- •Лабораторные определения свойств строительных материалов и композиций для их изготовления
- •Издательство Ассоциации
- •Москва 2003
- •Предисловие
- •Глава 1. Основные свойства материалов
- •Определение истинной плотности
- •2. Определение средней плотности образцов правильной геометрической формы
- •3. Определение плотности образцов неправильной геометрической формы
- •4. Определение пористости
- •5. Определение влажности
- •6. Определение водопоглощения
- •1. Определение предела прочности на сжатие
- •2. Определение предела прочности на растяжение при изгибе
- •3. Определение ударной прочности
- •4. Определение показателя истираемости
- •Глава 2. Неорганические (минеральные) вяжущие вещества
- •Лабораторная работа №3
- •1. Определение суммарного содержания активных оксидов кальция
- •2. Определение содержания в извести непогасившихся зерен
- •3. Определение температуры и времени гашения извести Для определения температуры и времени гашения извести используют бытовой термос вместимостью 500 мл.
- •Лабораторная работа №4
- •1. Определение нормальной густоты цементного теста
- •2. Определение начала и конца схватывания цементного теста
- •3. Определение равномерности изменения объема цемента
- •4. Определение тонкости помола цемента ситовым анализом
- •5. Определение предела прочности при изгибе и сжатии
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Тяжелые бетоны
- •Лабораторная работа №5 Определение свойств заполнителей для тяжелого бетона
- •1. Определение насыпной плотности песка
- •2. Определение зернового состава и модуля крупности песка
- •3. Определение насыпной плотности щебня (гравия)
- •4. Определение пустотности и пористости зерен щебня (гравия)
- •5. Определение зернового состава щебня (гравия)
- •1. Определение подвижности бетонной смеси
- •2. Определение жесткости бетонной смеси
- •Контрольные вопросы
- •1. Определение предела прочности тяжелого бетона на сжатие
- •2. Определение прочности тяжелого бетона
- •3. Определение морозостойкости бетона
- •Количество материалов и характеристики бетонной смеси в пробном замесе
- •Глава 4. Строительные растворы
- •1. Приготовление пробного замеса и определение подвижности растворной смеси
- •2. Определение прочности раствора
- •Глава 5. Кирпич и камни силикатные
- •1. Определение размеров силикатного кирпича и характеристик его внешнего вида
- •2. Определение средней плотности силикатного кирпича
- •3. Определение водопоглощения силикатного кирпича
- •4. Определение пределов прочности кирпича при сжатии и изгибе
- •8. Какие характеристики указываются в условном обозначении силикатного кирпича?
- •Глава 6. Кирпич и камни керамические
- •1. Определение размеров керамического кирпича и характеристик его внешнего вида
- •2. Определение средней плотности и водопоглощения керамического
- •3. Определение пределов прочности кирпича при сжатии и изгибе
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7. Древесные материалы
- •Лабораторная работа №11
- •1. Определение влажности древесины
- •2. Определение плотности древесины при влажности в момент испытания
- •3. Определение содержания поздней древесины в годичном слое
- •4. Определение предела прочности при статическом изгибе
- •5. Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон
- •Ориентировочное значение предела прочности древесины при сжатии при стандартной влажности в мПа по содержанию поздней древесины рассчитывают по формуле
- •Предел прочности древесины при сжатии при стандартной влажности в мПа можно также ориентировочно рассчитать по известному значению средней плотности по формуле
- •Глава 8. Органические вяжущие вещества
- •1. Определение глубины проникания иглы
- •2. Определение растяжимости битума
- •3. Температура размягчения битума
- •4. Сцепление битума с поверхностью минеральных материалов
- •Глава 9. Асфальтобетон
- •1. Определение зернового состава
- •2. Определение истинной плотности
- •3. Определение средней плотности
- •4. Определение пористости порошка
- •5. Определение набухания образцов из смеси минерального порошка
- •6. Определение показателя битумоемкости
- •1. Изготовление образцов и определение средней плотности уплотненного материала
- •2. Определение водонасыщения
- •3. Определение набухания
- •4. Определение предела прочности при сжатии
- •5. Определение водостойкости
- •6. Определение водостойкости при длительном водонасыщении
- •1. Определение зернового состава минеральной части
- •2. Определение количества битума и состава асфальтобетона
- •Глава 10. Теплоизоляционные материалы и изделия
- •Контрольные вопросы
- •Глава 11. Дорожно-строительные материалы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Глава 1. Основные свойства материалов…….…………………..
- •Глава 2. Неорганические (минеральные)
- •Глава 3. Тяжелые бетоны…………….…………………………………..
- •Глава 7. Древесные материалы……………………...………………. Лабораторная работа №11. Определение физико-механических свойств древесины………………………...………………………………...
- •170017 Г. Тверь
- •Тверской завод
- •Владимир Владимирович Белов Виктория Борисовна Петропавловская Юрий Абрамович Шлапаков
4. Определение пористости
Пористость (общая) П – степень заполнения материала порами:
П = Vп / Vо, (1.10)
где Vп – объем пор в материале; Vо – объем материала в естественном состоянии.
Открытая пористость По определяется как отношение суммарного объема пор, насыщающихся водой, к объему материала Vо, т.е.
. (1.11)
Закрытая пористость Пз:
Пз = П – По. (1.12)
Существует два способа определения общей пористости: экспериментальный и экспериментально-расчетный.
Экспериментальный (прямой) способ основан на замещении порового пространства в материале сжиженным гелием и требует сложной аппаратуры для испытаний.
Экспериментально-расчетный метод определения пористости использует найденные опытным путем значения истинной плотности материала ρ и его средней плотности ρо в сухом состоянии. Пористость П (%) вычисляют по формуле
. (1.13)
Открытую пористость Пок (%) определяют по формуле
Пок= Во, (1.14)
где Во – объемное водопоглощение материала, % (см. п.6).
Закрытую пористость Пз (%) вычисляют по формуле (1.12).
Результаты вычислений пористости материала заносят в табл.1.6.
Таблица 1.6. Результаты вычислений пористости материала
Наименование материала |
Общая порис-тость образца, % |
Открытая порис-тость образца, % |
Закрытая порис-тость образца, % |
|
|
|
|
5. Определение влажности
Влажность материала характеризуется тем количеством воды, которое содержится в порах и адсорбировано на поверхности образца.
Влажность образца W (%) вычисляется по формуле
, (1.15)
где mв – масса влажного образца, г; mс – масса сухого образца, г.
Влажность бетона определяют по образцам или пробам, полученным дроблением образцов после их испытания на прочность. Наибольший размер кусков после дробления должен быть не больше 5 мм. Путем квартования отбирают пробу 100 г, которую сушат при температуре (105±5)°С до постоянной массы. Чтобы установить в процессе высушивания достижение пробой постоянной массы, производят взвешивания не менее чем через 4 часа. Массу считают постоянной, если разница между повторными взвешиваниями оказалась не более 0,1 %. Влажность образца вычисляют по формуле (1.15) .
Результаты опытов заносят в табл.1.7.
Таблица 1.7. Результаты определения влажности образца материала
Наименование материала |
Масса пробы в состоянии естественной влажности, г |
Масса пробы в сухом состоянии, г |
Влажность образца, % |
|
|
|
|
6. Определение водопоглощения
Водопоглощение – это способность материала впитывать и удерживать в порах воду. Определяют водопоглощение по массе и объему.
Водопоглощение по массе Вм (%) вычисляют по формуле
, (1.16)
где mн – масса насыщенного водой образца, г; mс – масса сухого образца, г.
Водопоглощение по объему Во (%) – степень заполнения объема материала водой, характеризующую в основном его открытую пористость, ─ вычисляют по формуле
, (1.17)
где Vо – объем образца, см3; ρв – плотность воды (1 г/см3).
Зная водопоглощение по массе Вм и плотность ρо, можно рассчитать водопоглощение по объему
. (1.18)
Испытание производят на образцах в виде кубов с ребром 100 или 150 мм или в виде цилиндров, имеющих такие же диаметр и высоту. Допускается определение водопоглощения материала на образцах, имеющих неправильную геометрическую форму и массу не менее 200 г. Образцы высушивают до постоянной массы, а затем помещают в емкость, наполненную водой с таким расчетом, чтобы уровень воды в емкости был выше верхнего уровня уложенных образцов примерно на 50 мм. При этом образцы укладывают на прокладки так, чтобы высота образца была минимальной. Температура воды в емкости должна быть (20±2)°С.
Образцы взвешивают через каждые 24 ч насыщения водой с погрешностью не более 0,1 г. При каждом взвешивании образцы, вынутые из воды, предварительно вытирают отжатой влажной тканью. Массу воды, вытекшую из пор образца на чашку весов, следует включать в массу насыщенного образца. Насыщение водой производят до тех пор, пока результаты двух последовательных взвешиваний будут отличаться не более чем на 0,1 г. Водопоглощение по массе и объему вычисляют по формулам (1.16) - (1.18).
Водопоглощение материала определяют также методом кипячения образцов. При этом образцы кипятят в сосуде с водой. Объем воды должен не менее чем в два раза превышать объем установленных в нем образцов. После каждых 4 ч кипячения образцы охлаждают в воде до комнатной температуры, обтирают влажной отжатой тканью и взвешивают. Испытание производят до тех пор, пока результаты двух последовательных взвешиваний будут отличаться не более чем на 0,1 %. Расчет водопоглощения ведут по указанным выше формулам.
Результаты опытов заносят в табл.1.8.
Таблица 1.8. Результаты определения водопоглощения образца материала
Наименование материала |
Масса сухого образца, г |
Масса образца, насыщенного водой, г |
Объем образца, см3 |
Водопоглощение образца, % |
|
по массе |
по объему |
||||
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Что такое истинная плотность материала, от чего она зависит, как определяется?
2. Почему для определения истинной плотности каменный материал измельчают?
3. Что общего и что разного между истинной и средней плотностью материала?
4. Что такое средняя плотность материала, от чего она зависит, как определяется?
5. Что такое и как определяется общая, открытая и закрытая пористость материала?
6. Какая существует зависимость между водопоглощением по объему и общей пористостью материала? Всегда ли эта зависимость справедлива?
7. Какое влияние оказывает открытая и закрытая пористость на морозостойкость материала?
8. Какое влияние оказывает открытая и закрытая пористость на тепло- и звукопроводность материалов?
9. Что такое и как определяется влажность материала?
10. Что такое водопоглощение материала, от чего оно зависит, как определяется?
Лабораторная работа №2
Определение механических свойств материалов