ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 2 (2 часа)

Исследование качества керамического кирпича

Цели занятия:

- углубить знания об основных свойствах и качестве глиняного кирпича, как керамического материала;

- формирование умений определения прочности, объемного веса и водопоглощения кирпича.

Оснащение:

• угольники стальные;

• линейки стальные;

- образцы кирпича, удовлетворяющие и не удовлетворяющие требованиям стандарта по внешним признакам и размерам;

- емкость с водой;

- весы лабораторные;

- методические указания к лабораторным занятиям.

Первичный контроль

1. Что представляют собой керамические материалы и изделия?

2. Что является сырьем для производства керамических материалов?

3. Кратко изложите общую технологическую схему производства керами-ческих изделий

4. Какую форму имеет кирпич керамический полнотелый?

5. В каких пределах колеблется плотность кирпича в сухом состоянии?

6. Какие существуют марки кирпича по пределу прочности при сжатии и изгибе?

7. Где и для чего применяют керамический кирпич?

Общие сведения

Кирпич глиняный обыкновенный в основном применяют для кладки стен. Поэтому к кир­пичу как стеновому материалу предъявляются требования прочности и теплопроводности. Желательно, чтобы он обладал наибольшей прочностью при возможно меньшем коэффици­енте теплопроводности; это позволяет уменьшить толщину и вес стены, удешевляет строи­тельство. Теплопроводность кирпича в значительной мере зависит от его водопоглощения. Чем выше водопоглощение, тем больше пористость и соответственно меньше коэффициент теплопроводности (теплопроводность кирпича будет удовлет-ворительной, если его водопоглощение не менее 8%).

Кроме того, стена при эксплуатации систематически подвергается увлажнению, высыха­нию, а иногда и замораживанию. Поэтому к кирпичу предъявляется требование морозостой­кости: он должен выдерживать не менее 15 циклов попеременного замораживания и оттаи­вания в насыщенном водой состоянии.

По показателям прочности кирпич подразделяется на марки 200, 150, 125, 100 и 75. Марка определяется по величине предела прочности при сжатии и изгибе пяти образцов из партии кирпича.

Прочность и архитектурные качества кладки зависят от формы и размеров кирпича Кир­пич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и углами, с гранями, со следующими размерами: длина 250 мм, ширина 120 мм, толщина 65 мм. Допус­каемые отклонения для кирпича пласти-ческого прессования не должны превышать: по длине ± 4, по ширине ± 3, по толщине + 3-2 мм, а для кирпича полусухого прессования: по длине ± 3мм, по ширине ± 2мм, по толщине ± 2 мм.

Порядок выполнения занятия

1 Определение качества кирпича по внешнему осмотру и обмеру

Оснащение:

• угольники стальные,

• линейки стальные,

• образцы кирпича, удовлетворяющие и не удовлетворяющие требованиям стандарта по внешним признакам и размерам.

Внешним осмотром устанавливают наличие недожога в кирпиче, для чего сравнивают отобранные образцы кирпиче с эталоном (нормально обожженным кирпичом).

Более светлый цвет кирпича, чем у эталона («алый» кирпич), и глухой звук при ударе по кирпичу молотком указывают на наличие недожога.

Пережженный кирпич характеризуется оплавлением и вспучиванием, имеет бурый цвет и, как правило, искривлен. Недожженный и пережженный кирпич является браком.

Внешним осмотром устанавливается также наличие трещин, отбитости или притупленно­сти ребер и углов.

После внешнего осмотра кирпич измеряют по длине, ширине и толщине, а также опреде­ляют искривление поверхностей и ребер и длину трещин.

Кирпич измеряют при помощи стального угольника и линейки. Угольник прикладывают к кирпичу, как показано на рисунке 2.1 и стальной линейкой измеряют величину зазора «а» между угольником и плоскостью кирпича.

Рисунок 2.1 – Измерение величины зазора «а» между угольником и плоскостью кирпича

Результат измерений и внешнего осмотра записывают в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Результаты измерений и внешнего осмотра кирпича

Показатель	Фактически	По ГОСТ 530-71	Отклонение (± мм)
Длина, мм		250
Ширина, мм		120
Толщина, мм		65
Искривление поверхности и ребер, мм - по постели, - по ложку		3 3
Количество сквозных трещин (на сторонах 250*65 мм) на всю толщину кирпича протяженнос-тью по ширине кирпича до 30 мм включительно		1
Отбитости или притупленности ребер и углов размером по длине ребра 15 мм		2
Качество обжига

На основании результатов измерений и сравнения их с требованиями ГОСТ 530-71 оценивают пригодность глиняного кирпича.

2 Определение марки кирпича

Марку кирпича определяют по пределу прочности при сжатии и изгибе подготовленных и испытанных на гидравлическом прессе образцов.

Оснащение:

- пресс гидравлический 50 т,

- пресс гидравлический 5 т,

- шаровые опоры к прессу для испытания кирпича на изгиб,

- образцы кирпича для испытания на сжатие по ГОСТ 530-71,

- образцы кирпича для испытания на изгиб по ГОСТ 530-71.

Предел прочности при изгибе кирпича определяют разрушением кирпича изгибающей нагрузкой на прессе мощностью 5 т.

Образец укладывают плашмя на две опоры в виде цилиндрических катков диаметров 20-30 мм или призм с закругленными ребрами. Расстояние между осями опор должно быть строго постоянным и равным 20 см.

Изгибающую нагрузку прикладывают в середине между опо­рами; передача её осуществляется также через цилиндрическую, опору.

В местах соприкосновения с опорами пресса для равномер­ного распреде-ления нагрузки поверхность кирпича выравнивают цементным тестом на порт-ландцементе марки 300 в виде полосок шириной 2-3 см (две полоски - в местах опирания на нижние опоры, одну - под опору, передающую нагрузку).

Если в кирпиче имеются трещины, то полоски располагают так, чтобы самые значительные трещины при испытании оказались на нижней поверхности образца.

Подготовленные образцы выдерживают в лаборатории в те­чение 3-4 суток для затвердевания цементного теста.

Перед испытанием изменяют размеры поперечного сечения кирпича посередине пролета (между опорами) с точностью до 1мм.

Куб из кирпича для испытания Схема испытания кирпича

на сжатие на изгиб

Рисунок 2.2 – Схемы к испытанию кирпича на сжатие и на изгиб

Предел прочности при изгибе R_изг, кг/см², вычисляется по формуле

(2.1)

где Р – разрушающая нагрузка, кг;

l – длина пролета между опорами, см; в нашем случае l = 20 см;

b – ширина кирпича, см;

h – высота (толщина) кирпича посредине пролета, см.

Примечания.

1 Ширина b и высота h кирпича для расчетов представлены в таблице 2.2.

2 Разрушающая нагрузка для каждого студента представлена в Прило-жениях (таблица А.1) в зависимости от варианта (вариант студента совпадает с порядковым номером в учебном журнале).

Результаты расчетов заносятся в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 – Результаты испытаний кирпича на изгиб

Показатель	№ образца
	1	2	3	4	5
Размеры поперечного сече-ния образца посредине пролета, см - длина - высота (толщина)	12,8 6,5	12,0 6,6	12,1 6,4	12,2 6,3	12,0 6,5
Площадь сечения посредине пролета, см2
Разрушающая нагрузка Р, кг
Предел прочности при изгибе Rизг, кг/см2
Средний предел прочности для пяти образцов, кг/см2
Минимальный результат испытания, кг/см2

Сравнивая полученные результаты с данными, представленными в Приложениях (таблица А.2), по среднему и минимальному значению прочности отдельных образцов, определяют марку кирпича.