Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Определение физико-механических свойств строительных материалов для реставраторов. Учебно-методическое пособие
.pdf
ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
промышленного и гражданского строительства
Определение физико-механических свойств
Кафедра
строительных материалов для реставраторов
Астрахань – 2020
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Определение физико-механических свойств
строительных материалов для реставраторов
Электронное учебно-методическое пособие
по выполнению лабораторных работ для студентов направления
подготовки 07.03.02 «Реконструкция и реставрация архитектурного
наследия» профиля «Реставрация объектов культурного наследия»
очной формы обучения
ISBN 978-5-93026-099-1
Об издании: 1, 2
© Л. П. Кортовенко, составление, 2020
© ГАОУ АО ВО «Астраханский государственный
архитектурно-строительный университет», 2020
2
УДК 693.5(086.76)
ББК 38.53я73
О-60
Рекомендован к изданию редакционно-издательским советом
Астраханского государственного
архитектурно-строительного университета
Составитель:
Любовь Павловна Кортовенко
Кандидат технических наук, доцент
Рецензенты:
кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой
«Безопасность жизнедеятельности и инженерная экология» АГТУ
В. Н. Саинова,
главный архитектор НПРФ «Ярканон»,
член союза архитекторов России, член союза реставраторов России
Н. Н. Махмудова
Определение физико-механических свойств строительных материалов
для реставраторов [Электронный ресурс]: учебно-методическое пособие / сост. Л. П. Кор-
товенко. – Электрон. текстовые данные (1,97 Мб). – Астрахань: Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, 2020. – 1 опт. диск (CD-R).
Пособие содержит 11 изучаемых разделов – бетоны, древесина, стекло,
горные породы, керамические материалы и изделия, металлические материалы, минеральные вяжущие вещества, теплоизоляционные материалы, пластические массы, лакокрасочные материалы, битумы, битумные кровельные,
гидроизоляционные, герметизирующие материалы.
Предназначено для студентов направления подготовки 07.03.02 «Ре-
конструкция и реставрация архитектурного наследия» профиля «Реставрация
объектов культурного наследия» очной формы обучения.
ISBN 978-5-93026-099-1
Минимальные системные требования
для воспроизведения электронного издания:
Процессор с тактовой частотой 1,5 ГГц и выше, Windows 7 SP1/8, 8.1/10, 1 ГБ ОЗУ, 380 МБ
свободного пространства на жестком диске; программа для чтения файлов формата PDF, нали-
чие CD\DVD-привода.
© Л. П. Кортовенко
© ГАОУ АО ВО «Астраханский государственный архитектурно-строительный университет»
ДАЛЕЕ
3
Издание публикуется в авторской редакции
Техническая обработка и подготовка материалов:
А.В. Гранкиной, С.С. Кострыкиной
Подготовлено к изданию 20.04.2020
Астраханский государственный
архитектурно-строительный университет
414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 18
Тел./факс: (8512) 49-42-15
Е-mail: iic@aucu.ru
Заказ № 4328
Тираж 200 экз. (первый завод – 10 экз.)
Оттиражировано в Астраханской цифровой типографии
(ИП Сорокин Роман Васильевич)
414040, г. Астрахань, пл. К. Маркса, 33, 5-й этаж, 1-й офис
Тел./факс: (8512) 54-00-11
Е-mail: RomanSorokin@list.ru
4
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................... 7
БЕТОНЫ ............................................................................................................. 8
Лабораторная работа № 1. Определение средней плотности
образцов правильной геометрической формы .............................................. 8
Лабораторная работа № 2. Определение механических
свойств строительных материалов ................................................................ 11
Лабораторная работа № 3. Определение насыпной плотности
сыпучих материалов ....................................................................................... 18
Лабораторная работа № 4. Определение
качественных характеристик песка как заполнителя ................................. 20
Лабораторная работа № 5. Определение подвижности
(жесткости) бетонной смеси .......................................................................... 23
Лабораторная работа № 6. Определение средней плотности
образцов неправильной геометрической формы ...................................... 24
Лабораторная работа № 7. Определение истинной плотности
строительных материалов .............................................................................. 25
Лабораторная работа № 8. Определение влажности песка,
легких, тяжелых бетонов измерителем ВИСМ-2 ........................................ 31
ДРЕВЕСИНА .................................................................................................... 40
Лабораторная работа № 9. Определение гидрофизических свойств ........... 40
СТЕКЛО ............................................................................................................ 45
Лабораторная работа № 10. Изучение коллекции материалов
и изделий из стекла ........................................................................................ 45
ГОРНЫЕ ПОРОДЫ ........................................................................................ 46
Лабораторная работа № 11. Изучение коллекции
природных каменных материалов ................................................................ 46
Лабораторная работа № 12. Определение твердости
по шкале Мооса .............................................................................................. 48
КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ..................................... 49
Лабораторная работа № 13. Определение физико-механических
свойств керамического кирпича и камней ................................................... 49
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ .......................................................... 53
Лабораторная работа №14. Определение класса сортовой стали ............. 53
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА. .......................................... 54
Лабораторная работа № 15. Определение
качественных характеристик цемента .......................................................... 54
Лабораторная работа № 16. Определение
качественных характеристик гипса ................................................................. 56
Лабораторная работа № 17. Определение
качественных характеристик извести воздушной .......................................... 58
5
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ............................................. 60
Лабораторная работа № 18. Изучение качественных характеристик
теплоизоляционных материалов ................................................................... 60
Лабораторная работа № 19. Определение теплопроводности .................. 60
ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАССЫ ......................................................................... 66
Лабораторная работа № 20. Определение твердости
пластических масс по Бринеллю .................................................................. 66
Лабораторная работа № 21. Определение истираемости ............................. 67
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ .......................................................... 69
Лабораторная работа № 22. Определение толщины ................................... 69
Лабораторная работа № 23. Определение внешнего вида ......................... 70
Лабораторная работа № 24. Определение твердости ................................. 72
Лабораторная работа № 25. Определение адгезии ..................................... 73
Лабораторная работа № 26. Определение пористости ............................... 76
Лабораторная работа № 27. Методы оценки разрушения
лакокрасочных покрытий .............................................................................. 77
БИТУМЫ, БИТУМНЫЕ КРОВЕЛЬНЫЕ,
ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ,
ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ................................................... 91
Лабораторная работа № 28. Определение глубины
проникания иглы (пенетрация) .................................................................... 91
Лабораторная работа № 29. Определение температуры
размягчения (по методу «Кольцо и шар») ................................................... 93
Лабораторная работа № 30. Определение
дуктильности (растяжения) ........................................................................... 94
Лабораторная работа № 31. Определение качественных
характеристик битумных кровельных, гидроизоляционных,
герметизирующих материалов ...................................................................... 96
ЖУРНАЛ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ .............................................. 97
ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ................................. 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................... 99
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................... 100
6
ВВЕДЕНИЕ
Лабораторные работы входят в состав учебно-методического пособия
«Определение физико-механических свойств строительных материалов для
реставраторов», которое содержит 103 страницы и рекомендовано для студентов, обучающихся по дисциплине «Архитектурное материаловедение» по
направлению подготовки 07.03.02 «Реконструкция и реставрация архитектурного наследия» направленность (профиль) «Реставрация объектов культурного наследия» очной формы обучения.
Теория составляет сумму знаний обо всех строительных материалах
в их сложной совокупности и описывает общие закономерности связи
свойств материалов с особенностями строения и со свойствами тех веществ, из которых данный материал состоит, а также описанию научных
принципов и законов, лежащих в основе их производства.
Практика – приоритетная часть строительного материаловедения –
включает в себя знания о свойствах строительных материалов и изделий,
методах испытаний строительных материалов, целесообразности их применения в строительстве и реставрации.
Современные материалы характеризуются разнообразными свойствами, которые определяют их качество и области применения. Свойства
строительных материалов оцениваются числовыми показателями, устанавливаемыми путем практических испытаний по стандартным методикам.
Физические свойства материала характеризуют его строение или отношение к физическим процессам окружающей среды.
Механические свойства материала характеризуют его способность
сопротивляться разрушающему или деформирующему воздействию внешних сил или внутренних напряжений и определяют его долговечность и
надежность.
Целью лабораторных работ является:
1. Освоение методик определения физических и механических
свойств современных строительных материалов, применяемых в строительстве и реставрации.
2. Определение физических и механических свойств современных
строительных материалов экспериментально-расчетным путем.
3. Выводы по результатам выполненной лабораторной работы.
4. Опросы на поставленные вопросы для самоконтроля и защита вы-
полненной лабораторной работы.
Компетенция: ОПК-3 – способен участвовать в комплексном проек-
тировании на основе системного подхода, исходя из действующих правовых норм, финансовых ресурсов, анализа ситуации в социальном, функциональном, экологическом, технологическом, инженерном, историческом,
экономическом и эстетическом аспектах.
7
БЕТОНЫ
0
,
m
p
V
(1)
Материал
(р0, кг/м
3
)
Материал
(р0, кг/м
3
)
Сталь
7850
Кирпич глиняный
1600–1900
Гранит
2500–2700
Кирпич силикатный
1800–2000
Бетон тяжелый
1800–2400
Вода
1000
Бетон легкий
1000–1800
Сосна
500–600
Бетон конструкционно-
теплоизоляционный
500–1400
Дуб
700–900
Бетон теплоизоляционный
менее 500
Минераловатные из-
делия
200–400
Лабораторная работа № 1. Определение средней плотности
образцов правильной геометрической формы
Цель работы: определение средней плотности строительных мате-
риалов – бетона, гипса строительного, древесины.
Средней плотностью (р0, кг/м3 или г/см3) называется масса единицы
объема материала вместе с порами и пустотами, и она определяется по
формуле:
где: т – масса материала, кг, V – объём материала, м3.
Средняя плотность строительных материалов колеблется довольно в
широких пределах. Значения средней плотности некоторых строительных
материалов приведены в таблице 1.
Таблица 1
Объемная масса материалов
Информационно-логическая модель испытания
Выбор способа для определения средней плотности материала зави-
сит от формы образца.
Среднюю плотность материалов определяют на целом изделии или
на образцах правильной геометрической формы.
8
№ об-
разца
Длина, см, L
Ширина, см, В
Высота, см, Н
L1 L2 L3 Средняя
L
В1 В2 В3 Средняя
В
Н1 Н2 Н3 Сред-
няя,
Н
Подготовка образцов
В соответствии с ГОСТ 6427-75 образцы правильной геометрической
формы в виде куба, параллелепипеда или цилиндра должны иметь размер
по наименьшему измерению не менее 50 мм. Для испытаний отбирают три
изделия или образца. Образцы должны быть очищены от пыли и высушены до постоянной массы.
Порядок проведения испытаний
Образцы при массе до I кг взвешивают с погрешностью не более 1 г.
Объём образцов правильной геометрической формы определяют по их
геометрическим размерам, измеренным с погрешностью не более 0,1 мм
при размере стороны до 20 см и с погрешностью не более I мм при размере
стороны свыше 20 см.
Каждый линейный размер образца вычисляют как среднее арифметическое трёх измерений 2-х параллельных друг другу рёбер и средней линии между ними.
Данные измерений заносят в таблицу 2.
Рис. 1. Измерение образцов в форме куба или параллелепипеда
Таблица 2
Размеры образцов в форме куба или параллелепипеда.
Размер диаметра образца цилиндрической формы вычисляют как
среднее арифметическое четырёх измерений, полученных измерением
двух взаимно перпендикулярных диаметров на каждой параллельной
плоскости цилиндра.
Высоту образца цилиндрической формы вычисляют как среднее
арифметическое четырёх измерений – по два измерения на взаимно перпендикулярных плоскостях, пересекающих цилиндр по его вертикальной
оси (рис. 2).
9
№
об-
раз-
ца
Диаметр, см, D
Высота, см, Н
D1 D2 D3 D4 D5 D6 Средний
Н
1
Н2 Н3 Н4 Средняя
2
.
4
ПD
VH
(2)
№
п/п
Материал
образца
Размеры
Геометриче-
скийобъем
Масса
Средняя
плотность
см
см
см
см
V, см3
m, г
p0, г/см
3
Рис. 2. Измерение образцов в форме цилиндра
Данные измерений заносят в таблицу 3.
Размеры образца цилиндрической формы
Объем образца в форме цилиндра определяют по формуле:
Объем образца измеряют в см3.
Общую среднюю плотность определяют, как среднее арифметическое результатов измерений трех образцов.
Среднюю плотность образцов вычисляют по данным, приведенным в
таблице 4.
Результаты определений средней плотности образцов
Таблица 3
Таблица 4
строительным материалам?
материалов.
Выводы.
Вопросы для самоконтроля
1. Определите понятия: строительные материалы, изделия.
2. В каких нормативных документах изложены основные требования к
3. Назовите методы исследования физических свойств строительных
4. Микро-, макро- и внутреннее строение строительных материалов.
5. Определение понятия плотности.
6. Различие между истинной, средней и насыпной плотностью.
7. Зачем измельчают материал при определении истинной плотности?
8. Определение размеров образцов.
9. Показатели средней плотности каменных, деревянных материалов.
10. Единицы измерения плотности.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]