Испытания теплоизоляционных торфодревесных плит

Испытания теплоизоляционных торфодревесных плит: методические указания к лабораторной работе / сост. Н.О. Копаница, М.А. Ковалева. – Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит.

ун-та, 2013. – 19 с.

Рецензент к.т.н., доцент кафедры строительные материалы и технологии С.А. Лукьянчиков

Редактор к.т.н., доцент кафедры строительные материалы и технологии С.А. Лукьянчиков

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине Б3.В17 «Технология производства изоляционных материалов» предназначены для студентов направления подготовки бакалавров очной формы обучения 270800 «Строительство» профиля 27080004 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций».

Рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаом кафедры строительных материалов и технологий № 10 от

14.02.2013 г.

Срок действия

с 01.09.2013 до 01.09.2018

Оригинал-макет подготовлен составителями Н.О. Копаницей, М.А. Ковалевой

Подписано в печать 25.02.2013 Формат 90×90/16. Бумага офсет. Гарнитура Таймс.

Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 36 экз. Заказ №_____.

Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2. Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ.

634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15.

2

1. ВВЕДЕНИЕ

Торфодревесные теплоизоляционные плиты– эффективные строительные материалы с высокой пористостью

инизким коэффициентом теплопроводности, поддающиеся широкому диапазону модифицирования. В строительстве применяются изделия на основе торфодревесных композиций как теплоизоляционного (плиты), так и конструкционнотеплоизоляционного (блоки) назначения.

Торфодревесные изделия получают двумя способами: вибролитье (теплоизоляционные плиты) и вибропрессование (конструкционно-теплоизоляционные блоки).

Методы, изучаемые при выполнении данной работы, распространяются на торфодревесные теплоизоляционные плиты, изготавливаемые вибролитьевым способом из смеси торфяного связующего, фракционированного древесного заполнителя

икомплексными добавками.

Плиты предназначены для теплоизоляции строительных ограждающих конструкций зданий и сооружений жилищного, общественного и промышленного назначения с температурой эксплуатации от - 45 до + 60 0С. При наличии обоснования и проектно-конструкторской документации плиты могут быть использованы для звукоизоляции жилых, общественных и промышленных зданий. Плиты применяются в соответствии с требованиями национальных стандартов, строительных норм и правил по строительству для конструкций различного назначения с повышенной теплозащитой.

Изделия на основе торфодревесных смесей относятся к классу горючих материалов. Класс горючести материала не оказывает решающего действия только в том случае, когда изделие защищено конструктивно.

Повысить класс горючести материалов на основе торфодревесных смесей можно путем использования модифицирующих добавок-антипиренов.

3

Кроме плит, из торфодревесных композиций выпускают изделия в виде скорлуп и сегментов для изоляции промышленного оборудования и трубопроводов.

Основными показателями, характеризующими качество торфодревесных изделий как теплоизолятора, являются средняя плотность и теплопроводность.

Целью освоения дисциплины «Технология изоляционных строительных материалов» является формирование у студентов знаний в области технологии производства изоляционных материалов, приобретение навыков решения конкретных практических задач, связанных с получением требуемых параметров качества изоляционных материалов.

Задачами освоения дисциплины являются изучение свойств и методов испытания изоляционных материалов, влияния компонентного и количественного состава на свойства материалов и изделий; освоение принципов формирования заданной структуры изоляционных материалов, определение взаимосвязи свойств материала с их составом и строением и технологией производства материалов с приведением основных технико-экономических показателей.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен: знать: 1) взаимосвязь состава, строения и свойств изоля-

ционных строительных материалов, принципы оценки показателей качества, нормативно-техническую документацию на продукцию;

2)теоретические основы технологических процессов производства отделочных, теплоизоляционных и гидроизоляционных материалов и изделий;

3)принципы подбора и компоновки технологического оборудования;

уметь: 1) целенаправленно управлять процессом производства теплоизоляционных и гидроизоляционных материалов и изделий;

4

2)получать изделия с заранее заданными свойствами и минимальными материальными и топливно-энергетическими затратами;

3)пользоваться рабочими чертежами узлов изделий и конструкций;

4)пользоваться справочной литературой по направлению своей профессиональной деятельности;

владеть: 1) стандартными методами испытаний и оценкой качества изделий;

2)инженерной терминологией в области строительного материаловедения;

3)практическими навыками в проведении исследовательских и проектных работ в области производства изоляционных строительных материалов.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины, должны быть следующие:

Владение культурой мышления, способностью к обобщению, ОК-1 анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору

путей ее достижения

Осознание социальной значимости своей будущей профессии, ОК-8 обладание высокой мотивацией к выполнению профессиональ-

ной деятельности

ПК-6 Способность осуществлять информационный поиск по отдельным агрегатам и системам объектов исследования

Способность вести подготовку документации по менеджменту качества; владение типовыми методами контроля качества тех- ПК-13 нологических процессов; умение организовать рабочие места, их техническое оснащение, размещение технологического оборудования; осуществлять контроль технологической дисципли-

ны и экологической безопасности

5

2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель лабораторной работы – изучение методов испытания и приобретение практических навыков оценки качества торфодревесных теплоизоляционных плит, изготавливаемых вибролитьевым способом из смеси торфяного связующего, фракционированного древесного заполнителя и модифицирующих добавок.

3. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Для достижения поставленной в работе цели реализуются следующие этапы:

–подготовка к проведению эксперимента;

–определение физико-механических свойств готовых образцов: влажности, средней плотности, показателя капиллярного всасывания, предела прочности на сжатие, предела прочности при изгибе, водопоглощения, теплопроводности;

–подготовка заключения по результатам выполненной работы. Полученные результаты необходимо сравнить с требованиями

ТУ 5768-062-02069295-2010. Плиты теплоизоляционные торфодревесные и сделать заключение о марке торфодревесных плит.

4. ТРЕБУЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Для выполнения лабораторной работы на одну бригаду студентов требуется следующее оборудование:

–металлическая линейка и штангенциркуль;

–весы лабораторные с погрешностью не более 0,01 г;

–сушильный шкаф с температурой нагрева до 100 ºС и обеспечивающий поддержание заданной температуры с погрешностью не более 2 ºС;

–эксикатор с хлористым безводным кальцием;

–испытательная машина, обеспечивающая измерение нагрузки с погрешностью не более 1 % от величины сжимающего усилия и постоянную скорость нагружения образца 5–

6

10 мм/мин, а также снабженная устройством с нагружающим индентором и опорами, имеющими радиус закругления

(6±1) мм;

–штатив;

–секундомер 2-го класса;

–ванна, имеющая сетчатую подставку и пригруз;

–дистиллированная вода.

5.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

5.1 Отбор проб

Плиты торфодревесные принимают партиями, состоящими из плит одного типа, марки и одинаковых номинальных размеров.

При приемо-сдаточных испытаниях проверяют: линейные размеры, правильность геометрической формы (отклонение от плоскостности, разность длин диагоналей), внешний вид (притупленность ребер и углов, скосы по сторонам притупленных углов, выпуклости или впадины), а также физико-механические показатели, перечисленные в п. 3.

Для проверки соответствия плит требованиям по линейным размерам, правильности геометрической формы и внешнему виду от партии объемом до 200 м3 отбирают 10 плит, от партии объемом свыше 200 м3 – 20 плит. Для проверки физикомеханических показателей отбирают 3 плиты из 10 или 5 из 20 плит, прошедших проверку по показателям внешнего вида.

Перед проведением испытаний плиты должны быть выдержаны не менее 3 ч при температуре (22±5) °С. Испытания образцов проводят в помещении с температурой воздуха (22±5) °С и относительной влажностью (50±5) %.

При неудовлетворительных результатах испытаний хотя бы по одному из показателей проводят повторную проверку по этому показателю удвоенного количества плит, отобранных из той же партии.

При неудовлетворительных результатах повторных испытаний партия плит приемке не подлежит.

7

Для партии изделий, не принятой по результатам контроля линейных размеров, правильности геометрической формы и внешнего вида, допускается применять сплошной контроль, при этом изделия контролируют по тому показателю, по которому не была принята партия.

5.2. Определение влажности

Сущность метода заключается в определении разности массы образца до и после высушивания при заданной температуре. Для определения влажности из плит, отобранных по п. 5.1, выпиливают по три образца: один из середины и два на расстоянии 50 мм от края плиты. Размеры образца должны быть [(50×50×50)±0,5] мм. Если толщина плиты, из которой изготавливают образцы, меньше 50 мм, то высоту образца принимают равной толщине плиты.

Образцы взвешивают с погрешностью не более 0,01 г, высушивают в сушильном шкафу при температуре (60±2) °С в течение 3 ч, а затем охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием в течение 0,5 ч, после чего образцы взвешивают с той же погрешностью.

Влажность W образца в процентах вычисляют по формуле

где m – масса образца до высушивания, г; m1 – масса образца после высушивания, г.

Значение влажности устанавливают как среднее арифметическое значение параллельных испытаний, округленное до 1,0 %.

Результаты измерений заносят в табл. 1.

8

Таблица 1

Влажность торфодревесных плит

5.3. Определение средней плотности

Сущность метода заключается в определении массы единицы объема торфодревесной плиты.

Плиты, отобранные по п. 5.1, взвешивают с погрешностью не более 0,5 % и определяют их геометрические размеры.

Длину и ширину плит измеряют линейкой в трех местах: на расстоянии 50 мм от края и посередине плиты. Толщину плит измеряют штангенциркулем в 8 местах на расстоянии 50 мм от боковых граней плиты: 4 точки посередине длины и ширины плиты и 4 точки по углам плиты на расстоянии 50 мм от пересечения боковых граней. За длину, ширину и толщину принимают среднее арифметическое значение измерений плиты.

Плотность плиты (ρm) вычисляют в килограммах на кубический метр по формуле

m

ρm V 1 0,01W ,

где m – масса плиты, кг; V – объем плиты, м3; W – влажность плиты, %.

За результат испытания принимают среднее арифметическое значение всех определений, округленное до 0,1 кг/м3.

Все полученные данные заносят в табл. 2.

9

Таблица 2

Средняя плотность торфодревесных плит

5.4. Определение показателя капиллярного всасывания

Сущность метода заключается в определении времени впитывания заданного количества жидкости в испытываемый материал. Показатель величины капиллярного всасывания торфодревесных плит вычисляют не менее чем на трех образцах. Размер образцов должен быть не менее 10х10х4 см. Влажность образцов не более 4 %.

Подготовленные к испытанию образцы помещают на деревянные подставки (рисунок 2), к поверхности образца при помощи герметика приклеивают полый цилиндрический сосуд. В сосуд наливают воду до метки (5 мл) и включают секундомер. Определяют время полного впитывания воды из мерного сосуда в толщу материала.

Величина капиллярного всасывания (Вк) определяется по формуле:

где: Vж – объем жидкости в полом сосуде, мл; S – площадь отверстия (1 см2); t – время впитывания жидкости; мин

10