- •Тема 1. Основные физические и механические свойства строительных материалов
- •§ 1. Основные положения об организации и проведении лабораторного контроля
- •1.1. Общие сведения об организации лабораторного контроля качества
- •1.2. Общие сведения о видах проводимого контроля и правилах отбора проб
- •1.3. Общие сведения о метрологии
- •§ 2. Определение показателей основных физических свойств материалов
- •2.1. Основные средства измерений показателей физических свойств
- •2.2. Определение плотности
- •2.2. Определение средней плотности
- •2.4. Определение насыпной плотности
- •2.5. Определение пористости и пустотности
- •2.6. Определение влажности
- •2.7. Определение водопоглощения
- •§ 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
- •§ 6. Испытание портландцемента
- •6.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •Требования к маркам цементов по прочности
- •Классификация цементов по группам прочности
- •Классификация цементов по скорости твердения
- •Классификация цементов по срокам схватывания
- •6.2. Определение тонкости помола цемента
- •6.3. Определение нормальной густоты цементного теса
- •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. Изучение специальных цементов
- •§ 21. Испытание полимерных строительных материалов
- •21.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •Усредненные требования к показателям прочности конструкционных псм
- •21.2. Ознакомление с основными видами псм
- •21.3. Определение предела прочности (предела текучести) листовых конструкционных псм при осевом растяжении
- •Характеристики образцов для испытания конструкционных полимерных материалов
- •21.4. Определение предела прочности листовых конструкционных псм при статическом изгибе
- •Соотношение между толщиной и шириной образца
- •21.5. Определение прочностных показателей полимербетона
- •21.6. Сравнение прочностных характеристик полимерных и традиционных конструкционных материалов
- •§ 24. Испытание теплоизоляционных материалов
- •24.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •Классификация теплоизоляционных материалов по средней плотности
- •24.2. Определение средней плотности теплоизоляционных материалов и изделий
- •24.3. Определение деформативности (сжимаемости)
- •24.4. Получение полистирольного пенопласта беспрессовым способом
- •24.5. Определение коэффициента теплопроводности
- •Зависимость коэффициента ступени нагрева от положения делителя напряжения
- •§ 25. Испытание лакокрасочных материалов
- •25.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •Основные требования к водоэмульсионным краскам (гост 19214-80)
- •Характеристика степени высыхания лакокрасочных материалов
- •25.2. Определение вязкости лакокрасочного материала
- •25.3. Определение укрывистости
- •25.4. Определение времени и степени высыхания
- •§ 8. Испытание плотного мелкого заполнителя
- •8.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •Классификация песков по крупности
- •8.2. Определение зернового состава песка
- •8.3. Определение модуля и группы крупности песка
- •8.4. Определение содержания в песке пылевидных, глинистых и илистых частиц отмучиванием
- •8.5. Определение содержания органических примесей
- •8.6. Определение насыпной плотности
- •8.7. Определение зависимости насыпной плотности песка от его влажности
- •§ 9. Испытание плотного крупного заполнителя
- •9.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •Разделение крупного заполнителя на фракции
- •Требования к зерновому составу смеси фракций заполнителя
- •Требования к зерновому составу фракции заполнителя
- •Требования к маркам щебня по прочности для изверженных горных пород
- •Требования к маркам щебня по прочности для осадочных и метаморфических горных пород
- •Требования к маркам по износу крупного заполнителя для бетонов различного назначения
- •Требования к маркам крупного заполнителя по износу
- •9.2. Определение зернового состава фракций щебня
- •Требования к величине навески щебня
- •9.3. Подбор оптимальной смеси фракций щебня
- •9.4. Определение марки щебня по прочности исходной горной породы
- •Требования к размерам контрольных сит при определении дробимости щебня
- •9.5. Определение марки щебня по износу
- •Требования к условиям испытания щебня на износ
- •9.6. Определение средней плотности щебня
- •9.7. Определение насыпной плотности щебня
- •Требования к емкости мерного сосуда
- •9.8. Определение пустотности щебня
- •§ 10. Испытание бетонной смеси
- •10.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •Требования к маркам бетонной смеси по удобоукладываемости
- •10.2. Определение подвижности бетонной смеси
- •Геометрические размеры стальных конусов (форм)
- •Требования к точности определения осадки конуса бетонной смеси
- •10.3. Определение жесткости бетонной смеси
- •10.4. Определение раствороотделения бетонной смеси
- •10.5. Определение водоотделения бетонной смеси
- •Требования к цилиндрическим сосудам
- •10.6. Определение плотности бетонной смеси
- •10.7. Определение влияния водоцементного отношения на удобоукладываемость и связность бетонной смеси
- •§ 11. Определение прочности бетона
- •11.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •Классификация тяжелого бетона по прочности
- •11.2. Определение прочности бетона на сжатие путем испытания образцов
- •Стандартные образцы бетона для определения прочности на сжатие
- •Требования к размерам образцов бетона
- •Требования к укладке и уплотнению смеси при формовании образцов бетона
- •Значения масштабного коэффициента
- •Значения поправочного коэффициента на влажность бетона
- •Значения поправочного коэффициента на геометрические параметры образцов-цилиндров
- •11.3. Определение прочности бетона на осевое растяжение
- •11.4. Определение прочности бетона на растяжение при изгибе
- •11.5. Определение прочности бетона неразрушающим ультразвуковым импульсным методом
- •11.6. Определение влияния водоцементного отношения на прочность бетона
21.2. Ознакомление с основными видами псм
Ознакомление осуществляется с использованием коллекции образцов полимерных строительных материалов и изделий, в состав которой должны входить все основные их виды согласно принятой классификации по назначению:
материалы и изделия для покрытий полов (рулонные, плиточные, монолитные);
отделочные и облицовочные материалы и изделия (рулонные, листовые, плиточные, погонажные);
конструкционные материалы (стеклопластики, винипласт, оргстекло, полимербетон);
трубы (винипластовые, стеклопластиковые, полиэтиленовые).
Требования к показателям важнейших физико-механических свойств изучаемых материалов должны быть представлены на плакатах или слайдах.
В качестве отчета представляется краткий конспект в предусмотренной журналом лабораторных работ форме.
21.3. Определение предела прочности (предела текучести) листовых конструкционных псм при осевом растяжении
Тип, способ, режим изготовления и испытания образцов принимаются в соответствии с ГОСТ (ТУ) на материал. Образцы должны иметь гладкую, ровную поверхность без вздутий, сколов, трещин, раковин и других видимых дефектов. При необходимости доводка толщины образцов до требуемой осуществляется механической обработкой (острожкой) равномерно с двух сторон в продольном направлении образца.
Перед испытанием для обеспечения сопоставимости результатов образцы подвергаются кондиционированию не менее 16 ч в условиях стандартной атмосферы – при температуре 23±20С и относительной влажности воздуха 50±5%.
Основная аппаратура
Испытательная машина, обеспечивающая измерение нагрузки при растяжении образца с погрешностью не более 1,0% от измеряемой величины и постоянную скорость раздвижения зажимов; штангенциркуль для измерения с погрешностью не более 0,01 мм; весы технические; линейка металлическая; комплект разновесов.
Проведение испытания
Определение предела прочности (предела текучести) при осевом растяжении производят на образцах, установленных ГОСТ 41262-80: для твердых1литьевых термопластов и термореактивных материалов, получаемых экструзионным способом, - типа 2, для термореактивных полимерных материалов с неорганическими наполнителями (волокнистыми, тканевыми и др.) – типа 3 (рис. 9.1).
Рис. 9.1. Типы образцов для испытания конструкционных полимерных материалов на растяжение по ГОСТ 11262-80:
тип 2 – для термопластичных литьевых (оргстекло, винипласт и др.) и термореактивных экструзионных материалов; тип 3 – для термореактивных наполненных материалов (стеклопластики и др.)
Характеристики образцов приведены в табл. 9.2.
Таблица 9.2
Характеристики образцов для испытания конструкционных полимерных материалов
Размер образцов, мм |
Тип образцов |
Примечание | |
2 |
3 | ||
Общая длина l1, не менее Расстояние между метками, определяющими положение кромок зажимов испытательной машины, l2
Длина рабочей части l3 Длина расчетной части ld Ширина рабочей части b Ширина головки b1 Толщина образца t
Радиус закругления r, не менее |
150 115±5
60±0,5 50±0,5 10±0,5 20±0,5 4±0,4 (от 1 до 6) 60 |
250 170±5
- 50±1 25±0,5 - 2±0,2 (от 1 до 6) - |
Для типа 2 допускается испытание образцов толщиной менее 1,0 мм с модулем упругости более 700 МПа на изгиб и более 1000 МПа на растяжение Для типа 3 следует концы усиливать накладками длиной не менее 50 мм и толщиной от 3 до 10 мм из материала образца или из материала с меньшим модулем упругости |
Размеры образцов определяют с погрешностью не более 0,01 мм. При этом допускается различие наибольших и наименьших значений толщины или ширины образца не более 0,02 мм.
Образцы надежно закрепляют в зажимах испытательной машины по меткам, определяющим положение их кромок, чтобы продольные оси зажимов, ось образца и направление движения подвижного зажима совпадали между собой (рис. 9.2). Рекомендуемые скорости перемещения подвижного зажима при испытании предусматриваются в ТУ на материал: для образцов типа 2 – 1, 2, 5, 10, 20 (25), 50, 100 мм/мин; типа 3 – 2, 5, 10 мм/мин.
Рис. 9.2. Схема испытания листового стеклопластика на осевое растяжение:
1– зажим разрывной машины;2– образец
Предел прочности (предел текучести) при растяжении определяется по формуле
МПа,
где F– разрушающая нагрузка (нагрузка, соответствующая пределу текучести), Н;
bиt– соответственно ширина и толщина рабочей части образца, м.
Испытанию подвергают не менее пяти образцов для изотропных (оргстекло, винипласт) и анизотропных (стеклопластики и др.) материалов.
Результаты, полученные на образцах с обнаруженными в ходе испытания дефектами (внутренние трещины, раковины и др.) или разрушившихся за пределами расчетной части, не учитывают. При образовании шейки (у термопластичных материалов, для которых определяется предел текучести) она может распространяться за пределы расчетной зоны части образца, но его разрушение не должно происходить в месте соприкосновения с зажимом.
За результат испытания принимают среднее арифметическое не менее пяти определений, вычисленное до третьей значащей цифры. Далее находят величину коэффициента вариации (гл. I), по которой оценивают разброс полученных результатов и сравнивают значение предела прочности с нормируемым.