ПРОЧНОСТЬ И ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЧНОСТЬ
Методика испытания полуводного гипса при определении его прочности, установленная ГОСТ 125-41, не позволяет сравнивать результаты испытаний, полученных в различных лабораториях и даже в одной лаборатории, но произведенных в различное время года.
В ГОСТ сказано: «...спустя 2 часа образцы освобождаются от формы и помещаются на открытые полки в сухом и теплом помещении. На полках образцы ставят на ребро на расстоянии друг от друга, равном длине образца. Выражение «в теплом сухом помещении» достаточно неопределенно, поэтому оно понимается в каждом отдельном случае субъективно и большей частью в зависимости от обстоятельств и условий лаборатории. После выдерживания в течение 7 суток образцы разрываются или раздавливаются независимо от количества влаги в них содержащейся. Разная влажность образца оказывает влияние на его прочность. Это обстоятельство учитывается обычно недостаточно; поэтому и результаты исследований не являются «безупречными и сравнимыми друг с другом при отсутствии данных о влажности. В технических условиях ТУ 33-44 внесено допол - ш^елыгое указание температурного режима в помещении (от + 15 до +20°С), однако и эта поправка не полностью отождествляет результаты испытаний различных лабораторий.
На основании приведенных выше соображений автор в своих исследованиях прочности гипса придерживался только двух видов испытаний: 1) через 3 часа после затворения и 2) после высушивания образцов до постоянного веса в сушильном шкафу при температуре +45—50°. Только при этих условиях получаются образцы с постоянными показателями прочности для одного и того же гипса независимо от окружающей среды и времени года.
Влияние водогипсового отношения на прочность. Только после установления вполне достоверной методики испытаний для всех видов полуводного гипса можно было. приступить к изучению влияния водогипсового отношения на прочность гипсовых кубиков размером 7,07X7,07X7,07 см и стандартных восьмерок. Для исследования были приняты шесть различных "гипсов, из которых четыре (два высокопрочных и два: обычных) гипса были исследованы автором, а регенерированный и высокопрочный дополнительно были исследованы канд. техн. наук Н. В. Лоба - чевым.
Высокопрочный гипс был получен с установки Моспром- строя в Вешняках и с завода «Строй дета ль» в Москве, где высокопрочный гипс производился по методу самозапаривания.
Высокопрочный гипс выбиралря разной активности при одинаковой нормальной густоте; при повышенной нормальной густоте активность гипса должна быть. наименьшей. При этом условии гораздо отчетливей можно установить разницу в поведении различных гипсов.
Гипс строительный был принят с примерно одинаковой нормальной густотой, но с резко разнящейся активностью '(см/, табл. 7). Гипс был получен с Московского гипсового (Даниловского) завода, где он производился в варочных котлах.
Гипс регенерированный был получен путем обработки гид- ратированного гипса в аппаратах самозапаривания. В качестве сырья использовались отходы стекольного завода, где обычный строительный гипс затворялся для производственных нужд. В этих отходах двуводного гипса (вторичного происхождения) имелась незначительная примесь карборунда, которая влияния на свойства гипса не оказывала.
Приготовление образцов (кубиков) производилось по единой методике, установленной в ТУ 33-44 на гипс строительный высокопрочный.
Изготовленные кубики из смеси гипса с водой пооде распалубки помещались в сушильный шкаф, где и хранились до получения ими постоянного веса.
Высушенные образцы проходили испытание на сжатие. Результаты испытаний приведены в табл. 7. Образцы для испытания на растяжение (восьмерки) изготовлялись только для трех видов шпса и в меньших количествах, что было вызвано малой пропускной способностью сушильного шкафа.
Таблица 7
|
Продолжение табл. 7 |
Водогипсовое отношение
|
Таблица 8 |
Изменение прочности на растяжение при различных В/Г
|
При рассмотрении данных табл. 7 можно установить исключительную закономерность в изменении прочности от изменения водогипсового отношения. Обрабатывая полученные результаты математически—путем составления уравнений и совместно
го их решения способом наименьших квадратов, находим зависимость, выражающуюся формулой:
ГВ'
Где R, — предел прочности образца в кг/см2
(7) |
А—показатель степени в данном случае для высокопрочного гипса равен 137. Устанавливая зависимость между прочностью образца и соответствующего ему гипсоводного отношения, получаем прямолинейную зависимость, выраженную формулой:
ДГ = Л' в
-0,5
/
Кривые, представленные на рис. 10 и 11, иллюстрируют точность совпадения экспериментальных точек с кривыми, построенными по точкам, полученным в результате решения уравнений. Такая точность совпадений прочности расчетной с экс-
Рис. 10. Влияние В/Г на прочность образцов |
/7=55,/V |
!------ —1----------- Г--------- 1— • Самозапарачм N=0,16. /}=№# * Самсзапарочн. Ы*0,Ч6, /1^206 + СамозопарочнЛ-0,13,Л'Г32 О Регенериров самозапарочн » Строительный гипс N=0,6Z;A'B5 ь Строительный еипс N-0,65,Й=37 |
45 оз (J 1.7 г,! 15 23 W Рис. 11. Влияние Г/Z) на прочность образцов
Перименталыгой, как показала более чем трехлетняя практика - применения формул, имеет место и в производстве; этим бесспорно доказывается правильность учета нормальной густоты,, полученной при определении активности гипса в предложенных формулах.
Таким образом, экспериментально и практически подтверждены предыдущие рассуждения (см. стр. 43—52) о применимости к гипсовым вяжущим существующих положений для цементных вяжущих, но обязательно с введением поправки, учитывающей нормальную густоту.
Установив принципиально зависимость прочности вяжущего, получаемого в результате смеси порошка полуводного гипса с водой, и выяснив влияние их количественных соотношений на качество получаемого гипсового камня [формулы (6) и (7)], можно не только проектировать составы для получения гипсового камня заданной прочности, но и предъявить требования к технологии при производстве полуводного гипса.
• Свмааапорочн N=0,16, Д-Г6« * СсмозапсрочпN=0,16, Д'20Ь ♦ Ссмозапарачн. N'0,49, Д-!3? О PezenepupoQ ссмозопарочн Л/-0.55, A=IZ6 ▼ Строительный еипс N=0.61 ь Строительный гипс N=0.65 .А=37 / |
Основные требования к повышению качества полуводного гипса, вытекающие из рассмотрения формулы (6), в общем сводятся к повышению активйвсти гипса без снижения нормальной густоты гипса и при повышении его удельного веса. Последнее требование вытекает из рассмотрения степенного показателя а, который для цементов равен ~ 1,5, для высокопрочного гипса ~ 1,9 и для обычного строительного гипса он выше 2,0.