МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Методические указания

к лабораторным работам

Омск ■ 2011

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная

академия (СибАДИ)»

Кафедра «Строительные материалы и специальные технологии»

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Методические указания

к лабораторным работам

Составители: Т.Ф. Пиндюк,

И.Л. Чулкова

Омск

СибАДИ

2011

УДК 691

ББК 26.325.22

Рецензент директор по производству

ООО «ЖБИ Миллениум» А.С. Парфенов

Работа одобрена научно-методическим советом направления 270800.62 (НМСН) факультета ПГС в качестве методических указаний к лабораторным работам по дисциплине «Методы исследования строительных материалов» для студентов специальности 270106, для бакалавров и магистрантов по направлению подготовки «Строительство» профилей 270100.62, 270100.68, 270100.65.

Методы исследования строительных материалов: методические указания к лабораторным работам / сост.: Т.Ф. Пиндюк, И.Л. Чулкова. – Омск: СибАДИ, 2011. – 60 с.

Методические указания составлены на осно­вании учебных планов и программ дисциплины «Методы исследования строительных материалов».

Даны теоретические положения, методика и практи­ческие рекомендации по выполнению лабораторных работ.

Табл. 17. Ил. 1. Библиогр.: 50 назв.

© ФГБОУ ВПО «СибАДИ», 2011

Введение

В настоящем учебно-методическом пособии студенты знакомятся с основными методиками ультразвукового метода определения кинетики твердения строительных материалов на основе вяжущих материалов, ультразвукового метода определения прочности строительных материалов и освоение метода расшифровки рентгенограмм.

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов 5 курса специальности 270106, для бакалавров по направлению «Строительство» профиль «Производство строительных материалов, изделий и конструкций (ПСК)». Могут служить основным пособием при выполнении лабораторных работ по дисциплинам «Методы исследований строительных материалов», «Технология производства строительных материалов и конструкций», «Вяжущие вещества», «Контроль качества строительных материалов и конструкций», У И PC и специальной части дипломного проекта. Результаты исследований могут быть положены в основу курсовых работ и проектов. Экспериментальная часть методических указаний рассчитана на четырехчасовые лабораторные работы.

Лабораторные работы выполняются за 4 занятия (16 часов).

Безопасность жизнедеятельности

К работе в лабораториях кафедры СМ и СТ допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж по технике безопасности с соответствующим оформлением в журнале и имеющие спецодежду.

Перед пользованием оборудованием необходимо ознакомиться с правилами эксплуатации данного оборудования.

При работе с химическими веществами запрещается:

• использовать вещества без этикеток на емкости;

• оставлять посуду, не промытую от химических веществ;

• пробовать вещества на вкус и запах.

Электрооборудование в случае прекращения подачи электроэнергии необходимо немедленно выключить.

В случае загорания проводов или электроприборов необходимо их немедленно обесточить и тушить только при помощи сухого углекислого огнетушителя.

По окончании лабораторных работ собрать весь инструмент, приборы, отключить все установки от источников электроэнергии.

Лабораторная работа № 1 ультразвуковой контроль кинетики твердения строительных материалов на основе вяжущих материалов

Цель работы – освоение методики неразрушающего метода контроля процесса твердения строительных материалов.

1. Теоретические положения

В последнее время для определения процессов формирования структуры в изделиях из строительных материалов на неорганических вяжущих широко используют ультразвуковые методы контроля. Эти методы наиболее полно отвечают требованиям непрерывного контроля свойств строительных материалов при их твердении. При этом испытания не сопровождаются разрушением структуры твердеющего материала и не требуют закладки посторонних тел в образец или деталь, а также позволяют получить объективные фи зические показатели, справедливые не только для малых, но и для крупных образцов и деталей.

Скорость распространения ультразвуковых колебаний хорошо характеризует упругие свойства материала, а затухание колебаний – его вязкопластические свойства. Характер изменения скорости ультразвукового сигнала соответствует характеру нарастания прочности независимо от условий твердения, т.е. ультразвуковой метод позволяет получать устойчивую информацию о твердении строительных материалов на протяжении длительного времени.

Применение ультразвукового импульсного метода как средства контроля оправдано тем, что ультразвук характеризуется двумя особенностями – малыми длинами волн и высокими плотностями акустической энергии. Ультразвуковые колебания не обтекают препятствия, а дают звуковые тени и могут быть получены в виде узких направленных пучков – ультразвуковых лучей.

Важной особенностью ультразвукового метода применительно к твердению вяжущих веществ является чувствительность скорости ультразвука к образованию в материале на всех стадиях его твердения контактов различной природы (коагуляционных и кристаллизационных).

Изменение скорости ультразвука при твердении вяжущих веществ

Для анализа процесса твердения его условно разделяют на отдельные этапы, границы которых фиксируются на кривой изменения скорости ультразвука в материале и отмечены периодами времени t₁, t₂, t₃ (рисунок).

Начальное структурообразование, характеризующееся значениями времени t₁ и t₂, связано с образованием малопрочного кристаллизационного каркаса за счет гидратации полуводного гипса. Гидратные соединения в этом периоде способствуют образованию коагуляционной структуры, которая пронизывается кристаллизационным каркасом двуводного сульфата кальция. Кристаллизационное срастание новообразований основных носителей прочности – гидросульфатов кальция – может быть охарактеризовано временем t₃.