- •Принятые сокращения и аббревиатуры
- •Предисловие
- •1− Скоба; 2 − неподвижная плоскость; 3 − подвижная плоскость;
- •4 − Винт; 5 − стебель; 6 − шкала; 7 − гильза; 8 − трещотка; 9 − тормоз
- •1 Определение истинной плотности горной породы
- •2 Определение плотности образцов горных пород
- •3 Определение пористости горных пород
- •4 Определение водопоглощения горных пород
- •1 Определение равновесной влажности древесины
- •3 Определение предела прочности древесины при сжатии вдоль волокон
- •4 Определение предела прочности древесины при статическом изгибе в тангентальном направлении
- •6 Изучение пороков древесины
- •7 Определение породы древесины по внешнему виду
- •Методы испытаний
- •I Определение водопоглощения, открытой пористости и плотности
- •2 Определение пределов прочности кирпича при изгибе и сжатии
- •2.1 Приготовление формовочной массы
- •2.2 Формование изделий
- •3 Кирпич с 21 пустотами (пустотность 34 %, 45 %)
- •1 − Смеситель. 2 − лопасти. 3 − уплотняющие винты. 4 − решетка с ножами. 5 − вакуум-камера. 6 − вал.
- •7 − Корпус (цилиндр) пресса. 5 − переходная головка. 9 − мундштук
- •4 Обжиг изделий
- •1 Определение нормальной густоты и текучести гипсового теста
- •2 Определение сроков схватывания
- •3 Определение тонкости помола
- •4 Изготовление образцов-балочек
- •5 Определение марки гипсового вяжущего вещества по прочности
- •2 Определение скорости гашения извести
- •1 Определение тонкости помола цемента
- •2 Определение нормальной густоты цементного теста
- •1 − Станина; 2 − набор сит; 3 − стойки; 4 − упор для вращения сит;
- •5 − Электродвигатель; 6 − шатунно-эксцентриковый механизм
- •3 Изготовление образцов-балочек из цементно-песчаной растворной смеси
- •1 − Станина; 2 − смесительная чаша; 3 − откидная траверса;
- •4 − Валик для перемешивания раствора.
- •4 Хранение образцов до испытания
- •5 Определение прочности образцов
- •1 Гидрофобизация цемента
- •2 Оценка влияния пластифицирующей добавки на свойства гипсового теста
- •3 Оценка влияния пав на сроки схватывания гипса
- •1 Определение насыпной плотности песка и подсчет его пустотности
- •2 Определение зернового состава и модуля крупности песка
- •3 Определение удельной поверхности песка
- •4 Определение водопотребности песка
- •1 Определение насыпной плотности щебня и подсчет его пустотности
- •2 Определение зернового состава и наибольшей крупности щебня
- •3 Определение дробимости щебня
- •4 Определение водопотребности щебня
- •2 Определение ц/в
- •3 Определение расхода воды
- •4 Определение расчетного расхода цемента
- •6 Определение абсолютного объёма заполнителей
- •7 Определение доли песка в смеси заполнителей
- •1 Корректирование состава бетона при расчетном в/ц для обеспечения заданной консистенции бетонной смеси
- •1.1 Приготовление бетонной смеси
- •1.2 Определение подвижности бетонной смеси
- •1.3 Определение жесткости бетонной смеси
- •1.4 Корректирование состава бетонной смеси
- •2 Определение коэффициента уплотнения бетонной смеси
- •3 Изготовление контрольных образцов-кубов
- •1 Определение предела прочности бетона при сжатии
- •2 Нахождение оптимального в/ц
- •2 Изготовление образцов полимерного бетона
- •3 Проведение сравнительных испытаний образцов
- •1 Приготовление бетонной смеси
- •2 Определение плотности бетонной смеси
- •3 Определение средней плотности отформованной смеси
- •4 Определение пористости газобетонной смеси
- •5 Определение пористости и прочности газобетона
- •1 Определение подвижности растворной смеси
- •2 Определение плотности растворной смеси
- •3 Определение расслаиваемости растворной смеси
- •4 Определение водоудерживающей способности
- •5 Определение средней плотности раствора
- •6 Определение марки строительного раствора
- •7 Приготовление штукатурных растворов
- •1 Определение глубины проникания иглы и расчет вязкости битума
- •2 Определение растяжимости битума
- •3 Определение температуры размягчения битума
- •1 Изучение свойств стали
- •2 Определение твердости
- •1 Определение марки строительной стали
- •2 Определение ударной вязкости
- •1. Определение марки строительной стали
- •1 Метод определения времени и степени высыхания.
- •2 Определение массовой доли летучих и нелетучих веществ
- •3 Определение условной вязкости лакокрасочных материалов
- •3.1 Определение условной вязкости по вискозиметру типа в3-246
- •3.2 Определение условной вязкости по шариковому вискозиметру
- •4 Определение адгезии методом решетчатых надрезов
- •5 Определение укрывистости
- •6 Определение эластичности пленки при изгибе
- •1…12 – Стержни; 13 – панель; 14 – струбцина
- •I часть. Группы древесных пород
- •II часть. Древесные породы
- •Глоссарий
- •Черепок – изделие, получаемое после обжига.
6 Изучение пороков древесины
Изучение пороков древесины производится по образцам, плакатам, атласам и стандартам. Для этого производится разделение образцов на группы с помощью определителя, устанавливается вид и разновидность пороков на образцах каждой группы.
Пороки измеряются и зарисовываются. Дается заключение об их возможном влиянии на свойства древесины, как деловой, так и декоративной.
7 Определение породы древесины по внешнему виду
Каждая древесная порода имеет свои характерные особенности, по которым ее можно отличить от другой породы. Основными признаками при определении породы по внешнему виду являются:
– наличие ядра, ширина заболони и характер перехода от ядра к заболони;
– степень видимости годичных слоев;
– различие в окраске ранней и поздней древесины;
– видимость сердцевинных лучей на основных разрезах;
– наличие и размеры сосудов, характер их расположения в годичном слое;
– наличие смоляных ходов, размеры их и количество;
– наличие сердцевинных повторений в древесине некоторых пород.
Выводы по работе
По полученным результатам сделать заключение о состоянии древесины по показателю равновесной влажности. Охарактеризовать степень однородности образцов древесины (по числу годичных слоев в 1 см), сравнивая результаты всех звеньев. По результатам определения прочности сделать вывод о том, каким видам нагрузки древесина сопротивляется лучше и почему. Составить рекомендации по использованию древесины в строительных конструкциях.
Дать заключение о возможности использования эмпирических формул для предварительной оценки прочности древесины.
Сделать выводы о влиянии влаги на механические свойства древесины, наметить пути повышения эффективности и долговечности древесины.
На основе изучения пороков древесины дать заключение об их влиянии на эксплуатационные и эстетические свойства.
Определить породу древесины по внешнему виду.
Контрольные вопросы
1 Укажите положительные свойства древесины как строительного материала.
1 Биохимическая стойкость.
2 Способность к набуханию и усушке.
3 Гигроскопичность.
4 Сравнительно высокая прочность при небольшой плотности.
2 Укажите недостатки древесины как строительного материала.
1 Анизотропность.
2 Малая твердость и легкость механической обработки.
3 Малая теплопроводность и высокий ККК.
4 Малая плотность.
3 Как характеризуются клетки поздней древесины?
1 Крупные клетки с тонкими оболочками.
2 Мелкополостные клетки с толстыми оболочками.
3 Мелкополостные клетки с тонкими оболочками.
4 Крупные клетки с толстыми оболочками.
4 Что называют точкой насыщения волокон?
1 Влажность древесины, соответствующую предельно возможному количеству влаги.
2 Влажность свежесрубленной древесины.
3 Влажность древесины, соответствующую предельному количеству гигроскопической влаги.
4 Равновесную влажность древесины.
5 Каким видам нагрузки лучше всего сопротивляется древесина?
1 Растяжению вдоль волокон.
2 Статическому изгибу.
3 Сжатию поперек волокон.
4 Сжатию вдоль волокон.
6 От какого вида влаги существенно зависит прочность древесины?
1 От количества гигроскопической влаги.
2 От количества капиллярной влаги.
3 От разности между гигроскопической и капиллярной влаги.
4 От общей влажности древесины.
7 Какая влажность принята стандартной при испытании древесины?
1 8 %. 2 12 %. 3 23 %. 4 35 %.
8 Какие показатели необходимы для определения равновесной влажности древесины по диаграмме Н. Н. Чулицкого?
1 Относительная влажность воздуха и влажность древесины по массе.
2 Температура и относительная влажность воздуха.
3 Температура воздуха и влажность древесины по массе.
4 Температура воздуха и точка насыщения волокон.
9 Какими путями устраняют отрицательное влияние влажности на строительно-технические свойства древесины?
1 Обработка древесины антипиренами.
2 Обработка древесины шлифованием.
3 Сушка древесины и нанесение лакокрасочного покрытия.
4 Применение древесины в абсолютно-сухом состоянии.
10 В чем заключается эффективность производства и применения клееных деревянных конструкций?
1 Используются пиломатериалы с большим количеством пороков.
2 Упрощается и удешевляется процесс изготовления конструкций.
3 Повышается прочность, водо- и биостойкость древесины.
4 Уменьшается количество операций по механической обработке древесного сырья.
Лабораторная работа № 3
КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Общие сведения
Строительная керамика – искусственный камнеподобный материал, получаемый из рыхлого глинистого сырья путем его измельчения, увлажнения с последующими операциями формования, сушки и спекания обжигом при высоких температурах.
Разнообразие свойств керамических материалов и изделий зависит от вида сырья, от его химико-минералогического и зернового составов, состава сырьевой шихты, особенностей технологии и условий обжига.
Глинистое сырье представляет собой смесь глинообразующих минералов и примесей, находящихся в различных соотношениях.
Глинообразующие минералы – водные алюмосиликаты. Важнейшими из основных минералов глины являются каолинит (Al2O3· 2SiO2· 2H2O), монтмориллонит (Al2O3· 4SiO2· nH2O), гидрослюда (K2O· MgO· 4Al2O3· 7SiO2· 2H2O) и др. Примесями считаются кварцевые, карбонатные, железистые, гипсовые, органические включения, содержащиеся в глинах.
В состав глин входят различные по крупности зерна, но характерные для этого сырья высокие пластичность и связность обусловлены наличием в глинах очень мелких частиц пластинчатой формы, размеры которых менее 0,005 мм. Малая величина частиц и, следовательно, большая удельная поверхность, а также пластинчатая форма обеспечивают сцепление между частицами и позволяют им сдвигаться относительно друг друга при формовании без нарушения сплошности керамической массы.
В процессе сушки отформованных изделий из глиняного теста испаряется вода, частицы глины сближаются, что сопровождается воздушной усадкой – уменьшением линейных размеров и объема изделий.
Для регулирования отдельных технологических параметров глинистого сырья в керамическую шихту вводят различные добавки: отощители (для снижения пластичности и уменьшения воздушной усадки), пластификаторы (повышающие пластичность и связность массы), плавни (для снижения температуры спекания); выгорающие добавки (для повышения пористости изделий после обжига) и др.
При обжиге происходят изменения в глинообразующих минералах, примесях и добавках. В интервале температур 550...600 °С происходит дегидратация глинистых минералов, т.е. удаление химически связанной воды. Так из минерала каолинита образуется метакаолинит (Al2O3·2SiO2), имеющий почти аморфное строение.
При повышении температуры до 850 °С метакаолинит распадается с образованием глинозема (g-Al2O3) и кремнезема (SiO2), взаимодействующих между собой при температурах 920...980 °С с образованием нового минерала муллита (3Al2O3·2SiO2) в аморфной, стекловидной форме, который обладая высокой прочностью, твердостью, химической стойкостью, придает керамическим изделиям наиболее ценные свойства.
Параллельно идут процессы и в примесях: дегидратация гипса, слюды, гидроксидов железа, декарбонизация известняков и доломитов, модификационные превращения кварца, выгорание органики и др. Образующиеся при этом оксиды взаимодействуют с избыточным аморфным кремнеземом с образованием жидкой фазы – силикатного расплава.
Количество расплава зависит от температуры обжига, а также от химико-минералогического состава глинистого сырья, наличия добавок, реакционной способности и дисперсности компонентов шихты, состава печной среды и продолжительности обжига.
Нарастание плотности и прочности изделий при обжиге объясняется не столько образованием керамического стекла – муллита и ряда других соединений, сколько действием прослоек образовавшегося расплава, который за счет энергии поверхностного натяжения сближает и связывает твердые тугоплавкие частицы.
Уплотнение и упрочнение керамических изделий при обжиге называется спеканием, которое сопровождается огневой усадкой (до 6 %). Степень спекания тесно связана с количеством образовавшегося при обжиге расплава.
Обжиг изделий стеновой керамики, которые должны обладать прочностью и пористостью, ведут в условиях, когда в изделиях образуется минимальное количество расплава (6...8 %), что обеспечивает лишь цементацию всей системы и достаточную прочность керамического черепка (Rсж > 5 МПа) после обжига.
Обжиг изделий, которые в условиях эксплуатации должны быть плотными, прочными, износостойкими и водонепроницаемыми (плитки для полов), ведется при более высоких температурах (до 1250 °С), до полного спекания. Это позволяет получить плотный спекшийся черепок с малыми значениями пористости и водопоглощения (не более 3,8 %).
Степень спекания глин определяет пористость керамического черепка после обжига, следовательно, и многие его свойства: плотность, прочность, теплопроводность, водостойкость, водонепроницаемость, водопоглощение и др.
По степени спекания керамические изделия делят на две группы:
– пористые изделия, имеющие землистый излом, шероховатую поверхность, издающие при ударе глухой звук, с водопоглощением по массе более 5 %;
– плотные изделия, имеющие блестящий раковистый излом, издающие при ударе чистый звук, водонепроницаемые с показателем водопоглощения по массе менее 5 %.
Цель работы
Изучить основные свойства изделий строительной керамики; исследовать их зависимость от степени спекания; определить показатели плотности, пористости и водопоглощения; установить марку керамического кирпича по прочности. Сравнить полученные результаты с данными, приведенными в таблице 15.
Таблица 15 − Исходные материалы для исследований
Вид керамики |
Интервал обжига, °С |
Водопоглощение, % |
Кирпич керамический рядовой |
800…1100 |
> 8 |
Плитки для внутренней облицовки |
950…1100 |
< 16 |
Плитки для полов |
1150…1250 |
< 3,8 |
Трубы канализационные |
1100…1160 |
≤ 11 |
Порядок выполнения работы
Для решения задач исследования, поставленных в работе, каждое звено студентов испытывает образцы одного из видов строительной керамики, исходные данные по которым приведены в таблице 15.
Для каждого вида строительной керамики определяются показатели водопоглощения, открытой пористости и плотности образцов. Кроме того, каждое звено студентов испытывает образцы кирпича для определения пределов прочности при изгибе и сжатии.