ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
Структурные характеристики материалов
«ПЛОТНОСТЬ И ПОРИСТОСТЬ»
Задание: Определить истинную и среднюю плотность некоторых строительных материалов и рассчитать их пористость и коэффициент плотности.
Определение истинной плотности
Истинная плотность - масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии.
Методика __________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Приборы __________________________________________________________________
Инертная жидкость ____________________________________________
Температура жидкости ____________________________________________
Исследуемый материал ____________________________________________
Масса материала (порошка) ________________________________________ г.
Объем вытесненной жидкости ____________________________________ см3
Масса остатка материала ___________________________________________г.
Масса всыпанного порошка ________________________________________ г.
Истинная плотность ____________________ г/см3, или __________ кг/м3
Схема опыта Расчетная формула
1.Истинная плотность характеризует вещество, из которого состоит материал и зависит в основном от его химического состава. Для химически чистого вещества – это физическая константа. Ввиду того, что строительные материалы могут включать другие компоненты или содержать примеси, их истинная плотность может иметь некоторый разброс в своих значениях.
Табл. 1.Истинная плотность строительных материалов
| № пп | Материалы | Истинная плотность, г/см3 |
| 1. | Сталь | 7,85 |
| 2. | Гранит | 2,8-3,0 |
| 3. | Керамический кирпич | 2,6-2,65 |
| 4. | Бетон | 2,5 – 2,6 |
| 5. | Древесина (целлюлоза) | 1,54 |
| 6. | Органические материалы | 0,8 - 1,2 |
| 7. | Алюминий | 2,7 |
Определение средней плотности материалов в образцах правильной и неправильной геометрической формы.
Средняя плотность -масса единицы объема в естественном состоянии
Насыпная плотность- масса единицы объема зернистого материала в естественном состоянии
Методика______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Табл.2Результаты испытаний
| Показатели, размерность | Ф о р м а о б р а з ц о в | |||||
| Правильная | Неправильная | |||||
| Масса образца m, г | ||||||
| Размеры, см: длина ширина высота | ||||||
| Объем образца, см3 | ||||||
| Масса гирь при взвеши-вании обр. в воде m , г | ||||||
| Масса вытесненной воды m = m – m , г | ||||||
| Объем воды (образца),см3 | ||||||
| Средняя плотность, см3/г | ||||||
| Средняя плотность, кг/м3 |
Расчетные формулы : _____________________________________________
3. Расчет пористости и коэффициента плотности
Пористость -степень заполнения объема материала порами
Поры –это воздушные ячейки в материале окруженные твердым веществом
Коэффициент плотности –степень заполнения объема материала твердым веществом
Расчетные формулы:________________________________________________
__________________________________________________________________
Табл. 3. Результаты расчета
| Материал | Пористость, % | Коэффициент плотности, % |
Тема№1: «Основные свойства строительных материалов»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
Физические свойства строительных материалов
«ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ И ПРОЧНОСТЬ МАТЕРИАЛОВ»
Задание: Определить водопоглощение материалов и оценить его морозостойкость. Определить прочность и оценить водостойкость материала. Рассчитать удельную прочность.
Определение водопоглощения и оценка морозостойкости
Влажность –степень насыщения материала водой
Водопоглощение (W) –способность материала впитывать и удерживать в себе воду при непосредственном соприкосновении с ней
Капиллярный подсос –способность материала поднимать воду внутри себя, за счет действия капилярных сил
Морозостойкость (F) –способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное поочередное замораживание и оттаивание, без видимых признаков разрушения и снижения прочности.
Методика ________________________________________________________
__________________________________________________________________
Приборы ________________________________________________________
Исследуемый материал _____________________________________________
Масса сухого образца _____________________________ г.
Схема испытания Расчетные формулы
Табл. 4.Результаты испытаний
| Показатели и размерность | Высота слоя воды в долях от высоты образца | |||
| 1/4 | 1/2 | 3/4 | ||
| Срок выдерживания, в мин. | ||||
| Масса образца , г | ||||
| Приращение массы образца, г | ||||
| Водопоглощение по массе, % | ||||
| Водопоглощение по объему, % | ||||
| Коэффициент насыщения пор, Кнп |
Графикзависимости приращения массы
от времени насыщения образца водой
m, г
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (мин.)
Взаимосвязь Кнп и морозостойкости:______________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Выводы:___________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Определение предела прочности при сжатии и оценка водостойкости
Прочность –способность материала сопротивляться внутренним напряжениям и деформациям возникающим в результате действия внешних факторов.
Предел прочности (R) -отношение предельной разрушающей нагрузки к площади образца
Водостойкость -способность материала сохранять свою прочность в водонасыщенном состоянии
Коэффициент размягчения (K p) –отношение предела прочности материала в водонасыщенном состоянии к пределу прочности материала в сухом состоянии
Методика____________________________________________________________________________________________________________________________
Оборудование _____________________________________________________
Материал__________________________________________________________
Табл.5 Результаты испытаний
| Показатели, размерность | Образец | |
| сухой | водонасыщенный | |
| Размеры, см: длина ширина высота | ||
| Площадь поперечного сечения, F см2 | ||
| Разрушающее усилие, P кН | ||
| Предел прочности при сжатии R, кН/см2 | ||
| Предел прочности при сжатии R, МПа | ||
| Коэффициент размягчения, Кр |
Формулы:__________________________________________________________ __________________________________________________________________
Внешний вид образца
До испытания После испытания
Взаимосвязь Кр и водостойкости:_____________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________
Выводы:
Расчет удельной прочности
Задание: Рассчитать удельную прочности для материалов
Удельная прочность Rуд (ККК) –отношение предела прочности материала к его относительной плотности
Формулы:_________________________________________________________
Выводы
Тема№2: «Неорганические вяжущие вещества»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
Воздушные вяжущие вещества
«СТАНДАРТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО ВЕЩЕСТВА»
Задание: Определить водопотребность и сроки схватывания гипсового вяжущего
(ГОСТ 23789)
Неорганические вяжущие вещества -
Воздушные вяжущие вещества –это минеральные вяжущие способные твердеть и сохранять свою прочность на воздухе, к ним относятся гипсовые, магнезиальные вяжущие, воздушная известь и жидкое стекло.
Водопотребность гипса
Методика _______________________________________________________
__________________________________________________________________
Приборы__________________________________________________________
Время перемешивания – 30 секунд
Табл. 6. Результаты испытаний
| Показатели и размерность | Данные опытов | |||
| Масса гипса m, г | ||||
| Относительное содержание воды В, % массы гипса | ||||
| Масса воды m, г | ||||
| Диаметр лепешки |
Схема опыта
Зависимость диаметра лепешки от содержания воды в тесте
D,мм
0 30 40 50 60 70 80 В,%
Выводы: _______________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Определение сроков схватывания гипсового теста
Методика____________________________________________________________________________________________________________________________
Приборы__________________________________________________________
Масса гипса__________________ г.
Водопотребность B_________________%.
Масса воды__________________г.
Время начала затворения_____________________
Табл.7 Результаты испытаний
| № отсчета | Время, мин | Показание прибора | № отсчета | Время, мин. | Показание прибора |
Начало схватывания_____________________ мин.
Конец схватывания______________________ мин.
Схема определения начала и конца сжватывания
Изменение глубины погружения иглы
при схватывании гипсового теста
h,мм
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (мин)
Дать определение «начала» и «конца» схватывания ____________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Табл.8 Группы гипсовых вяжущих по срокам схватывания (ГОСТ 125)
| Вид вяжущего | Индекс сроков схватывания | Сроки схватывания, мин | |
| Начало, не ранее | Конец, не позднее | ||
| Быстротвердеющее | А | ||
| Нормальнотвердеющее | Б | ||
| Медленнотвердеющее | В | Не нормируется |
Выводы:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Тема№2: «Неорганические вяжущие вещества»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Гидравлические вяжущие вещества
«ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА»
Задание: Ознакомиться с методами определения водопотребности, сроков схватывания и равномерности изменения объема . Определение активности и марки цемента.
Гидравлические вяжущие вещества –это неорганические вяжущие вещества способные твердеть и сохранять свою прочность как на воздухе так и в воде.
Влияние содержания воды на консистенцию цементного теста.
Методика ________________________________________________________
__________________________________________________________________
Приборы _________________________________________________________
Продолжительность погружения пестика – 30 секунд
Табл. 9.Результаты испытаний
| Показатели и размерность | Данные опытов | |||
| Масса цемента m, г | ||||
| Относительное содержание воды В, % массы цемента | ||||
| Масса воды m, г | ||||
| Показания прибора h, мм |
Схема опыта
Зависимость глубины погружения пестика от содержания воды в тесте
h,мм
0 24 25 26 27 28 29 30 31 32 (%)
Выводы:__________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Определение сроков схватывания цементного теста
Методика____________________________________________________________________________________________________________________________
Приборы__________________________________________________________
Масса цемента__________________ г.
Водопотребность _________________ %.
Масса воды __________________ г.
Табл.10 Сроки схватывания цементов
| ЦЕМЕНТ | ГОСТ | Сроки схватывания | |
| Начало, мин, не ранее | Конец, час. не позднее | ||
| Портландцемент | |||
| Глиноземистый цемент |
Определение равномерности изменения объема
Методика________________________________________________________
Размеры лепешек: диаметр ___________ см, толщина_______________мм
Испытание: ______________________________________________________
__________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Причины вызывающие неравномерность изменения объема цемента:
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Внешний вид
1. Лепешки выдержавшие испытание на равномерность изменения объема
2.Лепешки не выдержавшие испытание на равномерность изменение объема
4. Изготовление образцов для определения активности и марки
Активность цемента –это предел прочности образцов из затвердевшего цементно-песчаного раствора в возрасте 28 суток нормального твердения
Марка цемента –это
Подбор стандартной консистенции цементного раствора
Методика________________________________________________________
__________________________________________________________________
Приборы и приспособления_________________________________________
__________________________________________________________________
Состав раствора по массе Ц:П (цемент:песок) = 1:3
Цемент ___________________________, масса цемента ________________ г.
Песок_____________________________, масса песка ___________________ г.
В/Ц = ________________________ масса воды_______________________ г.
Способ перемешивания _____________________________________________
__________________________________________________________________
Уплотнение раствора в конусе ______________________________________
__________________________________________________________________
Число встряхиваний столика – 30 раз
Расплыв конуса 1. В/Ц = , диаметр____________________ мм;
2. В/Ц = , диаметр____________________ мм;
3. В/Ц = , диаметр____________________ мм.
Стандартная консистенция, соответствующая расплыву конуса в пределах 106…115 мм, достигается при В/Ц = ________.
Схема встряхивающего столика
Изготовление образцов
Методика_________________________________________________________
__________________________________________________________________
Оборудование и приспособления ____________________________________
__________________________________________________________________
Размеры образцов: 4х4х16 см
Режим уплотнения: _______________________________________________
Частота – 50 ГЦ; амплитуда 0,3 мм; продолжительность 2 мин.
Условия хранения образцов до испытания: нормальное – Т = 20 оС ; влажность – 100% ;
Длительность твердения – 28 суток
Тема№3: «Тяжелый бетон»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5