3. Определение основных физических свойств стеновых керамических изделий

3.1.Определение плотности

При плотности в сухом состоянии кирпич и камни подразделяются на группы:

обыкновенные – плотностью более 1600 кг/м³;

условно-эффективные – плотностью более 1400-1600 кг/м³;

эффективные – плотностью не более 1400-1450 кг/м³.

Плотность определяется по методике для образцов правильной геометрической формы, изложенной в лабораторной работе №1 настоящего практикума.

По результатам определений делается вывод: к какой группе по плотности относится испытываемое изделие. Информация вносится в соответствующую таблицу журнала лабораторных работ.

3.2.Определение водопоглощения кирпича

Значение водопоглощения изделия является важной характеристикой стенового керамического изделия, т.к. по нему можно судить о пористости, от которой, в свою очередь, в значительной степени зависит теплопроводность изделия. Водопоглощение для полнотелого кирпича должно быть для марок до 150 не мене 8%, для полнотелого кирпича более высоких марок и пустотелых изделий – не менее 6%.

Испытание изделия на водопоглощение производят путем насыщения образцов (целого кирпича или его половинок) в во­де с температурой 15-20 °С в течение 48 ч или в кипящей воде в течение 4 ч. Образцы кирпича в количестве 3 шт. перед испы­танием высушивают при температуре 105-110°С до постоянной массы. Массу образца считают постоянной, если разница ре­зультатов двух последовательных взвешиваний после высуши­вания не превышает 0,2 %. Взвешивание образцов производят после их полного остывания. Время между двумя последова­тельными взвешиваниями, включающее сушку и остывание об­разцов, должно быть не менее 3 ч.

Образцы изделия укладывают тычком на дно сосуда с водой с температурой 15-20°С так, чтобы уровень воды в нем был вы­ше верха образцов на 2-10 см. Образцы выдерживают в воде в те­чение 48 ч, после чего вынимают из сосуда, обтирают влажной тканью и немедленно взвешивают. Массу воды, вытекающую из образца на чашку весов, включают в массу насыщенного водой образца.

Водопоглощение образца В_масс, %, определяют по формуле:

(3.1)

где т₁ — масса насыщенного водой образца, г;

т - масса образца, высушенного до постоянной массы, г.

Водопоглощение кирпича вычисляют как среднее арифмети­ческое результатов испытаний трех образцов.

С целью ускоренного определения водопоглощения кирпича можно применить метод кипячения, согласно которому подготов­ленные по приведенной ранее методике три образца-кирпича по­гружают в сосуд с водой, нагревают до температуры кипения воды. В кипящей воде образцы выдерживают в течение 4 ч, после чего ох­лаждают до температуры 20-30 °С путем непрерывного добавления , в сосуд холодной воды. Взвешивание и вычисление водопоглоще­ния производят по приведенной выше методике.

3.3. Определение морозостойкости кирпича

Определение морозостойкости - длительный процесс, который не может быть осуществлен в рамках лабораторной работы. Предполагается теоретические ознакомление с методом определения морозостойкости и практическое - с используемым оборудованием, а также выполнение некоторых манипуляций по осуществлению метода и испытание образцов после предварительно проведенного оттаивания. Студент определяет марку изделия по морозостойкости по данным испытания изделия по циклам, предоставляемым преподавателем.

Для определения морозостойкости всех видов керамических стеновых изделий используют обычно пять целых изделий. Перед испытанием на образцах несмываемой краской около ребер, углов фиксируют трещины и другие дефек­ты. Образцы со значительными дефектами испытанию не подле­жат. Предназначенные для испытания образцы высушивают до постоянной массы и взвешивают, затем насыщают водой, как при определении водопоглощения.

Замораживание образцов в морозильной камере и их оттаива­ние производят в контейнерах, сваренных из стальных стержней или полос (рис. 14). В контейнеры образцы укладывают, соблюдая зазоры не менее 20 мм, чтобы лучше обеспечить доступ холодного воз­духа к образцам. При этом морозильную камеру можно загрузить не более чем на 50 % ее объема. Закрыв морозильную камеру по­сле загрузки образцов, в ней поддерживают температуру в преде­лах от -15 до -20 °С. Началом замораживания образцов считают момент установления в камере температуры -15 °С. Продолжи­тельность одного замораживания образцов при температуре воз­духа в камере -15°С должна быть 4 ч.

Рисунок 14 – Морозильная камера

После окончания замораживания образцы в контейнерах полностью погружают в сосуд с водой. Температура воды в сосу­де должна быть 15-20 °С в течение всего периода оттаивания об­разцов. Продолжительность одного оттаивания в воде должна быть не менее половины продолжительности замораживания

При оценке морозостойкости кирпича по степени поврежде­ния, образцы осматривают через каждые 5 циклов при 15 и 25 циклах попеременного замораживания и оттаивания и через каждые 10 циклов при 35 и 50 циклах попеременного заморажи­вания и оттаивания. Осмотр производят после их оттаивания. Образцы считают выдержавшими испытание, если после требуе­мого числа циклов замораживания и оттаивания они не разруша­ются или на их поверхности не будет обнаружено видимых по­вреждений. Признаки повреждений (расслоение, шелушение, сквозные трещины, выкрашивания) устанавливаются стандарта­ми на эти материалы и изделия.

При оценке морозостойкости кирпича по потере массы после проведения требуемого числа циклов замораживания и оттаива­ния образцы природного камня и керамических материалов вы­сушивают при температуре 105-110 ⁰ С до постоянной массы, об­разцы других материалов взвешивают в насыщенном водой состоянии с погрешностью не более 0,2 %.

Потеря массы образца кирпича, %:

(2.2)

где т, — масса насыщенного водой образца перед испытанием его на морозостойкость, г;

т ₃ — то же, после испытания, г.

Потерю массы образцов после испытания на морозостойкость вычисляют как среднее арифметическое результатов испытаний пяти образцов.

Допускаемая величина потери массы образцов после поперемен­ного замораживания и оттаивания устанавливается стандартами на эти материалы. Например, для керамического кирпича потеря массы не должна превышать 2 %.

По результатам испытаний назначается марка кирпича по морозостойкости. Всего установлено 4 марки: F15, F25, F35, F50.