- •1. ЛІСОВІ МАТЕРІАЛИ
- •1.1. Номенклатура матеріалів із деревини
- •1.2. Пороки деревини
- •1.3. Фізико-механічні властивості деревини
- •1.3.1. Вологість
- •1.3.2. Середня густина.
- •1.3.3. Міцність при стиску уздовж волокон
- •1.3.4. Міцність при вигині уздовж волокон
- •1.3.5. Міцність при сколюванні уздовж волокон
- •2. ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ
- •2.3.1. Визначення стисливості
- •2.3.2. Визначення пружності
- •2.4. Марка мінераловатної плити
- •2.5. Вологість мінераловатної плити (ДСТУ Б В.2.7-38-95)
- •3. НАФТОВІ БІТУМИ
- •3.1. В’язкість (пенетрація) бітумів (ГОСТ 11501-90)
- •3.2. Розтяжність бітуму
- •3.3. Температура розм’якшення бітуму
- •4. АСФАЛЬТОВИЙ БЕТОН
- •4.1. Середня густина асфальтобетону
- •5. ПОКРІВЕЛЬНІ І ГІДРОІЗОЛЯЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ
- •6. Полімери
- •7. ПЛАСТМАСИ
- •7.1. Вивчення номенклатури виробів із пластмас
- •7.2. Виготовлення шаруватого пластика
- •7.3. Виготовлення пінополістиролу безпресовим способом
- •8. ЛАКОФАРБОВІ МАТЕРІАЛИ
- •8.1. Маслоємність пігменту
- •8.2. Умовна в’язкість оліфи
- •8.3. Покривність пігменту (фарби)
- •8.4. Міцність плівки при ударі
- •8.5. Пластичність лакофарбової плівки
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Донбаська державна академія будівництва і архітектури
Кафедра технологій будівельних матеріалів, виробів та автомобільних доріг
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до лабораторних випробувань будівельних матеріалів з дисципліни «Будівельне матеріалознавство»
Форма навчання – денна
Макіївка ДонДАБА - 2001 р.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Донбаська державна академія будівництва і архітектури
Кафедра технологій будівельних матеріалів, виробів та автомобільних доріг
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до лабораторних випробувань будівельних матеріалів з дисципліни «Будівельне матеріалознавство» (Частина ІІІ)
Форма навчання - денна
ЗАТВЕРДЖЕНО на засіданні кафедри технологій
будівельних матеріалів, виробів та автомобільних доріг Протокол № 16 від “ 25 ” червня 2001 г.
Макіївка ДонДАБА - 2001 р.
УДК 691. 071
Методичні вказівки до лабораторних випробувань будівельних матеріалів з дисципліни «Будівельне матеріалознавство» / Укладачі В.І. Братчун, Н.С. Борисова, В.Г. Вешневська. - Макіївка: ДонДАБА, 2001 р. - 25 с.
Викладено методику лабораторних випробувань основних фізикомеханічних властивостей будівельних матеріалів: лісових і теплоізоляційних, органічних в’яжучих речовин і матеріалів на їх основі, будівельних пластмас, лакофарбових матеріалів. Даються рекомендації з виконання науководослідницької роботи під час лабораторних занять
Укладачі: |
В.І. Братчун, д.т.н., професор |
|
Н.С. Борисова, к.т.н., доцент |
|
В.Г. Вешневська, к.т.н., доцент |
Комп’ютерна верстка |
І. Кандаєва |
2
|
Зміст |
|
1. |
ЛІСОВІ МАТЕРІАЛИ............................................................................................. |
4 |
2. |
ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ (ТІМ) ........................................................... |
8 |
3. |
НАФТОВІ БІТУМИ .............................................................................................. |
11 |
4. |
АСФАЛЬТОВИЙ БЕТОН..................................................................................... |
15 |
5. |
ПОКРІВЕЛЬНІ І ГІДРОІЗОЛЯЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ........................................ |
16 |
6. |
ПОЛІМЕРИ............................................................................................................ |
17 |
7. |
ПЛАСТМАСИ ....................................................................................................... |
18 |
8. |
ЛАКОФАРБОВІ МАТЕРІАЛИ............................................................................ |
22 |
3
1.ЛІСОВІ МАТЕРІАЛИ
1.1.Номенклатура матеріалів із деревини
Номенклатура лісових матеріалів складається кожним студентом індивідуально на основі отриманих теоретичних знань, вивчення зразків у колекціях і на стендах кафедри.
Номенклатура виробів складається за формою, приведеною в таблиці 1.1, де має бути найменування виробів, його основні розміри, вид виробу (рисунок), галузь застосування.
1.2. Пороки деревини
Пороками називають вади окремих ділянок деревини, що знижують її якість і обмежують можливості її використання.
Сортамент лісоматеріалів установлюють на підставі оцінки характеру, розмірів і кількості пороків.
Студенти вивчають на зразках у колекціях і на стендах кафедри пороки деревини і записують результати роботи у вигляді таблиці 1.2.
Номенклатура матеріалів із деревини |
Таблиця 1.1. |
||||
|
|||||
Назва виробів (матеріалів) |
Вид виробу |
Розміри або їх |
Призна- |
||
(рисунок) |
співвідношення |
чення |
|||
|
|||||
1 |
2 |
|
3 |
4 |
|
Круглий ліс: колоди, підтоварник |
|
|
|
|
|
жердки |
|
|
|
|
|
(кряжі, чураки) |
|
|
|
|
|
Пиловироби |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
дошки (обрізна, напівобрізна та ін.) |
|
|
|
|
|
брус (напівобрізний, остроганий) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Паркет
планочний
щитовий паркетні дошки мозаїчний паркет
Деревний шпон
Фанера (хвиляста, ребриста, армована, фанерні труби і т.д.)
Погонажні вироби (поруччя, плінтуси, галтель, розкладки й ін.)
Інші види виробів
Примітка. В таблиці має бути не менше 14-15 найменувань різноманітних матеріалів з деревини - за вибором студента або за завданням викладача.
1.3. Фізико-механічні властивості деревини
1.3.1. Вологість
Вологість деревини - це відсотковий вміст у ній води в момент визначення. Визначають її двома способами: прямим і непрямим.
Прямий спосіб передбачає зважування зразків спочатку вологих, потім сухих, висушених у шафі при температурі 100-105°С до сталої маси, тобто за звичайною методикою. Вологість обчислюють за формулою, (1.1):
W =100 |
(m1 |
−m2 ) |
,% |
(1.1) |
|
m2 |
|||||
|
|
|
де m1 – маса матеріалу в природно-вологому стані, г; m2 – маса висушеного матеріалу до сталої маси, г.
4
Непрямий спосіб визначення вологості заснований на рівноваговій вологості деревини, що одержується нею при тривалому перебуванні у певних температурно-вологових умовах. Порівняно постійні температура і вологість повітря зберігаються в помешканні будівельної лабораторії, тому в лабораторній практиці цей спосіб є кращим як швидший і економічніший у порівнянні з прямим. Точність визначення вологості до 0,75%.
Апаратура і матеріали. Психрометр із таблицею до нього, номограма проф. М.М. Чулицького, зразки деревини, використовувані для визначення механічних властивостей.
Випробування. Користуючись кімнатним психрометром, визначають за психрометричною таблицею відносну вологість повітря ϕ (за показниками сухого tс і вологоготермометраtв).
За номограмою проф. М.М. Чулицького в місці перетинання координатної сітки, що відповідає значенням температури повітря (tc) і відносної вологості його, визначають вологість деревини Wдер.
Таблиця 1.2.
|
Пороки деревини |
Вплив на якість виробів |
|
Назва пороків деревини |
Рисунок |
|
Пороки форми стовбура - збіжистість збільшує відходи при розпилюванні і лу-
щенні колод, знижує міцність пиловиробів і шпону
-закомелистість
-кривизна: проста, складна
Пороки будови деревини - нахил волокон утруднює механічне опрацювання, знижує
міцність при розтягу і вигині, збільшує міцність при розколюванні
-крень
-завилькуватість
- |
подвійна серцевина |
збільшує відходи при опрацюванні деревини, |
||||
|
|
|
|
|
|
посилює її розтріскування, знижує ударну |
|
|
|
|
|
|
в’язкість і водопроникність, утруднює лакі- |
- |
засмолок та ін. |
|
|
|
|
рування, фарбування |
|
|
|
|
порушують цілісність лісоматеріалів, зни- |
||
Тріщини |
||||||
- |
метик: простий, складний |
жують їх міцність і довговічність |
||||
- |
морозобоїна |
|
|
|
||
|
|
|||||
- |
відлуп |
|
|
|
||
- |
усушки |
|
|
порушують однорідність будови деревини, |
||
Сучки |
||||||
- |
зарослий здоровий |
утруднюють механічну обробку |
-незарослий (що випадає)
-зшивний
-розгалужений (лапчастий)
-розкидані
-групові
не впливають на фізико-механічні властивоФарбування: світлі, темні сті, але можуть псувати зовнішній вигляд
облицювальних матеріалів
Гнилизна: ядрова, зовнішня порохнява
Червоточина
Сторонні включення
Механічні ушкодження (відкол, вирив, відщеп та ін.)
Примітка: В таблиці має бути не менше 10-12 видів різноманітних пороків деревини - за вибором студента або за завданням викладача.
5
1.3.2. Середня густина.
Апаратура і матеріали. Терези технічні з гирками, штангенциркуль або мікрометр, зразки деревини у вигляді прямокутного паралелепіпеда розмірами 2х2х3 см.
Випробування. Розміри зразка (а, b, h) вимірюють штангенциркулем або мікрометром з точністю до 0,01 см. Об’єм зразка Vw із вологістю W, обчислюють із точністю до 0,01 см 3 за формулою:
V(w) =a b h , |
(1.2) |
Після вимірювання зразок зважують із точністю до 0,01 г і обчислюють середню густину ρср(w) в г/см3 при даній вологості з точністю до 0,01 г/см3 за формулою:
ρсер(w) = |
m |
(1.3) |
|
V(W) |
|||
|
|
Знайдене значення середньої густини перераховують на стандартну 12-процентну вологість деревини за формулою:
ρ |
сер(12) |
= ρ |
сер(w) |
1+0,01 (1−k |
0 |
)(12 −W) |
] |
, |
|
|
|
(1.4) |
|
|||||||
|
|
|
[ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
де k0 - коефіцієнт об'ємної усушки (для розрахунків приймають рівним 0,5); |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
W - вологість зразка деревини в момент випробувань, %. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Результати випробувань заносять до таблиці1.3. |
|
|
Таблиця1.3. |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Результати визначення середньої густини деревини |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Номер |
|
Розміри, см |
V , |
|
m , |
|
W , |
ρ |
ρ |
ρ |
|
|
|
|
, |
|||||
|
|
|
|
|
ρ |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(w) |
|
(w) |
|
дер. |
сер(w), |
сер(w), |
cеp(12), |
|
|
|
сер(12) |
|
зразка |
|
а |
|
|
b |
|
h |
см3 |
|
г |
|
% |
г/см3 |
кг/м3 |
кг/м3 |
|
|
кг/м3 |
|
|
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
4 |
5 |
|
6 |
|
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
11 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отримані результати порівнюють із табличними даними для даної породи деревини.
1.3.3. Міцність при стиску уздовж волокон
Апаратура і матеріали. Випробувальний прес із максимальним зусиллям 2,5 тс, штангенциркуль, три зразки деревини розмірами 2х2х3 см.
Випробування. Міцність при стиску деревини визначають на зразках із вологістю W. Зразки деревини вимірюють штангенциркулем з точністю до 0,01 см, зразок установлюють на нижню плиту преса (1.1) і навантажують до його зруйнування. Значення міцності при стиску визначають за формулою:
Rст(w) = |
F |
, |
(1.5) |
S |
де руйнівне зусилля, Н (кгс); S – площа перерізу, мм2 (см2); перераховують до стандартної вологості (12%) за формулою:
Rст(12) = Rст(w) [1+α (W −12)], |
(1.6) |
де α - поправочний коефіцієнт на вологість, розмір якого залежить від виду напруженого стану і породи деревини.
Результати випробувань заносять до таблиці 1.4.
6
|
|
Результати визначення міцності деревини при стиску |
|
|
Таблиця 1.4. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Номер |
Розміри, см |
S, |
F, |
|
Rст(w), |
Rст(w), |
|
R |
ст(w) , |
|
|
R |
ст(12) , |
|
зразка |
а |
b |
cм2 |
кгс |
|
кгс/см2 |
МПа |
|
МПа |
|
|
МПа |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
|
9 |
||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отримані результати порівнюють з табличними даними для випробуваної породи деревини.
1.3.4. Міцність при вигині уздовж волокон
Апаратура і матеріали. Випробувальний прес із максимальним зусиллям 2,5 тс, штангенциркуль, пристрій для випробування на вигин, випробувані зразки у вигляді брусків розміром 20х20х300 мм.
Випробування. Міцність при вигині деревини визначають при випробуванні зразків розміром 20х20х300 мм (рис. 1.2. ) із вологістю W. Розміри зразка вимірюють штангенциркулем із точністю до 0,01 см, розмічають, тобто визначають відстань між опорами (проліт) і місце докладання вантажу. Зразок укладають на дві опори, відстань між якими 240 мм. Навантаження роблять двома зосередженими вантажами, відстань між ними 80 мм. Міцність при вигині визначають за формулою:
Rвиг(w) = bhFl2 , (1.7)
де F - руйнівне зусилля, Н (кгс); l - відстань між опорами, рівна 240 мм, м(см); b - ширина зразка, мм(см); h - висота зразка, мм(см).
F/2 F/2
h
l/3 |
l/3 |
l/3 |
b |
|
Рис. 1.1. Гідравлічний прес |
Рис. 1.2. Схема випробування зразка на вигин |
Отриманий результат приводять до стандартної (12%) вологості деревини за формулою, аналогічно (1.5). Поправочний коефіцієнт α=0,04 для деревини всіх порід.
Результати випробувань заносять до таблиці 1.5.
Таблиця 1.5.
Визначення міцності деревини при вигині
Номер |
|
Розміри, см |
|
F, |
|
Rвиг(w), |
Rвиг(w)і, |
|
|
|
|
|
виг(12) , |
|
|
|
|
виг(w) , |
|
R |
|||||||||
|
|
R |
||||||||||||
зразка |
l |
|
b |
h |
кгс |
|
кгс/см2 |
МПа |
|
МПа |
|
МПа |
||
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
|
9 |
|||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отримані дані порівнюють із табличними для випробуваної породи деревини.
1.3.5. Міцність при сколюванні уздовж волокон
Апаратура і матеріали. Випробувальний прес із максимальним зусиллям 2,5 тс, штангенциркуль, пристрій для випробування на сколювання, випробовувані зразки з виступом.
7