ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
«ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ № 64 ИМЕНИ Л.Б. ЕРМИНА В Г. ЗВЕРЕВО»
Методические указания для выполнения лабораторных работ
по учебной дисциплине профессионального цикла
ОП.01. Основы материаловедения
08.01.07 Мастер общестроительных работ
Разработала преподаватель
Степанова Н.А.
г. Зверево
2017
содержание
Введение..................................................................................................................3
Паспорт комплекта оценочных средств..4
Перечень лабораторных работ .6
Лабораторная робота № 1. Определение плотности строительных материалов4
Лабораторная работа № 2. Определение объёмной массы строительных материалов8
Лабораторная работа № 3. Определение механических свойств материалов14
Лабораторная работа № 4. Кирпич керамический.... 19
Лабораторная работа № 5. Испытания строительного гипса...24
Лабораторная работа № 6. Известь строительная. .31
Лабораторная работа № 7. Испытания цемента. Физические свойства цемента..36
Лабораторная работа № 8. Испытания цемента. Механические свойства цемента. ГОСТ С. М.2.7-46-96 ...42
Лабораторная работа № 9. Испытания мелкого заполнителя для тяжёлых бетонов и растворов.48
Список литературы...56
введение
Основная задача учебной дисциплины «Основы материаловедения» – дать обучюащимся знания для правильной оценки свойств строительных материалов при выборе их для той или иной конструкции в зависимости от условий её работы в сооружениях и для эффективного использования материалов при строительстве различных объектов.
Кроме теоретических знаний, обучающийся должен получить в определённом объёме практические навыки. Лабораторные и практические задания он выполняет самостоятельно, под присмотром преподавателя в лаборатории. Форму и характер занятий в лаборатории уточняет преподаватель. Перед проведением занятий обучающийся изучает порядок и состав работы по методическим указаниям. Каждая лабораторная работа оформляется в лабораторном журнале, форма которого прикладывается.
В методических указаниях поданы практические рекомендации для определения физических и механических характеристик строительных материалов, выложена методика проведения испытаний керамического кирпича, строительного гипса и извести, цемента, а также мелкого заполнителя в бетонах; приведённые иллюстрации оборудования и приборов, которые используются для испытаний.
Приступая к лабораторным занятиям, обучающийся должен изучить методические указания к лабораторной работе. Каждая лабораторная работа содержит основные сведения и задание.
В основных сведениях даны определения специальных понятий, описание приборов и методов испытаний, методические рекомендации по выполнению работы, порядок расчета показателей. Готовясь к выполнению работы, обучающийся в лабораторном журнале должен сформулировать цель работы и ее основные задачи. На лабораторных занятиях в соответствии с заданием и указаниями преподавателя, обучающийся производит различные эксперименты. Результаты заносит в лабораторный журнал. После обсуждения полученных результатов с преподавателем обучающийся окончательно оформляет отчет. Оформленный отчет представляется преподавателю для проверки и повторного собеседования для получения зачета по выполненной работе.
На первом лабораторном занятии обучающихся инструктируют о правилах техники безопасности и противопожарной безопасности, о чем делается запись в соответствующем журнале.
Оформление отчета по лабораторной работе.
Отчет о лабораторной работе содержит пять разделов.
1. Цель работы формулируется студентом исходя из темы лабораторной работы, данных, приводимых в лабораторном практикуме или методических указаниях. Цель работы должна быть изложена кратко и отражать сущность рассматриваемого вопроса.
2. Основные сведения – приводятся основные понятия из области строения, методов испытания, физико-механических свойств материалов, которые необходимы в данной лабораторной работе.
3. Методика проведения испытаний – в журнале выполняются схемы приборов и установок для определения соответствующих показателей свойств или параметров материалов. Приводится описание приборов или установок и принцип их работы, методика отбора и подготовки образцов испытуемых материалов Затем приводятся методики испытаний и расчета показателей.
4. Экспериментальная часть – после испытаний обучающийся заносит в журнал первичные результаты (например, прочность при разрыве образца, абсолютное удлинение при разрыве, массу до и после намокания образца). Имея первичные результаты, обучающийся по формулам (необходимо давать подстановки в расчетные формулы) рассчитывает соответствующие показатели, заносит результаты в сводную таблицу.
5. Выводы – по результатам лабораторной работы обучающийся обязан сделать основываясь на сравнении показателей использованных материалов, оценке тенденций изменений показателей свойств под действием различных факторов, а также на соответствие полученных результатов требованиям нормативно-технической документации. Первые три раздела отчета оформляются обучающимся в процессе подготовки к лабораторной работе, четвертый и пятый разделы – на лабораторных занятиях.
Содержание методических рекомендаций написано в соответствии с разделами программы учебной дисциплины «Основы материаловедения» на основе требований ФГОС утверждённого приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 2 августа 2013 г. № 683, зарегистрирован в Минюсте РФ 20.08.2013 г. № 29727. по профессии 08.01.07 Мастер общестроительных работ, входящей в состав укрупнённой группы профессий 08.00.00 Техника и технологии строительства.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Перед началом работы на приборе обучающийся изучает его устройство, приемы безопасного обслуживания, получает инструктаж от преподавателя или лаборанта. Во избежание несчастных случаев, запрещается на машинах с быстродвижущимися рабочими органами выполнять операции с неубранными длинными волосами и выступающими частями одежды, касаться руками любых движущихся частей машины. Если прибор имеет электрический привод, перед включением прибора в сеть необходимо убедиться в отсутствии повреждений изоляции электрических шнуров, исправности электрических вилок, розеток, в наличии заземления прибора. Воспрещается работать на электроприборах с мокрыми руками, использовать самодельные предохранительные вставки. Все электромонтажные работы должны осуществляться в лаборатории только специальным персоналом. При обнаружении неисправности необходимо немедленно выключить прибор и сообщить преподавателю о замеченных неполадках. Во время перерывов в работе, а также после ее окончания прибор должен быть выключен, а его привод обесточен. При работе с нагревательными приборами, сосудами с нагретыми жидкостями следует помнить о возможности получения тепловых ожогов при соприкосновении тела с поверхностями, нагретыми до температур выше 50єС. Нагретые предметы рекомендуется брать с помощью щипцов, теплоизоляционных рукавиц, размещать приборы и сосуды с нагретыми жидкостями на устойчивых опорах в защищенных местах. При использовании химических реактивов, особенно кислот и щелочей, возникает опасность химических ожогов или отравлений. Работу с химическими реактивами, а также нагревание летучих веществ производят в шкафах с приточно-вытяжной вентиляцией. Эфиры, спирты, бензин, бензол и другие легковоспламеняющиеся жидкости необходимо нагревать только на водяной бане. Нагревание таких веществ на открытом огне воспрещается. При нагревании химических реагентов до кипения нельзя наклоняться над нагреваемым раствором. При нагревании растворов в пробирках нельзя держать их отверстием к себе или в направлении людей.
Необходимо помнить о высокой токсичности соединений ртути. При разрушении ртутных термометров, барометров, газоразрядных ртутных ламп ртуть надо тщательно собрать с помощью резиновой груши и поместить ее в герметично закрывающийся сосуд, о случившемся сообщить преподавателю или лаборанту. Если произошло рассеивание ртути на большой площади, все работы в лаборатории приостанавливают до проведения демеркуризации помещения. Представляет опасность избыточная концентрация летучих веществ, выделяющихся из искусственных материалов в воздух в процессе их неправильного хранении и нагревания. Все испытания искусственных материалов, связанные с нагреванием (при оценке термостойкости, устойчивости к тепловому старению), следует производить в шкафах с вытяжной вентиляцией. Возгорания электроприборов и электропроводок гасят углекислотными огнетушителями или песком после обесточивания электросети. При получении травмы обучающийся должен немедленно обратиться за помощью к лаборанту, преподавателю или в медпункт. При термических ожогах применяют слабый раствор перманганата калия, а затем накладывают повязку с противоожоговой мазью. При попадании на тело концентрированных кислот или щелочей пораженное место необходимо тщательно промыть водой, нейтрализовать слабым раствором карбоната натрия (кислый ожог) или уксусной кислоты (щелочной ожог). За невыполнение правил техники безопасности и противопожарной техники обучающийся от работы отстраняется и вновь инструктируется
Лабораторная работа № 1
Тема. Определение плотности строительных материалов
Цель: овладеть методами определения плотности различных строительных материалов.
Задание . Определить истинную и среднюю плотность некоторых строительных материалов и рассчитать их пористость и коэффициент плотности
Короткие теоретические сведения
Плотность – это масса единицы объёма материала в абсолютно плотном состоянии.
Плотность (г/см3) определяется по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 , (1.1)
где m – маса образца, г;
V – объём, который занимает плотная масса образца, см3.
В связи с тем, что большинство строительных материалов пористые, для определения объёма плотной массы образца его предварительно высушивают до постоянной массы и измельчают для прохождения через сито, которое имеет 980 отверстий на см2 (размер отверстий 0,20 мм). Абсолютный объём сыпучих материалов с плотными зернами (песок кварцевый) определяется без предварительного измельчения.
В зависимости от точности, плотность определяется различными методами.
Ход работы
1 Определение плотности материала полевым методом (в градуированном цилиндре).
Наиболее простым методом определения плотности, который не требует специальных приборов, это полевой метод, с помощью которого может быть определён объём материала (песка) в градуированном цилиндре.
Для проведения испытаний необходимо следующее оборудование: цилиндр стеклянный градуированный, чашка фарфоровая, лейка стеклянная, колба с водой, весы технические.
В цилиндр градуированный наливают воду (до 0,5 объёма цилиндра, фиксируя по шкале объём, который заняла вода (V см3). Потом подготовленный материал взвешивают в фарфоровой чашке с точностью до 0,1 г в количестве 100 г (m1), отдельно чашку взвешивать не нужно. Через стеклянную лейку осторожно материал засыпают в цилиндр небольшими порциями, следя за тем, чтобы воздух, который проникает с материалом, беспрепятственно выделялся.
Когда объём воды в цилиндре поднимется на 20 см3,останавливают подачу материала. Материал, который остался в чашке, взвешивают вместе с чашкой (m2). Разница m = m1 – m2 составляет массу материала, который высыпали в цилиндр, т.е который занял абсолютный объём 20 см3.
Плотность определяют по формуле (1.1). Конечный результат принимают как среднее арифметическое из трёх испытаний.
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 1.1).
Таблица 1.1 – определение плотности твердого материала полевым методом
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Масса материала, который взят для испытаний (вместе з чашкой), г
Масса остатка материала (вместе с чашкой), г
Масса материала, который высыпан в цилиндр, г
Объём высыпанного материала (равен объёму вытесненной жидкости), см3
Плотность материала, г/см3
Среднее значение плотности материала, г/см3
2 Определение плотности материала стандартным методом.
Более точно определение плотности выполняют в специальном приборе – объёмомере (прибор Ле Шателье-Кандло).
Для испытаний неободимо следующее оборудование: объёмомер (прибор Ле Шателье-Кандло), чашка фарфоровая, колба с водой, весы тарельчатые с разновесами, бумага фильтровальная.
Объёмомер представляет собой специальную колбу с длинным и узким горлышком, которое имеет расширение посередине. Сверху и снизу расширения нанесены риски. Объём, образованный между рисками, составляет 20 см3.
Прибор наполняют до нижней риски жидкостью. Необходимо иметь в виду, что вода может использоваться только при испытании материала, который не вступает с водой в реакцию. При испытании вяжущих используются, например: керосин, бензин и.т. д.
Подготовленный к испытаниям материал взвешивают в фарфоровой чашке с точностью до 0,01 г в количестве 100 г (m1). Отдельно чашку взвешивать не нужно. Перед началом испытаний горлышко прибора протирают фильтровальной бумагой. Через лейку осторожно небольшими порциями насыпают материал в прибор.
Когда жидкость в приборе поднимется до верхней риски, насыпание материала останавливают. Материал, который остался в чашке взвешивают вместе с чашкой (m2). Разница m = m1 – m2 составляет массу материала, который высыпан в прибор (объём 20 см3).
Плотность материала определяют по формуле (1.1).
Как и в предыдущей задаче, испытания проводят три раза и результаты
записывают в лабораторный журнал (таблица 1.2).
Таблица 1.2 – Определение плотности твердого материала стандартным методом
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Масса материала, который взят для испытаний (вместе с чашкой), г
Масса остатка материала вместе с чашкой), г
Масса материала, который высыпан в прибор, г
Объём вытесненной жидкости, см3
Абсолютно плотный объём материала, см3
Плотность материала, г/см3
Среднее значение плотности материала, г/см3
3 Определение плотности жидкости.
Плотность жидкости определяют с помощью ареометра. Жидкость, которая испытывается, заливают в стеклянный цилиндр. Потом в жидкость опускают ареометр, который в зависимости от плотности жидкости устанавливается на определённом уровне и по шкале ареометра берут отсчёт, который показывает плотность жидкости (г/см3).
Стоит обозначить, что отсчёт по шкале берут сверху вниз. Необходимо следить за тем, чтобы ареометр свободно плавал в жидкости. Результат испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 1.3).
Таблица 1.3 – определение плотномти жидкого материала
Наименование жидкости
Цена показания прибора
Показатели прибора (плотность)
Размерность
Контрольные вопросы
Что такое плотность?
Единицы измерения плотности.
Строение объёмомера.
Определение плотности полевым методом.
Определение плотности с помощью объёмомера.
Назначение ареометра.
Определение плотности жидкости.
Литература: [1 – 6].
Лабораторная работа № 2
Тема. Определение объёмной массы строительных материалов
цель: овладеть методами определения объёмной массы различных строительных материалов.
Короткие теоретические сведения
Объёмная масса – это масса единицы объёма материала в природном состоянии вместе с порами (пустотами).
Объёмная масса (г/см3) рассчитывается по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415, (2.1)
где m – масса образца, г; V – объём образца, см3.
Испытание проводится на образцах, которые высушены до постоянной массы. В зависимости от формы и структуры образца могут быть использованы различные методы испытаний.
Ход работы
1 Определение объёмной массы образца материала правильной геометрической формы.
Объём образца определяют измерением длины, ширины, высоты, диаметра образца, а массу – взвешиванием.
Для испытания необходимо следующее оборудование: штангенциркуль (точность измерения 0,1 мм) или стальная линейка с делниями 0,5 мм, весы технические с разновесами.
Измерительными приборами измеряют размеры образца тремя приёмами. Для вычисления объёма образца используют среднее арифметическое по результатам измерений. Потом образец взвешивают с точностью до 1 г.
По формуле (2.1) рассчитывают объёмную массу. Результаты записывают в лабораторный журнал (таблица 2.1).
Таблица 2.1 – Определение объёмной массы образца правильной геометрической формы
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
1
2
3
4
Размеры образца, см
– длина (l)
– ширина (b)
– высота (h)
Объём образца, см3
Масса образца, г
Объёмна масса, г/см3
Среднее значение объёмной массы, г/см3
2 Определение объёмной массы образцов плотных материалов неправильной формы.
Если образец материала плотный и имеет неправильную форму, то его объём определяют по объёму воды, которую он вытеснил.
Для проведения испытаний, кроме определённых в пункте 2.1 приборов, необходимо следующее оборудование: колба с водой, стакан и цилиндр градуированный, которые можно заменить объёмомером.
В градуированный стакан (мензурку) наливают воду до половины его объёма (V1, см3). Образец подвешивают на нитку и осторожно опускают в воду.
После опускания уровень воды поднимется до нового уровня (V2 см3).
Разница в объёмах воды будет равна объёму образца:
V = V2 – V1 . (2.2)
При необходимости более точного определения объёма может быть использован объёмомер, который представляет собой металлическую посуду со сливной трубкой, под которую ставят стакан.
Подготовленный образец опускают в объёмомер с водой. Вытесненная вода, которая по объёму равна объёму образца, прольётся через сливную трубку в стакан. Количество вытесненной образцом воды определяют взвешиванием.
Масса вытесненной воды (в г) будет соответствовать объёму образца (в см3). По формуле 2.1 определяют объёмную массу. Результаты записывают в лабораторный журнал (таблица 2.2).
Таблица 2.2 – Определение объёмной массы образца плотного материала неправильной геометрической формы
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Масса образца в воздухе, г
Масса образца в воде, г
Потеря массы после опускания в воду, г
Объём образца (равен объёму вытесненной им воды), см3
Объёмная масса, г/см3
Среднее значение объёмной массы, г/см3
3 Определение объёмной массы образца пористого материала неправильной формы.
Если материал пористый, то определение его объёма непосредственно опусканием в воду не даёт правильных результатов. В этом случае поверхность образца после взвешивания покрывают слоем парафина.
До начала испытаний необходимо, кроме определённых в пунктах 2.1 и 2.2, следующие материалы и оборудование: парафин, электроплитка для разогрева парафина.
Поверхность образца, предварительно высушенного и взвешенного, покрывают слоем расплавленного парафина путём опускания или с помощью кисточки. После охлаждения парафина образец взвешивают.
Объём парафина определяют по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415, (2.3)
где m2 – масса образца после парафинирования, г; m1 – масса образца до парафинирования, г;
·n – плотность парафина, г/см3.
Объём парафинированного образца определяют методом опускания в воду.
Объём образца определяют по разнице объёма парафинированного образца и парафина:
Vзр = V2 – V3. (2.4)
Объёмная масса рассчитывается по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 . (2.5)
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 2.3).
Таблица 2.3 – Определение объёмной массы пористого материала неправильной геометрической формы
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Масса образца на воздухе до парафинирования, г
Масса парафинированного образца на воздухе, г
Масса парафинированного образца в воде, г
Потеря в массе при опускании в воду, г
Масса парафина, г
Объём парафинированного образца, см3
Плотность парафина, г/см3
Объём парафина, см3
Объём образца, см3
Объёмная масса образца, г/см3
Среднее значение объёмной массы, г/см3
4 Определение объёмной насыпной массы образца сыпучих материалов.
Объёмную массу сыпучих материалов определяют путём взвешивания стандартных объёмов (мерных стаканов), которые заполнены материалами.
Для испытания необходимо следующее оборудование: лейка стандартная для сыпучих материалов, посуда мерная объёмом 1 л, весы технические с разновесами.
Порядок проведения испытаний.
Взвешивают мерную посуду. Подставив её под лейку, заполняют песком с излишком до образования конуса природного осыпания. Излишек осторожно снимают линейкой. Взвешивают посуду с песком.
Объёмная масса рассчитывается по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415, (2.5)
где m1 – масса мерной посуды, г; m2 – масса мерной посуды вместе с песком, г; V1 – объём мерной посуды (1000 см3).
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 2.4)
Таблица 2.4 – Определение объёмной насыпной массы сыпучего материала
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Масса материала с посудой, г
Масса посуды, г
Масса материала, г
Объём материала (равен объёму мерной посуды), см3
Объёмная насыпная масса, г/см3
Среднее значение объёмной насыпной массы, г/см3
5 Определение пористости материалов.
Пористость характеризуется процентной вместимостью пор в материале, т.е. объём пор относится к объёму образца. Истинная пористость может быть определена по известной плотности в объёмной массе по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415, (2.6)
где П – пористость, %;
· – плотность, г/см3;
·0 – объёмная масса, г/см3.
Пористость, например, рассчитывают на основе результатов определения плотности и объёмной массы (лабораторные работы 1и 2).
Контрольные вопросы
Что означает «объёмная масса»?
Определение объёмной массы образца правильной геометрической формы.
Определение объёмной массы образцов плотного материала неправильной геометрической формы.
Определение объёмной массы образца пористого материала неправильной формы.
Пористость материала.
Определение объёмной насыпной массы сыпучих материалов.
Определение пористости материалов.
Литература: [1 – 6]..
Лабораторная работа № 3
Тема. Определение механических свойств материалов
цель: овладеть методами определенияя механических свойств различных строительных материалов.
Короткие теоретические сведения
Механические свойства материалов характеризуют их способность сопротивляться действию внешних механических сил. Учитывая условия работы материалов в различных конструкциях, для характеристики их механических свойств необходимо знать прочность, сопротивление удару, истираемость, износ и т. д.
В данной лабораторной работе будут расматриваться методики испытаний строительных материалов на прочность: при сжатии, при растяжении, при поперечном сгибе и сопротиление удару. Прочность материала характеризуется пределом прочности, т.е. максимальным напряжением, которое возникает при нагрузке, которая разрушает образец.
Ход работы
1 определение предела прочности при сжатии.
Предел прочности при сжатии представляет собой основную техническую характеристику многих строительных материалов. Её используют при всех испытаниях многих строительных свойств материалов.
Предел прочности при сжатии определяют на образцах правильной геометрической формы в виде кубиков, призм, цилиндров и.т.п.
Образцы цилиндрической формы изготавливают из бурового керна: их диаметр зависит од размеров буровой коронки, а высота должна быть не более её двух диаметров. Образцы, которые имеют форму куба, могут иметь размеры в зависимости от прочности и пористости материала. Образцы плотных материалов берут меньшего размера, а пористые образцы – большего.
Для проведения испытаний на сжатие используют специальные машины, которые работают по принципу гидравлического пресса. Они имеют разные размеры и развивают разные по величине усилия в зависимости от прочности материалов. Машины состоят из трёх главных частей:
– прибор для закрепления образцов;
– прибор для образования давления;
– прибор измерения давления.
Прибор для закрепления образцов должен удовлетворять следующие условия:
– поверхности, которые передают давление на образец, должны плотно прилегать ко всей площади грани образца;
–равнодействующая давлению должна сходиться с геометрической осью образца.
Специальное устройство должно обеспечивать плавное повышение давления на образец с определённой скоростью. Измерители давления могут быть рычажными или гидравлическими (манометры).
При использовании прессов с манометрами, разрушающую нагрузку (Rр) определяют как деление величины площади поршня гидравлического пресса на величину давления, который показан манометром. По результатам испытаний рассчитывают предел прочности по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 , (3.1)
где Rст – предел прочности на сжатие, МПа; Rр – разрушающая нагрузка, Н; S –площадь поперечного сечения образца, которая принимает нагрузку, м2.
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 3.1).
Таблица 3.1 –определение предела прочности на сжатие
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
1
2
3
4
Размеры поперечного сечения образца, см
– ширина
– высота
Площадь поперечногосечения образца, м2
Давление масла в цилиндре гидравлического пресса, МПа
Разрушающая нагрузка, Н
Предел просности при сжатии образца, МПа
Среднее значение предела прочности, МПа
2 Определение предела прочности при растяжении.
Предел прочности при растяжении определяют на разрывных машинах. Образцы строительного материала с различной площадью поперечного сечения изготавливают в форме «восьмёрок» с захватами или без них.
В данной лабораторной работе предел прочности определяют на рычажном приборе Михаэлиса с соотношением плечей 1:50.
Прибор Михаэлиса: 1 основание; 2 образец; 3 стойка; 4,1 – рычаги; 5 серьга; 6 груз; 6 консоль: 9 сосуд с дробью; 10 задвижка; 11 – ведерко; 12 зуб задвижки; 13 захват
Образец помещают в специальный захват 13, который одной своей частью подвешен на серьге к нижнему рычагу, а другой подвижно прикреплен с помощью винта со штурвалом к основанию.
Предел прочности при растяжении определяют по формуле (3.1).
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 3.2).
Таблица 3.2 –определение предела прочности при растяжении
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Размеры образца, см
– ширина
– высота
Площадь поперечного сечения, см2
Разрушающая нагрузка, кН
Предел прочности при растяжении, МПа
Среднее значение, МПа
3 Определение предела прочности при поперечном изгибе.
При испытаниях образцы строительных материалов изготавливают в виде балок (прямоугольный параллепипед).Образец установливают симметрично на две цилиндрические опоры. Разрушающую нагрузку прикладывают сверху посредине также на цилиндрическую опору.
В данной лабораторной работе для испытаний предела прочности при поперечном сгибе используют испытательную машину на изгиб МИИ-100.
Предел прочности при поперечном изгибе в общем случае определяют по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415, (3.2)
где Rр – разрушающая нагрузка, кН; l – расстояние между опорами, м; b и h – размеры сторон пересеченияобразца, м.
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 3.3).
Таблица 3.3 –определение предела прочности при поперечном изгибе
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Размеры образца, см
– ширина
– высота
Расстояние между опорами, м
Разрушающая нагрузка, кН
Предел прочности при изгибе, МПа
Среднее значение, МПа
4 Определение сопротивления удару.
Сопротивление удару – это свойство материала сопротивляться разрушению под влиянием одноразовых или многоразовых мгновенно приложенных механических усилий.
Строительные материалы испытывают на копрах, например копр Пейджа.
Прочность материала характеризуется работой удара, который разрушает материал, или запрашиваемой работой груза на единицу объёма:
13 EMBED Equation.3 1415 , (3.3)
где A – работа при перемещении груза; V – объём материала, м3; m – масса груза, кН; g – ускорение свободного падения, м/с2; n – количество ударов.
Результаты испытываемого строительного материала на сопротивление удару записывают в лабораторный журнал (таблица 3.4).
Таблица 3.4 – определение сопротивления удару
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Размеры образца, см
– диаметр
– высота
Объём образца, см3
Маса падающнго груза, кН
Номер удара при разрушении образца
Сопротивление удару, кН/м3
Среднее значение, кНЧм/м3 (Дж/см3)
Контрольные вопросы
Прочность материала.
Сжатие, растяжение, поперечний изгиб, сопротивление удару.
Определение предела прочности при сжатии.
Предел прочности.
Разрушающая нагрузка.
Площадь поперечного сечения.
Определение предела прочности при растяжении.
Определение предела прочности при поперечному изгибе.
Определение сопротивления удару.
Назначение и устройство копра Пейджа.
Литература: [1 – 6].
Лабораторная работа №4
Тема. Кирпич керамический
цель: овладеть методами определения физико-механических характеристик керамического кирпича.
Короткие теоретические сведения
Кирпич керамический (ГОСТ С.И.2.7-61-97) – наиболее распространённый керамический строительный материал представляет собой искусственный камень установленной формы и размера, который изготовлен путём формования и обжига глины с добавками или без них.
Ход работы
1 Определение объёмной массы кирпича.
Высушенный до постоянной массы кирпич керамический должен иметь объёмную массу не менее 1600 кг/м3. Для её определения кирпич взвешивают с точностью до 1 г. Штангенциркулем замеряют (см) длину, ширину и толщину кирпича по серединах его граней. Определяют его объём, как деление данных величин. Зная массу и объём кирпича, рассчитывают его объёмную массу, кг/м3:
13 EMBED Equation.3 1415 , (4.1)
где m – масса сухого кирпича, г; V – объём кирпича, см3.
Полученные результаты записывают в лабораторный журнал (таблица 4.1).
Таблица 4.1 – определение объёмной массы водопоглощения кирпича керамического
№ образца
Размеры, см
Объём,
см3
Масса, г
Объёмная масса,
г/см3
Водопоглощение
длина
ши-рина
тол-щина
сухого
насыщенного
водой
по массе
по объёму
1
2
3
Сред-нее
2 определение водопоглощения кирпича.
Водопоглощение кирпича, висушенного до постоянной массы, должно быть не менее 8 %.
Для определения водопоглощения образцы кирпича высушивают при температуре 105–110оС до постоянной массы. Высушенные образцы устанавливают тычком на дно посуды, после чего посуду наполняют на столько, чтобы её уровень соответствовал 1/3 высоты кирпича. В таком состоянии образцы выдерживают в течении 12 часов, после чего доливают в посуду воды до уровня, который отвечает 1/2 высоты кирпича и снова выдерживают 12 часов. Потом посуду наполняют водой до полного заглубления образцов и в таком состоянии выдерживают еще 24 часа, после чего вынимают, дают воде стечь, обтирают влажной тканью и взвешивают с точностью до 1 г.
Штангенциркулем или стальной линейкой измеряют по серединах граней длину, ширину і толщину кирпича. По полученным данным определяют объём кирпича.
Водопоглощение кирпича, %, определяют по формуле:
по массе 13 EMBED Equation.3 1415 , (4.2)
по объёму 13 EMBED Equation.3 1415 , (4.3)
где mн – масса насищенного водой кирпича, г; mс – масса сухого кирпича, г; V – объём кирпича, см3.
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 4.1).
3 Определение предела прочности при сжатии кирпича.
Для определения этого показателя в установленном порядке отбирают пять образцов кирпича и распиливают по ширине на две равные части. Обе половинки накладывают одна на другую поверхностями распила в противоположные стороны. Шов между этими половинками заполняют цементным тестом из цемента марки 300 слоем не больше 5 мм. Этим же тестом слоем не больше 3 мм покрывают обе параллельные шву поверхности. Образцы до испытания выдерживают на воздухе в помещении в течении 3–4 суток при температуре 15±5оС. Перед испытанием металлической линейкой по плоскости склеивания половинок измеряют ширину і длину образца. Площадь поперечного сечения образца определяют умножением полученных размеров.
Испытывают образцы на гидравлическом прессе, причём давление на образец во время испытания должен передаваться плавно и перпендикулярно его поверхностям.
Предел прочности при сжатии (МПа) определяют по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 , (4.5)
где Pmax – разрушающая нагрузка, МН; S – площадь поперечного сечения образца, м2.
Среднее значение предела прочности при сжатии кирпича определяют как среднее арифметическое по результатам испытаний пяти образцов. Замечают также наименьшее значение предела прочности образца из пяти испытаний. Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 4.2).
4 Определение предела прочности при изгибе кирпича.
Для этого испытания в установленном порядке отбирают пять кирпичей. Каждый кирпич подготавливают для испытаний по схеме работы балки, которая свободно лежит на двух опорах. На широких гранях кирпича делают по уровню три полосы из цементного теста шириною 2–3 см: одну – посередине верхней грани и две – по краям нижней таким образом, чтобы расстояние между серединами полос (прогон) равнялась 200 мм. Тесто готовят из воды и цемента марки 300. После нанесения полосок образцы виыдерживают в помещении в течении 3–4 суток при температуре 15±5оС. Перед испытанием металлической линейкой измеряют толщину кирпича и его ширину. Образец располагают на две цилиндрические опоры диаметром 20–30 мм. Нагрузка от пресса передаётся через верхний ролик диаметром 20–30 мм. Испытания проводят при плавному подвышении нагрузки до перелома образца.
Таблица 4.2 – определение предела прочности при сжатии
№
образца
Размеры поперечного сечения, см
Площадь поперечного сечения, см2
разрушающая нагрузка, МН
Предел прочности при сжатии,
МПа
a
b
1
5
Средний результат
Предел прочности при изгибе кирпича (МПа), определяют по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 , (4.6)
где Pmax – разрушающая нагрузка, МН; l – длина прогона между опорами, м; b – ширина кирпича, м; h – толщина кирпича, м.
Среднее значение предела прочности при изгибе определяют как среднее арифметическое по результатам испытаний пяти образцов. Замечают также наименьшее значение предела прочности образца из пяти испытаний. Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 4.3).
Таблица 4.3 – определение предела прочности при изгибе
№
образца
Размеры поперечного сечения, см
расстояние между опорами l,
см2
разрушающая нагрузка, МН
Предел прочности при изгибе,
МПа
a
b
1
5
Средний результат
5 Определение марки кирпича.
ГОСТ С.И.2.7-61-97 устанавливает следующие марки кирпича керамического: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300 кгс/см2. Для определения марки кирпича необходимо знать следующие показатели: средний предел прочности при сжатии кирпича для пяти образцов; минимальный предел прочности при сжатии отдельного образца; средний предел прочности при изгибе кирпича для пяти образцов; минимальный предел прочности при изгибе отдельного образца.
При определении марки кирпича необходимо придерживаться нормативних требований ГОСТ С И.2.7-61-97.
Таким образом, сравнивая соответствие полученных результатов испытаний образцов с требованиями ГОСТ, определяют марку кирпича данной партии.
Контрольные вопросы
Что такое керамический кирпич?
Определение объёмной массы кирпича.
Определение водопоглощения кирпича.
Определение предела прочности при сжатии кирпича.
Определение предела прочности при изгибе кирпича.
Что такое «марка кирпича»?
Определение марки кирпича.
Литература: [1 – 6].
Лабораторная работа № 5
Тема. Испытания строительного гипса
цель: ознакомиться с методами испытания строительного гипса.
Короткие теоретические сведения
Гипсовые вяжущие вещества – это воздушные вяжущие, которые состоят в основном из полуводного гипса или ангидрида, которые получают тепловой обработкой сырья и дальнейшего помола.
Методы физических и механических испытаний гипсового вяжущего установлены ГОСТ 23789-79.
Основные свойства гипсовых вяжущих: тонкость помола; водопотребность; сроки схватывания; прочность на растяжение, изгиб и сжатии.
1 Определение тонкости помола.
Тонкость помола характеризуется массой гипсового вяжущего, которое остаётся при просеивании на сите с отверстиями 0,2 мм (№ 02). Установлены три ступени помола, которые обозначаются соответственно: І (грубый помол – остаток на сите не больше 30 %); ІІ (средний помол – остаток на сите не больше 15 %); ІІІ (тонкий помол – остаток на сите не больше 2 %).
Для определения тонкости помола гипсового вяжущего необходимые следующие приборы: фарфорова чашка, ложка, технические весы, сито с крышкою и дном, часы и сушильный шкаф.
Тонкость помола гипса определяют следующим образом.
50 г гипса, предварительно высушенного в сушильном шкафу в течении 1 часа при температуре 50±5оС, взвешивают с точностью 0,1 г и высыпают его на сито с размером отверстий 0,2 мм.
Сито закрывают крышкой и просеивают вручную или на механическом устройстве. Продолжительность просеивания обычно составляет 5–7 минут. Просеивания считается законченным, если на протяжении 1 минуты сквозь сито проходит не больше 0,5 г гипса.
Тонкость помола определяют с точностью до 0,1 % по остатку на сите в процентах от массы пробы.
2 Определение нормальной густоты гипсового теста.
Нормальную густоту гипсового теста определяют с помощью вискозиметра Суттарда. Перед испытанием цилиндр и стекло смачивают чистой водой. Стеклянную пластину кладут строго горизонтально, а цилиндр устанавливают в центре концентрических колец.
Для определения нормальной густоты теста взвешивают 300 г гипса, высыпают его в сферическую чашку с предварительно отмеренным количеством воды в пределах 150–200 мл и лопаточкой быстро перемешивают снизу вверх на протяжении 30 секунд до тех пор, пока не образуется однородная маса, которую оставляют на 1 минуту в спокойном состоянии. Потом, сделав два резких перемешивания, выливают в цилиндр и заглаживают поверхность (на всё это затрачивают не больше 30 секунд). После этого цилиндр быстрым и строго вертикальным движением поднимают вверх, при этом тесто разливается на стекле в виде конуса. Диаметр основания конуса характеризует консистенцию гипсового теста.
Если тесто образовало конус с диаметром основания 12 см, значит оно имеет нормальную густоту. Испытания проводят три раза с сознательно недостаточным, с нормальным и излишним количеством воды. Нормальную густоту гипсового теста показывают числом кубических сантиметров воды на 100 г гипса (см3/100 г).
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 5.1)
Таблица 5.1 – определение нормальной густоты гипсового теста
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
1
2
3
4
Масса гипса, г
Объём воды, см3
Диаметр основания конуса в двух перпендикулярных направлениях, см
Средний диаметр основания конуса, см
Густота гипсового теста, см3/100 г
Характеристика густоты гипсового теста
3 Определение сроков схватывания.
Для определения сроков схватывания гипса нужно такое оборудование: две фарфоровые чашки, шпатель, чашечные весы с гирьками, мерный цилиндр ёмкостью 100 мл, лабораторный нож, секундомер, прибор Вика (стандартный прибор для определения сроков схватывания).
Порошок строительного гипса, замешанный водой, теряет пластичность, постепенно загустевает (это соответствует началу схватывания) и постепенно окончательно твердеет, превращаясь в камень (это отвечает концу схватывания). Определение сроков схватывания имеет практическое значение, потому что после начала схватывания гипсовое тесто, или гипсовый раствор гипсобетона размещать в форме или наносить на оштукатуренную поверхность нельзя, особенно это недопустимо после окончания схватывания. Гипсовые строительные смеси применяют с момента замешивания гипса водой до начала его схватывания.
Определяют сроки схватывания гипсового теста с помощью стандартного прибора Вика, масса подвижной части которого вместе с иголкой составляет 300±2 г. Подвижный металлический стержень с указательной стрелкой двигается в вертикальном направлении возле шкалы с делениями от 0 до 40 мм, закрепленной на станине прибора. В нижней части стержня винтом закреплена стальная иголка диаметром 1 мм и длиной 50 мм.
Под иголкой размещена стеклянная пластина размером 100х100 мм на которую устанавливают эбонитовое или латунное кольцо высотой 40±0,5 мм и диаметрами: верхним 65±5 мм, нижним – 75±5 мм, которое смазано минеральным маслом.
Перед проведением испытания необходимо проверить положение указательной стрелки, которая должна сходиться с нулевым делением шкалы, когда стержень свободный и иголка касается стеклянной пластины, размещённой на подставке прибора. При отклонении от нулевого деления шкала прибора соответствующим образом передвигается. Перед началом испытания необходимо проверить, свободно ли опускается стержень прибора.
Сроки схватывания гипсового теста определяют таким способом. В фарфоровую чашку с помощью мерного цилиндра наливается такое количество воды, которое отвечает стандартной консистенции (нормальной густоте) гипсового теста. Для испытания взвешивают 200 г гипса. Тонкой струйкой гипс всыпают в воду в течении 30 секунд, перемішивая смесь шпателем. После этого массу наливают в кольцо прибора, излишек её срезают ножом и им же выравнивают поверхность. Потом кольцо с тестом помещают под иголку, приводят её в столкновение с поверхностью теста в центре кольца и закрепляют стержень стопорным винтом. Опускают иголку в тесто через каждые 30 секунд, чтобы каждый раз она заглублялась в новое место. После кождого заглубления иголку тщательно вытираю тканью, а кольцо передвигают. На начало испытания иголку при заглублении необходимо немного придерживать, чтобы она не согнулась при ударе об стекло.
Начало схватывания гипса характеризуется промежутком времени в минутах, что прошло от начала замешивания гипса (высыпания гіпса в воду) до того момента, когда иголка при заглублении в тесто первый раз не дошла до стеклянной пластинки.
Конец схватывания характеризуется промежутком времени от начала замешивания гипса водой до момента, когда иголка заглубляется в тесто не больше чем на 1 мм.
Сменить сроки схватывания гипса можна путём добавления в небольших количествах замедлителей (0,5–2 % от массы гипса) или ускорителей схватывания. Замедлителями схватывания могут быть известь, малярный клей, а ускорителями – мыло, сульфат натрия.
Данные, полученные при испытании, записывают в лабораторный журнал (таблица 5.2).
Таблица 5.2 – определение сроков схватывания гипсового теста
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІ
Среднее
начало замешивания, мин. и с.
начало схватывания, мин. и с.
Конец схватывания, мин. и с.
4 Изготовление образцов для определения прочности гипса на сжатие и изгиб.
Для проведения испытания применяют: чашку, изготовленную из короззионностойкого материала, линейку длиной 250 мм, мерный цилиндр ёмкостью 1 литр, шпатель, лабораторный нож, металлические формы для изготовления образцов балочек размером 40х40х160 мм, пресс гидравлический, прибор для определения прочности на сжатие.
Для проведения испытаний необходимо иметь не меньше трёх образцов-балочек размером 40х40х160 мм, для изготовления которых берут сухой гипс массою 1,0-1,6 кг и в течении 20 с засыпают в чашку с водой. Воды берут в количестве, которое необходимо для получения теста стандартной консистенции (нормальной густоты). После засыпания смесь интенсивно перемешивают в течении 60 секунд до получения однородного теста и заливают в формы. Предварительно, внутреннюю поверхность металлических форм смазывают минеральным маслом. Отсеки формы наполняют одновременно, для чего чашку с гипсовым тестом равномерно продвигают над формой. Для удаления захваченного воздуха после заливания форму стряхивают 5 раз, для чего её поднимают за торцовую сторону на высоту 8-10 мм и отпускают. После начала схватывания излишки гипсового теста снимают линейкою, передвигая её по верхних гранях формы перпендикулярно к поверхности образцов. Через 15±5 минут после конца схватывания образцы вынимают из формиы, маркируют и хранят в помещении для испытаний.
Прочность образцов определяют через 2 часа после контакта гипсовой смеси с водой.
5 Определение предела прочности на изгиб.
Образцы устанавливают на опоры прибора для изгиба таким образом, чтобы те его грани, что были горизонтальными при изготовлении, находились в вертикальном положении.
Предел прочности на изгиб вычисляется как среднее арифметическое результатов трёх испытаний. Данные, полученные при испытании, записывают в лабораторный журнал (таблица 5.3).
Таблица 5.3 – определение предела прочности на изгиб
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Возраст образца, час.
Расстояние между опорами (L), см
Размеры поперечного сечения:
– ширина (b), см
– высота (h), см
Разрушающая нагрузка (Р), кН
Предел прочности на изгиб, МПа
Среднее значение, МПа
6 Определение предела прочности на сжатие.
Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу испытывают на сжатие. Образцы помещают между двумя пластинами таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении примыкали к продольным стенкам форм, находились на плоскостях пластин, а упоры пластин плотно примыкали к торцовой гладкой стенке образца.
Образец вместе с пластинами поддаються сжатию на прессе.
Средняя скорость увеличения нагрузки при испытании должна быть 10±5 кгс/см2 за секунду, продолжительность испытания 5–30 секунд.
Предел прочности на сжатие одного образца вычисляют как часть от деления величины разрушающей нагрузки на рабочую площадь пластины. Предел прочности на сжатие определяют, как среднее арифметическое результатов шести испытаний без наибольшего и наименьшего результатов. Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 5.4)
Таблица 5.4 – определение предела прочности на сжатие
№ образца
Возраст образца,
час.
Расчитанная площадь поперечного сечения (F), см2
Разрушающая нагрузка (Р), кН
Предельная прочность на сжатие, МПа
1
2
3
4
5
6
Контрольные вопросы
Гипсовые вяжущие вещества.
Основные свойства гипсовых вяжущих.
Определение тонкости помола.
Ступени помола гипсовых вяжущих.
Определение нормальной густоты гипсового теста.
Назначение и устройство вискозиметра.
Определение сроков схватывания.
Назначение и устройство прибора Вика.
Определение прочности гипса на сжатие и изгиб.
Литература: [1 – 6].
Лабораторная работа № 7
Тема. Известь строительная
цель: ознакомиться с методами испытания строительной извести.
Короткие теоретические сведения
Испытания извести выполняется соответственно требованиям ГОСТ 22688-77. Строительная известь – это вяжущее вещество, полученное путём обжига ниже температуры спекания кальциево-магниевых карбонатных горных пород –мела, известняков, доломитов и др.
В зависимости от условий твердения строительную известь можно разделить на воздушную (которая обеспечивает твердение строительных роастворов и бетонов и сохранения ими прочности в воздушно-сухих условиях) и на гидравлическую (которая обеспечивает твердение строительных растворов и бетонов и сохранение ими прочности як на воздухе так и в воде).
Воздушная известь по виду основного окислителя, что находится в ней, делится на кальциевую, магнезиальную и доломитовую.
Гидравлическая известь по гидравлическим свойствам делится на слабо гидравлическую и сильно гидравлическую.
По внешнему виду известь делится на комковую и порошкообразную.
Порошкообразная известь в свою очередь делится на молотую и гидратную, которая получена путём гидратации (гашения) кальциевой, магнезиальной и доломитовой извести.
По основним параметрам известь строительная должна соответствовать техническим условиям ГОСТ 9179-77.
Тонкость помола всех сортов и видов извести – остаток частиц на ситах с сеткой:
– №02 – не больше 1 %;
– №008 – не больше 10 %.
Время гашения для всех сортов воздушной негашеной извести составляет:
– быстро гасится – не больше 6 минут;
– средне гасится – не больше 25 минут;
– медленно гасится – не меньше 25 минут.
Ход работы.
1 Определение суммарного состава активных оксидов кальция и магния в кальциевой извести.
Навеску массой 1,0 г насыпают в коническую колбу емкостью 250 мл, наливают 150 мл дисцилированной воды, добавляют 3–5 стеклянных шариков, закрывают стеклянной крышкой и нагревают 5–7 минут до температуры кипения. Раствор охлаждают до температуры 20–30оС, промывают стенки колбы и стеклянную крышку кипяченной дисцилированной водой, добавляют 2–3 капли 1%-го спиртового раствора фенолфталеина и титруют при постоянном помешивании 1рН раствором соляной кислоты до полного обесцвечивания раствора. Титрирование считают законченным, когда на протяжении 8 минут при периодическом помешивании раствор остается бесцветным.
Титрирование необходимо проводить медленно, добавляя кислоту по каплям.
Состав активных оксидов кальция и магния (А) в процентах для негашеной извести вычисляют по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 , (6.1)
где V – объём раствора 1рН соляной кислоты, затраченного на титрование, мл; TCaO – титр 1рН раствора соляной кислоты, TCaO = 0,02804; Q – масса смешиваемой извести, г.
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 6.1).
Таблица 6.1 – Определение состава активных CaO+MgO при вместимости в извести MgO до 5%
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
1
2
3
4
Масса извести, что будет растираться, г
Масса растертой извести, г
Количество воды, мл
Количество 1рН раствора соляной кислоты, затраченной на титрирование, мл
Исправления по титру
Состав активных CaO+MgO, %
Средний состав активных CaO+MgO,%
2 Определение вместимости негашеных зерен.
В металлическую посуду цилиндрической формы вместимостью 8–10 л наливают 3,5–4,0 л нагретой до температуры 85–90оС воды и всыпают 1 кг негашеной извести, постоянно перемешивая состав до окончания интенсивного выделения пара (кипения). Полученное тесто закрывают крышкой и выдерживают 24 часа, потом разбавляют холодной водой до консистенции известкового молока и промывают на сите с сеткой № 063 слабой безостановочной струёй, слегка растирая мягкие кусочки стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Остаток на сите высушивают при температуре 140–150оС до постоянной массы. Состав негашеных зерен (Н.З.) в процентах вычисляют по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 , (6.2)
где m – остаток на сите после высушивания, г.
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 6.2)
Таблица 6.2 – Определение состава негашеных зерен в извести
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Масса негашеной извести, г
Количество воды, мл
Продолжительность гашения, мин.
Выход известкового теста, г
Масса остатка после промывания, г
Состав негашеных зерен в извести, %
Среднее значение, %
3 Определение температуры и времени гашения извести.
Для определения температуры и времени гашения извести используют бытовой термос вместимостью 500 мл.
Масса навески извести в граммах определяется по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 , (6.3)
где А – состав активных оксидов кальция и магния в извести, %.
Массу навески помещают в термосную колбу, вливают 25 мл воды, которая имеет температуру 20оС и быстро перемешивая деревянной отполированной палочкой. Колбу закрывают пробкой с плотно установленным термометром на 100оС и дают успокоится.
Ртутный шарик термометра должен быть целиком погруженным в реагирующую смесь. Отсчёт температуры реагирующей смеси проводят каждую минуту, начиная с момента добавления воды.
Опыт считается законченным, если на протяжении четырёх минут температура не повышается больше чем на 1оС.
За время гашения принимают время с момента добавления воды до начала периода, когда увеличение температуры не превышает 0,25оС за минуту.
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 6.4).
Таблица 6.4 – Определение времени и температуры гашения извести
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Навеска извести, г
Количество воды, мл
Время начала опыта, час.-мин.
Время зокончания опыта, час.-мин.
Время гашения извести, час.-мин.
Максимальная температура гашения извести, оС
Вид извести по времени гашения
(среднее значение)
Контрольные вопросы
Что такое строительная известь.
Что такое воздушная известь.
Что такое гидравлическая известь.
Тонкость помола извести.
Время гашения воздушной извести.
Определение суммарного состава активных оксидов кальция и магния в кальциевой извести.
Определение вместимости негашеных зерен.
Определение температурыи времени гашения извести.
Литература: [1 – 6].
Лабораторная работа №7
Тема. Испытания цемента. Физические свойства цемента
цель: ознакомление с методами оределения физических свойств
Короткие теоретические сведения
Методы физических и механических испытаний портландцемента, пуццоланового портландцемента, шлакопортландцемента, глиноземистого цемента и некоторых других видов гидравлических вяжущих веществ установлены ГОСТ.
Наиболее широко в строительстве используется портландцемент, пуццолановый портландцемент и шлакопортландцемент.
Для оценки качества цемента определяют его физические и механические свойства.
Доставка цемента одного наименования делится на партии по 500 т каждая. Для проведения испытания цемента от каждой партии отбирается проба в 20 кг. Перед испытанием пробу цемента просеивают через сито № 09 (размер отверстий на просвет 0,9х0,8 мм).
Перед испытанием все материалы (цемент, песок, вода) выдерживают до принятия ими температуры воздуха в лаборатории, что должно соответствовать 20±5оС.
1 Определение нормальной густоты цементного теста.
Смесь цемента с водой без добавления песка представляет собой цементное тесто. Количество воды в этой смеси сильно влияет на подвижность цементного теста и прочность цементного камня. Для получения сравнительных результатов испытаний необходимо сначала определить «нормальное» соотношение между цементом и водой, и поддерживать его при дальнейших испытаниях.
Нормальная густота цементного теста – это такая его консистенция, при которой иголка прибора Вика не доходит до донца конечного кольца на 5–7 мм. Нормальную густоту теста характеризуют вместимостью воды в процентах от массы цемента и для разных цементов она находится в прелах 20–40 %.
Прибор Вика с иголкой состоит из металлической пластины, во втулке которой свободно перемещается в вертикальном направлении металлический стержень.
В нижней конец стержня прибора закреплеяют металлический цилиндр диаметром 10 мм и длиной 50 мм.
Стержень обустроен стрелкой для отсчёта заглубления по шкале, закрепленной на станине. Масса стержня з иголкой – 300 г. На площадку под стержень на стеклянную пластину устанавливают конечное кольцо высотой 40 мм, в котором помещают цементное тесто.
Нормальнная плотность цементного теста определяется в следующем порядке: в фарфоровой чашке взвешивают 400 г цемента с точностью до 1 г, помещуют его в металлическую чашку сферической формы, протертую влажной тканью, и делают в цементе углубление, в которое в один приём наливают воду, взвешенную с точностью до 0,5 г.
Посуду для взвешивания воды нужно таровать в смоченном водой состоянии. После добавления воды немедленно заполняют углубления цементом и через 30 секунд после этого сначала осторожно, а потом энергично растирают тесто лопаткой. При этом растирание должно проводится попеременно во взаимно перпендикулярных направлениях. Продолжительность перемешивания цемента с водой 5 минут с момента добавления воды. Перед проведением опыта необходимо удостоверится, свободно ли опускается стержень прибора, а также проверить нулевое показание прибора, приводя толкач в столкновение с пластиной.
Наполненное в один приём цементным тестом кольцо пять-шесть раз стряхивают, стукая стеклянной пластиной об стол. Потом поверхность теста виравнивают с краями кольца, срезая излишек теста смоченным водой ножом.
Приводят толкачикв центре конического кольца в столкновение с поверхностью теста и закрепляют стержень винтом, после чего, быстро откручивая закреплённый винт, освобождают стержень и дают толкачику свободно заглубляться в тесто. Через 30 секунд с момента освобождения стержня отсчитывают заглубления толкачика по шкале.
Густота цементного теста считается нормальной, если толкачик не доходит до стеклянной пластинки на 5–7 мм. Если толкачик заглубляется глубже, количество воды взято больше, чем необходимо для нормальной густоты. При меньшем заглублении толкачика воды взято недостаточно. В этих случаях необходимо сделать повторные замешивания до тех пор, пока будет найдена нормальная густота теста.
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 7.1).
Таблица 7.1 –Определение нормальной густоты цементного теста
№ опыта
Количество
Показания прибора Вика,
мм
цемента
воды
г
г
%
1
2
3
Вывод о нормальной густоте цементного теста:
Нормальна густота теста _____________% (от массы цемента)
2 Определение сроков схватывания цементного теста.
Замешанный водой цемент, утрачивая пластичность, постепенно загустевает (что отвечает началу схватывания) и переходит у камнеобразное состояние (наступает конец схватывания). Сроки схватывания цемента имеют важное значение для проведения работ, потому что регламентируют возможные сроки проведения и укладки растворной или бетонной смеси.
Для определения сроков схватывания цемента необходимо оборудование, которое обозначено в предыдущей работе, но в прибор Вика, вместо толкачика, в стержень закрепляется иголка с площадью сечения 1,1 мм2 и на верхнюю часть стержня закрепляется дополнительный груз,чтобы сохранить общую массу стержня с иголкой 300 г.
Сроки схватывания цемента определяют в следующей последовательности.
В сферической металлической чашке готовят цементное тесто нормальной густоты: 400 г цемента и соответствующее количество воды; раннее описанным способом заполняют кольцо тестом и устанавливают его на столик прибора под иголку. Иголку прибора Вика доводят до столкновения с поверхностью теста, закрепляют стержень винтом, после чего освобождают стержень и дают иголке свободно заглубляться в тесто. Иголку заглубляют в тесто через каждые 10 минут, передвигая кольцо после каждого заглубления, чтобы иголка каждый раз попадала в другое место.
После каждого заглубления иголку нужно вытирать тряпкой.
Началом схватывания цементного теста считают время от начала замешивания, т.е. доливания воды, до момента, когда иголка не будет доходить до дна на 1–2 мм.
Конечным моментом схватывания цементного теста считают время от начала замешивания цемента до момента, когда иголка будет заглубляться в тесто не больше чем 1–2 мм.
Соответственно стандарту начало схватывания цемента должно наставать не раньше 45 минут, а конец схватывания – не позже 10 часов от начала замешивания.
Поскольку определение сроков схватывания цемента подобно определению сроков схватывания гипса, учитывая на продолжительность проведения испытаний, которое составляет 2–8 часов, то эту работу учащиеся не выполняют. В журнал лабораторных работ заносят необходимые данные и выполняют описание работы. Результаты работы записывают в лабораторный журнал (таблица 7.2).
Таблица 7.2 – Определение сроков схватывания цемента
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
1
2
3
4
Навеска цемента, г
Количество воды для теста нормальной густоты, г
Сечение иголки, мм2
Начало замешивания, час.-мин.
Время перемешивания, мин.
Норма ГОСТ
Начало схватывания не раньше _________ мин.
Конец не позже __________ час.
3 Определение равномерности изменения объёма цемента во время твердения.
При недостаточной тонкости помола, неправильном хранении и наличии в разных количествах добавок CaO, Mg, CaSO4 может наблюдаться неравномерное изменение объёму цемента в процессе твердения цементного теста.
Равномерность изменения объёма цемента определяется в следующем порядке.
С теста нормальной густоты вручную делают четыре шарика (диаметром около 5 см), которые укладываются на стеклянную пластинку, протертую машинным маслом. Потом пластинку струшивают до расплывания шариков в коржи диаметром 7–8 см и толщиной в середине близко 1 см.
Для получения гладенькой поверхности коржи заглаживают с внешних краёв к центру ножом, смоченным водой. Полученные коржи выдерживают 24±2 часа с момента изготовления при температуре 20±5оС в ванной с гидравлическим затвором, а потом испытывают.
Четыре цементных коржа через 24±2 часа после замешивания снимают с пластинок, вынимают из ванны и помещают в бачок с водой на решётку. Воду в бачке доводят до кипения, и поддерживают 4 часа, после чего коржи в бачке охлаждают и осматривают немедленно после испытания. Цемент считается доброкачественным, если на поверхности коржей не выявляются радиальные трещины, которые доходят до краёв образца, или сетки мелких трещин, видимых в лупу или невооружённым глазом, а также если не выявляются искривления коржей.
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 7.3).
Таблица 7.3 – Определение равномерности изменения объёму при твердении цемента
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Навеска цемента, г
Нормальная густота цементного теста, %
Количество воды, г
Количество образцов коржей, шт.
Хранение образцов, час.
Выводы по результатам испытаний: _________________________
Контрольные вопросы
Физические свойства цемента.
Определение нормальной густоты цементного теста.
Чем характеризуют нормальную густоту цементного теста?
Определение сроков схватывания цементного теста.
Определение равномерности изменения объёму цемента во время твердения.
Литература: [1 – 6].
Лабораторная работа №8
Тема. Испытания цемента. Механические свойства цемента.
ГОСТ С И.2.7-46-96
цель: ознакомится с методами определения механических свойств цемента.
Короткие теоретические сведения
Для оценки качества цемента необходимо знать активность и марку цемента, котрые определены по механическим свойствам при определении предела прочности на изгиб и сжатие образцов. Прочность цемента определяют путём испытанияобразцов-балочек на изгиб, а потом половинок балочек на сжатие. Образцы для испытания изготавливают из цементного раствора, т.е. из смеси цемента, песка и воды. Раствор должен иметь пластичную консистенцию.
Ход работы
1 Определение консистенции цементно-песчаного раствора.
Для определения консистенции цементно-песчаного раствора взвешивают 1500 г песка и 500 г цемента, высыпают их в сферическую металлическую чашку и перемешивают сухую смесь на протяжении 1 минуты. Потом делают лунку и выливают у неё воду количеством 200 г (В/Ц=0,4); после того, как вода впитается, смесь еще раз перемешивают 1 минуту. Раствор переносят в смеситель, где смесь перемешивается на протяжении 2,5 минуты (20 оборотов чаши). После окончания перемешивания форму-конус, установленную в центре стеклянного диска струшивающего столика заполняют в два приёма слоями разной толщины.
Внутренняя поверхность конуса и диск столика перед проведением испытания должны быть слегка увлажнёнными.
Раствор уплотняют металлическим стержнем: нижний слой – 15 штыкованием, верхний – 10ВО время укладки и уплотнения раствора конус прижимают рукой до стеклянного диска.
После уплотнения верхнего слоя раствора излишек его срезают ножом вровень с краями конуса; далее конус медленно снимають в вертикальном направлении. Потом раствор стряхивают на столике 30 раз за 30 секунд и измеряют расплывание конуса по нижней основе штангенциркулем в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Если консистенция роаствора выявится ниже 105 мм, тогда необходимо повторить замешивание, увеличив количество воды так, чтобы расплывание конуса после 30 стряхиваний на столике находилось в пределах 106–115 мм.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
РИС.Встряхивающий столик
Нужное количество воды, выраженное в виде водоцементного соотношения, заносят в лабораторный журнал, а также записывают диаметр (расплывания) конуса по нижней основе.
Полученные результаты записывают в лабораторный журнал (таблица 8.1).
Таблица 8.1 – Определение консистенции цементного раствора
№
опыта
Количество, г
В/Ц
Расплывания конуса, мм
цемента
песка
воды
1
2
3
Нормальная консистенция цементного раствора при В/Ц _________
2 Изготовление образцов-балочек.
Определив водоцементное соотношение для данного цемента, готовят раствор на 3 балочки: цемента 500 г, песка – 1500 г и нужное количество воды. Готовят растворную смесь так же, как и в предыдущей работе. Металлическую разъёмную форму смазывают маслом и устанавливают на виброплощадке.
Формы наполняют приблизительно на 1 см раствором и включают вибрационную площадку, а потом на протяжении 2 минут вибрации все три гнезда формы равномерно, небольшими порциями остаточно заполняют раствором. После окончания 3 минут (после начала вибрации) вибрация образцов заканчивается. Форму снимают с виброплощадки, срезают смоченным водой ножом излишек раствора, зачищают поверхность образцов вровень с краями формы. Образцы в формах сохраняют 24±2 часа в ванной с гидравлическим затвором. После окончания этого времени образцы аккуратно раскрывают и укладывают в воду, где их сохраняют 27 суток.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
РИС. виброплощадка
Используют образцы в 28-суточном возрасте. Перед испытанием они должны быть насухо вытерты.
Полученные результаты записывают в лабораторный журнал (таблица 8.2).
Таблица 8.2 – Изготовление образцов-балочек
Показатели
Результаты
І
ІІ
ІІІ
Водоцементное соотношение, В/Ц
Количество материалов на 3 балочки:
– цемент, г
– песок, г
– вода, г
Перемешивание смеси:
– на сухую, мин.
– с водой в смесителе, мин.
Количество и продолжительность струшивания, раз/сек
Время вибрирования, мин.
Способ сохранения образцов
3 Определение предела прочности на изгиб.
Образец устанавливают на опоры прибора «МИИ-100» или другого згибающего устройства таким образом, чтобы те его грани, что были горизонтальными при изготовлении, находились в вертикальном положении.
Предел прочности на изгиб цементного раствора вычмсляют как среднее арифметическое значение из двух наибольших результатов испытания трёх образцов. Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 8.3).
Таблица 8.3 – Определение предела прочности на изгиб
Номер образца
Возраст образца, сут
расстояние между опорами, см
Размеры поперечного сечения, см
Разрушающая нагрузка, кН
Предел прочности на изгиб, кПа
b
h
1
2
3
Среднее значение предела прочности на изгиб ____________ кПа
4 Определение предела прочности на сжатие.
Полученные после испытания на изгиб в результате излома шесть половинок балочек сразу ж испытывают на сжатие. Каждую половинку балочек размещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, чтобы при изготовлении прилегали до продольных стенок формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцовой гладенькой стенки образца. Образец вместе с пластинами подвергают сжатию на прессе.
Предел прочности на сжатие отдельного образца вычисляется как часть от разпдела величины разрушающей нагрузки (кН) на рабочую плоскость пластинки (м2).
Предел прочности на сжатие образцов вычисляют как среднее арифметическое четирёх образцов, что получили наибольшие результаты из шести испытанных образцов. Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 8.4).
Таблица 8.4 – Определение предела прочности на сжатие
Номер
образца
Возраст образца, сут
Площадь поперечного сечения, м2
Разрушающая нагрузка, кН
Предел прочности на сжатие, кПа
1
2
3
4
5
6
Среднее значение предела прочности на сжатие ____________ кПа
Выводы об активности и марке цемента и соответствие его требованиям ГОСТ.
5 Определение активности и марки цемента.
Наиважнейшим свойством цемента является его прочность, что характеризуется его активностью и маркой.
Активность цемента есть фактически взятый по непосредственным испытаниям с точностью до 1 кН предел прочности на сжатие образцов, изготовленных, выдержанных и испытанных соответственно до условий ГОСТ.
Марку цемента устанавливают по пределу прочности на изгиб образцов-балочек размером 40х40х160 мм и сжатии их половинок в ввозрасте 28 сут с момента изготовления.
В зависимости от прочности цемент делят на такие виды:
Портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент марок «400», «500», «550», «600».
Портландцемент сульфатостойкий, портландцемент с минеральными добавками сульфатостойкий, шлакопортландцемент сульфатостойкий, портландцемент пуццолановий марок «300», «400», «500».
На основании испытаний соответственно до ГОСТ учащиеся определяют активность цемента и его марку, делают общий вывод про качество цемента.
Контрольные вопросы
Механические свойства цемента.
Определение консистенции цементно-песчаного раствора.
Водоцементное соотношение.
Определение предела прочности на изгиб.
Определение прочности на сжатие.
Определение активности и марки цемента.
Литература: [1 – 6].
Лабораторная работа № 9
Тема. Испытания мелкого заполнителя для тяжелых бетонов и растворов
цель: ознакомится с методами испытаний мелкого заполнителя.
Короткие теоретические сведения
Мелкий заполнитель – рыхлая смесь зерен, что отличаются разной мелкостью и полученная путём разрушения массивных горных пород (природные пески). Кроме природных песков, применяют искусственные, которые получают при измельчении горных пород или металлургических и топливных шлаков, или специально приготовленных материалов – керамзит, аглопорит и др.
Как мелкий заполнитель обычно в тяжелых бетонах и растворах используется кварцевый песок. По происхождению пески бывают: речные, морские, горные (овражные). Морской и речной пески имеют катаные зерна, горный – более мелкошероховатый, остроугольной формы, что обеспечивает лучшее сцепленее песка с цементом.
В зависимости от зернового состава пески делятся на группы: повышенной крупности, крупный, средний, мелкий и очень мелкий. Для кождой группы песка после предыдущего просеивания его на ситах с размером отверстий 0,14; 0,315; 0,63; 1,25; 2,5 мм, получают модуль крупности (Мк) и полный остаток на сите с сеткой № 063 по ГОСТ должны соответствовать данным таблицы 9.1.
1 Определение насыпной плотности.
При определении насыпной плотности в стандартном не уплотнённом состоянии при входном контроле испытания проводят с помощью мерной цилиндрической посуды вместимостью 1 л, используя около 5 кг песка, высушенного до постоянной массы и просеянного через сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм.
Таблица 9.1 – Деление песка на группы
Группа песка
Модуль крупности
Полный остаток на сите № 063 по массе, %
Отрасль применения
1
2
3
4
Повышенной крупности
свыше 3,0 до 3,5
свыше 65 до 75
Заполнитель для бетонов
Крупный
2,5 до 3,0
45 до 65
Заполнитель для бетонов и растворов
Средний
2,0 до 2,5
30 до 45
Заполнитель для бетонов и растворов
Мелкий
1,5 до 2,0
10 до 30
Заполнитель для бетонов и растворов
Очень мелкий
1,0 до 1,5
До 10
Заполнитель для растворов
Подготовленный таким способом песок высыпают с высоты 100 мм (для этого удобно воспользоваться стандартной лейкой в предварительно взвешенную мерную посуду до образования над верхом посуды конуса. Конус без ущплотнения песка снимают вровень с краями посуды металлической линейкой, после чего посуду с песком взвешивают. Насыпную плотность песка в кг/м3 (г/м3) вычисляют по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 , (9.1)
где m1 – масса мерной посуды с песком, (г); m – масса мерной посуды, (г); V – объём посуды, (см3).
Определение насыпной плотности песка проводят дважды, при этом каждый раз берут новую порцию песка.
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 9.2).
2 Определение влажности песка.
Влажность песка определяется путём сравнения массы песка в состоянии природной влажности и после высушивания.
Навеску песка массой 1000 г насыпают на лист и сразу взвешивают, а потом высушивают в сушильном шакафу при температуре 105–110оС до постоянной массы на этом же листе, пока разница по массе между двумя взвешиваниями, сделанными через 3 часа, будет не больше 0,1 %. Влажность песка в процентах вычисляетсяся по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 , (9.2)
где m –масса навески в природном состоянии влажности, г; m1 – масса навески в сухом состоянии, г.
Таблица 9.2 – Определение насыпной плотности песка
Показатели
Результаты
1
2
Масса мерной посуды, г
Вместимость мерной посуды, см3
Масса песка с мерной посудой, г
Масса песка, г
Насыпная плотность песка, г/см3
Среднее значение насыпной плотности, г/см3
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 9.3).
Таблица 9.3 – Определение влажности песка
Показатели
Результаты
1
2
Масса навески песка в природно-влажном состоянии, г
Масса высушенного песка, г
Вместимость водиы в песке, г
Влажность песка, %
Среднее значение влажности, %
3 Определение суммарной вместимости пылеподобных, илистых и глинистых частиц.
Вместимость пылеподобных, илистых и глинистых частиц в песке определяют методом промывки.
Сущность метода состоит в следующем. Из пробы песка, высушенной до постоянной массы, отвешивают навеску массою 1000 г. Полученную навеску насыпают в посуду, заливают водой, чтобы высота слоя воды над песком была 200 мм, выдерживают в воде около двух часов, периодически перемешивая. Потом вместимость посуды энергично перемешивают и дают спокойствие на две минуты. После чего осторожно сливают мутну воду через два нижних отверстия, оставляя слой воды над песком не меньше 30 мм. Потом песок снову заливают водой так,чтобы высота слоя воды над песком была 200 мм.
Песок промывают в такой последовательности до тех пор, пока вода после промивания не будет оставаться прозрачной. После его его высушивают до постоянной массы.
Вместимость в песке пилеподобных, илистых и глинистых частиц в процентах по массе вычисляют по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 , (9.3)
где m –масса высушенной навески до промывки, г; m1 – масса высушенной навески после промывки, г.
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 9.4).
Таблица 9.4 – Определение суммарной вместимости пылеподобных, илистых и глинистых частиц
Показатели
Результаты
1
2
Масса навески песка в сухом состоянии, г
Масса пробы песка после промывания и просушивания, г
Количество добавок, г
Суммарная вместимость добавок по массе, %
Среднее значение суммарной вместимости добавок, %
4 Определение наличия в песке органических добавок.
Наличие органических добавок (гумусовых веществ) определяют сравнением окрашенности щелочного раствора над пробой песка с цветом эталона.
Испытанию подвергают песок в состоянии природной влажности, которым заполняют мензурку или мерный цилиндр вместимостью 250 мл до отметки 130 мл и заливают 3-процентным раствором едкого натра (NaOH) до уровня 200 мл. Вместимость цилиндра перемешивают и оставляют на 24 часа. Потом сравнивают цвет раствора над песком с цветом эталона.
Отсутсвие окрашенного раствора над песком или окрашивание заметно светлее эталона является признаком пригодности песка для бетонов или растворов. При окрашенной жидкости над песком темнее цвета эталона необходимо проведение специального исследования придгодности песка для бетонов и растворов.
Эталонный раствор готовят таким способом: 2,5 мл 2 %-го раствора танина в 1 %-му растворе алкоголя смешивают с 97,5 мл 3 %-го раствора едкого натра. Полученный раствор наливают в мерный цилиндр ёмкостью 250 мл, перемешивают и оставляют в покое на 24 часа. Эталон в свежеприготовленном состоянии имеет цвет крепкого чая.
Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал (таблица 9.5).
Таблица 9.5 – Определение наличия органических добавок в песке
Показатели
Результаты
1
2
3
Вместимость цилиндра, мл.
Объём песка, высыпанного в цилиндр, см3
Вид щелочи
Уровень, до которого налита щелочь, мл.
Эталонный раствор
Время обработки песка щелочью, час.
Цвет щелочи над песком
5 Определение зернового состава и модуля крупности песка.
Зерновой, или гранулометрический, состав песка характеризуется вместимостью в нём зерен разной крупности и определяется просеиванием средней пробы через набор сит. Набор стандартных сит для просеивания песка включает сита с отверстиями 10,0; 5,0; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16 мм.
Сита с отверстиями 10,0 и 5,0 мм служат для выявление замусоренности песка зернами гравия или щебня.
Пробу песка массой 2 кг высушивают в сушильном шакафу при температуре 105–110оС до постоянной массы.
Сухую пробу песка просеивают сквозь сита с круглыми отверстиями диаметром 10 и 5 мм. Остатки на ситах взвешивают и вычисляют процентную вместимость в песке зерен гравия или щебня крупностью 5–10 мм (Гр5) и выше (Гр10) с точностью до 0,1% по формулам:
13 EMBED Equation.3 1415 ; (9.4)
13 EMBED Equation.3 1415 , (9.5)
где М5 – остаток на сите с отверстиями диаметром 5 мм, г; М10 – остаток на сите с отверстиями диаметром 10 мм, г; М – масса пробы, г.
Из пробы песка, который прошел сквозь упомянутые выше сита, отвешивают навеску массой 1000 г и снова просеивают сквозь набор сит с отверстиями размером 2,5; 0,63; 0,315; 0,16 мм.
Просеивание осуществляется механическим или ручным способом. Продолжительность просеивания должна быть такой, чтобы при контрольном интенсивном ручном струшивании каждого сита в течении 1 минуты через него проходило не больше 0,1 % массы навески. При ручном просеивании допускается определять конец просеивания, интенсивно стряхивая сито над листом бумаги. Просеивание считается законченным, если при этом практично не наблюдается падение зерен песка.
Остатки на каждом сите взвешивают и вычисляют:
Частные остатки песка на каждом сите в процентах:
13 EMBED Equation.3 1415 , (9.6)
где аi – частный остаток на каждом сите, %; mi – масса песка на каждом сите, г; m – масса навески песка, г.
Полный остаток на каждом сите определяют как сумму частных остатков на предыдущих ситах в процентах плюс частный остаток на заданном сите в процентах:
13 EMBED Equation.3 1415 , (9.7)
де a2,5 ai – частные остатки на соответствующих ситах.
Модуль крупности песка (без зерен крупнее 5,0 мм) определяется как часть от распределения на 100 сумм полных остатков на всех ситах, начиная с ситасс размером отверстий 2,5 мм и заканчивая ситом с размером отверстий 0,16 мм.
Модуль крупности песка вычисляется по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415 , (9.8)
где А2,5 А0,16 – полные остатки на ситах № 2,5 № 0,16.
Результаты определения зернового состава песка записывают в лабораторный журнал (таблица 9.6) и оценивают их соответственно до технических требований, после чего делают выводы про возможность использования испытанного песка в строительстве.
Таблица 9.6 – Определение зернового состава и модуля крупности песка
Показатели
остатки на ситах
Прошло сквозь сито № 0,16
Сумма
2,5
1,25
0,63
0,315
0,16
Частные остатки песка, г
Частные остатки песка, %
Полные остатки песка, %
Контрольные вопросы
Мелкий заполнитель.
Деление песков на группы через зерновой состав.
Определение насыпной плотности.
Определение влажности песка.
Определение суммарной вместимости частиц.
Определение в песке органических добавок.
Определение зернового состава и модуля крупности песка.
Литература: [1 – 6].
список литературы
Воробьев В. А. Лабораторный практикум по общему курсу строительных материалов / В. А.Воробьев. – Москва : Высшая школа, 1972. – 263 с.
Попов Л. Н. Строительные материалы и детали / Л. Н. Попов. – Москва : Стройиздат, 1973. – 391 с.
Попов Л. Н. Лабораторный практикум по предмету «Строительные материалы и детали» / Л. Н. Попов. – Москва : Стройиздат, 1975. – 145 с.
Байков В. Н. Железобетонные конструкции. Общий курс: учеб. для вузов / В. Н. Байков, Э. Е. Сигалов. – 5-е изд., перераб. и доп. – Москва : Стройиздат, 1991. – 767 с.
Наназашвили И. Х. Строительные материалы и изделия / И. Х. Наназашвили, И. Ф. Бунькин, В. И. Наназашвили. – Москва : Аделант, 2006. – 480 с.
ГОСТы, СНиПы.
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
«ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ № 64 ИМЕНИ Л.Б. ЕРМИНА В Г. ЗВЕРЕВО»
Журнал лабораторных работ
обучающихся по профессии среднего профессионального образования:
08.01.07 МАСТЕР ОБЩЕСТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
очной формы обучения
Обучающийся___________________________________________
(Ф.И.О.)
курс, группа_____________________
г. Зверево
13PAGE 15
"6>`rtxЉЋІ¶ёјЖРЦЪЬвджцю
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·Рисунок 1Root EntryEquation NativeРисунок 2Рисунок 4Equation NativeРисунок 5Equation NativeEquation Native
Приложенные файлы
