Основные свойства строительных материалов

- образцы различных материалов;

- гидравлический пресс;

- штангенциркуль;

- весы с разновесами.

III. Методика выполнения работы:

- взвесить образец с точностью до 1 г;

- определить геометрические размеры образцов с точностью до 0,01 см;

- провести испытание образцов на сжатие на гидравлическом прессе:

- установить образец на нижнюю опорную плиту пресса точно по ее центру;

- установить на ноль стрелки силоизмерителя;

- опустить верхнюю опорную плиту с помощью винта для плотного закрепления образца между опорными плитами;

- включить насос пресса, предварительно убедившись, что вентиль сброса масла закрыт, и дать на образец нагрузку, отрегулировав скорость ее приложения (зависит от вида материала и размеров образца);

- зафиксировать момент разрушения образца, при котором стрелка силоизмерителя останавливается и начинает двигаться обратно;

- выключить пресс и открыть вентиль сброса масла, вентиль подачи масла закрыть;

- поднять верхнюю опорную плиту, убрать разрушенный образец и тщательно очистить плиту от остатков материала.

Каждый материал испытать не менее, чем на трех образцах.

IV. Лабораторные журналы:

ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ ПРИ СЖАТИИ.

КОЭФФИЦИЕНТ КОНСТРУКТИВНОГО КАЧЕСТВА.

V. Заключение: Сравнить образцы по величине к.к.к. и объяснить причины различия.

Лабораторная работа №10. Определение коэффициента размягчения

Цель работы: определить коэффициент размягчения древесины. Оценить возможность ее использования в качестве конструкционного материала во влажных условиях.

I. Теоретическая часть:

Прочность древесины в сухом состоянии всегда выше прочности в водонасыщенном состоянии, так как вода, проникая в поры, создает в материале внутренние напряжения, что снижает его прочность. Это учитывается коэффициентом размягчения, который является количественной характеристикой водостойкости.

,

где Rнас – прочность древесины в насыщенном водой состоянии, МПа;

 Rсух - прочность древесины в сухом состоянии, МПа.

II. Материалы и оборудование:

- стандартные образцы древесины (2х2х3 см) – 3 шт – насыщенные водой, 3 шт – воздушно-сухие;

- штангенциркуль;

- гидравлический пресс.

III. Методика выполнения работы:

- измерить размеры сечения образцов с точностью до 0,01 см;

- испытать образцы на сжатие вдоль волокон на гидравлическом прессе;

- рассчитать коэффициент размягчения.

IV. Лабораторный журнал:

V. Заключение:

Данный материал (можно, нельзя) применять во влажных условиях, т.к. Кр= , а значит он является (водостойким, неводостойким).

Лабораторная работа №11. Определение предела прочности при изгибе

Цель работы: определить предел прочности при изгибе для различных материалов. Оценить возможность их использования в условиях изгибающих нагрузок.

I.                  Теоретическая часть.

Предел прочности при изгибе для балочек прямоугольного сечения:

,

где Мизг – изгибающий момент;

W – момент сопротивления сечения балочки.

Для прямоугольного сечения момент сопротивления равен:

1)                при одной сосредоточенной симметричной относительно опор нагрузке:

, ,

тогда

2)                при двух сосредоточенных симметричных относительно опор нагрузках:

, ,

,

где N – разрушающая нагрузка, Н;

L – длина балочки, м;

l – расстояние между опорами, м;

b и h – соответственно ширина и высота балочки.

II. Материалы и оборудование:

- стандартные образцы – балочки из гипса, цемента и древесины (по 3 шт каждого материала);

- гидравлический пресс;

- приспособление для испытания балочек на изгиб;

- штангенциркуль.

III. Методика выполнения работы:

- определить геометрические размеры поперечных сечений образцов с точностью до 0,01 см;

- измерить расстояние между опорами у приспособления для испытания балочек на изгиб l с точностью до 0,01 см;

- провести испытание балочек на изгиб на гидравлическом прессе;

- определить разрушающую нагрузку, кгс (кН);

- привести схему испытаний;

- рассчитать предел прочности при изгибе, кгс/см2 (МПа).

IV. Лабораторный журнал:

V. Заключение:

Сделать вывод о возможности использования того или иного материала в условиях изгибающих нагрузок.

Лабораторная работа №12. Определение морозостойкости материалов

Цель работы: определить марку по морозостойкости цементного бетона. Познакомиться с методами ее определения.

I. Теоретическая часть:

Морозостойкость – это свойство насыщенного водой или раствором соли материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без значительных признаков разрушения и снижения прочности. Количественная характеристика морозостойкости – марка по морозостойкости (F), которая показывает число циклов попеременного замораживания и оттаивания насыщенного в жидкой среде материала, при которых потери прочности и массы не превышают указанных в ГОСТе и СНиПах значений.

;

 - потеря прочности и массы, насыщенного в жидкой среде образца, после i циклов замораживания и оттаивания, %;

 - предел прочности при сжатии(в МПа) и масса (в г) образца после n циклов замораживания и оттаивания образца;

 - предел прочности при сжатии (в МПа) и масса образца (в г), насыщенного в жидкой среде, до замораживания.

Для каждого материала устанавливают марки по морозостойкости. Марка обозначается буквой F, после которой указывается минимальное число циклов, которое должен выдержать материал (например, F100).

Марка по морозостойкости (F) для тяжелого цементного бетона – это количество циклов попеременного замораживания и оттаивания насыщенного водой стандартного образца, при которых потеря прочности не превышает 5%, а для бетона дорожных и аэродромных покрытий, кроме того, потеря массы не более чем на 3% (ГОСТ ……).

Стандарт устанавливает три метода контроля морозостойкости:

I – для бетонов, кроме дорожных и аэродромных;

II – для дорожных и аэродромных бетонов и ускоренный для других бетонов;

III – ускоренный для всех видов бетона.

Методы контроля морозостойкости.

Образцы насыщают в жидкой среде по следующей схеме:

На 1/3 высоты - 24 часа, на 2/3 высоты – на 24 часа, целиком – на 48 часов.

Соотношение между марками бетона по морозостойкости, установленными различными методами, приведены в ГОСТ 10060-95.

II. Материалы и оборудование:

- образцы-кубы тяжелого цементного бетона;

- ванны для насыщения образцов в жидкой среде;

- торговые весы с разновесами;

- гидравлический пресс;

- морозильная камера;

- ванна для размораживания.

III. Методика проведения работы.

- контрольные образцы через 2-4 ч после извлечения из ванны испытать на сжатие.

- основные образцы загрузить в морозильную камеру в контейнере или установить на сетчатый стеллаж камеры таким образом, чтобы расстояние между образцами, стенками контейнеров и вышележащими стеллажами было не менее 50 мм. Началом замораживания считать момент установления в камере требуемой температуры;

- число циклов переменного замораживания и оттаивания, после которых должно проводиться испытание прочности на сжатие образцов бетона после промежуточных и итоговых испытаний, установить в соответствии с таблицей ГОСТ 10060.0. В каждом возрасте испытать по шесть основных образцов.

- образцы испытать по режиму, указанному в таблице.

- образцы после замораживания оттаять в ванне с водой при температуре (18±2)°С. При этом образцы должны быть погружены в воду таким образом, чтобы над верхней гранью был слой воды не менее 50 мм.

Исходные расчетные данные выдаются каждому студенту преподавателем на специальных карточках для бетона определенной марки.

IV. Лабораторный журнал.

Полученные расчетные данные обработать в виде графиков:

 и

По построенным кривым определить морозостойкость бетона – допустимое число циклов замораживания и оттаивания, при которых потеря прочности равна 5% и потеря массы 3%. Установить марку бетона по морозостойкости – F, в соответствии с указанными марками в ГОСТе, как ближайшее количество циклов, найденных по графикам.

Марка по морозостойкости для дорожного и аэродромного бетона устанавливается как ближайшее круглое число циклов, менее или равное опытному, при котором:

 и

для всех остальных видов бетона учитывается только потеря прочности.

Приложение 1

Таблица 1

Физико-механические свойства некоторых материалов [3]

Таблица 2

Пористость и водопоглощение керамического кирпича [4]

Литература

1.                И.И. Леонович, В.А. Стрижевский, К.Ф. Шумчик. Испытание дорожно-строительных материалов.: Минск, Вышэйшая школа, 1991. – 235 с.

2.                К.Н. Попов, М.Б. Каддо, О.В. Кульков. Оценка качества строительных материалов.: Москва, АСВ, 2001. – 240 с.

3.                И.А. Рыбьев. Строительное материаловедение. М.: Высшая школа, 2003.

4.                ГОСТ 530-95. Кирпич и камни керамические. Технические условия.

5.                ГОСТ 10060.0-95. Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования.

Страницы: 1, 2, 3