4.9. Определение насыпной плотности. Определение насыпной плотности цемента


Определение насыпной плотности цемента. — МегаЛекции

 

Значения плотности цемента необходимо знать для расчета компонентов бетона, загружаемых в бетоносме­ситель. Кроме того, по известной плотности можно под­считать количество цемента, находящегося на складе или в какой-либо емкости. Определение выполняют на приборе (рис. 5.1), который состоит из воронки /, метал­лического мерного цилиндра 4. Воронка представляет собой усеченный конус, переходящий внизу в трубку, которая перекрыта задвижкой 3. Внутри воронки поме­щается сито 5,предохраняющее от попадания крупных включений в трубку при засыпке цемента. Воронка опи­рается на подставку 2.

 

Рис. 5.1. Прибор для определе­ния насыпной плотности це­мента

 

Для определения плотности цемента в рыхлонасыпном состоянии прибор устанавливают на стол, в ворон­ку при закрытой задвижке насыпают около 2 кг испы­тываемого цемента, под трубку устанавливают предва­рительно взвешенный мерный цилиндр известного объема (например, 1000 см3), открывают задвижку и заполняют цементом с избытком подставленный мер­ный цилиндр. Затем задвижку закрывают и осторожно металлической или деревянной линейкой срезают изли­шек цемента вровень с краями цилиндра. Линейку дер­жат наклонно, плотно прижимая к краям сосуда. При этом сосуд должен быть неподвижным, иначе (при толч­ке) цемент может уплотниться.

После этого сосуд с цементом взвешивают и, вычи­тая из полученного результата массу сосуда, находят массу цемента; Разделив массу цемента на объем сосу­да (1000 см3), определяют плотность цемента. В рыхло-насыпном состоянии она изменяется в пределах от 950 до 1350 кг/м3.

 

Определение истинной плотности цемента.

 

Это определение выполняют с помощью объемомера – прибора Ле-Шателье. Объемомер, закрепленный в штатив, помещают в стеклянный сосуд с водой так, чтобы его вся градуированная часть была погружена в воду. Необходимо, чтобы при отсчетах уровня жидкости в приборе температура воды в сосуде соответствовала температуре, при которой производили градуировку прибора. Прибор наполняют обезвоженным керосином до нижней черты по нижнему мениску. После этого часть прибора (выше нулевой черты), свободную от керосина, тщательно протирают тампоном из фильт­ровальной бумаги.

Для испытания используют пробу цемента, предва­рительно высушенную в сушильном шкафу при темпера­туре 105–110°С в течение 2 ч и охлажденную в экси­каторе. От этой пробы с точностью до 0,01 г отвешивают 65 г и высыпают в прибор ложечкой через воронку не­большими порциями. После того как вся проба цемента засыпана в прибор, уровень жидкости в приборе подни­мается до одного из делений в пределах верхней градуи­рованной части. Для удаления пузырьков воздуха, ко­торые могут удерживаться на частицах цемента, прибор вынимают из сосуда с водой и в наклонном положении поворачивают в течение 10 мин на гладком резиновом коврике. После этого прибор снова помещают в сосуд с водой. Затем производят отсчет уровня жидкости в приборе.

Истинная плотность цемента, г/см3,

где: – масса цемента, засыпанная в прибор, г;

– объем цемента или жидкости, вытесненной цементом (определяют как разность от­счетов по шкале после засыпки и до засыпки), см3.

Для определения истинной и насыпной плотности проводят два испытания одного и того же цемента и из полученных результатов вычисляют среднее арифмети­ческое. Расхождение между определениями не должно превышать 0,02 г/см3. При большей разнице испыта­ния повторяют до тех пор, пока это условие не будет выполнено.

 

megalektsii.ru

4.9. Определение насыпной плотности

В стандартную воронку при закрытой задвижке загружают 3 кг цемента. Взвешивают мерный цилиндр и устанавливают под трубу воронки.

Открывают задвижку и заполняют с избытком мерный цилиндр.

Закрывают задвижку и металлической линейкой срезают излишки вровень с краями, устанавливая линейку по диаметру и срезая в обе стороны.

Взвешивают мерный цилиндр с цементом.

Определяют насыпную плотность цемента по формуле:

Ρn=(m1-m2)/V,

где m 1 – масса сосуда с цементом; m 2 – масса пустого сосуда; V – объем сосуда.

Данные заносят в таблицу .

Определяют среднее значение ρ из двух измерений.

Согласно ГОСТ, насыпная плотность портландцемента в рыхлом состоянии 1100-1300 кг/м3.

4.10. Определение нормальной густоты цементного теста

Нормальная густота цементного теста – водоцементное отношение в процентах, при котором достигается нормированная консистенция цементного теста.

Нормальную густоту цементного теста определяют на приборе Вика (рис.4.4), заменяя иглу пестиком d=10мм, l=50мм. Масса стержня прибора с пестиком должна быть 3002г. Перед началом испытания проверяют подвижность стержня прибора, чистоту пестика, положение стрелки, которая должна стоять на 0 при соприкосновении пестика со стеклянной пластинкой; смазывают кольцо и пластинку машинным маслом.

Отвешивают 400г цемента. Количество воды для первого пробного замеса принимают 88-112 см3, т.е. 22-28% от массы цемента. Цемент горкой всыпают в металлическую чашу, протертую влажной тканью, и делают углубление, в которое в один прием вливают отмеренное количество воды. Углубление, в которое налита вода, при помощи стальной лопатки заполняют цементом и через 30с после этого осторожно перемешивают, а затем энергично растирают тесто лопаткой во взаимно перпендикулярных направлениях, периодически поворачивая чашу на 90о. Продолжительность перемешивания с момента затворения водой 5 минут. После окончания перемешивания цементное тесто укладывают в кольцо, которое 5-6 раз встряхивают, постукивая пластинкой с кольцом о поверхность стола. Избыток теста срезают ножом, протертым влажной тканью. Кольцо ставят под стержень прибора, пестик приводят в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца и закрепляют зажимным винтом. Через 30с с момента освобождения стержня фиксируют глубину погружения пестика по шкале прибора.

Густота цементного теста считается нормальной, если пестик не доходит до стеклянной пластинки на 5-7 мм (глубина погружения 33-35 мм). Если пестик, погружаясь в цементное тесто, остановится выше, то опыт повторяют с большим количеством воды, а если ниже – с меньшим, добиваясь погружения пестика на глубину, соответствующую нормальной густоте теста. Результаты заносят в таблицу.

Показатели

Опыт

11

22

33

Масса цемента, г

Количество воды в % от массы цемента

Масса воды, г

Время наливания воды в цемент

Продолжительность перемешивания цемента с водой, мин

Продолжительность погружения пестика в цементное тесто, сек

Пестик не доходит до дна, мм

Нормальная густота портландцементного теста находится в пределах 22…28%

studfiles.net

1.4 Определение насыпной плотности

Для сыпучих материалов (цемент, песок, щебень, гравий и др.) определяют насыпную плотность. Для этого используют стандартную воронку (рис. 1.4). Прибор состоит из воронки в виде усеченного конуса, который переходит в трубку диаметром 20 мм с задвижкой.

Рис. 1.5 Стандартная воронка для определения насыпной плотности

  1. воронка с материалом;

  2. задвижка;

  3. сосуд;

Под трубкой устанавливают заранее взвешенный мерный цилиндр объемом 1л. В воронку насыпают сухой материал, открывают задвижку и заполняют цилиндр с избытком. Закрывают задвижку и срезают металлической линейкой излишек материала вровень с краями цилиндра. Цилиндр с материалом взвешивают с точностью до 1 г и вычисляют по формуле, кг/м3:

,

где m1 – масса цилиндра с материалом, кг;

m2 – масса цилиндра без материала, кг;

V – объем цилиндра, м3

Среднюю плотность вычисляют как среднее арифметическое пяти определений. На практике необходимо учитывать, что при транспортировании и хранении сыпучие материалы уплотняются и значение их насыпной плотности оказывается на 15-30% выше, чем в рыхлонасыпном состоянии. Насыпную плотность в уплотненном состоянии можно определить по выше рассмотренной методике, используя при заполнении цилиндра легкое уплотнение на виброплощадке в течение 30-60 с или постукиванием цилиндра с материалом о стол 30 раз.

1.5. Определение пористости и пустотности

ПористостьП (%) есть степень заполнения объема материала порами. Экспериментально-рассчетный метод определения пористости использует найденные по выше приведенным методикам значения средней (ρ0) и истинной (ρ) плотности:

П=(ρ-ρ0)/ρ·100,

Для сыпучих материалов по приведенной выше формуле определяют пустотность. Значения пористости для различных строительных материалов приведены в табл. 1.1.

1.6. Определение водопоглощения

Водопоглощение– это способность материала впитывать и удерживать в порах воду. Вода заполняет открытые поры, поэтому по водопоглощению можно судить об открытой пористости материала. Чтобы определить водопоглощение материала, его образцы высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 105 ºС, охлаждают на воздухе, взвешивают, укладывают в один ряд на подставках в сосуд с водой так, чтобы слой воды над образцом был не меньше 2 см и оставляют на 48 часов.

После этого образцы вынимают из воды, обтирают и взвешивают. Затем снова погружают в воду на 24 часа и вновь взвешивают. Разница между результатами взвешивания не должна превышать 1%. Опыт повторяют до приобретения образцом постоянной массы.

Водопоглощение, %, определяют по формулам:

Вm=(mнас-mсух)/ mсух·100,

ВV=(mнас-mсух)/ Vсух·100,

где Вm - водопоглощение по массе, %;

ВV – водопоглощение по объему, %;

mнас – масса насыщенного образца, г;

mсух – масса сухого образца, г.

Соотношение между водопоглощением по объему и массе равно средней плотности:

,

,

По водопоглощению можно определить открытую пористость:

,

studfiles.net

4.9. Определение насыпной плотности

В стандартную воронку при закрытой задвижке загружают 3 кг цемента. Взвешивают мерный цилиндр и устанавливают под трубу воронки.

Открывают задвижку и заполняют с избытком мерный цилиндр.

Закрывают задвижку и металлической линейкой срезают излишки вровень с краями, устанавливая линейку по диаметру и срезая в обе стороны.

Взвешивают мерный цилиндр с цементом.

Определяют насыпную плотность цемента по формуле:

Ρn=(m1-m2)/V,

где m 1 – масса сосуда с цементом; m 2 – масса пустого сосуда; V – объем сосуда.

Данные заносят в таблицу .

Определяют среднее значение ρ из двух измерений.

Согласно ГОСТ, насыпная плотность портландцемента в рыхлом состоянии 1100-1300 кг/м3.

4.10. Определение нормальной густоты цементного теста

Нормальная густота цементного теста – водоцементное отношение в процентах, при котором достигается нормированная консистенция цементного теста.

Нормальную густоту цементного теста определяют на приборе Вика (рис.4.4), заменяя иглу пестиком d=10мм, l=50мм. Масса стержня прибора с пестиком должна быть 3002г. Перед началом испытания проверяют подвижность стержня прибора, чистоту пестика, положение стрелки, которая должна стоять на 0 при соприкосновении пестика со стеклянной пластинкой; смазывают кольцо и пластинку машинным маслом.

Отвешивают 400г цемента. Количество воды для первого пробного замеса принимают 88-112 см3, т.е. 22-28% от массы цемента. Цемент горкой всыпают в металлическую чашу, протертую влажной тканью, и делают углубление, в которое в один прием вливают отмеренное количество воды. Углубление, в которое налита вода, при помощи стальной лопатки заполняют цементом и через 30с после этого осторожно перемешивают, а затем энергично растирают тесто лопаткой во взаимно перпендикулярных направлениях, периодически поворачивая чашу на 90о. Продолжительность перемешивания с момента затворения водой 5 минут. После окончания перемешивания цементное тесто укладывают в кольцо, которое 5-6 раз встряхивают, постукивая пластинкой с кольцом о поверхность стола. Избыток теста срезают ножом, протертым влажной тканью. Кольцо ставят под стержень прибора, пестик приводят в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца и закрепляют зажимным винтом. Через 30с с момента освобождения стержня фиксируют глубину погружения пестика по шкале прибора.

Густота цементного теста считается нормальной, если пестик не доходит до стеклянной пластинки на 5-7 мм (глубина погружения 33-35 мм). Если пестик, погружаясь в цементное тесто, остановится выше, то опыт повторяют с большим количеством воды, а если ниже – с меньшим, добиваясь погружения пестика на глубину, соответствующую нормальной густоте теста. Результаты заносят в таблицу.

Показатели

Опыт

11

22

33

Масса цемента, г

Количество воды в % от массы цемента

Масса воды, г

Время наливания воды в цемент

Продолжительность перемешивания цемента с водой, мин

Продолжительность погружения пестика в цементное тесто, сек

Пестик не доходит до дна, мм

Нормальная густота портландцементного теста находится в пределах 22…28%

studfiles.net

4. Определение насыпной плотности

Насыпную плотность определяют для сыпучих строительных материалов: цемента, песка, щебня, гравия и др. Насыпная плотность таких материалов может быть определена в рыхлонасыпном, уплотненном и естественном состоянии.

Насыпной плотностьюсыпучих материалов называют массу единицы объема материала в насыпном состоянии, т.е. с порами и пустотами, данный параметр можно определять в соответствии с методиками, приведенными в ГОСТ 8735-88 и ГОСТ 8269.0-97.

Насыпную плотность определяют с помощью прибора (рис. 4.1), который состоит из стандартной воронки в виде усеченного конуса и мерного цилиндра объемом 1 л или 10 л. Для испытаний под трубкой воронки устанавливают заранее взвешенный мерный цилиндр. Расстояние между верхним обрезом цилиндра и задвижкой должно быть 50 мм. В воронку насыпают сухой материал, затем открывают задвижку, наполняют цилиндр с избытком, закрывают задвижку и металлической линейкой срезают от середины в обе стороны излишек материала вровень с краями цилиндра. При этом не допускается уплотнение материала. Затем цилиндр о материалом взвешивается с точностью до 1 г. Расчет насыпной плотности материала в рыхлонасыпном состоянии ведут по формуле:

ρн.р.=, [кг/л], (4.1)

где m1 - масса цилиндра с материалом, кг;

m2- масса цилиндра, кг;

V- объем цилиндра, л.

Испытание повторяют не менее трех раз и вычисляют конечный результат как среднее арифметическое трех измерений.

При транспортировании и хранении сыпучие материалы уплотняются, при этом значение их насыпной плотности может оказаться на 15-30% выше, чем в рыхлонасыпном состоянии. Определить насыпную плотность в уплотненном состоянии можно по приведенной выше методике, однако после заполнения цилиндра материалом его следует уплотнить вибрацией в течение 30-60 сек на виброплощадке путем легкого постукивания цилиндра о стол 30 раз. В процессе уплотнения материал досыпают, поддерживая некоторый избыток его в цилиндре. Далее избыток срезают, определяют массу материала в цилиндре и вычисляют насыпную плотность в уплотненном состоянии.

На основе полученных результатов можно определить уплотняемость материала, которую принято характеризовать коэффициентом уплотнения

Ку=, (4.2)

где: ρн.у.- насыпная плотность материала в уплотненном состоянии, кг/л;

ρн.р.- насыпная плотность материала в рыхлонасыпном состоянии, кг/л;

Рис. 4.1. Схема прибора для определения насыпной плотности материала в рыхлонасыпном состоянии:

1 — стандартная воронка; 2 — задвижка; 3 — мерный цилиндр

5. Определение водопоглошения материала

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.

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

Водопоглощение по массе вычисляют по формуле:

=.100, [%], (5.1)

где m1- масса образца в сухом состоянии, кг;

m2- масса образца в насыщенном водой состоянии, кг.

Водопоглощение по объему вычисляют по формуле:

=.100, [%], (5.2)

где m1- масса образца в сухом состоянии, кг;

m2- масса образца в насыщенном водой состоянии, кг;

V- объем образца, см3.

За окончательный результат принимается среднее арифметическое пяти определений водопоглощения.

Величина водопоглощения по массе может составлять более 100%.

studfiles.net


Смотрите также