1 Теоретическая часть

Прочность – свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или другими факторами.

Предел прочности при сжатии материала – напряжение, соответствующее на-грузке, при которой происходит разрушение образца.

, [МПа] (1)

где p – разрушающая нагрузка, Н;

S – площадь поперечного сечения образца, мм².

Предел прочности при изгибе материала определяют по формулам

При одном сосредоточенном грузе и образце – балочке прямоугольного сечения

, [МПа] (2)

При двух равных грузах, расположенных симметрично оси балочки

, [МПа] (3)

где р – разрушающая нагрузка, Н;

l – пролет между опорами, мм;

a – расстояние между грузами, мм;

b и h – ширина и высота поперечного сечения балочки, мм.

Истираемость – величина, показывающая стойкость материала к износу.

, [г/см²] (4)

где m – масса образца до истирания, г;

m₁ – масса образца после истирания, г;

S – площадь истирания, см².

Сопротивление удару или ударной прочностью называют свойство материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках.

, [Дж/см³] (5)

где m – масса гири, кг;

h – высота падения гири;

V – объем образца, см³.

2 Методика проведения эксперимента

2.1 Определение предела прочности при сжатии

Испытуемые образца должны быть правильной геометрической формы. Для испытания образцов применяют гидравлический пресс. Перед началом образец протирают мягкой тканью, взвешивают и устанавливают на нижнюю опору пресса по центру. Верхнюю опору опускают и плотно приживают. Включают пресс и сле-дят за скоростью нарастания нагрузки. Когда стрелка на счетчике остановится и пойдет вниз, нужно зафиксировать момент, который является моментом разруше-ния образца.

2.2 Определение предела прочности при изгибе

Определяют на тех же прессах, что и предел прочности при сжатии, однако

при помощи 2-х планок прикрепляют 2 катка на нижнюю плиту пресса, служащие опорой для испытуемого образца, а к верхней при помощи планок прикрепляют нож изгиба. Образцы изготавливаются согласно ГОСТу на испытуемый материал.

2.3 Определение истираемости строительных материалов

Для определения истираемости применяют специальные приборы – предел истираемости. Образца должны быть правильной геометрической формы, высотой не менее 5-7 см, площадью не менее 40-50 см². Перед испытанием образцы взве-шивают с погрешностью до 0,1 г. Затем устанавливают на круг истирания так, что-бы истиралась его нижняя грань. В процессе подсыпают определенной количество абразивного порошка (кварцевый песок для мягких материалов, наждак – для твер-дых). Число оборотов круга подбирают таким образов, чтобы путь истирания имел определенную длину.

2.4 Определение сопротивления удару материалов

Испытание материала на удар проводят на образцах в виде цилиндров диа-метром и высотой 25 мм. Станок представляет собой массивную опору с 2-я зак-репленными в ней направляющими стержнями. Внизу фундамент. На основание устанавливают образец. По стержням передвигается гиря массой 2 кг. Гиря ударя-ет точно в центр. Первый удар наносят с высоты 1 см, второй с 2 см, третий 3 см и т.д. до разрушения образца, т.е. до появления первой трещины. Показатель сопро-тивления удару служит порядочный номер удара, предшествующий разрушению.

Таблица 1 – Определение предела прочности материала при изгибе и сжатии

Наименование материала		l, см	Размеры,см		Pизг, кгс		S, см2	Pсж, кгс		Rизг, МПа		Rсж, МПа
			b	h
Цементно-песчаный раствор		10	4	4		280					6,56
Тяжёлый бетон							100		286625				28,6

Таблица 2 – Определение истираемости строительных материалов

Наименование материала	m1, г	m2, г	S, см^2	U, г/см^2
Мелкозернистый бетон	745	744	45,54	0,22

Таблица 3 – Определение сопротивления удару

Наименование материала	m, кг	V, см3	h, см	R уд, Дж/ см3
Цементный камень	2	15,625	15	18,83

Вывод: в ходе лабораторный работы изучили методики определения механических свойств строительных материалов.

Предел прочности материала при изгибе определяли путём нахождения разрушающей нагрузки, пролёта между опорами, расстояния между грузами, ширины и высоты поперечного сечения балочки. Полученные результаты входят в рекомендуемые пределы ГОСТ.

Предел прочности при сжатии материала определяли путём нахождения разрушающей нагрузки и площади поперечного сечения образца. Полученные результаты входят в рекомендуемые пределы ГОСТ.

Истираемость образца находили путём измерения массы материала до истирания и после, а также измеряли площадь истирания.

При определении сопротивления удару мы измеряли массу и высоту падения гири, а также объём образца. Полученные результаты входят в рекомендуемые пределы ГОСТ.

Лабораторная работа № 4

«Изучение свойств керамического кирпича»

Цель работы: Освоить методики стандартных испытаний кирпича на лабораторном оборудовании для определения физико-механических свойств. Освоить навыки определения основных показателей качества кирпича в соответствии с требованиями нормативной документации (СТБ, ГОСТ). Определить особенности применения различных видов кирпича с учетом их свойств.