Часть 2. Определение пористости и водопоглощения материалов

Цель: научиться рассчитывать пористость и водопоглощение мате­риала. ‘

Ход работы

Определение пористости материалов

Используя найденные значения истинной и средней плотности и значения пористости, указанные в табл. 2.1, рассчитывают пористость кирпича, дерева и пенопласта по формуле

Я=[(р-р_и)/р]100.

1 ' Ч Таблица 2.2. Результаты определения структурных 1 характеристик и свойств материалов ■ /
I Материад	Плотность, кг/м3 '		Пористость, %
	истинная	средняя
1 Бетон (раствор) f Кирпич керамический S Древесина (сосна) Пенопласт полистирольный			.. *4

■ I

Все испытания проводят на трех —пяти образцах и в табл. 2.2 заносят данные средних значений структурных характеристик и свойств материалов.

Определение вбдопоглощения

Водопоглощение рассчитывают для образца керамического кирпи­ча, используя данные, полученные в лабораторной работе № 1 (II), массу сухого образца кирпича т_сух и массу насыщенного водой образца

^нас* .

Водопоглощение по массе Wⁿ_m определяют по формуле

_т [/^нас ^сух/^сух] 1 00.

Водопоглощение по объему Wⁿ₀ рассчитывают по найденному водопоглощению по массе Wⁿ_m и средней плотности кирпича р_т, определенной в работе И. , , ,

W\=w\(pj_pii20),

где рн₂о — плотность воды, выраженная в тех же единицах, что и р_т, заносят в табл. 2.3.

По результатам табл. 2.3 студенты делают вывод о других свойствах исследованных материалов (морозостойкости, теплопроводности и т. п.) и их использовании.

Лабораторная работа n2 2. Определение прочности и водостойкости

Цель: ознакомиться с методом экспериментального определения предела прочности материала при сжатии и оценки его водостойкости по коэффициенту размягчения.

Материалы:. образцы-кубы (не менее 6 шт.) из затвердевшего гипсового вяжущего с ребром 2...5 см (размер образцов зависит от максимального усилия, развиваемого имеющимся в лаборатории прес­сом).

Оборудование: пресс гидравлический с силоизмерителем или ма­нометром (максимальное усилие, развиваемое прессом, 10... 100 кН); фарфоровая или металлическая чашка с водой, измерительная линейка.

Ход работы

Гипсовые образцы-кубы нумеруют (номер ставят на поверхности, которая была боковой при формовании), измеряют площадь зануме­рованной поверхности и заносят полученные значения в табл. 2.3. Образцы делят на две группы: № 1, 2, 3 и № 4, 5, 6. Образцы первой группы испытывают сухими, второй — помещают в воду перед испы­танием на 10... 15 мин в зависимости от размеров образца.

Сухие и влажные образцы помещают в пресс занумерованной (боковой) поверхностью вверх. Опускают плиту пресса до поверхности

зо

образца и нагружают. Момент разрушения определяют по остановке или началу обратного хода стрелки силоизмерителя (манометра) и шпуально по появлению трещин на образце. Разрушающее усилие Р_разр (пни показание манометра) заносят в табл. 2.3.

	сухой					водонасыщенный
	1	2	3	средняя	4		5	6	средняя
11лощадь поперечного сечения, м2 11 оказания манометра, кПа Разрушающее усилие, МПа Предел прочности при сжатии, МПа

Таблица 2.3. Результаты испытаний

Показатели

Образец

При использовании прессов с манометрами разрушающее усилие рассчитывают по формуле F_pav = pS„, где р — показание манометра в момент разрушения образца, кПа; S_n — площадь поршня пресса, м².

Предел прочности при сжатии (МПа) рассчитывают по формуле /» F_pa3p/A, где А — площадь поперечного сечения образца, м .

По результатам испытаний сухих и водонасыщенных образцов определяют среднюю прочность гипсового камня в сухом и водонасы- шгином состоянии и ее значение заносят в табл. 2.3.

Водостойкость испытуемого материала оценивают по коэффици­енту размягчения

-^разм ^нас/

:ух?

где Д_нас — предел прочности в водонасыщенном состоянии, МПа; £_ух — предел прочности в сухом состоянии, МПа. По полученному значению К_рюи делают вывод о водостойкости гипсового камня.

Контрольные вопросы

1. Расскажите о кристаллических и аморфных телах. 2. Что вы знаете об истинной и средней плотности материала? 3. Расскажите о физических свойствах материалов (пористости, водопоглощении, влажности, гигроскопичности, влагоотдаче). 4. От чего могут разрушаться материалы наружных конструкций зданий и сооружений в зимний период? Как оценивается морозостойкость материала? 5. Какой главный фактор опре­деляет теплопроводность материалов? 6. Как по результатам испытаний образца мате­риала на сжатие определяют предел его прочности при сжатии? 7. Расскажите о прочности и твердости. 8. Что такое удельная поверхность? На какие свойства материалов она плияет?