Experimento 5 Prueba de desempeño básico del yeso

1. Fines experimentales

1. Familiarizarse con el proceso de fraguado del yeso mineral no metálico; dominar el método de prueba del tiempo de fraguado del yeso.

2. Familiarícese con los efectos de la relación agua-pasta y el retardador sobre el rendimiento del fraguado del yeso.

3. Dominar la preparación de bloques de yeso y los métodos de ensayo de propiedades a flexión y compresión.

2. Instrumentos y suministros experimentales

1. Instrumento estándar para medir la consistencia y el tiempo de coagulación, balanza electrónica, vaso de precipitados, utensilio para agitar, cronómetro, molde de prueba con un tamaño de 40 mm × 40 mm × 160 mm. , Máquinas de ensayo de molde redondo, placa de vidrio, cuchilla, flexión y compresión, horno de secado rápido.

2. Yeso en polvo α-hemihidrato, ácido cítrico, polifosfato de sodio, retardador de cola ósea y desmoldeante de aceite de motor.

3. Principio experimental

El yeso en polvo semihidratado se elabora a partir de yeso dihidrato natural (CaSO4·2H2O), que se calcina para perder agua cristalina y luego se muele en partículas finas.

La reacción de hidratación ocurre al encontrar agua:

Tutorial experimental profesional sobre ingeniería de procesamiento de minerales

Se pueden fabricar materiales sólidos con cierta resistencia mecánica endureciéndolos en el aire. También conocido como material cementoso endurecible al aire. Hay dos tipos diferentes de hemihidrato: alfa-hemihidrato y beta-hemihidrato. Entre ellos, el yeso β-hemihidrato se fabrica a partir de yeso natural cocido a presión normal y el polvo se prepara en una suspensión de yeso, lo que requiere una gran cantidad de agua, lo que da como resultado una baja resistencia del modelo. Con un cierto grado de daño, el modelo preparado tendrá más huecos y grietas, lo que afectará las propiedades relacionadas, como la resistencia, la dureza y la velocidad de succión de la lechada del modelo. El yeso α-hemihidrato se produce mediante cocción a presión de vapor. El modelo preparado tiene alta resistencia y un fuerte rendimiento de absorción de agua. Ampliamente utilizado en materiales de construcción, moldes de yeso, suministros médicos, etc.

El tiempo de fraguado del yeso incluye el tiempo de fraguado inicial y el tiempo de fraguado final. El tiempo general para alcanzar el fraguado inicial es de 6 a 30 minutos. El proceso de fraguado se ve fácilmente afectado por la relación agua-yeso (masa); relación de agua a yeso semihidratado), retardo Debido a la influencia de agentes, etc., diferentes factores de retardo conducen a diferentes prolongaciones del tiempo de fraguado. La investigación muestra que el mecanismo retardante del ácido cítrico retardador de yeso, el polifosfato de sodio y el pegamento para huesos de uso común es: el efecto retardante del ácido cítrico se debe principalmente a la formación de iones complejos entre el ácido cítrico y el calcio, lo que afecta el crecimiento del yeso dihidrato. los núcleos cristalinos; el polifosfato de sodio y el calcio forman un cierto tipo de sal doble, que dificulta fuertemente la disolución, la nucleación y el crecimiento de los cristales de yeso; el coloide óseo puede envolverse fácilmente alrededor del yeso semihidratado y adsorberse químicamente con grupos activos, dificultando la nucleación y Crecimiento de cristales de yeso dihidrato. Además, las diferentes proporciones de agua a pasta y el uso de retardadores tendrán un cierto impacto en la resistencia de los materiales de yeso preparados.

IV.Pasos experimentales

1. Determinación del tiempo de fraguado inicial y final del yeso

Existen dos métodos para medir el tiempo de fraguado del yeso: método de rayado. y método de la aguja que se hunde. Este experimento utilizó el método de la aguja hundida y el instrumento de medición seleccionado fue el medidor estándar de consistencia y tiempo de coagulación, como se muestra en la Figura 9-5-1.

(1) Coloque el molde redondo sobre la placa de vidrio y alinee el puntero del medidor de consistencia estándar y tiempo de fraguado con el punto final de la escala.

(2) Tome 150 g de yeso en polvo, prepare una lechada de yeso según la proporción de agua y pasta de 1:1 y comience a cronometrar.

(3) Vierta la lechada de yeso en el molde redondo y vibre varias veces para alisarlo. Colóquelo debajo de la aguja de prueba de modo que la aguja de prueba esté en contacto con la superficie de la suspensión y apriete el tornillo, luego suéltelo repentinamente y la aguja de prueba se hundirá libremente en la suspensión. Si la aguja de prueba puede penetrar la lechada de yeso, significa que no se ha alcanzado el estado de fraguado inicial del yeso y se necesita más tiempo para completar el fraguado inicial si la aguja de prueba se hunde en la lechada de yeso y deja de hundirse de 0,5 a 1 mm; desde abajo, significa que se ha alcanzado el estado de configuración inicial. El tiempo requerido desde que se agrega agua para mezclar la lechada hasta alcanzar el estado de fraguado inicial se denomina tiempo de fraguado inicial.

(4) El tiempo requerido desde que se agrega agua para mezclar la lechada hasta que la aguja de prueba se hunde en el lodo no más de 1 mm se denomina tiempo de fraguado final.

Figura 9-5-1 Instrumento para medir la consistencia estándar y el tiempo de fraguado

2. El efecto de la relación agua-yeso en el tiempo de fraguado del yeso

( 1) Prepare 4 muestras de yeso en polvo, cada una de 150 g.

(2) Prepare la lechada de yeso de acuerdo con la proporción de agua a yeso de 2:1, 1,5:1, 1:1 y 0,5:1 respectivamente durante el proceso de preparación; primero agregue agua; el recipiente y agregue lentamente el yeso. Revuelva bien para obtener una suspensión de yeso bien dispersa.

(3) Para la lechada de yeso preparada, utilice un instrumento estándar de medición de consistencia y tiempo de fraguado para medir el tiempo de fraguado inicial y el tiempo de fraguado final de acuerdo con el método para medir el tiempo de fraguado inicial y final del yeso.

3. Efecto del retardador sobre el tiempo de fraguado del yeso

(1) Prepare 4 muestras de yeso en polvo, cada una de 150 g.

(2) Coloque agua en el recipiente, agregue ácido cítrico, polifosfato de sodio y retardador de pegamento para huesos, respectivamente, de acuerdo con el 0,02 % de la cantidad de yeso en polvo usado para disolver completamente, agregue lentamente el yeso y revuelva bien para obtener una buena dispersión de lechada de yeso; la proporción de agua a yeso se establece en 1:1.

(3) Para la lechada de yeso preparada, utilice un instrumento estándar de medición de consistencia y tiempo de fraguado para medir el tiempo de fraguado inicial y el tiempo de fraguado final de acuerdo con el método para medir el tiempo de fraguado inicial y final del yeso.

4. Prueba de resistencia a la flexión y compresión

(1) Aplicar uniformemente una capa de aceite de máquina en el molde de prueba de 40 mm × 40 mm × 160 mm y aplicar mantequilla o mantequilla en las juntas. del molde de prueba vaselina para evitar fugas de lechada, como se muestra en la Figura 9-5-2.

(2) Coloque el agua de acuerdo con el requisito de consistencia estándar establecido en el recipiente de mezcla, agregue uniformemente 500 g de yeso en polvo al agua en 30 segundos y revuelva continuamente para obtener una suspensión de yeso bien dispersa.

(3) Vierta la lechada de yeso agitada uniformemente en el molde de prueba, levante un extremo del molde 10 mm y vibrelo más de 5 veces para eliminar las burbujas de aire cuando se alcance el tiempo de fraguado inicial; espátula para alisar la superficie de la muestra.

(4) Después de 1,5 horas desde el momento del contacto entre el agua y el yeso, se numera la superficie de la muestra y se retira el molde, la muestra desmoldeada se almacena en condiciones de laboratorio y luego se mide la resistencia a la flexión; 0,5 horas de determinación.

(5) Coloque la pieza de prueba en el rodillo del eje de la máquina de prueba de flexión. La superficie moldeada de la pieza de prueba debe mirar hacia el lado; cada lado de la pieza de prueba debe ser perpendicular a cada rodillo del eje. y el rodillo del eje debe quedar alineado con los dos. Los rodillos del eje inferior quedan perfectamente equidistantes. Encienda la máquina para que la muestra se destruya dentro de 20 a 40 segundos después de que comience la carga. Registre la resistencia a la flexión de las tres muestras y calcule el valor promedio, con una precisión de 0,1 MPa. Este valor promedio es la resistencia a la flexión de la muestra. Si uno de los tres valores de resistencia excede el ±10% promedio, se debe eliminar y luego promediar como resultado de la prueba de resistencia a la flexión; si solo hay una muestra calificada en la pieza de prueba, se debe volver a realizar la prueba;

(6) Utilice las seis muestras de medio bloque obtenidas después del ensayo de flexión para medir la resistencia a la compresión. Durante la prueba, coloque la pieza de prueba en el accesorio y la superficie de moldeo de la pieza de prueba debe ser perpendicular a la superficie de presión. Coloque la abrazadera de compresión junto con la muestra entre las placas superior e inferior de la máquina de prueba de compresión. El eje de la placa inferior debe pasar por el centro de compresión de la muestra. Inicie la máquina para que la muestra se destruya dentro de 20 a 40 segundos después de que comience la carga. Registre la carga de falla P de cada muestra y la resistencia a la compresión Rc se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula:

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Dónde: Rc——Resistencia a la compresión, MPa ;

P——Carga de falla, N;

A——Área de compresión, mm2.

Calcular la resistencia a la compresión media de 6 probetas. Si la diferencia entre los seis valores medidos y su valor promedio no es superior al 10%, utilice el valor promedio como resistencia a la compresión. Si la diferencia entre un determinado valor y el valor promedio es mayor al 10%, este valor debe descartarse y los valores restantes deben usarse para calcular el promedio si hay más de dos valores que difieren en más de; 10% del valor medio, se debe repetir la prueba.

Figura 9-5-2 Molde de prueba de yeso

V. Procesamiento de datos

1. Los tiempos de fraguado inicial y final del yeso obtenido en diferentes condiciones de agua. -proporciones de yeso registradas en la Tabla 9-5-1.

Tabla 9-5-1 Resultados experimentales

2. Registre los datos del tiempo de fraguado inicial y final del yeso cuando utilice diferentes retardadores en la Tabla 9-5-2.

Tabla 9-5-2 Resultados experimentales

3 Para ver la tabla de registros de resistencia a la flexión y compresión, consulte la Tabla 9-5-3.

Tabla 9-5-3 Resultados experimentales