книги из ГПНТБ / Волков, М. И. Методы испытания строительных материалов учеб. пособие

рРис. 96. Испытание образца на статичес­ кий изгиб

ния к соответствующему относительному удлинению при растя­ жении или изгибе в пределах пропорциональности. Для пласт­ масс, изготовляемых прессованием из пресс-порошков, литьем под давлением и без давления или экструзией, модуль упру­ гости определяется при испытаниях на изгиб; для образцов, при изготовлении которых из листовых или слоистых пластмасс применяют механическую обработку, модуль упругости опреде­ ляют при испытаниях как на растяжение, так и на изгиб.

Модуль упругости при испытании на растяжение определя­ ют на любой машине, которая позволяет измерять нагрузки с точностью до 1%. Испытательная машина должна иметь еамоцентрирующиеся зажимы, в которые устанавливают образец так, чтобы его длинная ось совпадала с направлением прило­ женной нагрузки, что исключит проскальзывание образца.

1 Описанный метод определения модуля упругости распространяется на пластические массы, модуль упругости которых ниже 300 МПа.

Форма и размеры образцов из листовых и слоистых пласт­ масс должны соответствовать показанным на рис. 98,а. Образцы толщиной больше 30 мм подвергают с одной стороны механи­ ческой обработке, с помощью которой толщину уменьшают до 30 мм. Исходная толщина пл'иты должна быть указана при за­ писи результатов испытаний. Форма и размеры образцов из других пластмасс показаны на рис. 98,6. Поверхность образцов должна быть ровной, гладкой, без вздутий, трещин, сколов, ра­ ковин, заусенцев. Испытывают одновременно не менее трех об­ разцов.

Образцы из анизотропных листовых и слоистых .материалов надо изготовлять в трех направлениях: продольном, попереч­ ном и диагональном (под углом 45 град ). Для каждого направ­ ления изготовляют не менее трех образцов. Порядок испытания следующий.

1.Перед испытанием измерить в рабочей части образца его толщину и ширину с точностью (не менее) 0,1 мм и вычислить площадь поперечного сечения с точностью до 0,01 см2.

2.Выдержать образцы в течение 16 ч при 20+2° С. Если об­ разцы хранились при температуре 20+10° С, разрешается непо­ средственно перед испытанием выдержать 3 ч их при стандарт­ ной температуре 20+2° С. Температура помещения при испыта­ нии 20+5° С.

3. На рабочей части образца, приготовленного к испытанию и закрепленного в машине, поставить тензометр таким образом, чтобы его база (10—100 мм) находилась посередине ширины образца вертикально. Рекомендуется устанавливать два тензо­ метра — по одному на противоположных сторонах рабочей части образца. Точность отсчета этих тензометров должна быть не ме­ нее 0,1%.

б.Определить величину деформации по тензометру не менее

А Р I Е,- = -------- ,

M F

242

За показатель модуля упругости принять среднеарифмети­ ческое из результатов трех испытаний. Кроме того, определяют среднеквадратичное отклонение результатов определения моду­ ля упругости (б) ів Па но следующим формулам:

где я — число образцов.

Те значения модуля упругости, которые не укладываются в интервал £+26, отбросить и для оставшихся значений подсчи­ тать новые значения £ и 6. При этом число образцов, для кото­ рых подсчитывают новые значения, должно быть не менее трех.

Модуль упругости по испытанию на изгиб определяют на любой маши­

позволяющее заменять наконечник, предназначенный для приложения на­ грузки между опорами. Ось наконечника должна быть посередине пролета ■между опорами, края которых должны иметь закругление радиусом 1 мм.

Для замера деформаций (прогибов) образца 'непосредственно под точ­ кой приложения «агрузки следует пользоваться прогибомером, точность от­ счета по которому не менее 0,01 мм. С этой целью можно пользоваться так­ же индикаторам часового типа той же точности.

Образцам придают форму брусков прямоугольного сечения, размеры ко­

При необходимости испытания листовых іи слоистых пластмасс толщиной более 10 мм образцы предварительно обрабатывают механическим способом с одной стороны, уменьшая их толщину до 10 мм. Исходная толщина плиты должна быть указана при записи результатов испытания.

Поверхность испытуемых образцов должна 'быть ровной, гладкой, без вздутий, сколов, раковин, заусенцев. Образцы из анизотропных листовых и слоистых материалов надо изготовлять в трех направлениях: продольном, поперечном и диагональном (под углом 45 град). Количество образцов для каждого направления— не менее трех. Последовательность испытания такова.

1. Перед испытанием измерить ширину и толщину средней части образ-

цов с точностью до 0,01 мм. Образцы предварительно выдержать в течение 3 ч при 20±і2°С.

2.Установить образец на опоры широкой стороной и укрепить пірогибомер в середине пролета в плоскости приложения нагрузки. Расстояния меж­ ду опарами образца и радиусы закруглений передающих нагрузку 'наконеч­ ников, приведены в табл. 67 (в зависимости от толщины образца). Образец, толщину которого предварительно уменьшали до 10 мм, уложить на опары стороной, не подвергавшейся механической обработке.

3.Подвергнуть образцы шестикратному нагружению и разгрузке при

•скорости 15—20 МПа для материалов, прочность которых при растяже­ нии превышает 100 МПа, и 4—5 МПа для материалов меньшей прочности

нагрузки .Рразр, и максимальной Р макс, равной 8— 10% Дразр- 5. Модуль упругости Еі определить для каждого о'бразца по результатам

трех измерений по формуле

24

тификатор, и когда прибор приобретет постоянное положение, отсчитать по нижней границе мениска показатель, характеризующий плотность.

Кислотное число характеризуется количеством миллиграм­ мов КОН (или NaOH), которое необходимо для нейтрализации свободных кислот в 1 г пластификатора. Обычно кислотность пластификаторов определяют прямым титрованием. Порядок ис­ пытания следующий.

1.С помощью пипетки отобрать 10 мл пластификатора и по­ местить в коническую колбу объемом 200 мл.

2.Прилить в колбу 40 мл 90%-ного этилового нейтрального спирта (или спиртовой бензольной смеси) и добавить 3—5 ка­ пель фенолфталеина.

3.Полученный раствор титровать 0,1 N раствором едкого кали (или едкого натра) до слабого окрашивания.

4.Определить количество раствора едкого кали (или едкого натра), пошедшего для получения слабо-розовой окраски, и вы­ числить кислотное число по формуле

Ѵп

245

соляной кислоты, «©обходимый для титрования испытуемого раствора, ,в мл;

дукты, выделяющиеся при нагреве пластификатора, вспыхивают при подне­ сении пламени. Этот показатель характеризует огнестойкость пластификатора.

Температуру вспышки пластификатора определяют по методике, описан­

§ 33. СИНТЕТИЧЕСКИЕ КЛЕИ

Синтетические клеи изготовляют на основе различных поли­ меров. В состав клея, кроме связующего, в необходимых слу­ чаях вводят катализаторы, растворители, отвердители и другие компоненты.

В зависимости от полимера (связующего) клеи делят на термореактивные и термопластичные. Термореактивные клеи более прочны и устойчивы к воздействию факторов среды.

Качество клеѳв характеризуют их однородностью, вяз­ костью, жизнеспособностью, а также прочностью клеевого слоя.

Однородность клея рекомендуется определять следующим образом.

10—20 см. Отекающая струя клея должна 'быть однородной, без сгустков и 'механических примесей.

Вязкость жидких клеев определяют с помощью шарикового вискозимет­ ра, который представляет ообой стеклянную трубку диаметром 20 мм я дли­ ной 85 см. Нижний конец трубки закрыт пробкой. На трубке нанесены два деления, отстоящие одно от другого на 25 см. Нижняя метка отстоит от яиж-

246

него конца на 5 см. Трубка закреплена в вертикальном положении на шта­

3. Осторожно опустить в клей стальной шарик диаметром 8 мм и мас­ сой 2,1 г и с помощью секундомера определить время прохождения шарика через слой клея (от верхней до нижней метки). Это время является пока­ зателем вязкости клея.

Вязкость непрозрачных клеев определяют шариковым вискозиметром более совершенной конструкции (рис. 100), в котором шарик до опускания в клей удерживается электромагнитом. В момент начала испытания шарик освобождают, выключая питание электромагнита. Шарик проходит сквозь

Рис. 100. Шариковый вискозиметр для непрозрачных клеев

весь слой клея до дна и, соприкасаясь с -медными контактами, помещенными на дне сосуда, замыкает ток, в результате чего зажигается сигнальная лам­ почка. Время в сек, за которое шарик прошел сквозь слой клея, отнесенное к 25 см, принимают за показатель вязкости клея.

Жизнеспособность клея определяют временем в ч от момента вскрытия емкости с клеем (или от смешения нескольких компонентов) до момента, ког­ да вязкость клея настолько изменяется, что его невозможно нанести на какуюлибо поверхность.

Жизнеспособность клея определяют нанесением клея кистью на метал­

20°С через каждые 30 мин, пока ее значение не достигнет максимально до­ пустимого.

Прочность клеевого слоя можно определить методом скалывания в сле­

каждого шпона -были взаимно перпендикулярны.

247

20 мин, а затем 1 сутки при комнатной температуре (20°С).

5.Из каждого пакета вырезать образцы размером 85X40 мм. Ріа каждом образце сделать два пропила глубиной, равной толщине образца.

6.Подготовленные образцы прокипятить в воде в течение 1 ч, а затем испытать на скалывание по клеевому слою, которое выразить отношением разрушающего усилия в Н к площади скалывания в см2.

Образцы, которые в процессе испытания разрушились по древесине, в расчете не учитывать.

ч

\

Г л а в а IX ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ДРЕВЕСИНЫ

Строительные материалы из древесины прочны, упруги, об­ ладают малыми объемной массой и теплопроводностью, легко поддаются механической обработке. Наряду с этим эти мате­ риалы анизотропны (их свойства неодинаковы вдоль и поперек волокон), способны поглощать воду (в жидком и парообразном состоянии), набухая при этом и давая усадку при высыхании; в неблагоприятных условиях эксплуатации подвержены гниению, легко воспламеняются.

Качество древесины той или иной породы характеризуется строением, наличием пороков, влажностью и физико-механи­ ческими свойствами.

§ 34 ВНЕШ НИ Е ПРИЗНАКИ

Для этого испытания необходимо изготовить образцы с раз­ резами (длиной не менее 120 мм) в трех направлениях: торцо­ вый или поперечный, пересекающий ствол плоскостью, перпен­ дикулярной оси ствола; тангентальный — разрез по хорде попе­ речного сечения на некотором расстоянии от оси ствола; ради­ альный— по плоскости, проходящей через ось ствола по радиусу или диаметру поперечного сечения. Каждая плоскость характе­ ризуется определенным рисунком, образуемым годовыми слоя­ ми (рис. 101).

Внешние признаки древесины подразделяют на основные и вспомогательные. Основные признаки — это особенности макро­ скопического строения древесины: наличие и общий вид забо­ лони и ядра, степень видимости годовых слоев и их очертания, различие между ранней и поздней древесиной годовых колец, размер и видимость сердцевинных лучей, размер, распределение и состояние сосудов, величина и количество вертикальных смо­ ляных ходов, сердцевинные повторения (заросшие ходы насе­ комых, которые встречаются преимущественно у лиственных по­ род). К вспомогательным признакам относят цвет, текстуру, блеск, запах, массу, ориентировочную прочность и твердость.

Все признаки изучают, пользуясь лупой 3—5-кратного уве­ личения.

249

◄

здней древесины

▲

Краткая характеристика древесины главнейших древесных пород

С о с н а — ядровая порода. Годовые слои хорошо видны, заболонь ши­ рокая, смоляные ходы довольно крупные и многочисленные. Ядро желтова­

ранней и поздней древесиной годовых слоев, заболонь узкая, мелкие и не­

Д у б — кольцепоровая ядровая древесная породѣ, широкие сердцевин­ ные лучи, мелкие сосуды в поздней зоне образуют радиальные группы-языч­ ки, заболонь узкая и резко ограничена. Древесина плотная, прочная, упругая, обладает значительной усадкой при высыхании.

Я с е н ь — порода ядровая, заболонь широкая и не резко ограничена, яд- ,ро светло-бурого цвета. Сердцевинные лучи очень узкие, слаборазличимы, ■мелкие сосуды в поздней древесине годовых слоев образуют группы в виде точек и коротких черточек; в широких годовых слоях у внешней границы мелкие сосуды образуют короткие волнистые линии.

В я з — порода ядровая, заболонь широкая, светло-бурого цвета, не резко отделенная от ядра, сердцевинные лучи на радиальном разрезе по цвету сла­ бо отличаются от окружающей древесины. Древесина тяжелая, прочная, уп­ ругая, средней твердости.

кая, трудно раскалывается. Годичные кольца располагаются в виде волнистых линий.

250