Кошман В.І. матеріалознавство для штукатурів, облицювальників, мозаїстів і малярів - файл n1.docx

приобрести
Кошман В.І. матеріалознавство для штукатурів, облицювальників, мозаїстів і малярів
скачать (20195.3 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx20196kb.13.09.2012 11:11скачать

n1.docx

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


ВСТУП

Нам відомі факти використання до н.е. будівельних розчинів, кераміки і фарб на великих будівлях Ближнього Сходу, а також за 2...З тис. років до н.е. на території України (трипільська культура). Історична пам'ятка Київської Русі - Софійський собор, закладений князем Ярославом Мудрим на початку XI ст., один із перших кам'яних споруд на Русі, збудованих із цегли і каменю та обштукатурений будівельними розчинами з розписом фресками (фарбування по свіжій штукатурці), а підлоги виконані з шестигранних кольорових керамічних плиток. Це свідчить про стародавню історію розвитку будівництва, отже, і матеріалів.

У комплексі будівельного виробництва опоряджувальні роботи займають значний обсяг і є найбільш трудомісткими. Вони є завершальним етапом будівництва. Якість та індустріалізація опоряджувальних робіт залежить в основному від будівельних матеріалів, їхніх властивостей, рівня заводської готовності, а також від довговічності та стійкості до впливу факторів навколишнього середовища.

Одним із основоположників будівельних матеріалів був російський інженер і вчений Н.А.Белелюбський, який організував у Росії першу лабораторію на випробовування будівельних матеріалів. Радянські вчені А.Р.Шуляченко, А.А.Байков, А.Е.Шейкін, В.Н. Юнг розробили теоретичні основи тужавіння в'яжучих речовин. Академік В.І.Вернадськии і проф. П.А. Зе-мятченський зробили великий вклад у розвиток кераміки і вивчення властивостей глин.

Будівельний матеріал - це "хліб" будівельної індустрії. Вартість будівельних матеріалів складає приблизно 60% загальної вартості будівництва, що зобов'язує будівельників економно витрачати будівельні матеріали, бережно їх транспортувати і зберігати. Виробництво основних видів будівельних матеріалів в Україні характеризується такими середніми річними показ* никами: цемент 22 млн т, будівельне вапно 1,8...2млнт, гіпс 0,9...1,0 млн т, керамічна плитка 10...12млнм2. Поряд з традиційними будівельними матеріалами в останні десятиліття широко застосовуються нові матеріали, особливо полімерні (пластмаси), шпаклівки, різноманітні суміші і клеї. Використання 1 т пластмас як опоряджувального матеріалу дає змогу зекономити в середньому 5 т сталі, 2,5 т алюмінію, 5,7...5,8 т кольорових металів, 3,1...4,7 м3 деревини, 2 т скла.

Будівельне матеріалознавство -- це наука, що вивчає будову та властивості матеріалів, встановлює зв'язок між їхнім складом, будовою та властивостями, вивчає залежність будови і властивостей від методів виробництва та обробки будівельних матеріалів, а також зміну їх під впливом зовнішніх чинників: теплових, силових та інших факторів.

Мета даного посібника-конспекта надати допомогу учням професійно-технічних навчальних закладів та іншим бажаючим у вивченні матеріалознавства опоряджуваль-ників (штукатурів, малярів, мозаїчників і облицюваль-ників) з урахуванням нових матеріалів. Адже при неправильному застосуванні матеріалів, доводиться інколи повністю переробляти всю роботу.

КЛАСИФІКАЦІЯ ТА ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ І ВИРОБІВ

1. Класифікація будівельних матеріалів

У будівництві застосовують велику кількість матеріалів, яку розділяють на окремі групи, тобто класифікують.

За призначенням:

- конструктивні (цегла, камінь, залізобетонні вироби тощо), які сприймають і передають навантаження;

- теплоізоляційні, які захищають від холоду і тепла (шлаковата, скловата, шлак);

- гідроізоляційні для захисту від проникання води (толь, руберойд, бітум);

- акустичні - звукопоглинаючі (шлак, мінеральна вата);

- герметизуючі для закладання стиків (пакля, пінка монтажна професійна);

- оздоблювальні (розчин, облицювальна плитка, фарба);

- покрівельні (шифер, черепиця);

- для підлоги (паркет, лінолеум, дошки);

- спеціальні (вогнестійкі, кислотостійкі);

- матеріали загального користування (цемент, вапно, гіпс, дерево).

За технологічними та експлуатаційними ознаками:

- природні кам'яні (бутовий камінь, щебінь, пісок);

- керамічні - матеріали з перепаленої глини (цегла, облицювальна плитка, черепиця);

- скло і склопакети;

- неорганічні в'яжучі або мінеральні (цемент, вапно, гіпс);

- будівельні розчини;

- штучні кам'яні матеріали (бетон, залізобетон);

- штучні невипалені кам'яні матеріали (силікатна цегла, гіпсоплити);

- лісні матеріали і вироби (круглий ліс, пиломатеріали, столярні вироби);

- полімерні матеріали (лінолеум, полістирольні плитки, ПВХ);

- металеві матеріали (арматура, дріт);

- органічні в'яжучі (бітум, казеїн);

- лакофарбові матеріали (малярні фарби, шпаклівки).

За походженням:

- природні (деревина, камінь);

- штучні (цемент, скло, цегла, плитка облицювальна).

Матеріали, застосовані при виконанні малярних робіт, можуть бути поділені на:

- зв'язуючі (клей, вапно, оліфа);

- готові лакофарбові суміші;

- пігменти (кольоровий порошок);

- допоміжні (мідний купорос, спирт, наждачний папір, наповнювач тощо).

Витрати матеріалів на 1 м2 оздоблювальної поверхні (див. Додаток 1).

2. Відомості про будову матеріалів та їх класифікація

Властивості матеріалів залежать від внутрішньої будови речовини, з якої вони складаються. Всяка речовина складається з великої кількості молекул. Молекула простої речовини складається з одного або декількох атомів одного елемента, а складних - із атомів декількох елементів. В одному м3 повітря, наприклад, міститься стільки молекул, що ланцюжком ними можне оперезати земну кулю 200 разів. Залежно від взаємного розташування атомів, молекул або їх груп розрізняють аморфні і кристалічні речовини. Аморфні речовини характеризуються хаотичним розташуванням атомів або молекул і вони менш міцні (наприклад, смоли). Кристалічні речовини більш міцні, оскільки молекули розташовані в певному порядку. Більшість природних і штучних кам'яних матеріалів представляють собою кристалічні тіла. У твердому тілі будівельного матеріалу є ділянки, які не заповнені речовинами даного тіла - пори, в яких знаходиться повітря або рідина. Розрізняють матеріали мало-пористі (керамічні плитки) і великопористі (пінопласт). Крім пор, у виробах бувають пустоти - простір між кусками дірчастих матеріалів. Залежно від будови матеріалів і властивостей їх класифікують за окремими групами.

Фізичні властивості характеризують особливості фізичного стану матеріалу і здатності його реагувати на зовнішні фактори, що не впливають на хімічний склад матеріалу.

Механічні властивості вказують на здатність матеріалу чинити опір руйнуванню під дією зовнішніх навантажень.

Хімічні властивості матеріалів характеризують здатність матеріалу до хімічних перетворень (реакції) при взаємодії з іншими речовинами.

Технологічні властивості визначають здатність матеріалу піддаватись технологічній переробці: полірувальність, по-дрібнювальність, оброблювальність, формувальність тощо.

Спеціальні властивості: декоративні (колір, фактура), акустичні (звукопоглинання), електропровідність, радіаційна непроникність тощо.

Експлуатаційні властивості характеризують здатність матеріалу чинити опір руйнівній дії зовнішніх факторів: атмосферо- та повітростійкість, корозійна стійкість тощо.

За своїм фізичним станом всі тіла поділяються на тверді, рідкі й газоподібні.

Всі матеріали повинні відповідати вимогам стандартів.

3. Фізичні властивості

Властивості будівельних матеріалів визначають їх якість і галузь застосування. Під властивістю прийнято розуміти здатність матеріалу певним чином реагувати на окремий, або діючий разом з іншими, зовнішній або внутрішній фактор.

До фізичних належать наступні властивості.

Густина матеріалу або речовини - це маса одиниці його об'єму. Справжня густина р - це маса одиниці об'єму твердої речовини (без шпар та пустот); її обчислюють у г/см3, кг/м3, т/м3 за формулою:



де т - постійна маса матеріалу, УТВ - абсолютний об'єм матеріалу (без пор), який визначається так. Одержаний порошок матеріалу засипають у спеціальний прилад, заповнений інертною рідиною (бензином), і за об'ємом витиснутої рідини встановлюють "абсолютний" об'єм матеріалу. Для рідких будівельних матеріалів густину визначають за допомогою ареометра, занурюючи його в рідину й фіксуючи за шкалою показник густини.

Середня густина або об'ємна маса, а для насипного матеріалу - насипна щільність визначається відношенням маси тіла (т) до всього об'єму V(з порами та пустотами) і визначається за формулою:



Пори - це замкнуті або сполучені між собою чарунки в матеріалі, заповнені повітрям або водою.

Іншими словами, маса кубика 1 см х 1 см х 1см в стиснутому стані (без пор) - це справжня густина, а в природному стані (з порами) - це об'ємна маса. Об'єм для зразків правильної геометричної форми визначається звичайним вимірюванням, а неправильної форми (після покриття тонким шаром парафіну або повного насичення водою) - в об'ємометрі за об'ємом витісненої інертної рідини.

Відносна густина дорівнює відношенню густини матеріалу до густини, наприклад, води, для якої р в1000 кг/м3. У таблиці 1 наведено числові значення густини та об'ємної маси деяких будівельних матеріалів.


матеріали

Справжня густина, p

Об’ємна маса, кг\м3

Пористість в %, ?

Водопоглинання в %

Коефіцієнт теплопровідності

Ккал/м.ч.град.

1

2

3

4

5

6

граніт

2650…2800

2600…280

0,2…0,8

0,2…0,7

2,8…3,0

сталь

7800…7850

7800…7850

0

0

50…60

пісок

2650

1450…1600 (насипна)

40…45

0,1…0,5

0,75

бетон

2600…2700

2000…500

5…85

5…70

1,3…0,25

Цегла керамічна

2650…2700

1600…1800

25..35

8…20

0,8…0,9

сосна

1550

400…900

61..65

132…59

0,15

пінопласти

900…1200

15..75

96…98

100

0,05…0,07

гіпс




1000…1200







0,4

Вапняне тісто




1300…1400










Негашене вапно (вапно – кипіла)




800…1100










цемент




1100…1400










розчин




1800…2000







0,9…1


Пористість - це ступінь заповнення об'єму будівельного матеріалу порами розмірами не більше 1...3 мм і обчислюється за формулою:



Пористі матеріали, як правило, характеризуються низькою міцністю та морозостійкістю, мають велике водопоглинаня (з відкритими порами) і малу теплопровідність. Водопоглинання матеріалів із закритими порами менше.

Пустотність характеризується наявністю порожнин {пустот) у будівельних виробах між кусками даного матеріалу, сприяє зниженню маси будівельних конструкцій і поліпшує теплозахисні властивості. Пористість деяких матеріалів подана в таблиці 1.

Об'ємна маса і пористість мають великий вплив на міцність, водопоглинання, теплопровідність, морозостійкість і, отже, довговічність матеріалів.

Водопоглинання - це здатність матеріалу всмоктувати, утримувати вологу і визначається за формулами:



де т2, т1 - маси матеріалів відповідно в насиченому водою та сухому стані, г; ТУ , УУ0 - водопоглинення відповідно за масою і за об'ємом, в %.

Насичені матеріали водою знижують міцність, морозостійкість і підвищують середню щільність і теплопровідність.

Водостійкість - це здатність матеріалу зберігати міцність

при зволоженні водою.

Вологість - визначається вмістом вологи в порах і на поверхні пор матеріалу в процентах.

Вологовіддача - це здатність матеріалу віддавати воду при зміні температури та вологості навколишнього середовища.

Водопроникність - це здатність матеріалу пропускати крізь себе вологу, яка характеризується коефіцієнтом фільтрації (К ), який вимірюється в метрах за секунду і залежить від щільності матеріалу та його будови.

Паропроникність - це здатність матеріалу пропускати водяну пару. Стіни житлових будинків і лікарень мають "дихати", тобто бути досить проникними для водяної пари без її конденсації (цементна штукатурка внутрішніх приміщень зменшує паропроникність).

Гігроскопічність - властивості матеріалу поглинати вологу

із повітря.

Гідрофобність - це здатність твердого тіла не змочуватись водою (відштовхувати воду), наприклад, парафін і бітум.

Морозостійкість - це здатність матеріалу в насиченому водою стані витримувати багаторазове навперемінне заморожування і відтавання без зниження міцності. Марки морозостійкості Г15, Г25, Г35, Г50, ..., Г500 показують кількість циклів заморожуванню і відтавання. При цьому вода в порах замерзає і збільшується в об'ємі, що спричиняє руйнування матеріалу. Тому пористі матеріали мають низьку морозостійкість.

Теплопровідність - це здатність матеріалу передавати теплоту від одної поверхні до іншої за наявності різниці температур на цих поверхнях. Чим менша об'ємна маса матеріалу, тим менша теплопровідність. Вологі матеріали мають більшу теплопровідність, ніж сухі.

Коефіцієнт теплопровідності води в 25 разів більше, ніж повітря, а льоду - в 4 рази більше, ніж води.

Термічна стійкість - це здатність матеріалу витримувати навперемінне нагрівання й охолодження без руйнування (шамот, базальт, клінкер), а термічно нестійкі - скло, граніт тощо. Теплопровідність кристалічних речовин вища, ніж аморфних. Матеріали органічного походження мають меншу теплопровідність. Теплопровідність сосни вздовж волокон менше, ніж впоперек.

Теплоємність — це здатність матеріалу під час нагрівання поглинати теплоту (наприклад, печі).

Теплостійкість - це здатність матеріалу витримувати нагрівання до певної температури.

Вогнестійкість - це здатність матеріалу витримувати дію високої температури і не руйнуватись. За ступенем вогнестійкості будівельні матеріали поділяють на:

- негорючі - це вогнестійкі (цегла, бетон), вогнетривкі та термічно стійкі;

- важкогорючі, які тліють (поштукатурені дерев'яні конструкції);

- горючі (дерево).

Вогнетривкість - це здатність матеріалу витримувати тривалу дію високих температур. Вони поділяються на:

- вогнетривкі, що витримують температуру 1580°С і вище (шамот);

- тугоплавкі, що витримують температуру 1350...1580С (тугоплавка цегла);

- легкоплавкі - з вогнетривкістю менше як 135СГС (цегла керамічна).

4. Механічні властивості будівельних матеріалів

Під дією навантажень у будівельних конструкціях можуть з'явитись тріщини або їх руйнування. Тому необхідно знати механічні властивості будівельних матеріалів (далі матеріалів). Такими властивостями є міцність, пружність, пластичність, хрупкість і твердість.

Міцність - це здатність матеріалу чинити опір руйнуванню від внутрішніх напружень, що виникають під дією різних зовнішніх навантажень. У процесі експлуатації будівель і споруд матеріали найчастіше зазнають напружень стискання (рис. 1, а), вигину (б), розтягу (в) та удару.

Кам'яні матеріали добре працюють на стискання (а), а на розтяг (б) і вигин (в) в 10... 15 разів гірше. Тому їх застосовують здебільшого для стін, фундаментів, колон. Деревина, сталь і пластмаса добре працює на стискання і вигин, а тому застосовується в таких несучих конструкціях, як балки, ферми. Щоб бетон працював добре на вигин чи розтяг, то в середину бетону вставляють арматуру, яка сприймає розтяг.



Рис 1. Види напруження: а - стискання; б - розтягу; в - вигину руйнування і визначають границю міцності за формулою:



Де Рруйн. – руйнівне навантаження (сила0 вимірювання в ньютонах (Н), кілоньютонах (кН), меганьютонах (МН), S- площа поперечного перерізу зразка до випробування, м2, см2.



У старих підручниках міцність і марки подані в кгс/см* -му значення границі міцності і марок у кгс\см2 в 10 більше, ніж у таблиці (у мегапаскалях). Міцність матеріалів можна визначати і нетрадиційним методом, наприклад, ультразвуковим. Чим більша об'ємна маса, тим більша міцність матеріалів. Внаслідок зволоження міцність багатьох матеріалів знижується. Під час експлуатації в конструкціях допускаються напруження, значно нижче за границю міцності матеріалів, тобто передбачається запас міцності.

Твердість - це здатність матеріалу чинити опір місцевим деформаціям, які виникають тоді, коли в нього проникають інші тверді тіла. При різній міцності твердість їх може бути однаковою. Твердість деяких матеріалів (бетону, деревини) визначають, вдавлюючи в зразки сталеву кульку і визначається за формулою, МПа:



Р де НВ - число твердості (за Брінеллем), Р - навантаження, (Н); Р - площа поверхні відбитка, (мм2). Ступінь твердості мінералів визначають за шкалою порівняльної твердості Мооса, яка складається з десяти мінералів: тальк - 1; гіпс - 2; кальцій - 3; плавиковий шпат - 4; апатит - 5; ортоклаз - 6; кварц - 7; топаз - 8; корунд - 9; алмаз - 10.

Стираність - це здатність матеріалу зменшуватись за масою й об'ємом при дії стираюючих зусиль і визначається за формулою:



де тг т2 - маси зразка відповідно до й після стирання, г; Р -площа стиральної поверхні, м2.

Значення стиранності (г/м2): граніт - 1...5; керамічна плитка для підлоги - 2,5...З; цементний розчин - 6... 15.

Опір удару - це здатність матеріалу чинити опір руйнуванню під дією ударних навантажень.

Пружність - це здатність твердого тіла деформуватись під дією зовнішніх сил і самочинно відновлювати початкову форму після припинення дії навантаження (пружина, гума).

Пластичність - це здатність матеріалу під дією зовнішніх сил змінювати свою форму без руйнування і зберігати після зняття навантаження (пластилін, глина).

Крихкість - це здатність матеріалу під впливом зовнішніх навантажень руйнуватись без попередніх пластичних деформацій (скло). Крихкість і пластичність матеріалів можуть змінюватись не лише під дією температури, а й зміною волоті (глина в сухому стані крихка, а в зволоженому (глиняне тісто) - пластична.

Повзучість - це здатність матеріалу при тривалому навантажуванні виявляти непружні деформації, які наростають, наприклад, у бетоні при звичайних температурах, а в металі - при підвищених.

5. Хімічні властивості

Кислотостійкість - це здатність матеріалу чинити опір дії кислот, яка оцінюється втратою маси зразка матеріалу, витриманого в кислоті (бітум кислотостійкий, а цемент - ні).

Лугостійкість - це здатність матеріалу чинити опір дії лугів практично без руйнування (цемент лугостійкий, а лазур - не лугостійкий).

Токсичність - це здатність матеріалу в процесі виготовлення й особливо експлуатації за певних умов виділяти для здоров'я людини (отруйні) речовини, зокрема деякі полімерні матеріали виділяють отруйні речовини.

Розчинність - це здатність матеріалу розчинюватись у воді, олії, бензині та інших речовинах-розчинниках. Якщо олійна фарба в оліфі розчинюється - це добре, а якщо глина, штукатурка у воді розчинюється - це погано.

Корозійна стійкість - узагальнене поняття стійкості матеріалу до руйнування за спільної дії хімічних, електрохімічних, біологічних та інших процесів (метал іржавіє і втрачає міцність).

6. Лабораторно-практична робота №1

Визначення фізичних властивостей матеріалів

Основна мета всіх лабораторних робіт - поглиблення, розширення закріплення знань, одержаних учнями на теоретичних заняттях з матеріалознавства.

Мета. Навчитись визначати густину, об'ємну масу, пористість, водопоглинонняя і пологість.

а) Визначення густини

Прилади, приладді! і матеріали: об'смомір :і поділками місткістю 100 мл (рис. 2, о) або градуйоїшний мірний циліндр місткістю 100 мл з ціною поділок 0,5 мм, сосуд з водою (б), термометр, штатив, технічна вага з важками (гирками), колба з гасом або водою, скляна воронка, скляний або металевий совочок, фарфорова чашка, фільтрувальний папір; досліджуваль-ний матеріал, розтертий на порох (наприклад, цегляний порошок); ковадло, сито з сіткою №02 (918 отв./см2), сушильна шафа, ексикатор (циліндр), хлористий кальцій і таблиця довідкових величин густини.

Підготовчі роботи. Матеріал у вигляді цегляного порошку, просіяного через сито, висушіть у сушильній шафі при температурі Ю5..110°С до постійної маси, при якій різниця між двома контрольними зважуваннями після повторного просушування, буде відрізнятись близько 0,2%. Чашку з висушеним порошком об'ємом 70...80 г покладіть у закритий циліндр для охолодження до кімнатної температури. Перед цим на дно ексикатора насипте небагато хлористого кальцію для усунення вологи.



Рис. 2. Об'ємомір: а - загальний нагляд; б - прилад у робочому стані, 1 - об'ємомір, 2 - штатив, 8 - термометр, 4 - посудина, 5 -інертна рідина, 6 - вода.

Порядок виконання робіт

1. Наповніть об'ємомір (рис. 2, а) гасом (5) або водою до низу меніска (до "0") з надлишком, який відсмоктують фільтрувальним папером.

2. Вільну від рідини частину трубки об'ємоміра підсушіть тампоном з фільтрувального паперу.

3. Об'ємомір (б, 1) помістіть у скляну посудину (б, 4) з водою (6) і закріпіть разом з термометром (3) на штатив 2 так, щоб градуйована частина об'ємоміра з рідиною при температурі 20'С була занурена у воду з температурою теж 20°С. Можна об'ємомір не поміщати у воду, а працювати на стійкому столі.

4. З ексикатора просушений охолоджений цегляний порошок гоночним помістіть у фнрфорону чашку і зважте з точністю до 0,01 г(270 г з чашкою)

5. Порошок цегляний через воронку засипте в об’ємомір за допомогою ложечки до тих пір, поки рівень рідини в приладі досягне поділки 20 см3. При цьому об'єм рідини в приладі, що знаходяться між рисками приладу, буде рівний об'єму насипаного порошка, тобто 20 см3. Щоб не попало повітря, об'ємомір звільніть від штатива, вийміть з води і обертайте у нахиленому стані впродовж 10...15 хв. Після прилад знов помістіть у сосуд з водою і через 10 хв. робіть відлік.

6. Залишок порошку з чашкою зважте (216 г). Тоді маса матеріалу порошка, засипаного в прилад, буде рівна різниці між результатами першого і другого зважування, тобто 270 -216 = 54 г.

7. Визначте густину за формулою:



8. Повторіть дослід з новою порцією цегляного порошку, а тоді визначте густину як середнє арифметичне з результатів двох визначень.

9. Запишіть результати роботи в журнал за формою 1 і порівняйте з довідковими даними (таблиця 1).

Форма 1 Найменування матеріалу - цегляний порошок.



б) Визначення густини рідини Прилади, приладдя і матеріали: денсиметр

(ареометр), прозорий скляний циліндр місткістю 250 або 500 мл, скляна паличка, суха тканина, досліджувана рідина. Порядок виконання робіт

1. Досліджувану рідину налийте в прозорий скляний циліндр на 3/4 його об'єму і перемішайте скляною паличкою.

2. М'якою тканиною насухо протріть аерометр і обережно занурте його по центру в рідину.

3. Відрахуйте від 1,00, тобто зверху вниз, показання шкали аерометра на рівні рідини в циліндрі (рис. З, б).

4. Дослід повторіть 2-3 рази з різною кількістю рідини при температурі +20°С.



5. Результати густини рідини запишіть у журнал.

в) Визначення об'ємної маси матеріалу правильної геометричної форми

Прилади, приладдя і матеріали: сушильна шафа, вага з важками, штангенциркуль, металева лінійка з поділками в 1 мм, щітка, зразки досліджуваних матеріалів, таблиця довідкових величин об'ємної маси.

Загальні відомості. До початку роботи висушіть зразки досліджуваного матеріалу. Для щільних матеріалів розміри зразків повинні бути не менше 4x4x4 см, а для пористих - не менше 10х 10х 10 см (не менше трьох зразків). Схеми вимірювання зразків показані на рис. 4.

Об'єми зразків форми куба або паралелепіпеда визначаються за формулою (см3):

V = а ∙Ь ∙с

де а, Ь, с - середні розміри граней зразка, см.

Об'єм циліндра визначається за формулою (см3):





Рис. 4. Схема вимірювання зразків: а - кубічної форми; б - циліндричної форми.

Порядок виконання робіт

1. Зразок матеріалу почистіть щіткою від пилу і зважте (наприклад, маса сосни 500 г).

2. Штангенциркулем або лінійкою виміряйте зразок, як показано на (рис. 4), і визначіть об'єм V = 10x10x10 см = 1000 см3.

3. За формулою визначіть об'ємну масу.

4. Досліди виконайте три рази на різних зразках одного і того ж матеріалу і визначіть середнє арифметичне трьох вимірів.

5. Результати обчислення запишіть в журнал і порівняйте з довідковими даними (табл. 1). Накресліть схему вимірювання зразка і опишіть хід роботи.

г) Визначення об'ємної маси матеріалу, який має неправильну геометричну форму

Прилади, приладдя і матеріали: металевий об'ємомір, посудина ємкістю 500 мл, вага з важками, сушильна шафа, ексикатор, електронагрівний прилад, колба з водою, шовкова або капронова нитка, парафін у металевій посудині, досліджуваний матеріал (цегла), таблиця довідкових величин об'ємної маси.

Загальні відомості. Візьміть, наприклад, кусок цегли об'ємом 50... 100 см і висушіть його в сушильній шафі при температурі 105... 110 С до постійної маси; потім охолодіть у ексикаторі і занурте у воду до повного заповнення пор або покрийте його водонепроникним шаром парафіну. Щоб повністю заповнити пори необхідно кип'ятити зразок дві години або витримувати у воді 24 години, а потім вийняти і зберігати при кімнатній температурі. Скло і сталь не потрібно занурювати у ноду або покривати парафіном, оскільки в них нема пор.

Порядок виконання робіт

1. Із ексикатора вийміть сухий охолоджений зразок цегли і зважте = 170 г), а потім перев'яжіть міцною ниткою.

2. Зважте суху посудину (3) місткістю 500 мл пос = 401 г).

3. Металевий об'ємомір наповніть водою кімнатної температури до рівня коліна (О-О) (рис. 5).



Рис. 5. Металевий об'ємомір: 1 - зразок цегли, 2 -об'ємомір, З - посудина місткістю 500 мл, 1 вода.

4. Зразок матеріалу обережно опустіть у воду (4). Вода, витіснена цеглою, через зливну трубку виливається в раніше зважену посудину. Об'єм витісненої води буде рівний об'єму зануреного в неї зразка. Зважте посудину з водою (т^е = 501 г). Маса води (без посудини) буде відповідати об'єму зразка матеріалу в кубічних сантиметрах (1 см3 води має вагу 1 г), тобто У= 501 - 401 = 100 см3.

5. Визначте об'ємну масу цегли за формулою:



6. Дослід проведіть тричі на різних зразках цегли, а тоді обчисліть середнє арифметичне із трьох вимірів і запишіть у журнал за формою 2.

Форма 2

Найменування матеріалу – цегла.



д) Визначення пористості Порядок виконання робіт

1. Із таблиці 1 випишіть густину цегли - 2680 кг/м3, а із форми 2 - об'ємну масу цегли - 1700 кг/м3.

2. Обчисліть пористість (пустотність) цегли за формулою:



3. Запишіть результати обчисленої пористості цегли, густини і об'ємної маси в журнал лабораторних робіт і порівняйте з довідковими даними (табл. 1).

є) Визначення водопоглинення

Прилади, приладдя і матеріали: сушильна шафа, вага з важками, ванна, скляні палички, кусок м'якої тканини, м'яка щітка, стальна лінійка, цегла.

Порядок виконання робіт

1. Три цеглини очистіть щіткою і виміряйте точно довжину, ширину і товщину кожної: 120x250x65 мм = 1950 см3, 1960 см3, 1940 см3.

2. Зразки висушіть до постійної маси при температурі Ю5...110°С.

3. Сухі зразки цегли занурте у ванну з водою при температурі 20°С на 2-4 доби.

4. Насичені водою три цеглини витріть м'якою тканиною і зважте.

5. Обчисліть водопоглинання за масою і за об'ємом, використовуючи формули:



6. Дослід проведіть три рази і визначте середнє арифметичне.

7. Всі результати обчислень запишіть у журнал за формою 3 і порівняйте з довідковими даними (табл. 1).

Форма З

Найменування матеріалу - цегла.

Показники

Досліди

1-й

2-й

3-й

Маса сухої цегли, г (т,)

3315

3330

3300

Маса цегли насиченої водою, г 2)

3646,5

3996

3795

Маса води, поглинутої цеглою, г

331,5

666

495

Об'єм цегли в природному стані, см3 (V)

1950

1960

1945

Водопоглинання за масою, % (Wм)

10

20

15

Водопоглинання за об'ємом, % (W0)

17

33,4

25,4

Водопоглинання за масою

(10 + 20+ 15): 3 = 15%

Водопоглинання за об'ємом

(17 + 33,9 + 25,4) : 3 = 28,1%
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации