МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ЕВРАЗИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ Л.Н. ГУМИЛЕВА

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

к выполнению лабораторных работ

по дисциплине «Строительные материалы»

для специальностей – «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», – «Строительство»,

– «Архитектура»

Алматы 2011

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1, 2

Тема «ОБЩИЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ» –

2 часа

1. Определение физических свойств материалов

Истинная плотность – масса вещества, содержащаяся в единице объема без внутренних пор и пустот (в абсолютно плотном состоянии) ( , ). Ее вычисляют по формуле:

,

где m – масса материала; V – объем абсолютно плотного материала.

Средняя плотность – это масса единицы объема материала в естественном состоянии вместе с порами и пустотами ( , ):

,

где m – масса материала, кг; V_е – объем материала в естественном состоянии, .

В отличие от истинной средняя плотность различных строительных материалов колеблется в очень широких пределах из-за наличия пор и пустот, содержание которых в них может достигать 90 % от всего объема. Например, при истинной плотности кварца 2650 средняя плотность силикатной ваты (стекловата, шлаковата) может составить 100 (приложения 1 и 2). Таким образом, средняя плотность материалов всегда меньше их истинной плотности. Только для абсолютно плотных материалов (стекло, сталь, битум и другие) величины средней и истинной плотности совпадают.

Большинство строительных материалов имеет поры. Чем их больше в единице объема материала, тем меньше его плотность. Для жидкостей и материалов, получаемых из расплавленных масс (стекло, металл), средняя плотность по значению практически равна истинной плотности.

Численное значение плотности зависит от химического состава, кристаллического строения и вида строительного материала и изделия. От плотности материала в значительной мере зависят его физико-механические свойства, например, прочность и теплопроводность. Значение плотности материала используют при определении его пористости, массы и размера строительных конструкций, расчетах транспорта и подъемно-транспортного оборудования. При определении средней плотности материала можно использовать образцы как правильной, так и неправильной геометрической формы. От формы образца зависит метод определения средней плотности материала.

1. Определение средней плотности образцов правильной геометрической формы

Определяют наименование материала. Образцы взвешивают и определяют их геометрические размеры штангенциркулем или линейкой с точностью до 0,1 см:

а) для образца, имеющего форму куба, параллелепипеда, объем V вычисляют как произведение площади основания на высоту;

б) для образца цилиндрической формы объем V вычисляют по формуле:

,

где V – объем образца, ( ).

Определяют среднюю плотность материала (с точностью до 0,01 ). Результаты опытов вносят в таблицу 1.

Таблица 1. Результаты определения средней плотности образцов правильной геометрической формы

Наименование материала	Масса образца, г	Размер, см	Объем,	Средняя плотность
1
2 …

2. Определение средней плотности плотного образца неправильной геометрической формы

Сухой образец взвешивают с точностью до 0,1 г и обвязывают ниткой. Мерный цилиндр заполняют водой, отмечают исходный до погружения в него образца объем воды, а после погружения образца вытесненный им объем воды. Среднюю плотность образца определяют по формуле:

,

Результаты вносят в таблицу 2.

Таблица 2. Результаты определения средней плотности плотного образца неправильной геометрической формы

Наименование образца	Масса образца, г	Объем воды, см³		Объем образца,	Средняя плотность
		исходный	вытесненный образцом
1
2 …

1.3. Определение плотности пористого материала неправильной геометрической формы

Плотность пористого материала неправильной геометрической формы определяют методом парафинирования или методом предварительного насыщения образца водой, а в данном опыте методом парафинирования.

Порядок проведения опыта

Определяют наименование материала. Сухой образец обвязывают ниткой и взвешивают с точностью до 0,5 г ( ).

Образец, удерживая за нитку, несколько раз подряд на 1-2 секунды погружают в расплавленный парафин с интервалом в 30-40 секунд между каждым погружением. Осмотром образца убеждаются, что вся его поверхность покрыта сплошной коркой парафина (при необходимости повторяют его погружение в парафин).

Взвешивают образец, покрытый парафином ( ).

Мерный цилиндр заполняют водой, отмечают исходный до погружения в него образца объем воды, а после погружения образца вытесненный им объем воды ( ) с точностью до 1 см³.

Погрузив на ниточке образец в цилиндр, отмечают вытесненный им объем воды ( ), вычисляют объем образца с парафином по формуле:

Объем парафина на образце определяют, учитывая его плотность, равную 0,930 по формуле:

тогда объем образца без парафина:

_.

Среднюю плотность образца вычисляют по формуле:

,

Результаты опытов вносят в таблицу 3.

Таблица 3. Результаты определения плотности пористого материала неправильной геометрической формы

Наименование образца	Масса образца, г		Объем воды в мерном цилиндре,		Объем образца с парафином, в см³, V3	Объем парафина на образце, Vпар	Объем образца, см³ Vобр	Средняя плотность образца
	сухого, m	покрытого парафином, m1	до погружения образца, покрытого парафином в воду, V1,	после его погружения в воду, V2
1
2…