Лабораторная работа № 1 Изучение методики оценки прочностных свойств строительных материалов
1.1. Цель работы
1. Изучить и освоить методику проведения испытаний образцов строительного материала (из цементного, гипсового, силикатного камня); оценить прочностные показатели.
2. Выполнить статистическую обработку результатов испытаний.
1.2. Краткие теоретические сведения
Качество строительных материалов, изделий и конструкций определяется их свойствами, среди которых важнейшим является прочность - способность материала сопротивляться разрушению от действия внутренних напряжений, возникающих при действии внешних сил: сжатия, растяжения, изгиба. Прочность зависит от многих факторов: природы и состояния материала, влажности, скорости приложения нагрузки, температуры среды и т.д.
Предел прочности на растяжение при изгибе (Rизг. МПа) определяют на образцах-призмах размером 40 40 160 мм, используя для этого гидравлический пресс и специальное приспособление для испытания образцов.
Схема испытания образца-призмы на растяжение при изгибе представлена на рис. 1.1.
Расчет предела прочности производят по формуле
,
(1.1)
где l – расстояние между опорами (база испытаний), см;
b и h – ширина и высота образца в поперечном сечении, см.
Для большинства строительных материалов величина прочности при сжатии значительно превышает прочность на растяжение при изгибе.
Образующиеся после испытания половинки образцов испытывают на осевое сжатие по схеме, представленной на рис. 1.2.
Предел прочности
на осевое сжатие (Rсж,
МПа) вычисляют как частное от деления
разрушающей нагрузки Рразр(Н)
на площадь поперечного сечения F
(м2)
образца (куба, цилиндра):
.
(1.2)
Полученное значение прочности зависит от формы и размеров испытываемых образцов. При расчете строительных конструкций используется показатель прочности так называемого стандартного образца. Если результаты прямого испытания получены на образцах других размеров, то следует ввести поправочный (масштабный) коэффициент.
Например, в соответствии с государственным стандартом при испытании тяжелого бетона на прочность при сжатии базовым образцом является куб с размером ребра 150 150 150 мм; для него масштабный коэффициент равен единице. При длине ребра куба, равного 70, 100, 200 и 300 мм предел прочности при сжатии рассчитывают, умножая на масштабный коэффициент равный 0,85; 0,95; 1,05; 1,10 соответственно.
1.3. Варианты заданий на выполнение работы
1. Провести испытания образцов-призм из цементного камня, определить предел прочности при сжатии и растяжении при изгибе и оценить статистические характеристики этих показателей.
2. Провести испытания образцов-призм из гипсового камня, определить предел прочности при сжатии и растяжении при изгибе и оценить статистические характеристики этих показателей.