Работа 9. Исследование вида и концентрации затворителя на прочность и водостойкость магнезиального вяжущего

Цель работы: изучить влияние вида и концентрации затворителя на прочность и водостойкость магнезиального вяжущего.

Общие положения

Прочность затвердевшего камня из магнезиального вяжущего зависит от вида и кон­центрации раствора затворителя. Чем выше концентрация раствора, тем медленнее схватыва­ется вяжущее, но тем выше конечная прочность получаемого затвердевшего камня. Увели­чение концентрации раствора сверх указанных выше значений приводит к появлению на из­делиях трещин с выделением избытка солей в виде налета кристаллов на поверхности

Магнезиальное вяжущее является воздушным вяжущим веществом. В воде или влажной атмосфере прочность затвердевшего материала резко падает из-за вымывания из них растворимых солей (MgCl₂ и др.). Их можно использовать только при твердении на воздухе с относительной влажностью менее 60%.

Водостойкость затвердевшего материала определяют погружением образцов в воду и выдерживанием в ней.

Обычно водостойкость выражают коэффициентом размягчения или водостойкости, представляющим собой отношение прочности образца, насыщенного водой, к прочности аналогичного образца, твердевшего на воздухе. Если коэффициент размягчения материала меньше 0,8, то его обычно принято считать неводостойким.

Методика выполнения работы

Формование образцов-балочек 10×10×30 мм из магнезиального вяжущего и растворов-затворителей.

Готовят растворы МgCl₂∙6H₂O плотностью 1,05, 1,10 и 1,15 г/см³ и растворы MgSO₄∙7H₂O плотностью 1,10 и 1,15, 1,20 г/см³.

Отвешивают на весах 25 г каустического магнезита. Отмеряют мерным цилиндром раствор-затворитель заданного состава и плотности. С помощью прибора Вика определяют нормальную густоту магнезиального вяжущего, далее определяют сроки схватывания магнезиального вяжущего (при нормальной густоте теста). 

Отвешивают на весах 80 г каустического магнезита. Отмеряют мерным цилиндром количество раствора-затворителя заданного состава и плотности, соответствующего нормальной густоте теста. В чашу помещают навеску вяжущего, вливают отмеренное количество затворителя и быстро перемешивают в течение 1 мин.

Металлическую форму, предварительно смазанную вазелиновым маслом, заполняют полученным тестом, уплотняя его штыкованием. Поверхность образцов зачищают влажным шпателем вровень с краями формы. Образцы оставляют твердеть на воздухе на 7 сут.

Исследование вида и концентрации затворителя на прочность магнезиального вяжущего.

Через 24 ч твердения на воздухе образцы расформовывают, формы чистят и смазывают. Образцы маркируют и оставляют твердеть на воздухе.

По истечении 7 сут твердения на воздухе половину затвердевших образцов (4–6) сушат при 50±5 °С до постоянной массы и испытывают для определения прочности на изгиб и на сжатие. Рассчитывают среднее значение прочности при изгибе и сжатии.

Исследование вида и концентрации затворителя на водостойкость магнезиального вяжущего.

По истечении 7 сут твердения на воздухе оставшиеся образцы (4–6) помещают (вертикально, устанавливая на малое ребро) в кристаллизатор для определения водостойкости.  В кристаллизатор наливают воду в таком количестве, чтобы образцы были погружены в воду на 1/2 их высоты. Образцы оставляют на 30 мин. Далее доливают воду на такой уровень, чтобы она полностью покрывала образцы на 1–2 см. Образцы повторно оставляют на 1 ч. С помощью испытательной машины определяют прочность при изгибе и при сжатии образцов. Рассчитывают среднее значение прочности при изгибе и сжатии, а также коэффициент размягчения затвердевшего гипса по формуле 8.

Материалы и оборудование

Магнезиальное вяжущее (каустический магнезит); растворы MgCl₂ и MgSO₄ для затворения; весы технические, точность взвешивания 0,005 г; мерный цилиндр; набор ареометров; фарфоровая чашка для приготовления теста; прибор Вика; металлическая форма; кристаллизатор с водой; разрывная машина.

Форма записи результатов

Вид исследуемого магнезиального вяжущего –

Вид и плотность раствора - затворителя –

Нормальная густота –

Сроки схватывания –

Дата формования –

Продолжительность хранения образцов до помещения их в воду – 

Продолжительность нахождения в воде –

Результаты определения водостойкости сводят в табл. 16. По итогам определения нормальной густоты, сроков схватывания магнезиального вяжущего, прочности при изгибе и сжатии образцов-балочек, коэффициента размягчения сводят все данные в единую таблицу в порядке увеличения концентрации каждой из добавок (табл. 17) и делают вывод о влиянии вида и концентрации раствора-затворителя на строительно-технические свойства магнезиального вяжущего.

Таблица 16. Определение водостойкости затвердевшего гипса

№	Вид и концентра-ция раствора затворителя	Прочность образцов, МПа				Водостойкость
		высушенных при 50±5 °С		насыщенных водой
		Rизг	Rсж	Rизг	Rсж
1
2
3
4
5
6
		Rизг±ΔR, ε	Rсж±ΔR, ε	Rизг±ΔR, ε	Rсж±ΔR, ε

Таблица 17. Строительно-технические свойства гипсового вяжущего

№	ФИО	Вид и концентра-ция раствора затворителя	НГ, %	Сроки схва-тывания, мин		Прочность образцов, МПа				Kр изг	Kр сж
				нач.	кон.	высушенных при 50±5 °С		насыщенных водой
1		МgCl2∙6H2O 1,05 г/см3				Rизг±ΔR, ε	Rсж±ΔR, ε	Rизг±ΔR, ε	Rсж±ΔR, ε
2		МgCl2∙6H2O 1,10 г/см3
3		МgCl2∙6H2O 1,15 г/см3
4		MgSO4∙7H2O 1,10 г/см3
5		MgSO4∙7H2O 1,15 г/см3
6		MgSO4∙7H2O 1,20 г/см3

Выводы:

________________________________________________________________________________