1. EESMÄRK Töös oli vaja määrata kipssideaine jahvatuspeensus, kipsitaigna normaalkonsistents, kipsitaigna tardumisaeg ja painde- ning survetugevus. 2. KATSETATAVAD MATERJALID Katsetavaks ehitusmaterjaliks oli ehituskips. 3. KASUTATUD TÖÖVAHENDID Töös kasutati järgnevaid töövahendeid: - Sõel avaga 0,2x0,2mm; - Kipsitaigna valmistamiseks visplid, elastne kauss, spaatlid, pahtlilabidad, erinevad anumad ja vahendid hõlbustamaks kipsitaigna segamist ja valamist; - Suttardi viskosimeeter; - Vicat' aparaat; - Prismalisedmetallvormid;
Üliõpilane: Toomas Rand Matrikkel: 051463 Rühm: EAEI 32 Juhendaja: T.Tuisk Töö tehtud: Esitatud: Kaitstud: Töö eesmärk: Kipsi jahvatuspeensuse, normaalkonsistentsi, tardumisaegade, survetugevuse ja paindetugevuse määramine. Leitud tulemuste põhjal on võimalik iseloomustada materjali ja selle omadusi. Katese metoodika. 1. Jahvatuspeensuse määramine Õppejõu poolt öeldud andmete põhjal leiti kipsi jahvatuspeensus. Kipsi jahvutuspeenus määratakse sõelumise teel sõelal nr. 2, avaga 0,2 x 0,2 mm. Sõelumine loetakse lõpetatuks, kui käsitsi sõelumisel läbib 1 minuti jooksul sõela vähem kui 0,005 g materjali. Jahvatuspeensust väljendab sõelale jäänud materjali hulk (%-des) sõelumiseks võetud esialgsest massist. Kipsi esialgne mass: 50g, kipsi jääk sõelale nr 02: 2,8g. Jahvatuspeensus p = 2,8 / 50 * 100 = 5,6 %
Töö nimetus: Kipssideainete katsetamine Üliõpilane: Toomas Rand Matrikkel: 051463 Rühm: EAEI 32 Juhendaja: T.Tuisk Töö tehtud: Esitatud: Kaitstud: 1. Töö eesmärk: Kipsi jahvatuspeensuse, normaalkonsistentsi, tardumisaegade, survetugevuse ja paindetugevuse määramine. Leitud tulemuste põhjal on võimalik iseloomustada materjali ja selle omadusi. 2.Töö käik 2.1. Jahvatuspeensuse määramine Õppejõu poolt öeldud andmete põhjal leiti kipsi jahvatuspeensus. Jahvatuspeensust väljendab sõelale jäänud materjali hulk (%-des) sõelumiseks võetud esialgsest massist. Kipsi esialgne mass: 45g, kipsi jääk sõelale: 5g. Peensus p = 5 / 45 * 100 = 11,1 % 2.2. Kipsitaigna normaalkonsistentsi määramine (Tabel 1) Segati teatud veesisaldusega kipsitaigen, see asetati silidrisse ning silindri tõstmisel vajus see alusele. Seejärel mõõdeti laiali vajunud kipsitaigna diameeter.
(a) 3. Kasutatud töövahendid kaal materjali kaalumiseks, erinevad (mõõte)anumad vee mõõtmiseks ja kipsisegu valmistamiseks, sõel nr. 02 kipsi sõelumiseks, Suttardi viskosimeeter kipsitaigna normaalkonsistentsi määramiseks, Vicat' aparaat kipsitaigna tardumisaja määramiseks, vormid proovikehade valmistamiseks, hüdrauliline press paindetugevuse ja survetugevuse määramiseks. 4. Katsemetoodika 4.1 Jahvatuspeensuse määramine Kipsi jahvatuspeensus määratakse sõelumise teel sõelal nr. 02, avaga 0,2 x 0,2 mm. Kipsist kaalutakse proov 50 g ning asetatakse sõelale nr. 02. Algselt sõelutakse mehaaniliselt 5 minutit ning seejärel käsitsi. Jahvatuspeensust väljendab sõelale jäänud materjali hulk %-des sõelumiseks võetud esialgsest massist. Lõpptulemus antakse kahe katse aritmeetilise keskmisena, täpsusega 0,1% Valem 1. JP = ( Mj / M ) * 100% JP jahvatuspeensus [%], Mj mass sõelal [g], M katseproovi mass [g] 4
l- tugedevaheline kaugus, [cm] b- proovikeha laius, [cm] h- proovikeha kõrgus, [cm] k- ülemineku koefitsient 4.5 Survetugevuse leidmine Survetugevus arvutatakse valemiga: = k FP (Valem 2) 0 Kus, Rs- survetugevus, [N/ mm2 ] P- purustatad jõud, [kgf] F 0 - survepindala [ mm2 ] k- ülemineku koefitsient 5. Tulemused 5.1 Jahvatuspeensuse määramine. Kipsi kaalutis: 50 g Jääk sõelal: 4,49 g Jahvatuspeensus: 8,98% 5.2 Kipstaigna normaalkonsistentsi määramine. Kipsi kaalutis: 300 g Tabel 1. Normaalkonsistentsi määramine Katse nr. Vee hulk, % kipsi massist Taignakoogi diameeter [cm] 1. 45,66 15,38 2. 46,36 19,15 3. 46,03 19,6
- S6el ayaga0,2x0,2mm, p6hi - Kipsitaigna valmistamiseks visplid, elastne kauss, spaatlid, pahtlilabidad, erinevad anumad ja vahendid hOlbastamaks kipsitaigna segamist ja valamist - Suttardiviskosimeeter - Vicat'aparaat - Prismalisedmetallvormid - Paindeseade - Hiidrauliline press - Elektrooniline kaal - tlpsus 0,1 g 4. Katsemetoodikad 4.1. Jahvatuspeensuse mli5ramine Kipsi jahvatuspeensus mii?iratakse s6elumise teel s6elal nr 02, millel ava 0,2 x 0,2 mm. Kipsist kaalutakse proov 50 g ning asetatakse s6elale nr 02, s6elumine sooritatakse k[sitsi. Sdelumine loetakse ldpetatuks, kui s6elumisel l6bib 1 minuti jooksul s6ela viihem kui 0,05 g materjali. Jahvatuspeensust v6ljendab sOelale jaiinud materjali hulk (%-des) soelumiseki vdetud esialgsest massist. L6pptulemus antakse kahe katse aritmeetilise keskmisena, tiipsusega 0,lYo. Katsetulemused ndidatakse punlois 5. I .
3. Kasutatud töövahendid Sõel, vispel, Suttardi viskosimeeter, stopper, nõud, Vicat' aparaat, kuivatuskapp, paindeseade, hüdrauliline press 4. Katsemetoodikad 4.1. Jahvatuspeensuse määramine Kipsi jahvatuspeenus määratakse sõelumise teel. Selleks kaalutakse 50 grammi kipsi ning sõelutakse seda mehaaniliselt sõelal avaga 0,2x0,2 mm. Sõelumine loetakse lõpetatuks, kui käsitsi sõelumisel läbib 1 minuti jooksul sõela vähem kui 0,05 grammi materjali. Jahvatuspeensus väljendab sõelale jäänud kipsi ja kogu kipsi massi suhet. Tulemus antakse 2 katse aritmeetilise keskmisena. 4.2. Normaalkonsistentsi määramine Kipsitaigen on saavutanud normaalkonsistentsi, kui Suttardi viskoosmeetril jääb pärast silindri ülestõstmist koogike piiridesse 180±0,5 cm. Normaalkonsistents väljendatakse veehulgaga (%) kipsi massi suhtes. Nõusse valatakse kindel kogus (40-70% kipsi massist) vett. Seejärel kallatakse sinna peale 300 grammi kipsi 2-5 sekundi jooksul
5. TULEMUSED 5.1. Jahvatuspeenuse määramine Katse Keskmine Kipsi kaalutis: 50 g; 1 Kipsi kaalutis [g] 50 50 Jääk sõelal nr. 02: 6 g – see on 12 % kaalutud Jahvatuspeensus (jääk massist. 12 12 sõelal) [%] 5.2. Kipsitaigna normaalkonsistentsi määramine. Kipsi kaalutis 300 g. . Vee hulk, Taignakoogi Katse % kipsi diameeter, nr.
001-12 toatemperatuuril 9000 5,63 001-03 11 000 6,88 001-13 11 000 6,88 6 JÄRELDUSED Kipsi jahvatuspeenus on oluline sideaine ja vee reageerimise aktiivse reaktsioonipinna tagamise seisukohalt ja segu plastsuse vajalike väärtuse saavutamise seisukohalt [1]. Kõrge jahvatuspeensus tähendab suuremat tugevust. Kipsi jahvatuspeenuse määramiseks võetud 50 grammist kipsist jäi sõelumise lõpul jääk sõelale keskmisena 4,8 g, kipsi jahvatuspeenus on seega 9,6 % (kipsi esialgsest massist). Kipsi võib lugeda eriti peeneks materjal. Kips sõeluti mehaanilisel teel ja sõelaga nr 02. Kipsitaigna normaalkonsistentsi määramisel saadi kuuendal katsel soovitud tulemus – taignakoogi diameetriks tuli 175 mm, kui vee hulk kipsi massist (200g) oli 48,5 %.
Vispel ja segamisnõu (kummipall) Õlitatud vorm kipsi vormimiseks Sõel avaga 0,2x0,2 mm Suttardi viskosimeeter normaalkonsistentsi määramiseks Vicat’ aparaat tardumisaegade määramiseks Paindeseade paindetugevuse määramiseks Kuivatuskapp proovikehade kuivatamiseks Ahi 60° proovikehade kuivatamiseks Hüdrauliline press survetugevuse määramiseks 4. KATSEMETOODIKA 4.1. Jahvatuspeensuse Määramine Kipsi jahvatuspeensus määrati sõelumise teel, kasutati sõela avaga 0,2x0,2 mm. Esiteks kips kuivatatakse 40±2°C juures püsiva massini ning sellest kaalutakse proov 50 g. Seejärel kips sõelutakse. Sõelumist jätkatakse senikaua kuni 1 min jooksul ei läbi sõela rohkem kui 0,4 g kipsi. Sõelutakse veel 3 minutit, siis pühitakse sõelale sõela raami sisekülgedele jäänud kips. Sõelutakse edasi. Sõelumine loetakse lõpetatuks, kui käsitsi sõelumisel läbib 1 minuti jooksul
jahvatamata liiv), aktiivsed mineraalsed koostisosad (seovad lupja, parandavad korrosioonikindlust, veepüsivust jt. omadusi kütuse tuhad, räbud, põletatud savid), orgaanilised lisandid (tardumist ja kivinemist reguleerivad ning jahvatamist hõlbustavad jm. lisandid). Omadused ja vastavuskriteeriumid: keemilised omadused, veevajadus, tardumine, kivistumine, eksotermia (soojuse eraldumine), mahumuutuse ühtlus, hügroskoopsus, jahvatuspeensus. Õhksideained: Kips- ja anhüdriitsideained: saadakse looduslikust kipsist. Tootmine: tooraine kuivatamine, jahvatamine, kuumutamine. Veega segamisel tardub ja kivistub (u 40min). Mida rohkem vett, seda nõrgem ja suurem poorsus. Kasut.: vaheseinaplaadid, paneelid, kipsplaadid, mörtides, pahtlites, krohvides. Õhklubi: valmistatakse kustutamata tükklubjana, jahvatatud lubjana ja kustutatud lubja pulbrina. Saamiseks põletatakse lubjakivi kriiti allpool paakumis to. Tootmine:
Lobri suunatakse lobribasseini. 31. Kuiva menetluse puhul lubimergel lihtsalt purustatakse sobiva suurusega tükkideks. 32. Tsemendi põletamine toimub pöördahjudes temp 1400C. 33. Klinkri jahvatamine jahutatud klinker ladustatakse ja jahvatatakse seejärel peenjahvatusseadmes ja lisatakse kipsi. Veskist saadud tsement on väga peenike pulber. 34. 22. Portlandtsemendi omadused (mahupüsivus, jahvatuspeensus, tugevusklass) ja tsemendi 35. kasutamine 1. MAHUPÜSIVUS tsemendi omadus tardumisel ja kivistumisel mitte muuta oma mahtu, praguneda ega deformeeruda. Mahumuutus peab olema lubatavates piirides. Kuivas keskkonnas kivistudes tsement pisut kahaneb. 2. JAHVATUSPEENSUS mõjutab tsemendi kvaliteeti suurel määral. Mida peenem on tsement, seda aktiivsemalt kulgevad tardumus- ja kivistumisreaktsioonid. 3
termilise ja mehaanilise aktiviseerimise tulemusel. Mineraalsed sideained on pulbritaolised materjalid, peamiselt kasutatakse betoonide ja mörtide valmistamisel. • Tootmine – Vajaliku koostisega lähteaine ettevalmistamine, lähteaine terminline töötlemine või põleamine, põletamisel saadud produkti jahvatamine. • Keemilised omadused – kuumutuskadu,lahustumatu jääk ning kahjulike ühendite sisaldus. Jahvatuspeensus peab tagama sideaine ja vee reageerimiseks küllalt suure terade summaarse eripinna. Tardumine füüsikalis – keemiline protsesside faas, kus sideaine taigen kaotab plastsust, omamata seejuures nimetamisväärset tugevust. • Füüsikalis-mehaanilised omadused – Kivistumine – tardumise vahetu jääk ja faas,kus tehiskivi saavutab oma tugevuse. Sideaine aktiivsus - tugevuse kasvu kulg ehk tugevus teatud vanusel
Jahvatusprotsess on tsemendi tootmisel põletuse kõrval kõige energiamahukam protsess. Tsement jahvatatakse eripinnani 300...500m2/kg. Sealjuures on oluline teada, et mida peenemaks neis piirides on jahvatatud tsement, seda suurem on tema tugevus. Teisalt aga suurendab peenem jahvatus energiakulu jahvatusel. Veskist saadud tsement on väga peenike pulber, keskmise tera jämedusega 15...20 mikromeetrit. 20. Portlandtsemendi omadused (tardumine, mahupüsivus, jahvatuspeensus, tugevusklass) ja tsemendi kasutamine PORTLANDTSEMENDI OMADUSED Tardumisel eristatakse kaht ajamomenti tardumise algust ja lõppu. Tsemendi tardumine ei tohi alata enne 45 minutit ja peab lõppema hiljemalt 12 tunniga. Keskmise tsemendi tardumise algus on 1...2 tundi ja lõpp 5...8 tundi. Tardumisaegadest sõltub, kui kaua tsementsegud on kasutamiskõlbulikud. Tsemendi tardumisaegu kontrollitakse sarnaselt kipsiga (Vica seadme abil).
kipsitaignatardumisaegade miiiiramine,painde-ja swvetugense miiitamine, vordlus toakuivadeja kuivatuskapiskuivararudp'roovikehadesurvetugevuse vahel. 2. Katsetatavadmaterjalid Ehituskips 3. Kasutatavadseadmedja vahendid S6el avaga0,2 x 0,2 mnl, Suttardiviskosimeeter,Vicat' apamat,paindeseade, terasplaadid,hiidrautiline prcss,kaal tllpsusega0,1 g segaois-ja kaalumisn6udning segamis-ja kaalumisvahendid,nuga" 4. Tti6 kaik meaiamine 4.1Jahvatuspeensuse Kipsi jahvatuspeensus miidrataksesdelumiseteel. S6el on avaga0,2x 0,2 tnm. Sdelumisekskaalutakse50gkipsi ja sdelutaksekasitsi. Sdelunine loetakselopetatuks,kui s6elumiselliibib iihe minuti jooksul s6elavihem kui 0,059materjali, seeon umbeskolm minutit. Jahvatuspeensust valjendabsdelalejiiinud materjali hulk gotsentides s6elumiseksvdetudesialgsestkipsi massist L6ppirlemus mtaksekahkatsearitmeetilise keskmisen4tilpsusega0,1o/o- Jahvatuspeensuse m:iihamisetulemusdon toodudpuoktis 5.1.
..2 tundi ja lõpp 5...8 tundi. Tsemendi tardumine ei tohi alata enne 40 minutit ja peab lõppema 8 tunniga. Nõrgema tsemendi puhul on ajavahe 1...10 tundi. Mahupüsivus Mahupüsivuse all mõeldakse tsemendi omadust tardumisel ja kivistumisel mitte muuta oma mahtu, mitte praguneda, mitte deformeeruda. Täiesti mahupüsivaid tsemente ei ole olemas. Kuivas keskkonnas kivistudes tsement pisut kahaneb. Vees tsement ei kahane, mõnikord tsement vees isegi paisub. Jahvatuspeensus Jahvatuspeensus mõjutab oluliselt tsemendi kvaliteeti. Mida peenem on tsement, seda paremini see tardub ja kivistub. Tsemendi tugevusklass Tugevusklass on tsemendi kvaliteedi tähtsaim näitaja. See näitab tsemendist, liivast ja veest valmistatud proovikeha keskmist survetugevust (N/mm²) peale 28 päeva normaaltingimustes kivistumist. 98 7.9. Portlandtsemendi kasutamine
annaabi.ee 
