Лабораторная работа 8 Определение водопоглощения керамических материалов
Цель работы: Определение водопоглощения керамических материалов
Теоретические сведения
Водопоглощение и морозостойкость — взаимосвязанные характеристики, напрямую зависящие от пористости плитки. Водопоглощение — отношение массы воды, поглощенной образцом при полном насыщении, к массе сухого вещества. Водопоглощение глазурованных керамических плиток для пола не должно превышать 3 % (стандарт EN 176 B l), для настенных плиток — водопоглощение должно составлять не менее 10 % (стандарт EN 159 BIII).
Оборудование и материалы
термостат или сушильная камера
эксикатор
водяная баня
весы аналитические
Проведение испытания
Водопоглощение определяют насыщением черепка водой. Пять образцов- черепки изделий произвольной формы, освобожденные по торцам от глазури, высушивают в термостате при температуре 100-120оС до постоянной массы, затем охлаждают в эксикаторе до температуры (20±5)о С и взвешивают.
После этого образцы кипятят в воде в течение (4±0,5) ч и охлаждают до температуры (20±0,5) оС. Затем образцы вынимают из воды, отбирают увлажненным отжатым полотенцем и сразу взвешивают. Все взвешивания проводят на весах с погрешностью не более ±0,01 г. результаты всех взвешиваний в граммах записывают с точностью до второго десятичного знака.
Обработка результатов
Водопоглощение (W) в процентах вычисляют по формуле:
,
%
(1)
где: т1 – масса образца, высушенного до постоянной массы, г;
т2 – масса образца, насыщенного водой, г.
За результат испытания принимают среднеарифметическое значение результатов пяти параллельных определений, абсолютное расположение между наиболее отличающимися значениями которых не превышает допустимое расхождение равное ±0,05% при доверительной вероятности Р=0,95.
Лабораторная работа 9 Определение пределов прочности на сжатие керамического кирпича и камней по гост 8462
Цель работы: Определение пределов прочности на сжатие керамического кирпича и камней по ГОСТ 8462
Теоретические сведения
Прочностью называется способность сопротивляеться внутренним напряжениям возникающим в результате действия внешних сил. Кирпич хорошо сопротивляется на сжатие. Пористость кирпича и стеновых материалов в известной степени определяет их теплозащитные свойства. В изделии плотного строения теплопроводность естественно будет больше, что в конечном итоге приводит к утолщению стенок и удорожанию строительства. Поэтому кирпич должен обладать некоторой минимальной пористостью. Кроме придания теплозащитных свойств некоторая пористость облегчает обжиг изделий, а также способствует лучшему сцеплению кирпича с цементным раствором при его кладке. Плотность фасадной керамики для крупных изделий, должна быть примерно такая же, как и у строительного кирпича. Пористость должна быть меньше, так как именно эти керамические детали здания в первую очередь воспринимают атмосферную влагу.
Пределом прочности кирпича называют количества называют напряжение соответствующее нагрузке при которой он разрушается. Сортность кирпича и его качество оцениваются по так называемой марке кирпича, соответствующей величине прочности при сжатии.
При испытании пустотелых изделий площадь пустот не вычитается, а нагрузка относится ко всей площади внешних габаритов изделий.
Определение марки кирпича и камня по прочности для камня марка определяется по значению предела прочности при сжатии.
Определение марки кирпича и камня по прочности для кирпича осуществляют по значению пределов прочности при сжатии и изгибе в соответствии с ГОСТ 8462.
По прочности керамические стеновые материалы разделяются на марки: М50, М75, М100, М125, М150 и М200, что соответствует среднему значению предела прочности при сжатии в кг/см².
Так кирпич марки М125 выдерживает сжатие с усилием 125 кг/см².
Каждой марке кирпича должен соответствовать также определенный предел прочности на изгиб. Для кирпича марки М75 он должен быть не менее 18 кг/см², для марки М200 – не менее 34 кг/см².
Предел прочности при сжатии по площади Брутто (без вычета площади пустот) должны быть не менее значенний указанных в таблице 1 и 2.
Таблица 1 – Пределы прочности кирпичей
Марки кирпи-ча и камней |
Предел прочности, МПа (кгс/см²) |
|||||||
При сжатами |
При изгибе |
Для полнотелого кирпича полусухого прессованы и пустетолого кирпича |
Для утолщенного кирпича |
|||||
Для всех кирпича |
Видов и камни |
Для полнотелого кирпича пласти-ческого формования |
||||||
ср. для 5-ти образцов |
наименьш. для отд. образца |
ср. для 5-ти образцов |
наименьш. для отд. образца |
ср. для 5-ти образцов |
наименьш. для отд. образца |
ср. для 5-ти образцов |
наименьш для отд. образца |
|
300 |
30(300) |
25(250) |
4,4(44) |
2,2(22) |
3,4(34) |
1,7(17) |
2,9(29) |
1,5(15) |
250 |
25(250) |
25(250) |
20(200) |
3,9(39) |
2(20( |
2,9(29) |
2,5(25) |
1,3(13) |
200 |
20(200) |
17,5(175) |
3,4(34) |
1,7(17) |
2,5(25) |
1,3(13) |
2,3(23) |
1,1(11) |
175 |
17,5(175) |
15(15) |
3,1(31) |
1,5(15) |
2,3(23) |
1,1(11) |
2,1(21) |
1(10) |
150 |
15(150) |
12,5(125) |
2,8(28) |
1,4(14) |
2,1(21) |
1,0(10) |
1,8(18) |
0,9(9) |
125 |
12,5(125) |
10(100) |
2,5(25) |
1,2(12) |
1,9(19) |
0,9(9) |
1,6(16) |
0,8(8) |
100 |
100(100) |
7,5(75) |
2,2(22) |
1,1(11) |
1,6(16( |
0,8(8) |
1,4(14) |
0,7(17) |
75 |
7,5(75) |
5(50) |
1,8(18) |
0,9(9) |
1,4(14) |
0,7(7) |
1,2(12) |
0,6(6) |
Для кирпича и камней с горизонтальным расположениям пустот |
||||||||
50 |
5(50) |
3,5(35) |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
35 |
3,5(35) |
2,5(25( |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
25 |
2,5(25) |
1,5(15) |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Таблица 2 – Марки выпускаемых эффективных лицевых изделий
Марка изделия |
Предел прочности, МПа (кгс/см2 ), не менее |
|||
при сжатии |
при изгибе |
|||
Средний для 5 образцов |
Наименьший для отдельного образца |
Средний для 5 образцов |
Наименьший для отдельного образца |
|
150 |
15,0 (150) |
12,5 (125) |
2,0 (20) |
1,0 (10) |
125 |
12,5 (125) |
10,0 (100) |
1,8 (18) |
0,9 (9) |
100 |
10,0 (100) |
7,5 (75) |
1,6 (16) |
0,8 (8) |
Оборудование и материалы
Сушильная камера
пресс с максимальным усилием 500 кН (50 т)
камнерезательный станок
цемент
Проведение испытания
Испытания проводят на сухих образцах. Влажные образцы перед испытанием выдерживают не менее 3 сут в закрытом помещении при температуре (20±5)°С и подсушивают в течение 4 ч при температуре (105±5) °С.
Образцы, отобранные для испытаний по внешнему виду, наличию дефектов и внешнему виду, должны удовлетворять требованиям стандарта (ГОСТ 530-2012).
Предел прочности при сжатии кирпича определяют на образцах из двух целых кирпичей или из двух половинок. Кирпич делят на половинки распиливанием или раскалыванием. Кирпичи (или половинки) укладывают постелями друг на друга. Половинки размещают поверхностями раздела в противоположные стороны.
Испытания керамических камней проводят на целых образцах.
Опорная грань (постель) у кирпича и камней пластического формования всегда имеет существенные отклонения от плоскости, что не обеспечивает равномерности распределения нагрузки на всю плоскость образца. Поэтому при подготовке образцов к испытаниям производят выравнивание поверхностей, которые в конструкции и, соответственно, при испытании располагаются перпендикулярно направлению сжимающей нагрузки.
Части половинок кирпича (или целые кирпичи) и опорные поверхности кирпича и камней стандарт рекомендует соединять и выравнивать цементным раствором. Состав раствора по ГОСТ 8462—85: цемент марки не ниже 400 – 1 мае. ч; песок крупностью не более 1,25 мм – 1 мае. ч; В/Ц- 0,40…0,42.
Изготовление образца для испытаний кирпича производят следующим образом. Кирпичи или его половинки полностью погружают в воду на 1 мин. После этого на горизонтально установленную пластину (металлическую или стеклянную) толщиной не менее 5 мм укладывают лист бумаги, слой раствора не более 5 мм и первый кирпич или его половинку. Затем опять слой раствора и второй кирпич (половинку). Излишки раствора удаляют, а края бумаги загибают на боковые поверхности образца. В таком положении образец выдерживают в течение 30 мин. После этого образец переворачивают и выравнивают другую опорную поверхность.
Общий вид образца, подготовленного к испытаниям, представлен на рисунке 1. Отклонение от параллельности выравненных опорных поверхностей образца, определяемое по максимальной разности любых двух его высот, не должно превышать 2 мм.
Выравнивание опорных поверхностей при изготовлении образца из керамического камня производят в той же последовательности.
Образцы после изготовления выдерживают 3 сут при температуре (20±5)°С и относительной влажности воздуха 60…80% для твердения цементного раствора.
Образцы из кирпича полусухого прессования испытывают «насухо», не производя выравнивания их поверхностей цементным раствором.
1 – плита пресен; 2 – выравнивающий материал; 3 – кирпич
Рис. 1. Схема испытаний кирпича на сжатие при определении его марки по прочности
Кирпичи и камни пластического формования допускается испытывать на образцах, подготовленных другими способами:
а) опорные поверхности выравниваются шлифованием;
б) выравнивание производится гипсовым раствором;
в) с помощью прокладок из технического войлока, резино-тканевых пластин (транспортерные ленты), картона и других материалов.
Образцы, изготовленные с применением гипсового раствора, испытывают не ранее чем через 2 ч после формования.
Стандарт оговаривает, что при арбитражных проверках и проверках потребителем образцы кирпича и керамических камней готовят, соединяя и выравнивая их по указанному выше методу, т. е. при помощи цементного раствора.
Собственно испытания образцов производят в следующей последовательности. Образцы измеряют с погрешностью до 1 мм для вычисления площади его рабочей поверхности. Площадь поперечного сечения образца F (м2) вычисляют как среднее арифметическое значение площадей верхней и нижней граней.
На боковые поверхности образца наносят вертикальные осе вые линии, с помощью которых образец устанавливают в центре плиты пресса. Наиболее пригоден для проведения испытаний кирпича пресс с максимальным усилием 500 кН (50 т).
Образец прижимают верхней плитой пресса и включают масляный насос. Скорость подачи нагрузки должна быть такой, чтобы разрушение образца происходило через 20…60 с после начала испытаний.
Обработка результатов
Предел прочности образца определяется по формуле:
Rсж=P/F, (1)
где Р – Р - разрушающая сила в кН, которая определяется показаниями шкалы пресса. наибольшая нагрузка на образец,
F – площадь образца, воспринимающая нагрузку.
Если толщина испытуемого образца 88 мм, то результат испытаний умножают на коэффициент 1,2.
Предел прочности при сжатии испытуемой партии кирпича и камней вычисляют с точностью до 0,1 МПа как среднее арифметическое значение результатов испытания всех пяти образцов.
Лабораторная работа 10
Контроль твердения бетона
Цель работы: Контроль твердения бетона
Теоретические сведения
Оборудование и материалы
Проведение испытания
Обработка результатов
Лабораторная работа 11
Определение качества бетона
Цель работы: Контроль твердения бетона
Теоретические сведения
Оборудование и материалы
Проведение испытания
Обработка результатов
Порядок проведения и сдачи лабораторной работы
За несколько дней до лабораторной работы магистрант должен провести самостоятельную подготовку к занятиям: изучить лекционный материал и настоящие методические указания, подготовить к работе лабораторный журнал.
На лабораторных занятиях магистрант должен иметь лабораторную тетрадь для записей и подсчётов результатов испытаний, лабораторный журнал испытаний портландцемента, конспект лекций и настоящие методические указания.
После проведения разъяснений преподавателем – лектором материалов лабораторной работы группа делится на три бригады для определения тонкости помола, нормальной густоты цементного теста и сроков схватывания; для определения консистенции цементного раствора; для изготовления образцов балочек и определения предела прочности при изгибе и сжатии.
Испытания портландцемента проводятся каждой бригадой отдельно под руководством преподавателя по проведению лабораторной работы.
Закончив испытания, магистранты обрабатывают результаты испытаний в бригадах, затем обмениваются полученными данными между бригадами.
Журнал испытаний портландцемента является и отчётом о выполнении лабораторной работы и оформляется магистрантами в индивидуальном порядке.
Сдача отчёта преподавателю производится после полного и аккуратного его оформления магистрантом. Сдача отчёта проходит в виде собеседования преподавателя со магистрантом и ответов магистранта на вопросы преподавателя.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
1. Лабораторные помещения, в которых выполняют работы по определению химического состава цемента и материалов цементного производства, должны быть оборудованы вентиляционными системами по ГОСТ 12.4.021.
2. При эксплуатации электроустановок и электроприборов, используемых в процессе анализа, должны выполняться правила электробезопасности по ГОСТ 12.1.019.
3. При работе с кислотами и щелочами должны быть соблюдены правила безопасности, действующие в химических лабораториях.
4. При эксплуатации установок с ионизирующими источниками излучения (рентгеноспектральная аппаратура) следует руководствоваться требованиями норм радиационной безопасности НРБ-76/87 и основными санитарными правилами ОСП-72/87.
5. При работе с горючими и взрывоопасными веществами должны соблюдаться требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.010.
7. При работе с вредными и ядовитыми веществами необходимо применять средства защиты по ГОСТ 12.4.004, индивидуальные средства защиты (респираторы по ГОСТ 12.4.011 или ГОСТ 12.4.028, резиновые перчатки по ГОСТ 12.4.103, одежду по ГОСТ 27654 и ГОСТ 29058).