Вопросы для защиты практического занятия №1
1. Что называется средней плотностью?
2. Что называется истиной плотностью?
3. Что называется водопоглощением?
4. Что называется пористостью и что по значению она дополняет?
5. На какие основные группы подразделяют пористость?
6. Что характеризует коэффициент плотности?
7. Что такое коэффициент насыщения водой и как он меняется?
8. Что определяется на первом этапе расчетов, написать формулу?
9. Что определяется на втором этапе расчетов, написать формулу?
10. Что определяется на третьем этапе расчетов, написать формулу?
11. Что определяется на четвертом этапе расчетов, написать формулу?
12. Что определяется на пятом этапе расчетов, написать формулу?
13. Что определяется на шестом этапе расчетов?
14. Что определяется на седьмом этапе расчетов, написать формулу?
15. Что определяется на восьмом этапе расчетов, написать формулу?
16. Что определяется на девятом этапе расчетов, написать формулу?
17. Что определяется на десятом этапе расчетов?
Практическое занятие №2 Определение предела прочности, относительной деформации, одноосного напряжения и модуля упругости
Цель работы: определение предела прочности, относительной деформации, одноосного напряжения и модуля упругости строительных материалов
Теоретическая часть
Прочность – свойство материалов сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или другими факторами (стесненная усадка, неравномерное нагревание и т.п.), или свойство материала сопротивляться, не разрушаясь, внутренним напряжениям и деформациям, возникающим под действием нагрузки или других факторов. Прочность материала является одной из основных характеристик для большинства строительных материалов, так как они в сооружениях всегда подвергаются тем или иным воздействиям, вызывающим напряженное состояние (сжатие, растяжение, изгиб, срез, удар и др.).
Предел прочности при сжатии равен частному от давления разрушающей силы Рразр на первоначальную площадь поперечного сечения образца (куба, цилиндра, и т.д.):
Rсж=Pразр./S, (1).
Рразр – разрушающая нагрузка, МПа (рисунок 1).
а б
Рисунок 1 – Определение прочности на сжатие:
а - схема гидравлического пресса: 1 – станина; 2 – поршень;
3 – нижняя опорная плита с шаровой поверхностью;
4 – испытуемый образец; 5 – верхняя опорная плита;
6 – винтовое приспособление для зажима образца;
7 – манометр для определения Рразр.; 8 – масляный насос;
б – схема определения прочности на сжатие
Площадь образца (рисунок 2) определяется по формуле:
S=а•в (2)
Рисунок 2 – Испытуемый образец
Разрушающее усилие определяется по формуле:
Рразр.=(р•π•d2)/4, (3)
где р – показания манометра пресса (рисунок 1а, 7); d – диаметр поршня пресса (рисунок 1а, 2)
На изгиб испытывают образцы материалов в виде балочек (рисунок 3), расположенных на двух опорах. В зависимости от схемы загружения образца (рисунок 3) расчет предела прочности при изгибе производят по формуле:
Rизг=3Рразр.l/(2вh2), (4)
где Р ─ разрушающая нагрузка, МПа (рисунок 3); l - расстояние между опорами, м(см); в и h ─ толщина или высота балки в поперечном сечении, м, (см). l - расстояние между опорами равно 80% от общей длины.
Рисунок 3 – Определение прочности на изгиб
Пластическую или остаточную деформацию, не исчезающую после снятия нагрузки, называют необратимой.
Это свойство важно учитывать при выборе материалов для несущих конструкций, а также выборе технологии изготовления некоторых изделий (например, керамических). Наиболее желательными для несущих конструкций являются материалы, которые наряду с большой упругостью перед разрушением обладают высокой пластичностью. Разрушение в подобных материалах не будет происходить внезапно (например, у стали).
Относительная деформация определяется по формуле:
ε=ΔL/L, (5)
где ΔL – абсолютная деформация при действующей силе Рд.с..
Одноосное напряжение определяется по формуле:
σ=Рд.с./S (6)
Модуль упругости Е связывает упругую деформацию и одноосное напряжение формулой:
Е= σ/ε (7)