МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ростовский государственный строительный университет»

КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ЖУРНАЛ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

по дисциплине «Материаловедение»

для направления 38.03.01 «Экономика»

профиль подготовки «Экономика предприятий и организаций»

Квалификация выпускника – «Бакалавр»

Выполнил студент группы _______________ ____________________________

(номер группы) (ФИО)

Лабораторные работы защищены _____________ _______________

(дата)

Руководитель работ _____________________________ __________________

(ФИО) (подпись)

г. Ростов-на-Дону

2015г

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

«Определение основных физических свойств строительных материалов»

Общие сведения

Вещественный состав и условия образования (природные материалы) или особенности изготовления (искусственные материалы) предопределяют своеобразие структуры (строения) материалов, которая, в свою очередь, обуславливает важнейшие технические свойства и, соответственно, наиболее эффективные способы эксплуатации этих материалов в строительной практике.

При оценке особенностей различных строительных материалов учитываются как основные (общие), одинаково важные для всех материалов, так и специальные, характерные для материалов, используемых в специфических условиях, свойства. Свойство – способность материала определенным образом реагировать на действие одного или совокупности внутренних или внешних факторов.

В соответствии с возможными эксплуатационными воздействиями свойства строительных материалов подразделяются на:

- физические – определяющие особенности физического состояния данного тела или влияние на него различных физических воздействий и процессов (плотность, пористость, дисперсность, влажность, водопоглощение, тепло- и электропроводность и т.п.);

- механические – определяющие способность материалов деформироваться и сопротивляться разрушению под воздействием различных механических нагрузок (прочность, деформативность, твердость, истираемость и т.п.);

- химические – характеризующие способность материалов к химическим превращениям и их стойкость по отношению к химической коррозии.

Способность материалов сопротивляться одновременному или поочередному воздействию физических, механических и химических факторов характеризует долговечность их работы в реальных условиях эксплуатации.

Все указанные свойства оцениваются числовыми показателями, устанавливаемыми стандартными испытаниями.

1. Определение средней плотности материала

Средняя плотность - масса единицы объема материала в естественном состоянии (т.е. с порами и пустотами). Среднюю плотность , кг/м³ (г/см³), рассчитывают по формуле

, (1)

где - масса образца, кг (г);

- объем образца в естественном состоянии, м³ (см³).

Массу и объем определяют путем испытания образцов. Испытания материала производят в состоянии естественной влажности или в нормированном влажностном состоянии: сухом, воздушно-сухом, нормальном, водонасыщенном.

В настоящей лабораторной работе предусмотрено определение средней плотности различных строительных материалов в воздушно-сухом состоянии.

Методика определения средней плотности зависит от формы испытываемого образца: правильной или неправильной геометрической формы.

Образцы подготавливают к испытаниям: очищают их от пыли и рыхлых частиц и выдерживают не менее 10 сут в помещении при температуре (25 ± 10) °С и относительной влажности воздуха (50 ± 20) %.

2. Определение средней плотности материала в образцах правильной геометрической формы (кубах или цилиндрах)

2.1 Аппаратура (должна соответствовать требованиям нормативно-технической документации на конкретный строительный материал):

- весы технические квадрантные,

- штангенциркуль.

2.2 Проведение испытания. С помощью штангенциркуля или металлической линейки измеряют геометрические размеры образцов:

- у куба – длину , ширину и высоту ;

- у цилиндра – диаметр и высоту .

Геометрические размеры образцов измеряют согласно схеме, представленной на рисунке 1.

а) б)

Рисунок 1 – Схема измерения геометрических размеров

куба (а) и цилиндра (б)

Длину, ширину и высоту куба измеряют в трех местах: по параллельным друг другу ребрам и средней между ними линии (посередине замеряемой грани). За окончательный результат по каждому размеру принимают среднее арифметическое значение

(2)

(3)

(4)

где , , - среднее арифметическое значение соответственно длины, ширины и высоты куба, см;

, - фактические значения длины в первом, втором, третьем замерах, см;

- то же, ширины куба, см;

- то же, высоты куба, см.

Средние арифметические значения геометрических размеров образца-куба используют в расчете его объема в естественном состоянии , см³

. (5)

Диаметр цилиндра измеряют в четырех местах: по два взаимно перпендикулярных диаметра на верхнем и нижнем основании ( и , ). По результатам замеров рассчитывают среднее арифметическое значение диаметра , см

(6)

Высоту измеряют по образующим цилиндра, проходящим через точки пересечения выбранных диаметров с окружностью. По результатам замеров рассчитывают среднее арифметическое значение высоты , см

(7)

где - фактические значения высоты соответственно в первом, втором, третьем, четвертом замерах, см.

Средние арифметические значения диаметра и высоты цилиндра используют для определения его объема в естественном состоянии см³

. (8)

Массу в граммах определяют, взвешивая измеренный образец.

Результаты испытаний заносят в таблицу 1 и по формуле (1) вычисляют среднюю плотность .

Таблица 1 - Результаты определения средней плотности

Показатели

Наименование материалов

Масса образца , г

Размеры куба, см:

длина:

ширина:

; ;

высота:

Размеры цилиндра, см:

диаметр:

высота:

Объем образца , см3

Средняя плотность , г/см3

Средняя плотность , кг/м3