- •Кафедра строительных материалов и архитектуры
- •Методическое пособие
- •Санкт-Петербург
- •Введение
- •1. Общие сведения о проведении лабораторного контроля свойств строительных материалов
- •1.1 Лабораторный контроль качества строительных материалов
- •Понятие о метрологии
- •Математическая обработка результатов лабораторных испытаний
- •2. Определение показателей основных физических свойств материалов
- •2.1. Основные средства измерений показателей физических свойств
- •2.2. Определение плотности
- •2.3. Определение средней плотности
- •2.4. Определение насыпной плотности
- •2.5. Определение пористости и пустотности
- •2.6. Определение влажности
- •2.7. Определение водопоглащения
- •3. Определение показателей основных механических свойств материалов
- •3.1. Основные средства измерений показателей механических свойств
- •3.2. Определение предела прочности при сжатии
- •3.3. Определение предела прочности при растяжении
- •3.4. Определение предела прочности при изгибе
- •4. Испытание естественных каменных материалов
- •4.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •4.2. Ознакомление с образцами естественных каменных материалов
- •4.3. Определение плотности
- •4.4. Определение средней плотности
- •4.5. Определение пористости
- •4.6. Определение водопоглощения
- •4.7. Определение предела прочности при сжатии
- •4.8. Определение твердости естественного камня
- •5. Испытание гипса строительного
- •5.1. Определение стандартной консистенции (нормальной густоты) гипса
- •5.2. Определение сроков схватывания гипса
- •5.3. Определение предела прочности на растяжение при изгибе и сжатие
- •6. Испытание портландцемента
- •6.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •6.2. Определение тонкости помола цемента
- •6.3. Определение нормальной густоты цементного теста
- •6.4. Определение сроков схватывания
- •6.5. Определение равномерности изменения объема
- •6.6. Определение предела прочности при изгибе и сжатии
- •6.7. Определение прочности цемента при пропаривании
- •6.8. Особенности статистической обработки результатов испытаний при расчете нижней доверительной границы и коэффициента вариации марочной прочности цемента
- •7. Испытание плотного мелкого заполнителя
- •7.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •7.2. Определение зернового состава песка
- •7.3. Определение модуля и группы крупности песка
- •7.4. Определение содержания в песке пылевидных, глинистых и илистых частиц отмучиванием
- •7.5. Определение содержания органических примесей
- •7.6. Определение насыпной плотности
- •7.7. Определение зависимости насыпной плотности песка от его влажности
- •8. Испытание плотного крупного заполнителя
- •8.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •8.2. Определение зернового состава фракций щебня
- •8.3. Подбор оптимальной смеси фракций щебня
- •8.4. Определение марки щебня по прочности исходной горной породы
- •8.5. Определение марки щебня по износу
- •8.6. Определение средней плотности щебня
- •8.7. Определение насыпной плотности щебня
- •8.8. Определение пустотности щебня
- •9. Испытание бетонной смеси
- •9.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •9.2. Определение подвижности бетонной смеси
- •9.3. Определение жесткости бетонной смеси
- •9.4. Определение раствороотделения бетонной смеси
- •9.5. Определение водоотделения бетонной смеси
- •9.6. Определение плотности бетонной смеси
- •9.7. Определение влияния водоцементного отношения на удобоукладываемость и связность бетонной смеси
- •10. Определение прочности бетона
- •10.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •10.2. Определение прочности бетона на сжатие путем испытания образцов
- •10.3. Определение прочности бетона на осевое растяжение
- •10.4. Определение прочности бетона на растяжение при изгибе
- •10.5. Определение прочности бетона неразрушающим ультразвуковым импульсным методом
- •10.6. Определение влияния водоцементного отношения на прочность бетона
- •11. Изучение методов интенсификации твердения бетона
- •Основные сведения к лабораторной работе
- •11.2. Испытание бетонов ускоренного твердения
- •Подбор состава и испытание строительного раствора
- •Основные сведения к лабораторной работе
- •Подбор состава кладочного раствора
- •Определение подвижности растворной смеси
- •Определение прочности раствора
- •Определение средней плотности раствора
- •12.6. Определение сравнительной эффективности пластифицирующих добавок
- •Коэффициенты к статическим расчетам
- •Коэффициент для оценки выпадающих результатов в ряду из n измерений
- •Значения велечены м
- •Экспериментальное определение масштабных коэффициентов и коэффициентов перехода от прочности при одном виде напряженного состояния к прочности при другом виде напряженного состояния
- •Минимальные значения переходных коэффициентов
- •Коэффициенты требуемой прочности
- •Расходы вяжущего для производства строительного раствора
- •Значения плотности глиняного теста для различных видов глины
- •Пример расчета состава строительного раствора
- •Лабораторный контроль качества строительных
- •4.2. Ознакомление с образцами естественных камен-
4.3. Определение плотности
Определение плотности изложено в п. 2.2. Особенности испытания естественных каменных материалов заключаются в отборе и подготовке средней пробы и навески.
Среднюю пробу отбирают от трех и более изделий в соответствии с правилами (п. 1.3). От каждого из них откалывают по две частные пробы снаружи и из середины массой не менее 100 г каждая. Затем их объединяют, измельчают до зерен размером 5 мм и методом квартования из средней пробы отбирают навеску не менее 100 г. Ее измельчают в фарфоровой или агатовой (для твердых горных пород типа гранита) ступке до полного прохождения через сито № 0125.
Для испытания берут навеску массой до 30 г. Взвешивание навески массой менее 20 г производят на аналитических весах с погрешностью 0,002 г.
4.4. Определение средней плотности
Методика определения средней плотности изложена в п. 2.3. Особенность заключается в дополнительных требованиях к испытанию образцов неправильной геометрической формы. При подготовке этих образцов наряду с парафинированием их поверхности может применяться способ водонасыщения. Для этого образцы или подвергаются кипячению в течение 2 ч с последующим охлаждением в той же воде до температуры помещения, или выдерживаются 24 ч в воде в нормальных температурных условиях.
4.5. Определение пористости
Пористость вычисляется по формулам, приведенным в п. 2.5.
4.6. Определение водопоглощения
Водопоглощение определяется в соответствии с указаниями п. 2.7. Особенность испытания состоит в специальной подготовке образцов стандартных размеров по дополнительной методике водонасыщения.
Водопоглощение естественных каменных материалов устанавливается на образцах-кубах с ребром 100 пли 150 мм, а также в виде цилиндра с диаметром, равным его высоте. Водопоглощение облицовочных плит определяется на образцах размерами не менее 100х100 .мм и толщиной, равной толщине изделия. Допускается также испытывать образцы неправильной геометрической формы массой не менее 200 г.
Водонасыщение ускоренным способом разрешается проводить, путем кипячения в воде. Для этого подготовленные и взвешенные образцы укладываются на решетку в один ряд в сосуд с водой, которая нагревается до температуры кипения. В кипящей воде образцы выдерживаются 4 ч, после чего охлаждаются до температуры помещения непрерывным доливанием в сосуд холодной воды.
4.7. Определение предела прочности при сжатии
Определение предела прочности при сжатии должно выполняться в соответствии с п. 3.2. Ниже излагаются особенности методики испытания естественных каменных материалов прочность при сжатии.
Естественные каменные материалы испытываются на образцах (кубы, цилиндры), выпиленных или высверленных из целых изделий, а также из камней неправильной формы (рваного камня). Берется только один образец, размеры которого устанавливаются в соответствии с требованиями табл. 4.2.
Таблица 4.2
Требования к размеру образцов из естественных каменных материалов
Предел прочности при сжатии, МПа |
Размеры, мм | ||
|
ребер кубов |
|
диаметра и высоты цилиндров (d=h) |
От 0,4 до 5 От 5,1' до 20 От 20,1 и более |
150 и 200 70, 100 и 150 50 и 70 |
|
100 и 150 70 и 100 42, 50 и 70 |
Отклонение шлифованных граней образцов от плоскости не должно превышать 0,7 мм. Грани образцов из горных пород прочностью не более 10 МПа выравниваются цементным раствором состава 1 : 1 (портландцемент не ниже марки 400, песок
крупностью зерен не более 1 мм, водоцементное отношение 0,34—0,36). Толщина растворного шва и выровненных слоев на верхней и нижней поверхности должна составлять от 3 до 5 .мм. Образцы выдерживаются до испытания не менее трех суток при 20±3° С и относительной влажности 90—95%.
Испытание образцов
Испытание образцов из естественных каменных материалов производят в том положении, в каком эти материалы работают в конструкции. Направление сжимающей силы для слоистых горных пород должно быть перпендикулярным к плоскости слоя. Нагрузку на образец наращивают непрерывно и равномерно со скоростью, обеспечивающей его разрушение через 20—60 с после начала испытания.
Среднее значение предела прочности при сжатии вычисляют как среднее арифметическое из результатов испытания не менее трех образцов с точностью до 0,1 МПа. Полученный результат умножают на переводной коэффициент, указанный в табл. 4.3.
Результаты определения прочности образцов из естественных каменных материалов сравнивают с требованиями, приведенными в табл. 4.1, и делают вывод о возможности применения материала в зависимости от его назначения.
Таблица 4.3
Значение переводных коэффициентов
Размер ребра куба или диаметра и высоты цилиндра (d=h), мм |
Переводной коэффициент | |
для кубов |
для цилиндров | |
200 150 100 70 50 и 42 |
1 0,9 0,8 0,7 0,65 |
--- 0,96 0,85 0,75 0,70 |