- •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-
3.2. Определение предела прочности при сжатии
Перед определением прочности необходимо приближенно узнать наибольшую нагрузку на материал в зависимости от паспортных или расчетных данных и размера, испытуемых образцов, выбрать марку пресса по мощности и диапазон нагружения. При этом следует учитывать, что максимальная разрушающая нагрузка должна находиться в пределах установленного диапазона силоизмерительной шкалы пресса:
.
При значениях менее 0,2 снижается точность отсчета, а при близких к 0,8трудно обеспечить необходимую скорость нагружения и надежность работы силоизмерителя и другой механической части пресса.
Основная аппаратура
Пресс выбранной марки, линейка или штангенциркуль, металлический угольник, весы марки ВЦЛ-10М или ВЛТ.
Проведения испытания
Для определения прочности на сжатие применяют образцы соответствующих требованиям стандарта размеров и установленной формы (кубы, цилиндры, призмы). Прочность гипса и цемента определяют сжатием половинок балочек, оставшихся после их разрушения на изгиб. Перед испытанием образцы очищают мягкой щеткой, проверяют форму и состояние плоскостей, взвешивают и обмеряют с точностью до 0,5 мм.
Образцы устанавливают строго на середину нижней плиты пресса в соответствии с центровочной разметкой или при помощи специальных шаблонов. Внецентренное нагружение приводит к значительному искажению результатов испытания. Верхнюю, обычно шарнирную плиту пресса плавно доводят до полного соприкосновения с верхней гранью образца и приподнимают до видимого зазора 2-5 мм.
Перед включением пресса проверяют правильность установленного диапазона его силоизмерителя и нулевое положение указательной и фиксирующей стрелок. Маховики подачи и сброса масла должны быть закрыты.
После включения электродвигателя пресса следят за исчезновением зазора, началом движения стрелок и их скоростью, которую регулируют маховиком подачи масла в рабочий цилиндр. Необходимая скорость нагружения при сжатии устанавливается требованиями стандарта в зависимости от вида строительного материала и указывается в соответствующих разделах учебного пособия. Отклонение от стандартной скорости нагружения образцов ведет к разбросу показателей прочности. При разрушении образца начинается обратное движение стрелки силоизмерителя пресса, а фиксирующая стрелка остается на месте и показывает предельную нагрузку1. Для остановки пресса необходимо сначала плавно открыть маховик сброса масла, затем закрыть маховик подачи и выключить электродвигатель.
Предел прочности на сжатие образца материала
Па,
где - разрушающая нагрузка, Н;
А – площадь поперечного сечения образца, м2.
Предел прочности вычисляют как среднее арифметическое результатов испытания трех образцов. При большем количестве образцов наиболее важные выводы получают путем статистической обработки полученных результатов (п. 1.2).
3.3. Определение предела прочности при растяжении
Прочность на растяжение определяется на образцах материала в виде двухсторонних лопаток или восьмерок. Их форма и размер устанавливаются соответствующим ГОСТ на данный вид материала.
Основная аппаратура
Разрывная машина (марки Р-5 или Р-10), штангенциркуль.
Проведение испытания
Образец измеряют в рабочей части с точностью до 0,1 мм и закрепляют в зажимах разрывной машины. Нагружение проводят с заданной ГОСТ скоростью. В момент разрыва образца снимают отсчет , Н, по фиксирующей стрелке силоизмерителя. Предел прочности при растяжении
Па,
где А – первоначальная площадь поперечного сечения образца, м2.
Предел прочности при растяжении вычисляют как среднее арифметическое результатов испытаний трех образцов.