ГОСТ 310.4-81 (1992)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЦЕМЕНТЫ.

МЕТОДЫОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ И СЖАТИИ

ГОСТ 310.4-81


ИЗДАТЕЛЬСТВОСТАНДАРТОВ

МОСКВА


ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЦЕМЕНТЫ

Методы определения предела прочности ГОСТ

при изгибе и сжатии310.4-81

Cements.Methods of bending and compression strengthdetermination

Дата введения 01.07.83


Настоящийстандарт распространяется на все виды цементов и устанавливает методыиспытаний их для определения предела прочности при изгибе и сжатии.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

1. АППАРАТУРА

Мешалкадля перемешивания цементного раствора.

Чашаи лопатка.

Встряхивающийстолик и форма-конус.

Штыковка.

Формыдля изготовления образцов-балочек.

Насадкак формам.

Вибрационнаяплощадка.

Прибордля испытания на изгиб образцов-балочек.

Прессдля определения предела прочности при сжатии.

Пластинкидля передачи нагрузки.

Пропарочнаякамера.

1.1.Мешалка для перемешивания цементного раствора

la.Для перемешивания цементного раствора применяют лопастнуюмешалку. Ее схема, взаимное расположение, размеры и предельныеотклонения размеров лопастей и чаши приведены на черт. 1а.

Всистему лопастей сходят две активные (ведущая и ведомая) и однапассивная (лопасть-скребок). Все три лопасти совершают планетарноевращение относительно оси чаши, а активные лопасти, кроме того,вращаются вокруг собственных осей во встречных направлениях.

Частотавращения лопастей составляет, об/мин:

-планетарного. . . . . . . . . 40±2

-осевого:

ведущей лопасти . . . . . . 80±4

ведомой лопасти . . . . . 160±8.

Лопасть-скребокдолжна соприкасаться с поверхностью чаши.

Рабочиечасти лопастей могут быть защищены сменными протекторами, вкачестве которых используют трубки из резины или других эластичных,износостойких и коррозионно-стойких в среде цементного раствораматериалов.

Дляперемешивания цементного раствора допускается применятьбегунковую мешалку.

Схемабегунковой мешалки, основные размеры и их предельные отклоненияприведены на черт. 1.


Схемамешалки для перемешивания цементного раствора


_____________

*Предельно допустимый размер при износе.

1- чаша; 2 - ведомая лопасть; 3 - ведущая лопасть;

4-лопасть-скребок

Черт.1а

Мешалкадля перемешивания цементного раствора

_____________

* 7мм при износе.

1- основание; 2 - чаша; 3 - ось чаши; 4 - осьбегунка; 5 -бегунок

Черт.1


Массадеталей мешалки, допустимые отклонения при изготовлении и износедолжны соответствовать указанным в таблице.


кг

Наименованиедетали

Номинальнаямасса

Предельнаямасса, допускаемая при изготовлении

Предельнаямасса, допускаемая при износе, не менее



не более

не менее


1. Бегунок сшестеренкой без оси

19,1

19,4

19,1

18,5

2. Бегунок сшестеренкой и осью

21,5

22,0

21,5

20,9


Числооборотов чаши в минуту должно быть 8±0,5, а валика мешалки72±5. Число оборотов чаши мешалки при перемешиваниикаждой пробы должно быть 20, после чего мешалка автоматическиотключается.

1.2.Чаша и лопатка - по ГОСТ 310.3 - (при использовании бегунковоймешалки).

1.1,1.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

1.3.Встряхивающий столик и форма-конус

Конструкциястолика должна обеспечивать плавный без перекосов подъемподвижной части на высоту (10±0,5) мм и ее свободное падение сэтой высоты до удара о неподвижную преграду. Масса перемещающейсячасти столика должна быть (3500±100) г при изготовлении.

Числовстряхиваний за рабочий цикл определения расплыва должно составлять30 с периодичностью одно встряхивание в секунду.

Примерконструкции столика приведен на черт. 2. При помощи кулачка 1,получающего движение от привода, перемещающаяся часть, состоящаяиз диска 2 и штока 3, поднимается на заданную высоту изатем совершает свободное падение до удара о неподвижнуюпреграду -станину 4. Диск 2 должен быть выполнен изкоррозионно-стойкого металла со шлифованной рабочей поверхностью.

Столикдолжен быть установлен горизонтально и закреплен на фундаментелибо на металлической плите массой не менее 30 кг.Негоризонтальность рабочей поверхности диска столика не должнапревышать 1 мм на диаметр 200 мм.

Форум-конусс центрирующим устройством 5, обеспечивающим точную установкуформы на диске столика и предохраняющим ее от смещения впроцессе штыкования раствора, и насадку 6 изготовляют изкоррозионно-стойких материалов; их основные размеры приведены начерт. 2.

Эксцентриситетустановки формы-конуса с центрирующим устройствомотносительно оси столика не должен быть более 1 мм приизготовлении.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1, 2).

1.4.Штыковка (черт. 3) для уплотнения раствора в форме-конусе должнабыть изготовлена из стали с твердостью не менее 45 НRСэ.

Массаштыковки составляет (350±20) г.

Рукояткурекомендуется изготовлять из неметаллического малогигроскопичногоматериала.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).


Встряхивающийстолик и форма-конус

___________

* Дляиспытания цемента с расплывом конуса более 200 мм применяют дискдиаметром 300 мм. Указанный допуск - для изготовления.

1- кулачок; 2 - диск; 3 - шток; 4 - станина; 5- форма-конус с центрирующим устройством; 6 -насадка

Черт.2


Штыковка

1- стержень; 2 - рукоятка

Черт.3


Формыдля изготовления образцов-балочек

____________

*Допуск для изготовления формы.

Черт.4


1.5.Разъемные формы для образцов-балочек (черт. 4) изготовляют изматериалов, удовлетворяющих условиям их эксплуатации и обеспечивающихжесткость форм и стабильность размеров образцов.

Продольныеи поперечные стенки формы должны при закреплении плотноприлегать друг к другу и к поддону, не допуская при изготовленииобразцов вытекания воды из формы.

Пределыдопускаемого износа стенок форм не более 0,2 мм по ширине и высоте.

(Измененнаяредакция Изм. № 1, 2).

1.5.1.Устройства, используемые для разъема и чистки форм, должныобеспечивать выполнение соответствующей операции без поврежденияобразцов и деталей формы.

1.6.Насадка к формам балочек (черт. 5) должна обеспечивать плотноеприжатие стенок формы к ее основанию и формы в целой к столувибрационной площадки.


Насадкак формам балочек

Черт.5


(Измененнаяредакция, Изм. № 1, 2).

Окнонасадки по размерам должно соответствовать внутреннему контуруформы.

Допускаетсяприменять насадку с разделительными перегородками.

1.7.Вибрационная площадка для уплотнения цементного раствора вформах балочек должна иметь вертикальные колебания с амплитудой(0,35±0,03) мм, частотой колебаний 3000-200 вминуту и быть укомплектована реле времени.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).


Схема расположенияобразца на опорных элементах

Черт.6


1.8.Прибор для испытания на изгиб

Дляиспытания образцов балочек на изгиб могут быть использованыприборы любой конструкции, удовлетворяющие следующимтребованиям.

Средняяскорость нарастания испытательной нагрузки на образец должнабыть (0,05±0,01) кН/с [0,12±0,02)МПа/с в пересчете на единицу площади приведенного сечениябалочки]. Захват для установки образца должен быть снабженцилиндрическими элементами, изготовленными, из стали твердостью 56...61 HRCэ.

Нижниеопорные элементы должны иметь возможность поворота относительногоризонтальной оси, лежащей на нижней опорной плоскости образцаи являющейся осью ее продольной симметрии.

Схемарасположения образца на опорных элементах, их форма, размеры ивзаимное расположение приведены на черт. 6.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1,2).

1.9.Для определения предела прочности образцов при сжатии могут бытьиспользованы прессы, любой конструкции с предельной нагрузкой до 500кН, удовлетворяющие техническим требованиям ГОСТ 28840 иобеспечивающие нагружение образца в режиме чистого сжатия.

Длякомпенсации пространственной непараллельности опорных гранейобразца пресс должен иметь подвижную шаровую опору. Допускаетсяприменять шаровые опоры любой конструкции, обеспечивающейвозможность проведения поверки пресса. Пресс должен быть снабженприспособлением для центрированной установки нажимных пластинок,передающих нагрузку на образец.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

1.9.1.(Исключен, Изм. № 1).

1.10.Нажимные пластиной для передачи нагрузки на половинкиобразцов-балочек должны быть изготовлены из стали твердостью56 ...61 НRСэ.Форма и размеры пластинки приведены на черт. 7.

Пластинки для передачи нагрузки на половинки

образцов-балочек

Черт.7


Приналичии приспособлений, обеспечивающих фиксацию пластинок наверхней и нижней опорных плитах пресса в отцентрированном исовпадающем при прижиме по периметру рабочих плоскостей положении, ихдопускается изготовлять без упоров. При этом взаимное смещениевертикальных граней пластин не должно быть более 0,5 мм, а нарасстоянии 3+1,5 мм от одной из торцевых граней нижней иливерхней пластинки должен находиться упор, определяющий положениебалочки и не препятствующий деформациям образца при испытании.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1,2).

1.11.Конструкция пропарочной камеры должна обеспечивать создание вней среды насыщенного пара заданной температуры.

1.12.Порядок поверки аппаратуры приведен в приложении 2.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

2.1.Определение консистенции цементного раствора

2.1.1.Для определения консистенции цементного раствора отвешивают 1500г нормального песка по ГОСТ 6139, 500 г и 200 гводы (В/Ц=0,40). Компоненты загружают в предварительнопротертую влажной тканью чашу лопастной мешалки вследующей последовательности: песок, вода, цемент. Чашуустанавливают на мешалку и производят перемешивание в течение(120±10) с.

Прииспользовании бегунковой мешалки отвешенные песок и цемент высыпают впредварительно протертую мокрой тканью сферическую чашу, перемешиваютцемент с песком лопатой в течение 1 мин.

Затемв центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее воду в количестве200 г (В/Ц=0,40), дают воде впитаться в течение 0,5 мин иперемешивают смесь в течение 1 мин.

2.1.1.1.При применении бегунковой мешалки допускается перемешиватьцемент и песок до и после приливания воды в мешалках,обеспечивающих хорошее перемешивание раствора и не изменяющихзерновой состав песка.

2.1.2.При применении бегунковой мешалки раствор переносят в предварительнопротертую мокрой тканью чашу мешалки и перемешивают в последнейв течение 2,5 мин (20 оборотов чаши мешалки).

2.1.3.Форму-конус с центрирующим устройством устанавливают на дисквстряхивающего столика. Внутреннюю поверхность конуса и дискстолика перед испытанием протирают влажной тканью.

2.1.1-2.1.3.(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.1.4.По окончании перемешивания заполняют раствором форму-конус наполовину высоты и уплотняют 15 штыкованиями металлическойштыковкой. Затем наполняют конус раствором с небольшим избыткоми штыкуют 10 раз.

Послеуплотнения верхнего слоя избыток раствора удаляют ножом,расположенным под небольшим углом к торцевой поверхности конуса,заглаживая с нажимом раствор вровень с краями конуса, затем конусснимают в вертикальном направлении. Нож предварительно протираютвлажной тканью.

(Измененнаяредакция, Изм.№ 1).

2.1.5.Раствор встряхивают на столике 30 раз за (30±5) с, после чегоштангенциркулем измеряют диаметр конуса по нижнему основанию и двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение.Расплыв конуса с В/Ц=0,40 должен быть в пределах 106-115 мм. Еслирасплыв конуса окажется менее 106 мм, количество воды увеличивают дляполучения расплыва конуса 106-108 мм. Если расплыв конуса окажетсяболее 115 мм, количество воды уменьшают для получения расплыва конуса113-115 мм.

Водоцементноеотношение, полученное при достижении расплыва конуса 106-115 мм,принимают для проведения дальнейших испытаний.

2.2.Определение предела прочности при изгибе и сжатии

2.2.1.Непосредственно перед изготовлением образцов внутреннююповерхность стенок форм и поддона слегка смазывают машинным маслом.Стыки наружных стенок друг с другом и с поддоном формы промазываюттонким слоем солидола или другой густой смазки.

Насобранную форму устанавливают насадку и промазывают снаружи густойсмазкой стык между формой и насадкой.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

2.2.2.Для определения прочностных характеристик цементов изготавливаютобразцы-балочки из цементного раствора, приготовленного какуказано в пп. 2.1.1 и 2.1.2, с В/Ц=0,40 и консистенцией,характеризуемой расплывом конуса 106-115 мм. Если приВ/Ц=0,40 расплыв конуса менее 106 или более 115 мм, образцыизготовляют при водоцементном отношении, определенном по п.2.1.5.

2.2.3.Для каждого установленного срока испытаний изготовляют по триобразца (одна форма).

2.2.4.Для уплотнения, раствора форму балочек с насадкой, подготовленную поп. 2.2.1, закрепляют в центре виброплощадки, плотно прижимая ее кплите. Допускается устанавливать две формы, симметричнорасположенные относительно центра виброплощадки, при условииодновременного их заполнения.

Формупо высоте наполняют приблизительно на 1 см раствором и включаютвибрационную площадку. В течение первых 2 мин вибрации все три гнездаформы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. Поистечении 3 мин от начала вибрации виброплощадку отключают. Формуснимают с виброплощадки и избыток раствора удаляют ножомрасположенным под небольшим углом к поверхности укладки, заглаживая,с нажимом раствор вровень с краями формы. Образцы маркируют. Ножпредварительно должен быть протерт влажной тканью.

2.2.5.После изготовления образцы в формах хранят (24±1) ч в ванне сгидравлическим затвором или в шкафу, обеспечивающемотносительную влажность воздуха неменее 90 %.

2.2.4,2.2.5. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2.6.По истечении времени хранения указанного в п. 2.2.5, образцыосторожно расформовывают и укладывают в ванны с питьевой водой игоризонтальном положении так, чтобы они не соприкасались друг сдругом.

Водадолжна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Воду меняют черезкаждые 14 сут. Температура ее при замене должна быть (20±2)°С;как и при хранении образцов.

2.2.6.1.Образцы, имеющие через (24±1) ч прочность, недостаточнуюдля расформовки их без повреждения, допускается вынимать изформы через (48±2) ч, указывая этот срок в рабочем журнале.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

2.2.7.По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чемчерез 30 мин подвергают испытанию. Непосредственно передиспытанием образцы должны быть вытерты.

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

2.2.8.Определение предела прочности при изгибе

Образецустанавливают на опорные элементы прибора таким образом, чтобы егогоризонтальные при изготовлении грани находились в вертикальномположении. Схема расположения образца на опорных элементахпоказана на черт. 6. Образцы испытывают в соответствии синструкцией, приложенной к прибору.

2.9.9.Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическоезначение двух наибольших результатов испытания трех образцов.

2.2.10.Определение предела прочности при сжатии

Полученныепосле испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу же подвергаютиспытанию на сжатие. Половинку балочек помещают между двумяпластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые приизготовлении прилегали к стенкам формы, находились на плоскостяхпластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкойплоскости образца (черт.8). Образец вместе с пластинами центрируют наопорной плите пресса. Средняя скорость нарастания нагрузки прииспытании должна быть (2,0±0,5) МПа/с. Рекомендуетсяиспользовать приспособление, автоматически поддерживающеестандартную скорость нагружения образца.

(Измененнаяредакция, Изм. №I).

2.2.11.Предел прочности при сжатии отдельного образца вычисляют какчастное от деления величины разрушающей нагрузки (в кгс) на рабочуюплощадь пластинки (в см2) т. е. на 25 см2.


Положениеобразца между нажимными пластинками при испытании на сжатие

1-нижняяплита пресса; 2 -пластинки;3 -верхняя плита пресса

Черт.8


2.2.12.Предел прочности при сжатии вычисляют как среднее арифметическоезначение четырех наибольших результатов испытания6 образцов.

2.3.Определение прочности цемента при пропаривании

2.3.1.Образцы для определения прочности цемента, при пропариванииизготовляют в соответствии с пп. 2.1 и 2.2. Для предохраненияповерхности образца от попадания конденсата формы накрываютпластинами, выполненными из коррозионно-стойких материалов и неоказывающими давления на образцы. Формы с образцами помещают впропарочную камеру, где выдерживают в течение (120±10)мин при температуре (20±3)°С (при отключенномподогреве).

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

2.3.2.Пропарку ведут по следующему режиму:

-равномерный подъем температуры до (85±5)°С ... (180±10) мин

-изотермический прогрев при температуре (85±5)°С ...(360±10) мин

-остывание образцов при отключенном подогреве ... (120±10) мин.

Затемоткрывают крышку камеры.

2.3.3.Через (24 ± 2) ч с момента изготовления образцырасформовывают и сразу же испытывают в соответствии с п. 2.2.

ПРИЛОЖЕНИЕ1

Справочное

(Исключено,Изм. № 2).


ПРИЛОЖЕНИЕ2

Обязательное

ПОВЕРКА АППАРАТУРЫ

1.Поверке подлежат:

мешалкадля перемешивания цементного раствора;

встряхивающийстолик и форма-конус;

штыковка;

формыдля изготовления образцов-балочек;

вибрационнаяплощадка;

прибордля определения предела прочности образцов при изгибе;

прессдля определения предела прочности образцов при сжатии;

пластинкидля передачи нагрузки на половинки образцов-балочек.

2.Поверку проводят в соответствии с утвержденными инструкциями спериодичностью не реже одного раза в год.

3.Поверяемые параметры аппаратуры приведены в таблице.


Объектповерки

Поверяемыеузлы или детали

Поверяемыепараметры

1. Мешалкалопастная для перемешивания цементного раствора

Лопастиактивные (без протекторов)

Диаметрописанной окружности, размеры сторон сечения



Лопастьпассивная (без протектора)

Размерысторон сечения, длина горизонтальной части

2. Мешалкабегунковая для перемешивания цементного

Бегунок

Диаметр,ширина, радиус закругления

раствора

Ось сбегунком в сборе

Масса



Чаша

Диаметрвписанного круга (в профиле чаши)


Механизм всборе

Числооборотов чаши в минуту, число оборотов бегунка в минуту,зазор между дном чаши и нижней точкой, поверхности бегунка,расстояние от центра вращения чаши до средней вертикальнойплоскости бегунка

3.Встряхивающий столик

Механизм вцелом

Высотаподъема падающих частей, полное число встряхиванийза рабочий цикл (для автоматических столиков),негоризонтальность рабочей поверхности диска

4.Форма-конус с центрирующим устройством



Размеры

5. Штыковка


Размерырабочей части

6. Форма дляизготовления образцов-балочек



Внутренниеразмеры; параллельность стенок

7.Вибрационная площадка


Амплитудаколебании

8. Прибордля определения предела прочности при изгибе

Опорные ипередающие нагрузку элементы

Размерыэлементов и их взаимное расположение



Прибор вцелом

Точностьвоспроизведения нагрузок

9. Пресс дляопределения предела прочности при сжатии



Точностьвоспроизведение нагрузок

10.Пластинки для передачи нагрузки на половинкиобразцов-балочек



Состояниерабочей поверхности, размеры, плоскостность рабочейповерхности, перпендикулярность боковых граней


(Измененнаяредакция, Изм. №2).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАНМинистерством промышленности строительных материалов СССР

Государственнымкомитетом СССР по делам строительства Министерством энергетики иэлектрификации СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Н. П. Штейерт; М. А.Астахова, канд. техн. наук; 3. Б. Энтин, канд. техн.наук; В. П. Рязин, канд. техн. наук; Л. А. Малинина,д-р техн. наук; Л. С. Клюева, канд. техн. наук(руководители темы); Б. И. Подобрянская; Л. С. Гейдарова; Л.А. Левейкес; Е. Т. Яшина; М. И. Бруссер, канд. техн. наук; Н.А. Комарова; Ю. М. Милянцевич; В. Б. Судаков, канд. техн.наук; Ц. Г. Гинзбург, канд. техн. наук; А. А. Борисов,канд. техн. наук; Н. Е. Микиртумова

2. ВНЕСЕНМинистерством промышленности строительных материалов СССР

3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕНВ ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 21.08.81 № 151

4. ВЗАМЕН ГОСТ310.4-76

5. ССЫЛОЧНЫЕНОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ОбозначениеНТД на который дана ссылка

Номер пункта

ГОСТ 310.3-76

1.2

ГОСТ 6139-91

2.1.1

ГОСТ28840-90

1.9


6.Переиздание (ноябрь 1992 г.) с Изменениями № 1, 2,утвержденными в августе 1984 г., мае 1990 г. (ИУС 1-85, 9-90)