- •Лабораторные определения свойств строительных материалов и композиций для их изготовления
- •Издательство Ассоциации
- •Москва 2003
- •Предисловие
- •Глава 1. Основные свойства материалов
- •2. Определение средней плотности образцов правильной геометрической формы
- •3. Определение плотности образцов неправильной геометрической формы
- •4. Определение пористости
- •5. Определение влажности
- •6. Определение водопоглощения
- •1. Определение предела прочности на сжатие
- •2. Определение предела прочности на растяжение при изгибе
- •3. Определение ударной прочности
- •4. Определение показателя истираемости
- •Глава 2. Неорганические (минеральные) вяжущие вещества
- •Лабораторная работа №3
- •1. Определение суммарного содержания активных оксидов кальция
- •2. Определение содержания в извести непогасившихся зерен
- •3. Определение температуры и времени гашения извести Для определения температуры и времени гашения извести используют бытовой термос вместимостью 500 мл.
- •Лабораторная работа №4
- •1. Определение нормальной густоты цементного теста
- •2. Определение начала и конца схватывания цементного теста
- •3. Определение равномерности изменения объема цемента
- •4. Определение тонкости помола цемента ситовым анализом
- •5. Определение предела прочности при изгибе и сжатии
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Тяжелые бетоны
- •Лабораторная работа №5 Определение свойств заполнителей для тяжелого бетона
- •1. Определение насыпной плотности песка
- •2. Определение зернового состава и модуля крупности песка
- •3. Определение насыпной плотности щебня (гравия)
- •4. Определение пустотности и пористости зерен щебня (гравия)
- •5. Определение зернового состава щебня (гравия)
- •1. Определение подвижности бетонной смеси
- •2. Определение жесткости бетонной смеси
- •Контрольные вопросы
- •1. Определение предела прочности тяжелого бетона на сжатие
- •2. Определение прочности тяжелого бетона
- •3. Определение морозостойкости бетона
- •Количество материалов и характеристики бетонной смеси в пробном замесе
- •Глава 4. Строительные растворы
- •1. Приготовление пробного замеса и определение подвижности растворной смеси
- •2. Определение прочности раствора
- •Глава 5. Кирпич и камни силикатные
- •1. Определение размеров силикатного кирпича и характеристик его внешнего вида
- •2. Определение средней плотности силикатного кирпича
- •3. Определение водопоглощения силикатного кирпича
- •4. Определение пределов прочности кирпича при сжатии и изгибе
- •8. Какие характеристики указываются в условном обозначении силикатного кирпича?
- •Глава 6. Кирпич и камни керамические
- •1. Определение размеров керамического кирпича и характеристик его внешнего вида
- •2. Определение средней плотности и водопоглощения керамического
- •3. Определение пределов прочности кирпича при сжатии и изгибе
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7. Древесные материалы
- •Лабораторная работа №11
- •1. Определение влажности древесины
- •2. Определение плотности древесины при влажности в момент испытания
- •3. Определение содержания поздней древесины в годичном слое
- •4. Определение предела прочности при статическом изгибе
- •5. Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон
- •Ориентировочное значение предела прочности древесины при сжатии при стандартной влажности в мПа по содержанию поздней древесины рассчитывают по формуле
- •Предел прочности древесины при сжатии при стандартной влажности в мПа можно также ориентировочно рассчитать по известному значению средней плотности по формуле
- •Глава 8. Органические вяжущие вещества
- •1. Определение глубины проникания иглы
- •2. Определение растяжимости битума
- •3. Температура размягчения битума
- •4. Сцепление битума с поверхностью минеральных материалов
- •Глава 9. Асфальтобетон
- •1. Определение зернового состава
- •2. Определение истинной плотности
- •3. Определение средней плотности
- •4. Определение пористости порошка
- •5. Определение набухания образцов из смеси минерального порошка
- •6. Определение показателя битумоемкости
- •1. Изготовление образцов и определение средней плотности уплотненного материала
- •2. Определение водонасыщения
- •3. Определение набухания
- •4.Определение предела прочности при сжатии
- •5. Определение водостойкости
- •6. Определение водостойкости при длительном водонасыщении
- •1. Определение зернового состава минеральной части
- •2. Определение количества битума и состава асфальтобетона
- •Глава 10. Теплоизоляционные материалы и изделия
- •Контрольные вопросы
- •Глава 11. Дорожно-строительные материалы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Глава 1. Основные свойства материалов…….…………………..
- •170017 Г. Тверь
2. Определение предела прочности на растяжение при изгибе
Предел прочности на растяжение при изгибе [МПа (кгс/см2)] определяют по следующим формулам:
– при одном сосредоточенном грузе, расположенном посередине образца балочки прямоугольного сечения, (рис.1.5а):
, (1.20)
– при двух одинаковых грузах, расположенных на одинаковом расстоянии от середины балочки, (рис. 1.5б):
, (1.21)
где ─разрушающая нагрузка,Н (кгс);l ─расстояние между опорами балочки, мм (см);bиh ─ширина и высота балочки в поперечном сечении, мм (см);a ─расстояние между двумя грузами, мм (см).
При формула (1.21) упрощается:
. (1.22)
Предел прочности на растяжение при изгибе определяют на гидравлическом прессе при помощи специального приспособления или на приборе МИИ–100. При испытании образец устанавливают на опорные валики приспособления или опоры прибора МИИ–100 так, чтобы его грани, расположенные при изготовлении горизонтально, находились в вертикальном положении, и нагружают до разрушения.
Расчет предела прочности на растяжение при изгибе производят по формулам (1.20-1.22). Предел прочности на растяжение при изгибе стандартных образцов-балочек на приборе МИИ–100 указывается счетчиком.
Результаты опытов заносят в табл.1.10.
Таблица 1.10. Результаты определения предела прочности на растяжение при изгибе образца материала
Наимено-вание матери-ала |
Схема приложения нагрузки |
Размеры образца, см |
Предел прочности на растя-жение при изгибе образца , МПа |
Масштаб-ный коэф-фициент |
Предел прочности на растяжение при изгибе базового образца, МПа | ||
l |
b |
h | |||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Определение ударной прочности
Динамической или ударной прочностью называют свойство материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках. Она характеризуется количеством работы, затраченной на разрушение стандартного образца, отнесенной к единице объема (Дж/см 3).
Испытание образцов материала на удар обычно проводят на копрах.
Копер (рис.1.6)для проведения испытания образцов в виде цилиндров диаметром и высотой 25мм представляет собой массивную металлическую опору с двумя закрепленными в ней направляющими стержнями 2.
Внизу копра имеется наковальня 1массой 50кг, заделанная в фундамент. На наковальне устанавливают испытываемый образец 5.По металлическим направляющим передвигается стальная гиря 3 массой 2кг. Гиря ударяет по образцу через подбабок 4со сферической поверхностью радиусом 1см, соприкасающийся с образцом. Удары должны приходиться точно в центр верхней плоскости образца. Первый удар наносят с высоты 1 см, второй -с 2см, третий -с3см и т.д. до разрушения образца, т.е. до появления первой трещины.
Показателем сопротивления образца удару служит порядковый номер удара, предшествующий разрушению. Так, если первая трещина появилась после 24-го удара с высоты 24см, то считают, что прочность материала на удар составляет 23. Каменный материал признаётся хорошо сопротивляющимся удару при показателе, равном 16 и выше, и плохо сопротивляющимся удару при показателе, равном 8 и ниже.
Для сопоставления полученной величины с результатами испытания на копрах других систем вычисляют работу А[кгс·см/см3(Дж/см3)], затраченную на разрушение образца, отнесенную к его объему V (см3).
Подсчет ведут по формуле
, (1.23)
где Р –масса гири, кг;n ─порядковый номер удара, разрушившего образец;V ─объем образца, см3.
Результаты опытов заносят в табл.1.11.
Таблица 1.11. Результаты определения ударной прочности образца материала
Наименование материала |
Размеры образца, см |
Объем образца V, см3
|
Масса гири Р, кг |
Порядковый номер удара, разрушившего образец n |
Ударная прочность А, Дж/см3 |
|
|
|
|
|
|