- •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
1. Определение предела прочности на сжатие
Прочность ─ свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или другими факторами (стесненной усадкой, неравномерным нагреванием и т.д.). Прочность материала оценивают пределом прочности (временным сопротивлением), определенным при данном виде деформации. Для хрупких материалов (природных каменных материалов, бетонов, строительных растворов, кирпича и др.) основной прочностной характеристикой является предел прочности на сжатие.
Предел прочности на осевое сжатие [МПа (кгс/см2)] равен частному от деления разрушающей силы [H(кгс)] на первоначальную площадь поперечного сечения F [мм2 (см2)] образца (куба, цилиндра, призмы):
. (1.19)
Для определения прочности на сжатие образцы материала подвергают действию сжимающих усилий и доводят до разрушения. Испытуемые образцы должны иметь правильную геометрическую форму (куб, параллелепипед, цилиндр). Образцы из бетона в форме кубов могут быть следующих размеров: 707070, 100100100, 150150150, 200200200, 300300300 мм.
Для испытания образцов материала на сжатие применяют гидравлические прессы и универсальные испытательные машины. Перед испытанием образец взвешивают и обмеряют. Затем его устанавливают на нижнюю опорную плиту пресса точно по ее центру, а верхнюю опорную плиту с помощью винта опускают на образец. Убедившись в правильности установки образца, включают насос пресса и прикладывают к образцу нагрузку, регулируя скорость ее нарастания (обычно в секунду 0,5-1 МПа (5-10 кгс/см2). В момент разрушения образца, т.е. в момент наибольшей нагрузки, стрелка, связанная с силоизмерительным устройством пресса, остановится и начнет двигаться обратно. Разрушающую нагрузку фиксируют с помощью второй регистрирующей стрелки, которая, будучи отклонена по шкале вместе с первой стрелкой, после ее возвращения в исходное положение остается на месте и показывает значение максимальной нагрузки на образец.
Предел прочности на сжатие образца вычисляют по формуле (1.19), причем в эту формулу, как указано в соответствующих ГОСТах на испытание различных строительных материалов, обычно вводят различные коэффициенты, в т.ч. масштабный коэффициент перехода к прочности образцов базового размера, коэффициент, учитывающий влажность образца, и другие. Например, при испытании тяжелого бетона базовым образцом является куб размерами 150х150х150 мм, для которого масштабный коэффициент равен 1. При длине ребра куба 70, 100, 200 и 300 мм предел прочности рассчитывают, пользуясь соответственно масштабными коэффициентами 0,85; 0,95; 1,05 и 1,10.
Иногда для определения усилий, действующих на испытываемый образец, на прессе устанавливают манометр, показывающий давление в цилиндре (кгс/см2). Тогда, зная площадь поршня и давление на 1 см2 его поверхности и умножив величину давления на величину площади поршня, можно определить усилие , действующее на образец и разрушающее его.
Зная площадь F образца, на которую действует разрушающая нагрузка, по формуле (1.19) можно вычислить предел прочности на сжатие (в кгс/см2 или МПа).
Результаты опытов заносят в табл.1.9.
Таблица 1.9. Результаты определения предела прочности на сжатие образца материала
Наимено-вание матери-ала |
Размеры образца, см |
Площадь попереч-ного сечения образца F, см2 |
Разруша-ющая нагрузка Рразр, кН |
Предел прочности на сжатие , МПа |
Масштаб-ный коэф-фициент |
Предел прочности на сжатие базового образца, МПа |
|
|
|
|
|
|
|