- •Министерство образования и науки Республики Казахстан
- •Введение
- •Глоссарий «Строительные материалы»
- •2 Краткий курс лекций
- •2.1 Введение. Классификация строительных материалов. Строение и основные свойства строительных материалов Введение
- •Классификация строительных материалов Строительные материалы классифицируются по различным признакам.
- •Требования предъявляемые к строительным материалам
- •Физические свойства
- •Гидрофизические свойства материалов
- •Теплофизические свойства материалов
- •Физические свойства технологического характера.
- •Комплексные свойства материалов.
- •Эстетические свойства.
- •2.2 Природные каменные материалы и сырье для производства строительных материалов из горных пород
- •Изверженные породы. Глубинные породы применяемые в строительстве - гранит, сиенит, диорит, габбро.
- •Осадочные породы. Осадочные породы - являются основанием и средой для различных сооружений и доступны в качестве строительного материала.
- •2.3 Материалы, получаемые термической обработкой минерального сырья.
- •2.3.1 Керамические изделия
- •Подготовку сырья: – обогащение, дробление и выделение примесей;
- •Классификация керамических изделий по назначению.
- •Основы производства стекла.
- •Способы формования стеклянных изделий
- •Классификация стеклянных материалов.
- •Защита металлов в условиях пожара. Незащищенные стальные конструкции используют при до t° - 600 °с. Для повышения предела огнестойкости металлических конструкций их покрывают:
- •3.4.1 Воздушные вяжущие вещества
- •Гипсовые и гипсобетонные материалы и изделия
- •Известь воздушная. Сырье и принципы производства
- •2.4.2 Гидравлические вяжущие вещества
- •Принципы производства цемента
- •Основные свойства материалов на основе цементов
- •2.5 Строительные материалы на основе неорганических вяжущих веществ
- •2.5.1 Бетоны. Тяжелые бетоны. Легкие бетоны
- •Тяжелые бетоны
- •Легкие бетоны
- •2.5.2 Силикатные материалы и изделия. Асбестоцементные изделия Силикатные материалы и изделия
- •Асбестоцементные изделия
- •2.5.3 Строительные растворы и сухие строительные смеси
- •Заполнители в качестве мелкого заполнителя для приготовления строительных растворов применяют следующие материалы:
- •2.6 Строительные материалы на основе органического сырья
- •Сортамент лесных материалов.
- •Свойства древесины.
- •2.6.2 Полимерные материалы
- •Номенклатура материалов и изделий из полимеров.
- •2.7 Строительные материалы специального назначения
- •2.7.1 Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы.
- •Гидроизоляционные материалы
- •Герметизирующие материалы
- •2.7.2 Теплоизоляционные и акустические материалы
- •2.7.3 Отделочные материалы Классификация отделочных материалов.
- •2.8 Композитные материалы
- •Преимущества композиционных материалов
- •Понятие о кристаллических и амфорных телах. Понятие о твердости, износостойкости их размерность.
- •Ход работы:
- •1.1 Определение плотности.
- •1.2 Определение плотности на образцах неправильной формы
- •Плотность вычисляют по той же формуле
- •Объем образца определяют из выражения
- •1.3 Определение плотности (насыпной) сыпучих материалов
- •1.4 Определение удельной массы
- •1.5 Определение весового и объемного водопоглощения
- •1.6 Определение пористости и пустотности материала
- •1.7 Определение морозостойкости строительных материалов
- •2.1 Изучение свойств породообразующих минералов
- •2.2 Основные определения и понятия
- •3.3 Определение марки кирпича
- •Предел прочности при изгибе считают по формуле
- •Значение относительного удлинения, б, %, вычисляют по формуле
- •6.I Определение тонкости помола гипса
- •6.3 Определение сроков схватывания гипсового теста
- •6.4 Определение предела прочности при изгибе и сжатии образцов из гипса
- •7. 1 Определение содержания в извести активных СаО и MgО
- •7.2 Определение содержания в извести непогасившихся зерен
- •7.3 Определение температуры и скорости гашения извести
- •Результаты испытания записывают в таблицу
- •Определение сроков схватывания цементного теста (гост 310.3-76)
- •Определение равномерности изменения объема цемента (гост 310.3-76)
- •9.2 Определениезернового состава щебня (гравия)
- •9.3 Определение прочности щебня (гравия)
- •10.1 Материалы рекомендуемые для бетона
- •Назначение марки цемента в зависимости от класса бетона
- •10.2 Подбор состава бетона по первому способу
- •10.3 Экспериментальная проверка и корректировка состава бетона
- •10.4 Производственный состав бетона и расчет материалов на замес бетономешалки
- •10.5 Подбор состава бетона с химическими добавками
- •10.5 Подбор состава бетона по второму способу выполняют в такой последовательности:
- •10.6 Выполняем расчет ориентировочного состава бетона
- •Пустотность щебня, определенная по формуле , составляет
- •10.7 Вычисляем расход материалов в киллограммах на пробный замес бетона после корректировки содержания материалов
- •Состав бетона можно выразить в виде соотношения:
- •11.1 Определение прочности бетона при сжатии
- •11.2 Определение прочности бетона на осевое растяжение
- •11.3 Определение прочности бетона на растяжение при изгибе
- •11.3 Определение морозостойкости бетона (гост 10060.0-95)
- •12.1 Изучение строения древесины. Работа с каталогами образцов древесины
- •3.12. 2 Определение физических свойств древесины
- •В тангентальном направлении
- •Объемную усушку Voвычисляют с точностью до 0,1 % по формуле
- •12.3 Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон
- •- Для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности
- •Предел прочности образцов пересчитывают на влажность 12 % по формуле
- •13.1 Определение гранулометрического состава
- •13.2 Исследование зависимости коэффициента вспучивания вермикулита от технологических факторов
- •13.3 Подбор оптимальной продолжительности вспучивания
- •14.1 Определение теплостойкости пластических масс по Мартенсу
- •14.2 Определение твердости пластических масс по Бринеллю
- •15.3 Определение маслоемкости.
- •15.4 Определение цвета
- •15.5 Определение вязкости
- •3.15.6 Определение скорости высыхания
- •2 Вопросы для подготовки к Рубежному контролю и экзаМену
- •2.1 Темы и вопросы для подготовки для рубежного контроля
- •2.2 Дополнительные вопросы для подготовки к экзамену
Результаты испытания записывают в таблицу
Номер опыта |
Количество воды |
Глубина погружения пестика, мм |
Нормальная густота теста, % | ||||||
г |
% | ||||||||
|
|
|
|
|
Определение сроков схватывания цементного теста (гост 310.3-76)
Сроки схватывания портландцемента должны наступать не ранее 45 мин и не позже 10 ч. В действительности для большинства цементов начало схватывания наступает через 1-2 ч, а конец- через 5-8 ч. Эти сроки обеспечивают перевозку и укладку растворных и бетонных смесей. При необходимости сроки схватывании цемента можно регулировать введением химических добавок.
Оборудования и материалы: проба цемента, вода, прибор Вика, чаша для затворения сферической формы, стандартная лопатка, мерный цилиндр, секундомер, технические весы, нож, машинное масло, часы.
Сроки схватывания цементного теста определяют на приборе Вика (рисунок 5), на нижней части подвижного стержня которого закреплена стальная угла сечением 1 мм2. Для сохранения общей массы подвижной части прибора, равной (300±2) г, на верх стержня укладывают довеску. За начало схватывания принимают время от начала затворения (приливания воды) цемента водой до момента, когда игла прибора не дойдет до пластинки на 1-2 мм. За конец схватывания принимают время от начала затворения до момента, когда игла опуститься в тесто не более чем на 1-2 мм.
Проведение испытаний. Приготавливают тесто нормальной густоты, которым заполняют кольцо прибора, слегка встряхивают его 5-6 раз для удаления воздуха и ставят под иглу. Доводят иглу до соприкосновения с поверхностью теста, закрепляют стержень винтом, после чего отвинчивают винт, освобождая стержень, и дают игле свободно погружаться в тесто. В начале опыта иглу следует слегка придерживать, чтобы она не согнулась при соприкосновении с пластинкой. Погружение делают через 10 мин. Кольцо с тестом передвигают перед каждым погружением, чтобы игла не попадала в одно и то же место. После каждого погружения иглу вытирают.
Результаты испытания записывают в таблицу.
Цемент______________________Завод_____________________________
Температура помещения_________Навеска цемента__________________
Количество воды для теста нормальной густоты___________г________%
Прибор_________________________
Время затворения____________ч________мин
Номер опыта |
Показания прибора, мм |
Время | |
ч |
мин | ||
|
|
|
|
Начало схватывания___________ч_______мин
Конец схватывания____________ч_______мин
Определение равномерности изменения объема цемента (гост 310.3-76)
Содержание в цементе свободных оксидов кальция CaO→2%, магния MgO→5%, и гипса CaSO22H2O→3% вызывает неравномерность изменения объема цементного камня. Это происходит из-за нарушений технологии производства и отклонений в составе сырьевой смеси. Неравномерность изменения объема цемента приводит к деформации и образованию трещин в твердеющих растворах и бетонах и даже к их разрушению.
Равномерность изменения объема цемента устанавливается кипячением в вое образцов- лепешек, изготовленных из цементного теста.
Оборудование и материалы: средняя проба цемента, вода, машинное масло, чашка для затворения, стандартная лопатка, мерный цилиндр, ванна с гидравлическим затвором, пропарочный бачок, нагревательный прибор, термометр, технические весы, чистые стеклянные пластинки, нож, металлическая линейка, часы.
Проведение испытаний. Отвешивают 400 г цемента и приготавливают из него тесто нормальной густоты. Затем берут две навески цементного теста по 75 г и помещают каждую из них в виде шарика на стеклянную пластинку, предварительно протертую машинным маслом. Встряхивая пластинку легким постукиванием о стол, добиваются расплывания шарика в лепешку диаметром 7-8 см и толщиной в середине 1 см. Поверхность лепешек сглаживают от наружных краев к центру ножом, смоченным водой. Изготовленные лепешки в течение (24±2) ч хранят в ванне с гидравлическим затвором (рисунок 8) при температуре (20±5)0С,затем снимают с пластинок и помещают на решетчатую полку пропарочного бачка (рисунок 9). Бачок заполняют водой так, чтобы уровень ее был на 4-6 см выше поверхности лепешек. После чего его закрывают и ставят на нагревательный прибор. За 30-45 мин воду доводят до кипячения и кипятят 3ч. Затем охлаждают в бачке до температуры (20±5)0С и осматривают образцы.
Цемент считается качественным, если на образцах- лепешках не обнаружится радиальных, доходящих до краев трещин или мелких трещин, видимых в лупу или невооруженным глазом, а также каких-либо искривлений (рисунок 10).
Результат испытаний записывают по следующей форме:
Цемент____________________
Завод______________________
Навеска цемента__________г
Вода_______% от массы цемента
Контрольные вопросы:
Что представляет собой портландцемент?
Изложите методику определения насыпной плотности цемента.
Каковы требования стандарта к тонкости помола портландцемента?
Изложите методику определения нормальной густоты цементного теста.
Каким образом определяют сроки схватывания цементного теста и каковы требования стандарта?
Кратко изложите методику определения равномерности изменения объема цемента.
Какова методика определения марки портландцемента?
Какие марки портландцемента предусмотрены действующим стандартом?
Лабораторная работа №9
Испытание заполнителей для бетона
Цель: Изучить качества строительного песка и щебня и сделать вывод о возможности его применения. Сравнить полученные результаты с требованиями стандарта
Задание. Установление основных показателей свойств песка и щебня.
Определение зернового состава и модуля крупности песка
Оборудования и материалы: проба песка массой 2 кг, стандартный набор сит с отверстиями размером 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм с поддоном, технические весы, вибростол, сушильный шкаф.
Проведение испытаний. Отвешивают пробу песка массой 2кг, предварительно высушенного до постоянной массы, и просеивают через сита с отверстиями диаметром 5 и 10мм. Вычисляют остатки на этих ситах Гр10 и Гр5 по массе с точностью до 0,1% по формулам:
Гр10=(М10/Т)х100;Гр5=(М5/Т)х100;
где М10, М5 – остатки на ситах, %; М-масса пробы, г.
Из песка, прошедшего через сито с отверстиями диаметром 5 мм, берут навеску в 1000г и просеивают через стандартный набор сит с отверстиями2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм, расположенных в последовательности по мере уменьшения отверстий.
Вычисляют остатки на ситах, которые называются частными по формуле:
где - частные остатки на ситах, %;mi- масса остатка на данном сите, г; m- масса просеиваемой навески, г.
Затем стой же точностью определяют полные остатки Аi в процентах по формуле:Аi=а2,5+а1,25+а0,63+а0,315+а0,16
где Аi- полные остатки, %; а2,5, а1,25…аi- частные остатки на ситах. %.
Модуль крупности определяют по формуле:
Мкр=(А2,5+А1,25+А0,63+А0,315+А0,16)/100
где Мкр- модуль крупности, А2,5, А1,25, А0,63, А0,315, А0,16 полные остатки на ситах, %.
Результаты испытания записывают в таблицу 9.1.
Таблица 9.1Данные ситового анализа песка
Размер отверстий сит, мм
|
Остатки на ситах, г |
Частные остатки аi, % |
Полные остатки Аi, % |
2,5 |
|
|
|
1,25 |
|
|
|
0,63 |
|
|
|
0,315 |
|
|
|
0,16 |
|
|
|
Прошло через сито 0,16 |
|
|
|
Для графического изображения зернового состава песка по оси абсцисс (Рисунок9.1) откладывают размеры отверстий сит, а по оси ординат – полные остатки на соответствующих ситах в процентах. Получение точки соединяют ломанной кривой, сравнивают с граничными линиями, приведенными на рисунке, и таким образом оценивают возможность применения его для бетонов разных классов (марок) и видов.
При определении зернового состава фракционированного песка результаты испытания записывают в виде таблицы. Модуль крупности для него не определяется.
Рисунок 9.1 График зернового состава песка