книги из ГПНТБ / Волков, М. И. Методы испытания строительных материалов учеб. пособие

М.И.Волков

МЕТОДЫ

ИСПЫТАНИЯ

СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

■#

ѵJ- ; Ѵ 'У

* ъ* -к f

V :•viv-.'-y:'*;

fг

llil

М. И. Волков

МЕТОДЫ

ИСПЫТАНИЯ

СТРОИТЕЛЬНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

До п у щ е н о :

Министерством высш его и ср е д н е го специального образования СССР

в качестве учеб н ого пособия для студентов строительны х специальностей высших учебны х заведений

М О С К В А

СТРОЙИЗДАТ

1974

тобетон из рационально подобранной смеси щебня, песка, це­ мента и -воды). Полученные искусственные материалы приобре­ тают новые свойства, отличные от свойств исходного сырья или материалов. Состав ті свойства искусственных материалов за­ висят от качества исходного сырья и технологии их производ­ ства.

Качество строительного материала определяют степенью соответствия его свойств техническим требованиям с учетом конструкции элементов и узлов сооружений, ів которых предпо­ лагается использовать материал, климатических условий, в ко­ торых будет работать материал, его экономичности. Правиль­ ное оперативное определение качества строительных материа­ лов, хорошо организованный текущий контроль технологии про­ изводства позволяет обеспечить рациональное использование материалов и высокое качество инженерных сооружений.

Чтобы судить о качестве материала, необходимо распола­ гать данными о его составе, признаках и свойствах, которые оп­ ределяют на отобранных пробах материалов в лаборатории, ру­ ководствуясь стандартными методами и аппаратурой.

Состав является существенной характеристикой строитель­ ных материалов, предопределяющей их свойства. В зависимо­ сти от вида материала различают: химический состав, который определяет, из каких химических соединений состоит материал (например, химический состав цементов, металлургических шлаков); минералогический состав, который характеризует со­ держание в исследуемом материале тех или иных минералов и их состояние (например, минералогический состав песка); петрографический состав, определяющий горную породу (и не­ которые искусственные материалы), структурно-текстурные признаки; зерновой (или гранулометрический) состав, опреде­ ляемый для рыхлых или слабосвязагшых материалов, например щебня, гравия, песка, глин.

Главнейшими признаками наряду с другими показателями, определяющими качество материалов, являются структура и текстура, однородность, цвет, запах. Каждый материал в за­ висимости от его особенностей обладает специфической струк­ турой (строением), которая определяется крупностью, формой, взаимным расположением составляющих и характером струк­ турных связей между ними; так, скальные горные породы име­ ют преимущественно кристаллическую и зернистую структуру; цементное тесто, по мере его твердения, вначале обладает коа­ гуляционной, затем конденсационной, наконец, кристалличе­ ской структурой, вулканическое стекло, строительное стекло — аморфной структурой. Текстура (сложение) может быть плот­ ная, слоистая, сланцевая, пористая, пемзовидная и др. Запах и цвет зависят от состава, влажности, у некоторых материалов они изменяются во времени. Так, битумы и дегти обладают спе­

4

цифическим, присущим им запахом, гнилостный запах древеси­ ны является признаком разрушения материала.

Различают следующие свойства строительных материалов: физические, механические, химические и технологические. В отдельных случаях определяют физико-химические и физико­ механические свойства.

Физические свойства характеризуют строение материала. К физическим свойствам относят: плотность, объемную массу, пористость, пустотность, а также влажность, гигроскопичность, водопоглощение, водонасыщение, теплоемкость и теплопровод­

5

каменных материалов, перемешиваемость, удобоукладываемость, уплотняемость бетонных смесей, ковкость металлов, гвоздимость древесины, слеживаемость для дисперсных порош­ ков и смесей холодного асфальтобетона.

Отбор проб. Для предварительного суждения о качестве строительного материала производят определение его состава, признаков и свойств по предварительно отобранным средним пробам. Среднюю пробу материала отбирают в количестве, до­ статочном для выполнения испытаний 2—3-кратной повторно­ сти. Средняя проба должна отображать по составу, размерам и форме всю партию принимаемого материала. Партией счита­ ют определенное количество материала (по массе или объему, а

6

для изделий в шт.), определяемое соответствующими ГОСТами или ТУ. Например, размер партии для цемента устанавливается 100 т, для воздушной извести 50 т, для строительного кирпича 100 тыс. штук. Неправильно отобранная, случайная проба лиша­ ет возможности исчерпывающе оценить качество исследуемого материала.

Только после тщательного ознакомления по внешним приз­ накам со всей партией получаемого ,материала, установления степени его однородности возможно приступить к отбору проб, пользуясь при этом указаниями нормативных документов (ГОСТов, ТУ).

Если -поступают сыпучие, рыхлые материалы (щебень, пе­ сок, цемент и др.) навалом в вагонах, автомобилях-цементово­ зах, баржах, пробы отбирают специальными щупами из каждого

рают по несколько штук из клеток, штабелей.

Среднюю лабораторную пробу рыхлых материалов (щебня, гравия, цемента) отбирают после тщательного перемешивания квартованием. Для этого пробу насыпают конусом, который доской или совком превращают в усеченный конус, а затем дву­ мя взаимно пересекающимися линиями делят на четыре равные части. Две противоположные части отбрасывают, а оставшиеся снова квартуют. Так поступают до тех пор, пока оставшаяся часть будет необходимого объема.

Для подготовки лабораторных проб можно использовать де­ лительный прибор (рис. 1) Пропуская через отделения бункера

Рис. 1. Делительный прибор

прибора сыпучий материал, собирают его в приемные коробки

7

Определения качества строительных материалов могут быть ориентировочные и детальные. Ориентировочное определение качества производят в полевых и в лабораторных условиях визуальным изучением внешних признаков, однородности мате­

ление состава, признаков и свойств в лаборатории, оборудован­ ной необходимой для этого стандартной аппаратурой и прибо­ рами.

Методика производства испытаний должна соответствовать требованиям ТУ и ГОСТов, поэтому все показатели признаков и свойств, определяющих качество материала, перечисленные в

Полезно после тщательного изучения внешних признаков материала, его особенностей, ознакомления с технологией про­ изводства и условий, в которых будет работать материал, пред­ варительно составить программу определения признаков и свойств.

Порядок проведения лабораторных работ, необходимых для определения качества материала, включает следующие опера­ ции: тщательный осмотр отобранной пробы, определение внеш­ них признаков и характерных его особенностей; подготовку средней лабораторной пробы, ее маркировку, высушивание не­ которых материалов (например, песка) при температуре не вы­ ше 80° С; подготовку образцов для испытаний и, наконец, про­ ведение анализов и испытаний, руководствуясь при этом соот­ ветствующими ГОСТами, используя стандартные приборы и ап­ паратуру.

ходимо располагать в определенных местах. Все рабочие записи,

8

последовательности. Рабочие записи сохраняют до сдачи ре­ зультатов испытаний. Помарки и исправления в лабораторном журнале не допускаются. Записи надо вести четко, с указанием установленной точности определений (целые, десятые, сотые).

В процессе проведения испытаний надо следить за сохран­ ностью маркировки образцов. При работе в лаборатории необ­ ходимо строго соблюдать правила техники безопасности и про­ тивопожарные правила.

Технические требования к материалам и строительным де­ талям изложены в Государственных общесоюзных стандартах (ГОСТ), разработанных для каждого материала (за исключе­ нием совершенно новых, еще мало апробированных). ГОСТы разрабатываются на основе данных новейших достижений нау­ ки и техники. В них даются точное определение материала и цифровые показатели свойств, которым должен удовлетворять материал, приводятся методы испытания, условия хранения и транспортирования. Соблюдение требований ГОСТов обеспечи­ вает высокое качество, сохранность и лучшее использование строительных материалов.

9