Лабораторная работа № 14

Определение предела прочности гипса

при изгибе и сжатии

Цель работы: Определение предела прочности гипса при изгибе и сжатии.

Теоретические положения:

Для определения предела прочности при изгибе и сжатии готовят образцы – балочки размером 4x4x16 см из теста нормальной густоты. Сущность испытания заключается в определении напряжений, разрушающих стандартный образец – балочку, которую испытывают на изгиб, а образовавшиеся половинки балочки на сжатие.

Содержание работы:

Определение марки гипсовых вяжущих

Описание оборудования: 1. Чаша.

2. Ручная мешалка.

3. Мерный цилиндр.

4. Формы размером 4х4х16 см.

5. Гидравлический пресс.

6. Металлические пластины для определения предела прочности на сжатие.

7. Опорные части для определения предела прочности на изгиб.

Порядок выполнения работы:

Для изготовления образцов берут 1200 г гипса и количество воды, необходимое для получения теста стандартной консистенции.

Воду выливают в чашу, высыпают гипс в течение 5–20 с и перемешивают ручной мешалкой в течение 60 с до получения однородного теста, которым заливают форму (рис. 13). Предварительно внутреннюю поверхность металлических форм слегка смазывают маслом.

Для удаления вовлеченного воздуха после заливки форму встряхивают 5 раз, постукивая о поверхность стола.

Рис. 13. Форма для балочек 4х4х16 см.

После начала схватывания излишек гипсового теста снимают линейкой или ножом. Через 15 ± 5 мин после конца схватывания образцы извлекают из формы, маркируют и хранят в помещении до испытания.

Через 2 ч после приготовления теста 3 образца – балочки испытывают на изгиб, а полученные после испытания на изгиб 6 половинок балочек испытывают на сжатие.

Рис. 14. Схема испытания образцов-балочек на изгиб.

Схема испытания на изгиб представлена на рис. 14. Для проведения испытания образец устанавливают таким образом, чтобы те грани, которые были горизонтальными при изготовлении, находились в вертикальном положении Расстояние между опорами должно составлять 10 см.

Нагрузка передается через стержень диаметром 10 мм. Опорными частями также служат стержни диаметром 10 мм.

Образец доводят до разрушения и определяют предел прочности при изгибе R_изг. по формуле:

, Мпа, (кгс/см²), (4.1)

Р – разрушающее давление, ньютон, (кгс);

l – расстояние между опорами, равное 10 см;

b – ширина образца, равная 4 см;

h – высота образца, равная 4 см.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое результатов трех испытаний.

Результаты испытания записывают в таблицу.

Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек испытывают на сжатие. Для испытания на сжатие используют стальные пластинки с рабочей площадью 25 см² (4x6,25 см) (рис. 15).

Образцы помещают между двумя пластинками и ставят на пресс (рис. 16) таким образом, чтобы горизонтальные при изготовлении грани находились в вертикальном положении. Нагружение производят со скоростью 2,5 кН в секунду.

Рис. 15. Пластинки для определения предела прочности при сжатии.

Рис 16. Испытание половинок балочек на сжатие: 1 – верхняя плита пресса; 2 – половинка балочки, 3 – пластинки; 4 – нижняя плита пресса.

Образцы доводят до разрушения и определяют предел прочности при сжатии R_сж по формуле:

, Мпа, (кгс/см²), (4.2)

Р – разрушающее давление, Н, (кгс);

F – рабочая площадь, равная 25 см².

Предел прочности на сжатие вычисляют как среднее арифметическое четырех средних результатов из испытаний (наибольший и наименьший результаты отбрасываем).

Результаты испытаний записывают в таблицу и сравнивают с данными таблицы 4.

Таблица 4