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
ет производить в течение 4 часов. Коэффициент морозостойкости опреде-
,
х
к
В
КВ
(2)
Кирпич
Масса одного кирпича в
сухом состоянии, кг
Средняя плотность кирпича,
кг/м3
Глиняный обыкновенный
пластического формования
Полусухого прессования
(без пустот)
Камней не более
3,45–3,75
16
1600–1750
1800–2000
не более 1400–1450
Глиняный полусухой
3,65–4
1800–2000
Глиняный камень
16
не более1400–1450
ляется по формуле:
где К – коэффициент морозостойкости; Вх – водопоглощение при комнатной температуре; Вк – водопоглощение после кипячения.
Кирпич считается морозостойким, если К не менее 0,8. Среднюю
плотность кирпича следует определять отношением массы кирпича к его
объему. Массу кирпича взвешивают на весах, а объем вычисляют по результатам обмера. Полученную среднюю плотность кирпича в воздушносухом состоянии ρср следует сравнивать со средним значением для разных
видов кирпича, приведенных в таблице 2.
Таблица 2
Средняя плотность кирпича керамического
По прочности изделия с вертикально расположенными пустотами
бывают марок: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, а с горизонтально расположенными пустотами – 25, 35, 50, 100. По морозостойкости изделия
подразделяются на марки: F15, F25, F35, F50.
Условное обозначение керамических изделий должно состоять из названия, вида, марки по прочности и морозостойкости, обозначения настоящего стандарта.
Примеры условных обозначений
Кирпич керамический полнотелый одинарный марки по прочности
100, марки по морозостойкости F15:
Кирпич – 100/15/ГОСТ 530-2007. Кирпич керамический пустотелый
одинарный марки по прочности 150, по морозостойкости F15: Кирпич –
КП-0150/15 ГОСТ 530-2007. Кирпич керамический утолщенный марки по
прочности 125, по морозостойкости F25: Кирпич – КП-У125/25 ГОСТ 530-
2007. Камень керамический модульных размеров марки по прочности 175,
по морозостойкости F15:
Камень – КМ-175/15 ГОСТ 530-2007.Марку камня по прочности
устанавливают по значению предела прочности при сжатии, а кирпича – по
значению пределов прочности при сжатии и изгибе по ГОСТ 530-2007
«Кирпич и камни керамические». В условиях стройплощадки прочность
кирпича можно определить тремя способами.
51
Первый способ: кирпич поднять на высоту 150–170 мм и опустить
,
разр
сж
Р
RS
(3)
2
31
,
2
изг
Р
Rbh
(4)
постелью на землю (не на бетонный или деревянный пол). Если кирпич
расколется, то его марка ниже 75.
Второй способ: кирпич положить на две опоры-бруска, расположенные на расстоянии 20–21 см один от другого. На середину кирпича сбросить груз массой 4–4,25 кг с разной высоты (кирпич). Затем, пользуясь
данными таблицы 28.2., примерно определить марку кирпича.
Третий способ: ударить слесарным молотком массой в 1кг по постели кирпича. Удар наносят по наибольшей грани кирпича. Если кирпич разбился на куски – это брак; если разбился на куски от двух–трех ударов –
марка 75–100; если кирпич от удара искрит и от него отбиваются мелкие
кусочки – это марка 125 и выше.
Вывод.
Определение марки кирпича
Предел прочности кирпича определяют при сжатии на образцах, состоящих из двух целых изделий или из двух его половинок. Далее, приготавливают раствор из цемента и песка в соотношении 1:1 с В/Ц = 0,4-0,42, соединяют кирпичи и выдерживают 3 суток в помещении при температуре 20 С и
относительной влажности воздуха 60–80 %. При испытании нагрузка на образец должна возрастать непрерывно и равномерно со скоростью, обеспечивающей его разрушение через 20–60 секунд после начала испытания.
Предел прочности при сжатии образца, МПа вычисляют по формуле:
где Р
– разрушающая нагрузка кгс; S- площадь поперечного сечения
разр.
образца, см2.
При вычислении предела прочности при сжатии образцов из кирпича
толщиной 88 мм результаты испытаний умножают на коэффициент 1,2.
Предел прочности при изгибе образца, МПа, вычисляют по формуле:
где – l расстояние между осями составляет (l = 200мм); b – ширина образца;
h – высота образца посредине пролета. Предел прочности при сжатии находят с погрешностью до 0,1МПа, при изгибе – до 0,05МПа, в обоих случаях
как среднее арифметическое результатов испытания пяти образцов.
Вывод.
Вопросы для самоконтроля
1. Основные свойства керамического кирпича и камня и требования
к его качеству.
2. Какие керамические изделия знаете? Назовите.
3. Как подготовить кирпич для испытания на сжатие и изгиб?
52
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Класс
стали
Сортамент (диаметр),
мм
Внешние признаки
В1
3,4,5
Гладкая, имеет налёт ржавчины
Bpl
3,4,5
Рифлёная, имеет налёт ржавчины
BII
3,4,5,6,7,8
Гладкая, без ржавчины
BpII
3,4,5,6,7,8
Рифлёная, без ржавчины
AI
6–40
Гладкая
All
6–40
Профиль по «винту»
AIII
6–40
Профиль в «ёлочку»
AIV
10–40
Профиль в «ёлочку», концы окрашены красным
AV
10–22
Профиль в «ёлочку», концы окрашены синим
Расчетная длина образца,
мм
Абсолютное удлинение
стали при растяжении, мм
Относительное удлинение,
%
до
испытания
L 0
после
испытания
L
1
ΔL= L1 - L 0
Е = ΔL| L 0
Лабораторная работа № 14. Определение класса сортовой стали
Цель работы: определение класса арматурной стали по внешним
признакам.
Таблица 1
Определение класса арматурной стали по внешним признакам
Для определения контрольных напряжений арматурной стали на растяжение, образец измеряют штангенциркулем (длину не менее 200 мм,
диаметр, площадь). На разрывной испытательной машине МУП-50 определяют нагрузки Н и контрольные напряжения временному сопротивлению разрыва МПа, снимают диаграмму растяжения образца и устанавливают марку стали.
Относительным удлинением называют отношение приращения расчет длины образца после разрыва к ее первоначальной длине. Для определения относительного удлинения испытанного стального образца обе его
части плотно прикладывают одну к другой и измеряют длину образца после разрыва. Деформацию стали при разрыве подсчитывают по разнице
длин, относительное удлинение рассчитывают по формуле: Е=ΔL|L0 ∙100.
Данные записывают таблице 2.
Таблица 2
Относительное удлинение стали при растяжении
Делают заключение о марке и классе стали по показателям прочности и относительного удлинения при растяжении образца.
Вывод.
Вопросы для самоконтроля
1. На какой испытательной машине определяют контрольные напря-
жения временному сопротивлению разрыва стали?
2. Как подсчитывают деформацию стали при разрыве?
53
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА.
№
п\п
Навеска
цемента, m
Масса цемента,
прошедшего
через сито, m
2
Остаток цемента,
прошедшего через
сито 008, %
Тон-
кость
помола
Заключение
о тонкости
помола
№
п\п
Навеска
цемента, Ц,
г
Навеска песка, П,
г
Навеска воды,
В, г
В/Ц
Величина
расплыва
конуса, мм
Лабораторная работа № 15.
Определение качественных характеристик цемента
Цель работы: определение качественных характеристик минераль-
ного вяжущего – цемента.
Определение класса цемента внешним осмотром
Различные классы цемента имеют различия по цветам: портландцемент имеет серовато-зеленоватый цвет, шлакопортландцемент имеет серовато-голубоватый цвет, пуццолановый портландцемент имеет светлосерый или желтоватый цвет, глиноземистый цемент имеет темно-серый
или стальной цвет, цветной цемент по виду красителя на упаковке.
Вывод.
Определение тонкости помола цемента
Тонкость помола определяют ситовым анализом. Для определения
тонкости помола цемента берется его навеска г, (m) просеивается через сито №008 и взвешиваются остаток, прошедший через сито, г (m2) и остаток
на сите, г затем методом расчета определяется тонкость помола (m2/m).
Согласно стандартным требованиям (ГОСТ 10178-85) при просеивании через сито 85 % цемента должно проходить через сито с сеткой №008 не менее 85т % от взятой навески, а остаток составлял не более 15 %. Данные
заносятся таблицу 1.
Таблица 1
Определение тонкости помола цемента
часть и песка 3 части. Сухая смесь перемешивается течение 1 минуты. Добавляется вода соотношении В/Ц = 0,4. Смесь смешивается в смесителе 2,5
минуты и заполняется конус смесью 2 слоя (1слой штыкуется 15 раз, 2
слой 10 раз) и ставится на встряхивающийся столик на 30 секунд и определяется расплыв конуса. Растворная смесь считается нормальной консистенции, при расплыве конуса на стекле (Таблица 2. Определение консистенции растворной смеси).
Вывод.
Определение консистенции растворной смеси
Для приготовления растворной смеси берется навеска цемента 1
Таблица 2
Определение консистенции растворной смеси
Вывод.
54
Определение нормальной густоты цементного теста
№
п\п
Навеска
цемента Ц, г
Количество
воды, В, г
Глубина погруже-
ния пестика, мм
Нормальная густота
цементного теста, %
Определение нормальной густоты цементного теста определяется на
приборе Вика пестиком. Для приготовления цементного теста нормальной
густоты берется навеска цемента 400 г., количество воды 100 г., замешивается тесто в течение 5 минут и на приборе Вика по погружению пестика в
тесто через 30 секунд фиксируют глубину погружения и методом расчета
В/Ц определяется нормальная густота цементного теста. Густота цементного теста считается нормальной, если пестик не доходит до стеклянной
пластинки на 5–7 мм. Данные записываются таблицу 3.
Таблица 3
Определение нормальной густоты цементного теста
Вывод.
Определение сроков схватывания цементного теста
Сроки схватывания цементного теста определяются по ГОСТ 310.376 с помощью прибора Вика. Тесто нормальной густоты на приборе Вика
определяется по погружению иглы сечением 1 мм и длиной 50 мм с массой
стержня с иглой, составляющей 300г.
Прибор Вика перед началом испытаний проверяют на свободное перемещение металлического стержня прибора Вика с положением стрелки
на нуле при опирании прямой иглы на стеклянную пластину. Затем кольцо
и стеклянную пластину смазывают машинным маслом. Цементное тесто
нормальной густоты помещают кольцо прибора Вика, установленное на
стеклянной пластине и слегка стряхивают 5–6 раз, для удаления воздуха.
Избыток теста снимают ножом и поверхность выравнивают. Кольцо с цементным тестом устанавливают на столик прибора, опускают стержень до
соприкосновения иглы с поверхностью теста и закрепляют стержень винтом. Затем быстро отвинчивают зажимной винт, чтобы игла могла свободно погрузиться в тесто. Иглу погружают в тесто через каждые 5 минут до
начала схватывания и через каждые 15 минут последующее время до конца
схватывания. Место погружения иглы в тесто меняют, передвигая кольцо,
иглу вытирают мягкой тканью или фильтровальной бумагой. За начало
схватывания принимают время с момента затворения цемента водой до
момента, когда игла не дойдет до стеклянной пластинки на 1–2 мм. За конец схватывания принимают время от начала затворения цементного теста
до момента, когда игла будет опускаться в тесто не более чем на 1–2 мм.
Начало схватывания у различных марок цемента наступает не ранее чем
через 45 минут, а конец схватывания не позднее 10 часов с момента затворения цементного теста. Данные выполнения работы заносятся таблицу 4.
55
Таблица 4
№
п\п
Навеска
цемента,
Ц, г
Навеска
воды,
В,г
Нормальная
густота
теста, мин
Погруже-
ние иглы
прибра, мм
Время от
начала
заторения до
начала схва-
тывания, мин
Конец
схватыва-
ния, мин
Определение сроков схватывания цементного теста
При растирании цементного теста, возможно, его ложное схватывание, т. е. преждевременная частичная или полная потеря подвижности, которая устраняется с помощью механического воздействия (растирания).
Вывод.
Изготовление образцов – балочек
Для установления марки цемента (ГОСТ 310.4-81) по величине предела
прочности при сжатии и изгибе в смазанную форму размером 40×40×160мм
закладывают тесто нормальной густоты состава (1часть цемента и 3 части
нормального песка плюс вода), штыкуют, ставят на вибростолик на 3 минуты, заглаживают и маркируют образцы, ставят на гидравлическое твердение
на 1 сутки в форме, затем после распалубки выдерживают в ванне с температурой 20° плюс, минус 2 °С 27 суток. Затем рассчитывают марку цемента по
классу прочности на изгиб и сжатие на гидропрессе.
Вывод.
Вопросы для самоконтроля
1. Как производится определение тонкости помола цемента?
2. Как определяется нормальная густота цементного теста?
3. Для чего определяется срок схватывания у цементного теста?
4. В каких нормативных документах изложены основные требования к
строительным материалам?
Лабораторная работа № 16.
Определение качественных характеристик гипса
Цель работы: определение качественных характеристик гипса строи-
тельного.
Определение тонкости помола гипса строительного
Для определения тонкости помола гипса строительного берется
навеска гипса 60 г. грубого, среднего, тонкого помола, сито 02, весы с точностью взвешивания 0,1г.
Тонкость помола гипса определяется %, как отношение массы,
оставшейся на сите 02 к массе навески гипса. За величину тонкости помола
принимается среднее арифметическое испытаний. Данные заносятся таблицу 1.
56
Таблица 1
№
п\п
Навеска гипса,
г
Остаток на сите,
г
Гипс на
сите 02,
г
Тонкость помола гипса,
%
№
п\п
Навеска
гипса, г
Количество
воды, мл
Нормальная
густота гипсового теста
Сроки схватывания
Заключение о
сроках схва-
тывания
Начало,
мин
Конец,
мин
№
п/п
Длина, мм
Ширина, мм
Высота, мм
L
DB
H
Сред-
нее
L
DB
H
Сред-
нее
L
DB H Среднее
_
Определение тонкости помола гипса
Вывод.
Определение сроков схватывания гипсового теста
Для определения сроков схватывания гипсового теста берется навеска гипса 200 г., вода для замешивания нормальной густоты гипсового теста, прибор Вика для определения сроков схватывания (кольцо, устанавливаемое на стекло, игла Вика, станина). Начало схватывания определяется
промежутком времени минутах от начала затворения гипсового теста до
того момента, когда игла Вика при погружении в гипсовое тесто первый
раз не дойдет до стекла на 0,5 мм. Конец схватывания определяется как
промежуток времени в минутах от затворения до того момента, когда игла
Вика впервые погрузится в гипсовое тесто на 0,5 мм. Данные заносятся
таблицу 2.
Таблица 2
Определение сроков схватывания гипсового теста
Вывод.
Изготовление образцов балочек из
гипса строительного и определение марки гипса
Для изготовления образцов балочек из гипса необходимы: собранная, смазанная маслом форма 40×40×160 мм; растворная смесь нормальной
консистенции, виброплощадка для раскладки смеси и вибрирования, ванна
для гидравлического твердения образцов, секундомер.
Навеска гипса 1100 г высыпается в воду количестве, соответствующей
при замешивании однородной нормальной густоте массы течение 30 минут.
Формы трех гнездовые (чугунные или стальные) смазывают и заливают гипсовым тестом, через 15 минут распалубливают, а через 2 часа каждый из образцов осматривают и измеряют. Данные заносятся таблицу 3.
Таблица 3
Определение размеров образцов
57
За марку гипса принимается предел прочности при сжатии и при из-
Опр
еде-
ле-
ние
Размеры
образца, см
Расчетная
длина, см
Нагрузка,
Р
Предел прочности
при сжатии,
изгибе
Среднее,
RИ
Заключение
о марке
гипса
№
№п/
п
Навеска
извести, г
Кол-во
воды,
мл
Темпера-
тура, °С
Начало
затво-
рения,
мин
Конец
опыта,
мин
Скорость
гашения,
мин
Заключение
о скорости
гашения
нача-
ло
конец
гибе в МПа образцов через 2 часа после затвердения гипсового теста нормальной густоты. Данные заносятся таблицу 4.
Таблица 4
Вывод.
Вопросы для самоконтроля
1. Как определяется тонкость помола гипса строительного?
2.тКак определяется срок схватывания гипсового теста?
3. Как определяется предел прочности при сжатии и изгибе балочек из
гипса?
Лабораторная работа № 17. Определение качественных характеристик
извести воздушной
Цель работы: определение качественных характеристик извести воз-
душной.
Определение скорости гашения извести воздушной
Для определения скорости гашения берется 10 г измельчённого порошка воздушной извести, которая хранится до испытания в герметичном
сосуде. Вода отмеряется цилиндром 20мл.
Прибор-термос состоит из стеклянного стакана объёмом 150мл, помещённого в сосуд большего размера, пространство между сосудами заполняют теплоизоляционным материалом. Для фиксации температуры
устанавливают термометр, ртутный шарик которого погружается в реагирующую смесь извести и воды.
Скорость гашения извести определяют по времени от начала затворения извести водой до начала падения температуры, которую фиксируют через каждые 30 сек. по термометру прибора. Данные заносятся в таблицу 1.
Таблица 1
Скорость гашения извести воздушной
Вывод.
58
Определение активных компонентов извести воздушной
( CaO+MgO) % = V∙T
сao
/Q, %,
(1)
№
п/п
Навеска
извести, г
Кол-во HCl на
титрование,
мл
Поправка к
титру 1н HCl
Содержание актив-
ных компонентов
(CaO + MgO), %
Заключение
о качестве
извести (сорт)
Навеска извести тщательно растирается в агатовой ступке, отвешивается 1г на аналитических весах с точностью 0,01г. Вода дистиллированная, отмеряется в количестве 150мл.
Титрованием устанавливаем количество активных компонентов в извести (при добавлении воды к извести в результате гашения образуется
гидроксид кальция, который в присутствии однопроцентного раствора фенолфталеина приобретает розовую окраску). При титровании, т. е. постепенном добавлении однонормального раствора соляной кислоты (титр которой известен) в растворе происходит химическая реакция, образуется
соль кальция, щелочная среда меняется ‒ раствор обесцвечивается. По количеству израсходованной кислоты ‒ Vмл ‒ определяем содержание активных компонентов (CaO+MgO) % по формуле:
где Т
‒ количество оксида кальция соответствующее одному мм одно-
СаО
нормального раствора соляной кислоты, выраженное в %.
Q = lг.
Титрование считается законченным, если после очередного добавления кислоты в течение 8 минут при периодическом взбалтывании, содержание колбы остается бесцветным.
Вид и сорт извести устанавливают по содержанию активных
(CaO+MgO) в %. Данные заносятся таблицу 2.
Таблица 2
Содержание активных компонентов извести
Вывод.
Вопросы для самоконтроля
1. Как определяется температура начала и конца затворения извести?
2. Каким методом определяются активные компоненты в извести?
3. По содержанию каких компонентов определяется вид и сорт извести?
59
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Наименование
материала
Внешний
вид и
строение
Исходное
сырье
Средняя
плотность,
марка
Теплопро-
водность
Область
применения
Неорганические материалы и изделия
Минеральная вата
Минераловатные
изделия
Стекловата
Совелит
Газо- и пенобетон
Пеностекло
Органические материалы и изделия
Фибролит
Арболит
ДСП
ДВП
Сотопласт
Пенопласт
Пенополиуретан
Пенополистирол
Мипора
Лабораторная работа № 18. Изучение качественных
характеристик теплоизоляционных материалов
Цель работы: пользуясь коллекцией, учебниками и ГОСТами оха-
рактеризовать материалы.
Изучение характеристик теплоизоляционных материалов
Таблица
строительных материалов в образцах и изделиях измерителем ИТП-МГ4
«Зонд» по ГОСТ 30256.
материалов.
Вывод.
Вопросы для самоконтроля
1. Назовите теплоизоляционные материалы и их характеристики.
2. Какие основные свойства имеют теплоизоляционные материалы?
Лабораторная работа № 19.
Определение теплопроводности
Цель работы: измерение теплопроводности теплоизоляционных и
1. Область применения прибора
Контроль теплопроводности теплоизоляционных и строительных
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]