681

4

5

ВВЕДЕНИЕ

Для грамотного производства и применения материалов необходимо знать их свойства.

Вместе с понятием свойства материала используют также понятия: показатель свойства и единица измерения.

Свойство материала — это совокупность параметров, характеризующих все стороны материала. Чаще всего параметры касаются характеристики состояния материала либо отражают его реакцию на воздействие внешних факторов.

Показатель характеризует свойство материала, выражая его в цифровом значении в соответствии с выбранной единицей измерения. Определить численное значение показателя можно, выполнив испытание образца материала.

Испытание образца выполняется по утвержденной методике, детальное описание которой приведено в соответствующем стандарте. Описание метода испытания приводится в следующей последовательности:

1.подготовка образца,

2.подготовка прибора,

3.проведение испытания,

4.обработка результатов.

Испытанию предшествует процедура отбора проб и подготовки пробы к испытанию. Это очень важный этап испытания, который регламентируется либо в отдельном стандарте, либо в соответствующем разделе в ГОСТ на методы испытаний.

Тщательный подход к нормированию процедуры отбора проб и последовательных действий при проведении испытаний гарантирует получение достоверных и воспроизводимых значений показателей качества материала.

Только на основе достоверных данных о свойствах применяемых материалов возможно обеспечить их надежную работу на весь срок эксплуатации сооружения при оптимальных значениях экономической эффективности строительства.

6

(для стали); каменные материалы имеют среднюю плотность до

3000 кг/м3.

Для определения средней плотности материала надо знать массу образца и его объём в естественном состоянии с его возможными порами и пустотами.

Среднюю плотность вычисляют по формуле:

(1.1)

Где ρ0 – средняя плотность материала в г/см3; m – масса образца материала, г;

V0 – общий объём материала, см3.

При определении средней плотности материалов возможны три случая:

образец материала имеет правильную геометрическую форму: куб, призма, цилиндр;

образец материала имеет неправильную случайную форму;

материал состоит из большого количества мелких частиц – сыпучий материал (песок, щебень, цемент).

Вкаждом из этих случаев определение объёма образца выполняется разным способом.

1.1.1.Определение средней плотности образца правильной

геометрической формы

Приборы:

–весы технические с погрешностью измерения 0,1 г;

–линейки измерительные или штангенциркуль;

–объёмомер.

Проведение испытания

Образцы материала предварительно просушивают до постоянной массы, взвешивают и определяют его массу m. образцы массой до 500 г взвешивают с точностью до 0,01 г, а массой более 500 г – с точностью до 1 г.

Для определения объёма образца правильной геометрической формы определяют его размеры.

Геометрические размеры образцов замеряют штангенциркулем с точностью до 0,1 мм и точностью 1 мм. Каждую грань образца измеряют в трёх местах и размер грани принимают как среднее арифметическое трёх измерений. На образцах цилиндрической формы измерение диаметра выполняют в двух перпендикулярных направлениях на трёх уровнях высоты. За результат принимают среднее арифметическое значение из шести замеров.

8

По этим замерам вычисляют объём образцов в естественном состоянии.

Объём образца V в форме куба рассчитывают по формуле:

V = aср ·bср ·hср, (1.2)

где aср, bср, hср - средние значение разметов граней образца, см.

Объём образца V в форме цилиндра рассчитывают по форму-

ле:

(1.3)

где = 3,14;

dср – средний диаметр цилиндра; dср – средняя высота цилиндра.

Плотность материала вычисляют с точностью до 0,01 г/см3 как среднее значение трёх образцов. Примерные значения средней и истинной плотности некоторых материалов приведены в табл.1.1

1.1.2. Определение средней плотности образца неправильной формы

Приборы:

–весы технические с погрешностью измерения 0,1г;

–весы для гидростатического взвешивания или мерный ци-

линдр;

–линейки измерительные или штангенциркуль;

–объёмомер.

9

Проведение испытания

Образец материала неправильной формы взвешивают на весах с точностью до 0,01 г и определяют его массу m.

Объём образца неправильной формы определяют с помощью гидростатического взвешивания. Во избежание ошибки за счёт проникания воды в поры образца, его предварительно покрывают слоем парафина. После этого определяют массу образца с покрытием парафина m1 и вычисляют массу пара-

фина mпар.

mпар = (m1 – m)

где: (V + Vпар) - объём образца, покрытого парафином, см3;

m1- масса образца, покрытого парафином, взвешенного на воздухе, г,

m2- масса образца, покрытого парафином, взвешенного гидростатически, г.

Объём крупных образцов неправильной формы можно определить также с помощью объёмомера по объёму жидкости, вытесненной образцом, погружённым в объёмомер. Рабочая жидкость V1 (вода, бензин, керосин) не должна взаимодействовать с образцом. Следует исключить возможность поглощения воды порами материала, покрыв поверхность образца парафином.

Погрузив образец, покрытый парафином в цилиндр с водой, находят объём воды в цилиндре с образом V2.

Объём образца с парафином будет равен:

(V + Vпар) = V2 - V1, (1.5)

где V1 – объём воды в цилиндре до погружения образца, см3;

10