Лабораторная работа №___
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ»
по дисциплине «Строительные материалы»
Выполнил студент группы _______________ ____________________________
(номер группы) (ФИО)
Лабораторная работа защищена с оценкой _____________ _______________
(дата)
Руководитель работ _____________________________ __________________
(ФИО) (подпись)
г. Ростов-на-Дону
2014г.
Общие сведения
Вещественный состав и условия образования (природные материалы) или особенности изготовления (искусственные материалы) предопределяют своеобразие структуры (строения) материалов, которая, в свою очередь, обуславливает важнейшие технические свойства и, соответственно, наиболее эффективные способы эксплуатации этих материалов в строительной практике.
При оценке особенностей различных строительных материалов учитываются как основные (общие), одинаково важные для всех материалов, так и специальные, характерные для материалов, используемых в специфических условиях, свойства. Свойство – способность материала определенным образом реагировать на действие одного или совокупности внутренних или внешних факторов.
В соответствии с возможными эксплуатационными воздействиями свойства строительных материалов подразделяются на:
- физические – определяющие особенности физического состояния данного тела или влияние на него различных физических воздействий и процессов (плотность, пористость, дисперсность, влажность, водопоглощение, тепло- и электропроводность и т.п.);
- механические – определяющие способность материалов деформироваться и сопротивляться разрушению под воздействием различных механических нагрузок (прочность, деформативность, твердость, истираемость и т.п.);
- химические – характеризующие способность материалов к химическим превращениям и их стойкость по отношению к химической коррозии.
Способность материалов сопротивляться одновременному или поочередному воздействию физических, механических и химических факторов характеризует долговечность их работы в реальных условиях эксплуатации.
Все указанные свойства оцениваются числовыми показателями, устанавливаемыми стандартными испытаниями.
1. Определение средней плотности материала
Средняя плотность - масса единицы объема материала в естественном состоянии (т.е. с порами и пустотами). Среднюю плотность , кг/м3 (г/см3), рассчитывают по формуле
, (1)
где - масса образца, кг (г);
- объем образца в естественном состоянии, м3 (см3).
Массу и объем определяют путем испытания образцов. Испытания материала производят в состоянии естественной влажности или в нормированном влажностном состоянии: сухом, воздушно-сухом, нормальном, водонасыщенном.
В настоящей лабораторной работе предусмотрено определение средней плотности различных строительных материалов в воздушно-сухом состоянии.
Методика определения средней плотности зависит от формы испытываемого образца: правильной или неправильной геометрической формы.
Образцы подготавливают к испытаниям: очищают их от пыли и рыхлых частиц и выдерживают не менее 10 сут в помещении при температуре (25 ± 10) °С и относительной влажности воздуха (50 ± 20) %.
2. Определение средней плотности материала в образцах правильной геометрической формы (кубах или цилиндрах)
2.1 Аппаратура (должна соответствовать требованиям нормативно-технической документации на конкретный строительный материал):
- весы технические квадрантные,
- штангенциркуль.
2.2 Проведение испытания. С помощью штангенциркуля или металлической линейки измеряют геометрические размеры образцов:
- у куба – длину , ширину
и высоту
;
- у цилиндра – диаметр и высоту
.
Геометрические размеры образцов измеряют согласно схеме, представленной на рисунке 1.
а) б)
Рисунок 1 – Схема измерения геометрических размеров
куба (а) и цилиндра (б)
Длину, ширину и высоту куба измеряют в трех местах: по параллельным друг другу ребрам и средней между ними линии (посередине замеряемой грани). За окончательный результат по каждому размеру принимают среднее арифметическое значение
(2)
(3)
(4)
где ,
,
- среднее арифметическое значение соответственно длины, ширины и высоты куба, см;
,
- фактические значения длины в первом, втором, третьем замерах, см;
- то же, ширины куба, см;
- то же, высоты куба, см.
Средние арифметические значения геометрических размеров образца-куба используют в расчете его объема в естественном состоянии , см3
. (5)
Диаметр цилиндра измеряют в четырех местах: по два взаимно перпендикулярных диаметра на верхнем и нижнем основании ( и
,
). По результатам замеров рассчитывают среднее арифметическое значение диаметра
, см
(6)
Высоту измеряют по образующим цилиндра, проходящим через точки пересечения выбранных диаметров с окружностью. По результатам замеров рассчитывают среднее арифметическое значение высоты , см
(7)
где - фактические значения высоты соответственно в первом, втором, третьем, четвертом замерах, см.
Средние арифметические значения диаметра и высоты цилиндра используют для определения его объема в естественном состоянии см3
. (8)
Массу в граммах определяют, взвешивая измеренный образец.
Результаты испытаний заносят в таблицу 1 и по формуле (1) вычисляют среднюю плотность .