Строительные материалы

Методика испытаний

Испытания проводят согласно ГОСТ 4245. Содержащиеся в воде ионы хлора переводят в хлористое серебро, нерастворимое в нейтральной и слабощелочной среде, а также в азотной кислоте (НNО3):

Для определения наличия ионов Сl-1 к 5 мл исследуемой воды прибавляют 1…2 капли 2 %-ного раствора НNО3 (азотной кислоты) и 3…5 капель 10 %-ного раствора азотнокислого серебра.

Примерное содержание хлор-ионов определяют по осадку или мути в соответствии с требованиями табл. 17.5.

Результаты испытаний

Результаты испытаний заносят в табл. 17.6.

361

Заключение

Написать реакцию определения содержания хлоридов в воде. Сравнив полученные при испытании результаты с требованиями СТБ 1114, сделать вывод о пригодности воды для приготовления

(затворения) бетонных и растворных смесей и поливки бетона:

Пригодна, непригодна (нужное подчеркнуть)

На основании результатов выполненной работы и их анализа дать заключение о преимущественном применении той или иной воды для затворения и поливки бетона.

Контрольные вопросы для защиты лабораторной работы

1.Может ли применяться речная вода для приготовления бетонных и растворных смесей?

2.Как определить пригодность воды для затворения растворных

ибетонных смесей?

3.Какова должна быть величина водородного показателя (рН) для бетонных и железобетонных конструкций?

4.Как приближенно определить значение рН?

5.Какой минерал портландцемента подвержен сульфатной коррозии?

6.Требования к воде для затворения смеси и ухода за бетоном.

7.Как можно определить содержание сульфатов в воде?

8.Какое изменение внешнего вида воды говорит о наличии в ней

сульфатов (ионов SO42 )?

9.Почему соляная кислота (НСl) может разрушить бетон?

10.Как определить содержаниехлоридов (хлорид-иона Сl–1) в воде?

Ли т е р а т у р а

1.Д о м о к е е в А.Г. Строительные материалы. М.: Высш.

школа, 1989.

2.СТБ 1114-98. Вода для бетонов и растворов.

3.ГОСТ 2874. Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством.

4.ГОСТ 4389. Вода питьевая. Метод определения содержания сульфатов.

5.ГОСТ 4245. Вода питьевая. Метод определения содержания хлоридов.

362

Тематика НИРС

Тема1.ИССЛЕДОВАНИЕ УДАРНОЙПРОЧНОСТИПРИРОДНЫХ ИИСКУССТВЕННЫХ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Цель работы исследовать изменение ударной прочности гипсовых материалов в зависимости от марки гипсового вяжущего, технологии изготовления (литьевая и фильтрпрессовая) и сравнить с данными по природным каменным материалам.

Содержание работы: изготовить образцы по литьевой технологии из гипсового вяжущего марок Г3…Г7 нормальной консистенции. Определить ударную прочность на копре Педжа образцов, твердеющих в воздушно-сухих условиях, а также высушенных до постоянной массы, через 2 часа, 1 и 3 суток. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

Материалы: гипсовое вяжущее марок Г3…Г7.

Опытные образцы: цилиндры диаметром и высотой 25 мм (методику испытаний см. в лаб. работе № 1).

Оборудование: копер Педжа.

Тема 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ И МАТЕРИАЛОВ ИЗ ОТХОДОВ ДЕРЕВООБРАБОТКИ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

Цель работы изучить изменение предела прочности при сжатии вдоль волокон древесины и древесностружечной плиты в зависимости от их влажностного состояния.

Содержание работы: изготовить образцы из древесины хвойной и лиственной породы и древесностружечной плиты, поместить в эксикаторы с различной относительной влажностью, определить влажность образцов экспресс-методом, испытать образцы на сжатие, проанализировать полученные результаты.

Материалы: образцы из сосны, березы и древесностружечной плиты.

Образцы: призмы 20х20х30 мм.

Оборудование: эксикаторы, прибор для определения влажности экспресс-методом, гидравлический пресс.

363

Тема 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СВОЙСТВ И ОЦЕНКА ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КЕРАМИЧЕСКИХ И СИЛИКАТНЫХ КИРПИЧА И КАМНЕЙ.

Цель работы определить зависимость теплозащитных свойств новых видов керамических и силикатных кирпичей и камней от их средней плотности.

Содержание работы: определить среднюю плотность 5…7-ми новых видов керамических и силикатных кирпичей и камней, оценить их теплопроводность в кирпичной кладке (по данным лабораторных и натурных исследований, имеющихся в лаборатории) и рассчитать ориентировочно требуемую толщину наружной стены из этих материалов.

Материалы: кирпич пустотелый (25…40 % пустотности), керамические и силикатные кирпич и камни (методику выполнения работы см. в лаб. работе № 3).

Тема 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ОЦЕНКА МОРОЗОСТОЙКОСТИ СТЕНОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ И СИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Цель работы изучить водопоглощение новых видов керамического и силикатного кирпича и камней и сделать прогнозирование их морозостойкости по величине коэффициента насыщения.

Содержание работы: определить структурные свойства (среднюю и истинную плотность), водопоглощение по массе и объему и найти коэффициент насыщения новых видов керамического и силикатного кирпича.

Материалы: новые виды пустотелого кирпича пластического и полусухого изготовления; силикатный пустотелый кирпич и камни (методика выполнения работы приведена в лаб. работе № 3).

Тема 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СРОКОВ СХВАТЫВАНИЯ ГИПСОВОГО ТЕСТА ИВОДОСТОЙКОСТЬ ГИПСОВОГО КАМНЯ.

Цель работы выявить зависимость сроков схватывания гипсового теста от вида и количества введенной добавки.

Содержание работы: определить сроки схватывания гипсового теста, применяя добавки, ускоряющие и замедляющие сроки схватывания.

364

Материалы: гипсовое вяжущее нормальных сроков твердения и медленнотвердеющее; добавки, ускоряющие и замедляющие сроки схватывания (методика выполнения работы приведена в лаб. работе № 5).

Тема 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОЗДУШНОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ ИЗВЕСТИ, ВЫПУСКАЕМОЙ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ.

Цель работы выявить зависимость температуры и времени гашения от активности воздушной извести 4…5-ти предприятий РБ, изготовляющих известь.

Содержание работы: определить суммарное содержание активных СаО+МgO в кальциевой извести различных предприятий, выпускающих известь; определить температуру и время ее гашения, проанализировать результаты и сделать выводы (методика выполнения работы приведена в лаб. работе № 6).

Тема 7. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЛАСТИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК И УСКОРИТЕЛЕЙ ТВЕРДЕНИЯ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА И ИНТЕНСИВНОСТЬ ТВЕРДЕНИЯ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ.

Цель работы изучить и выявить влияние новых видов добавок пластифицирующего и ускоряющего действия на сроки схватывания цемента и интенсивность твердения бездобавочного цементного камня.

Содержание работы: определить водопотребность, начало и конец схватывания бездобавочного цемента белорусского цементного завода, применяя 2…3 вида современных пластифицирующих и ускоряющих добавок. Изготовить образцы-балочки и определить интенсивность твердения цементного камня неразрушающим резонансным методом (методика выполнения работы приведена в лаб. работе № 7).

Тема 8. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПРИРОДНЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ МЕЛКИХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ НА ИХ СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.

Цель работы выявить закономерности изменения насыпной плотности и пустотности кварцевого и аглопоритового песка при изменении влажности от нуля до 60 %.

365

Содержание работы: определить насыпную плотность, плотность зерен и межзерновую пустотность двух видов мелких заполнителей – кварцевого и аглопоритового песка при различной влажности: 0, 5, 10, 20, 40, 60 % (методика выполнения работы приведена в лаб. работе № 8).

Тема9. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ ПОРИСТЫХ КРУПНЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ПОЛУ-ЧЕНИЯ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ.

Цель работы выявить зависимость прочности легкого бетона от прочности крупного пористого заполнителя.

Содержание работы: определить предел прочности в цилиндре керамзитового гравия и аглопоритового щебня фр. 5…10 и 10…20, изготовить легкий бетон марок 200 и 300 по прочности на сжатие, определить их прочность в возрасте 28 суток и проанализировать результаты по прочности бетона в зависимости от прочности заполнителей (методика выполнения работы приведена в лабораторных работах № 9 и № 10).

Тема 10. ИССЛЕДОВАНИЕ ВИДА КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ НА ДЕФОРМАТИВНЫЕ СВОЙСТВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА.

Цель работы оценить влияние вида крупного заполнителя на упругие свойства тяжелого бетона.

Содержание работы: изготовить образцы тяжелого бетона на природном гравии и гранитном щебне и пористом крупном заполнителе – керамзите и аглопорите (бетон класса В марки 200). Определить модуль упругости (ультразвуковым методом) и прочность на сжатие. Проанализировать полученные результаты и оценить влияние заполнителя на деформативность (жесткость) конструкций из тяжелого и легкого бетона.

Материалы, опытные образцы, приборы – щебень гранитный и аглопоритовый, гравий природный и керамзитовый; мелкий заполнитель – кварцевый песок; портландцемент марки 400. Подвижность бетонной смеси – 1…2 см осадка стандартного конуса. Об- разцы-кубы с ребром 100 мм. Прибор ультразвуковой импульсный УК-10М (методика испытаний приведена в лаб. практикуме «Методы испытаний»).

366

Тема 11. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЛАЖНОСТИ И СТРУКТУРНЫХ СВОЙСТВ НА ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭФФЕКТИВНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Цель работы установить зависимость коэффициента теплопроводности современных эффективных теплоизоляционных материалов от их пористости и влажности.

Содержание работы: определить среднюю плотность, рассчитать пористость твердых плит из минеральных, стекловатных и пенополистирольных плит, применяемых для утепления наружных стен зданий. Определить коэффициент теплопроводности указанных материалов в сухом состоянии и при влажности 3,5…15% и рассчитать термическое сопротивление наружной стены в зависимости от влажности утеплителя. Проанализировать полученные результаты (методика выполнения работы приведена в лаб. работе № 11).

Тема 12. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ И ДЕФОРМАТИВНЫЕ СВОЙСТВА АРМАТУРНОЙ СТАЛИ.

Цель работы – выявить закономерность изменения механических свойств и деформативных характеристик в зависимости от термической обработки стали.

Содержание работы: определить предел текучести, временное сопротивление при растяжении, модуль упругости и относительное удлинение арматурной гладкой стали диаметром 10 мм на контрольных образцах и подвергнутых термической обработке, а также пластическому деформированию. Проанализировать полученные результаты и установить зависимость изменения физико-механических и деформативных свойств от температуры, термической обработки и напряжения пластического деформирования (методика испытаний и опытные образцы приведены в лаб. работе № 14).

Тема 13. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ НАГРУЖЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ РАЗРЫВЕ И МОДУЛЬ УПРУГОСТИ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА.

Цель работы – выявить влияние скорости нагружения и температуры окружающей среды в помещении на прочность при разрыве и модуль упругости поливинилхлорида.

367

Содержание работы: определить предел прочности при разрыве и модуль упругости при растяжении поливинилхлорида, применяемого для изготовления профилей окон и дверей, при температуре окружающей среды в помещении, равной (15 2)оС; (25 2)оС; (30 2)оС, а также при скорости нагружения, в 2 раза меньшей требуемой при температуре окружающей среды (25 2)оС. Проанализировать полученные результаты и сделать заключение по влиянию температуры окружающей среды и скорости нагружения на прочность при разрыве и модуль упругости поливинилхлорида (материалы, опытные образцы и методика испытаний приведены в лаб. работе № 15, задание № 15).

Задачи

З а д а ч а № 1

Рассчитать предел прочности при сжатии цилиндрического образца из природного камня. Размеры образца: высота и диаметр – 100 мм; разрушающее усилие – 780 кН.

З а д а ч а № 2

Образец-куб из цементно-песчаного раствора с размером ребра 70,7 мм и массой 720 г после 1000 оборотов круга при испытании на истираемость имеет массу 660 г. Определить истираемость цемент- но-песчаного раствора.

З а д а ч а № 3

Истираемость материала И = 0,8 г/см2; площадь истирания А = 25 см2; масса образца до истирания 253 г. Определить массу материала после испытания.

З а д а ч а № 4

Образец природного камня в виде цилиндра диаметром O = 40 мм и высотой h = 65 мм испытывается на удар на лабораторном копре Педжа. Масса падающего груза (бабы) m = 2 кг. Разру-

368

шение камня произошло при 9-м ударе бабы. Рассчитать ударную прочность камня.

З а д а ч а № 5

Испытанию на истираемость подвергли образец из известняка площадью 50 см2. Масса образца после испытания 596 г, истираемость 1,2 г/см2 . Определить массу образца до испытания.

З а д а ч а № 6

Испытанию на истираемость подвергли образец-куб из гранита размером 7,07х7,07х7,07 см. Какой оказалась величина истираемости И, если масса образца до испытания 954,5 г, после – 952,0 г.

З а д а ч а № 7

Кубический образец каменногоматериласразмеромребраа=100мм имеет в воздушно-сухом состоянии массу m = 2,2 кг. Определить ориентировочно теплопроводность и наименованиематериала.

З а д а ч а № 8

Определить среднюю плотность каменного образца неправильной формы, если его масса на воздухе mс = 100 г, в воде mв = 55 г. До определения массы в воде образец парафинировали. Масса парафини-

рованного образца mп = 101,1 г. Плотность парафина ρп = 0,92 г/см3.

З а д а ч а № 9

Определить коэффициент насыщения пор кирпича размерами 250х120х65 мм с плотностью вещества (истинной плотностью) ρп = 2,6 г/см3 и массой в сухом состоянии mсух = 3,5 кг, если после его выдерживания в воде масса насыщенного водой кирпича оказалась равной mнас = 4 кг.

369

З а д а ч а № 1 0

Водопоглощение керамического кирпича по массе – 16 %, средняя плотность материала – 1,74 г/см3 , пористость – 35 %. Определить коэффициент водонасыщения и дать заключение о морозостойкости кирпича.

З а д а ч а № 1 1

Рассчитать предел прочности при изгибе одинарного керамического кирпича и определить его марку по этому показателю (СТБ1160-99), если известно, чтопри разрушении показаниеманометра пресса составляло 3 атм, а площадь поршня пресса равна 100 см2.

З а д а ч а № 1 2

Определить предел прочности при изгибе кирпича керамического утолщенного. Разрушающее усилие F = 1730 Н. Для решения задачи использовать СТБ 1160.

З а д а ч а № 1 3

Рассчитать предел прочности при сжатии силикатного кирпича. Разрушающее усилие F = 195 кН. Для решения задачи использовать СТБ 1228.

З а д а ч а № 1 4

Определить коэффициент насыщения пор керамического кирпича размерами 250х120х88 мм и массой в сухом состоянии mсух = 3,5 кг, если после выдерживания в воде масса кирпича оказалась равной mнас = 4 кг. Плотность вещества кирпича (истинная плотность) ρ = 2,6 г/см3.

З а д а ч а № 1 5

Какое количество обыкновенного керамического кирпича можно приготовить из 5,0 кг глины с влажностью W = 8 %, потерями при

370