а - положение кольца при определении нормальной густоты и начала схватывания; б - положение кольца при определении конца схватывания
1 - кольцо; 2 - пестик; 3 - пригруз; 4 - цилиндрический металлический стержень; 5 - обойма станины; 6- стопорное устройство; 7 - пластинка; 8 - шкала; 9 - указатель; 10 - игла; 11 - основание станины
Рисунок 2 - Прибор Вика
Рисунок 3 - Рабочая часть пестика
Рисунок 4 - Рабочая часть длинной иглы
А - канал для выхода воздуха
Рисунок 5 - Рабочая часть короткой иглы с кольцеобразной насадкой
1 - чаша; 2 - лопасть
Рисунок 6
Кольцо и пластинка должны быть изготовлены из нержавеющей стали, пластмассы или другого не впитывающего воду материала. Форма и размеры кольца должны соответствовать приведенным на рисунке 2. Размер пластинки, на которую устанавливают кольцо, должен превышать диаметр кольца, толщина пластинки должна быть не менее 2,5 мм. Допускается применять цилиндрическое кольцо высотой (40±0,2) мм при условии получения тех же результатов, как и при определении с кольцом в виде усеченного конуса.
Смеситель для приготовления цементного теста, чаша и лопасть которого изготовлены из нержавеющей стали (рисунок 6). Смеситель должен иметь приспособление, позволяющее крепить чашу вместимостью около 5 л неподвижно к станине и изменять положение чаши по высоте относительно лопасти для регулирования зазора между ними, который в момент максимального приближения лопасти к стенке чаши должен быть (3,0±1,0) мм. Чаша и лопасть используются в паре и должны быть индивидуально подогнаны друг к другу. При работе смесителя вращение лопасти вокруг собственной оси и планетарное перемещение ее по периметру чаши должны осуществляться в противоположных направлениях со скоростью, указанной в таблице 2.
Таблица 2
В оборотах в минуту
|
Ступень скорости |
Скорость вращения лопасти смесителя |
|
|
вокруг собственной оси |
при планетарном перемещении относительно оси чаши |
|
|
Малая |
140±5 |
62±5 |
|
Большая |
285±10 |
125±10 |
Весы по ГОСТ 24104 с погрешностью не более 1 г.
Цилиндр мерный по ГОСТ 1770 с ценой деления не более 1 мл.
6.2 Подготовка и проведение испытания
6.2.1 Приготовление цементного теста нормальной густоты (стандартной консистенции)
6.2.1.1 Перед началом испытания в нижний конец стержня прибора Вика вставляют пестик, проверяют свободное перемещение стержня и нулевое показание прибора, соприкасая пестик с пластинкой, на которой установлено кольцо. При отклонении от нуля указатель шкалы прибора устанавливают в нулевое положение. Кольцо и пластинку перед началом испытания смазывают тонким слоем машинного масла.
6.2.1.2 Пробу цемента подготавливают по 4.4.
6.2.1.3 Воду в количестве, необходимом (ориентировочно) для получения цементного теста нормальной густоты, выливают в чашу смесителя, предварительно протертую влажной тканью, затем осторожно в течение 5-10 с высыпают 500 г цемента и включают смеситель на малую скорость. Время окончания высыпания цемента в воду считают началом затворения. Через 90 с смеситель останавливают на 15 с, в течение которых скребком снимают тесто, налипшее на стенках чаши, сдвигая его в середину чаши. Затем вновь включают смеситель на малую скорость и продолжают перемешивание еще в течение 90 с. Суммарное время перемешивания цементного теста должно составлять 3 мин, не считая времени остановки.
6.2.1.4 Приготовленное цементное тесто быстро за один прием переносят в кольцо, установленное на пластинке, заполняя его с избытком, но без уплотнения или вибрации. Избыток цементного теста срезают ножом, протертым влажной тканью, вровень с краями кольца до получения ровной поверхности. Кольцо с пластинкой устанавливают на основание станины прибора Вика, опускают пестик до соприкосновения с поверхностью цементного теста в центре кольца и в этом положении закрепляют стержень стопорным устройством. Через 1-2 с освобождают стержень, предоставляя пестику свободно погружаться в цементное тесто. Время от начала затворения по 6.2.1.3 до начала погружения пестика в цементное тесто должно составлять 4 мин. Через 30 с после освобождения стержня фиксируют по шкале прибора глубину погружения пестика в цементное тесто. В течение всего времени испытания кольцо с цементным тестом не должно подвергаться толчкам или сотрясениям.
6.2.1.5 Нормальной густотой цементного теста считают такую консистенцию, при которой пестик прибора, погруженный в заполненное цементным тестом кольцо, не доходит на (6±1) мм до пластинки, на которой установлено кольцо.
6.2.1.6 Если глубина погружения пестика окажется меньше или больше указанной в 6.2.1.5, испытания повторяют, соответственно увеличивая или уменьшая количество воды затворения до погружения пестика на требуемую глубину.
6.2.1.7 За нормальную густоту цементного теста принимают количество воды затворения в процентах массы цемента, при котором достигается нормированная консистенция цементного теста.
Результат вычисления округляют до 0,25 %.
6.2.2 Определение начала схватывания
6.2.2.1 В нижний конец стержня прибора Вика вставляют длинную иглу и проверяют по 6.2.1.1 готовность прибора к проведению испытания, чистоту поверхности и отсутствие искривлений иглы.
6.2.2.2 Готовят цементное тесто нормальной густоты по 6.2.1.3. Цементное тесто переносят в кольцо, как указано в 6.2.1.4.
6.2.2.3 Иглу опускают до соприкосновения с поверхностью цементного теста и в этом положении закрепляют стержень стопорным устройством. Через 1-2 с освобождают стержень, предоставляя игле свободно погружаться в цементное тесто. В начале испытания, пока цементное тесто находится в пластичном состоянии, во избежание сильного удара иглы о пластинку допускается ее слегка задерживать при погружении в тесто для исключения повреждения иглы. Как только цементное тесто загустеет настолько, что опасность повреждения иглы будет исключена, игле дают свободно опускаться. Через 30 с после освобождения стержня фиксируют по шкале прибора глубину погружения иглы в цементное тесто. Затем иглу погружают в цементное тесто через каждые 10 мин, передвигая кольцо после каждого погружения таким образом, чтобы каждое последующее погружение иглы находилось на расстоянии не менее 10 мм от мест предыдущих погружений и от края кольца. После каждого погружения иглу протирают.
В промежутках между погружениями иглы кольцо с цементным тестом на пластинке помещают в камеру (шкаф) влажного хранения. Допускается кольцо с цементным тестом накрывать влажной тканью и оставлять в помещении с относительной влажностью не менее 65 %, при этом ткань не должна соприкасаться с цементным тестом.
6.2.2.4 Началом схватывания считают время от начала затворения цемента до момента, когда игла при проникновении в цементное тесто не доходит до пластинки на (4±1) мм.
Результат определения записывают с округлением до 5 мин.
6.2.3 Определение конца схватывания
6.2.3.1 Длинную иглу в приборе Вика заменяют на короткую иглу с кольцеобразной насадкой. Проверяют чистоту поверхности и отсутствие искривлений иглы.
6.2.3.2 Кольцо с цементным тестом, использованное для определения начала схватывания по 6.2.2, переворачивают таким образом, чтобы определение конца схватывания проводить на поверхности, контактировавшей с пластинкой. Иглу осторожно опускают до соприкосновения с поверхностью цементного теста, погружение иглы выполняют по 6.2.2.3 с интервалом 30 мин. При приближении конца схватывания интервалы времени между погружениями могут быть сокращены.
6.2.3.3 Концом схватывания считают время от начала затворения цемента до момента, когда игла проникает в цементное тесто не более чем на 0,5 мм, что соответствует положению иглы, при котором кольцеобразная насадка впервые не оставляет отпечатка на поверхности цементного теста.
Результат определения записывают с округлением до 15 мин.
Равномерность изменения объема цемента характеризуют величиной расширения образца из цементного теста нормальной густоты в кольце Ле Шателье при кипячении.
7.1 Средства контроля
Смеситель, весы, мерный цилиндр по 6.1.
Кольца Ле Шателье в комплекте с пластинками и пригрузом (рисунок 7). Кольцо Ле Шателье представляет собой разрезанный по образующей полый цилиндр с двумя индикаторными иглами, припаянными по обе стороны на одинаковом расстоянии от прорези. Кольцо должно быть изготовлено из латуни. Размеры кольца и индикаторных игл должны соответствовать указанным на рисунке 7. Для облегчения расформовки кольцо может иметь скобы, припаянные с наружной стороны и расположенные выше индикаторных игл. Упругость кольца должна быть такой, чтобы под действием усилия, создаваемого грузом массой 300 г, приложенного в середине прорези кольца, как показано на рисунке 7, расстояние между концами индикаторных игл увеличилось на (17,5±2,5) мм без постоянной деформации. Кольцо должно быть снабжено двумя стеклянными пластинками, размеры которых превышают диаметр кольца. На одну из пластинок устанавливают кольцо, вторую накладывают сверху. Масса верхней пластинки с дополнительным при грузом должна быть не менее 75 г.
а - кольцо Ле Шателье (вид сверху); б - кольцо Ле Шателье с пластинками и пригрузом (вид сбоку); в - схема поверки упругости кольца Ле Шателье
1 - кольцо с прорезью; 2 - индикаторная игла; 3 - пластинка; 4 - пригруз
Рисунок 7
Бачок для кипячения, имеющий подставку для размещения колец Ле Шателье.
Камера (шкаф) влажного хранения по 4.10.
Штангенциркуль по ГОСТ 166.
7.2 Подготовка и проведение испытания
7.2.1 Кольца и пластинки перед началом испытания смазывают тонким слоем машинного масла.
7.2.2 Готовят цементное тесто нормальной густоты по 6.2.1. Кольца устанавливают на пластинки и наполняют в один прием цементным тестом с избытком, но без уплотнения или вибрации. При заполнении колец исключают случайное раскрытие прорези осторожным сдавливанием кольца пальцами или резиновой лентой. Избыток цементного теста срезают ножом, протертым влажной тканью, вровень с краями кольца. Для одного испытания заполняют два кольца из одного замеса цементного теста.
7.2.3 Кольца, заполненные цементным тестом по 7.2.2, накрывают сверху пластинками, на которые устанавливают пригруз, и помещают в камеру влажного хранения, где выдерживают в течение (24±0,5) ч. Допускается выдерживать кольца в воде в течение (24±0,5) ч при температуре (20±1)°С при условии получения одинаковых результатов.
7.2.4 После предварительного твердения по 7.2.3 кольца извлекают из камеры, измеряют штангенциркулем расстояние между концами индикаторных игл с точностью до 0,5 мм (начальное измерение), освобождают от пластинок и пригруза и помещают в бачок для кипячения индикаторными иглами вверх. Воду в бачке доводят до кипения за (30±5) мин и выдерживают кольца в кипящей воде в течение (180±5) мин. Уровень воды в бачке должен быть выше размещенных на подставке колец на 4-6 см в течение всего времени кипячения.
После окончания кипячения кольца извлекают из воды, дают им остыть до температуры помещения, после чего измеряют расстояние между концами индикаторных игл (конечное измерение).
7.3 Обработка результатов
7.3.1 Вычисляют разность между значениями конечного и начального измерений для каждого кольца.
7.3.2 За расширение образцов в кольце Ле Шателье принимают среднеарифметическое значение результатов двух определений, вычисленных по 7.3.1.
Результат вычисления округляют до 0,5 мм.
8.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Смеситель по 6.1, снабженный дозирующим устройством для подачи песка.
Трехгнездовые разъемные формы размером 40´40´160 мм для изготовления образцов-балочек (рисунок 8). Конструкция форм должна обеспечивать возможность удаления из них отформованных образцов без повреждения. Формы должны быть изготовлены из материалов, обеспечивающих сохранение размеров и формы образцов. Продольные и поперечные стенки формы должны быть пронумерованы для удобства их сборки и при закреплении плотно прилегать друг к другу и к опорной плите, не допуская вытекания воды из формы. Опорная плита должна быть достаточно жесткой для предотвращения вторичных вибраций. Приспособления для разъема и чистки формы должны обеспечивать выполнение соответствующих операций без повреждения образцов и деталей формы.
Насадка к формам высотой 20-40 мм с фиксаторами на наружных стенках, обеспечивающими правильную установку ее на форму. Предельное несовпадение внутренних стенок насадки и формы не должно быть более 1 мм.
Пластинки для форм размером 210х185 мм, изготовленные из стекла толщиной 6 мм с шлифованными краями или другого водонепроницаемого материала.
Приспособления для укладки цементного раствора в форму, включающие два типа лопаток и линейку (рисунок 9).
Встряхивающий стол для уплотнения раствора в форме, имеющий конструкцию, обеспечивающую плавный без перекосов подъем платформы стола на высоту (15±0,3) мм и ее свободное падение с этой высоты до удара о неподвижную преграду. Суммарная масса перемещающейся части стола вместе с пустой формой, насадкой и зажимами для формы должна быть (20±0,5) кг. Число ударов за рабочий цикл должно составлять 60 с частотой один удар в секунду. Отключение стола после выполнения 60 ударов должно производиться автоматически.
Рисунок 8 - Форма для изготовления образцов-балочек
Прибор для испытания на изгиб образцов-балочек любой конструкции с предельной нагрузкой до 10 кН, обеспечивающий возможность приложения нагрузки по заданной схеме (рисунок 10) со средней скоростью нарастания нагрузки (50±10) Н/с. Погрешность прибора при измерении нагрузки не должна быть более ±1 % в верхних 4/5 диапазона измерения. Захват для фиксации образца должен быть снабжен цилиндрическими элементами, изготовленными из нержавеющей стали с твердостью 56-61 HRCэ. Форма, размеры и взаимное расположение нагрузочного элемента и опор приведены на рисунке 10.
