИ-100 записывают в табл. 5.7.
Таблица 5.7
| Навеска гипса m2, г | Масса воды mв, г | Продолжительность твердения, ч | Изгиб образца | Среднее | ||
| №1 | №2 | №3 | ||||
Определение предела прочности при сжатии (марка гипса)
Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу помещают между двумя пластинами таким образом, чтобы грани пластин плотно прилегали к торцевой гладкой стенке образца. Образец вместе с пластинами подвергают сжатию на прессе. Время от начала равномерного нагружения образца до его разрушения, должно быть от 5 до 30 с. Предел прочности на сжатия одного образца определяют как частное от деления разрушающей нагрузки на рабочую площадь пластины, равную 25 см2.
Рис. 5.5. Расположение металлических пластинок при испытании половинок балочек на сжатие.
Данные испытания заносят в табл. 5.8.
По результатам проведенных испытаний делают заключение о виде гипсового вяжущего по скорости твердения, степени помола, прочности и дают условное обозначение гипса.
Таблица 5.8
| Общая площадь пластины F, см2 | Разрушающая нагрузка, Н | Rсж, МПа | Марка гипса | |||||
| P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | |||
Контрольные вопросы по лекционному курсу
1. Как получают гипс из сырья? Какие физические и химические процессы протекают при этом?
2. В чем различие технологий получения строительного гипса, высокопрочного гипса и ангидритовых вяжущих?
3. Какие физико-химические процессы протекают при твердении строительного и высокопрочного гипсов?
4. Что является сырьем для получения каустических магнезита и доломита?
5. Чем затворяют магнезиальные вяжущие и какие процессы происходят при их твердении?
Лабораторная работа № 6
