- •Федеральное агентство по образованию
- •С.В.Черкасов, л.Н.Адоньева материаловедение
- •Введение
- •Определение физических свойств строительных материалов
- •1.1.Общие сведения
- •1.2. Цель работы
- •1.3. Порядок выполнения работы
- •1.3.1. Определение истинной плотности
- •1.3.1.1.Определения истинной плотности с помощью мерного цилиндра
- •1.3.1.2.Определения истинной плотности с помощью прибора Ле-Шателье
- •1.3.1.3.Определения истинной плотности с помощью пикнометра
- •1.3.2. Определение средней плотности
- •1.3.2.1.Определение средней плотности образцов правильной геометрической формы
- •1.3.2.2. Определение средней плотности образцов неправильной формы
- •1.3.3. Определение насыпной плотности
- •1.3.4. Определение пористости материала
- •1.3.5. Определение межзерновой пустотности
- •1.3.6. Определение водопоглощения материалов
- •1.3.7. Определение влажности материалов
- •Аттестационные вопросы
- •Механические свойства строительных материалов
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Цель работы
- •2.3. Порядок выполнения работы
- •2.3.1. Определение предела прочности при сжатии
- •2.3.2. Определение предела прочности при изгибе
- •2.3.2. Определение твердости материалов
- •2.3.2.1. Определение твердости материалов по шкале Мооса
- •2.3.2.2. Определение твердости для пластичных материалов
- •2.3.3. Определение сопротивления удару
- •2.3.4. Определение истираемости
- •2.3.5. Определение износа в полочном барабане
- •Аттестационные вопросы
- •Определение физических свойств древесины
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Цель работы
- •3.3. Порядок выполнения работы
- •3.3.1. Определение средней плотности древесины
- •3.3.1.1. Определение средней плотности древесины
- •3.3.1.2. Определение средней плотности древесины в полевых условиях
- •3.3.2. Определение влажности древесины
- •3.3.2.1. Определение абсолютной влажности древесины
- •3.3.2.2. Определение равновесной влажности древесины
- •3.3.3. Определение усушки древесины
- •3.3.4. Определение содержания поздней древесины в годичном слое
- •Аттестационные вопросы
- •4. Определение механических свойств древесины
- •4.1. Общие сведения
- •Цель работы
- •4.3. Порядок выполнения работы
- •4.3.1. Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон
- •4.3.2. Определение предела прочности при статическом изгибе
- •4.3.3. Определение предела прочности при скалывании вдоль волокон
- •Аттестационные вопросы
- •Природные каменные материалы и изделия
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Цель работы
- •5.2. Порядок выполнения работы
- •Аттестационные вопросы
- •Основные свойства главных породообразующих минералов горных пород
- •Продолжение табл. 25
- •Продолжение табл. 25
- •Испытание песка для строительных работ
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Цель работы
- •6.3. Порядок выполнения работы
- •6.3.1. Определение истинной плотности зерен песка
- •6.3.2. Определение насыпной плотности песка
- •6.3.3. Определение пустотности песка
- •6.3.4. Определение содержания пылевидных и глинистых частиц
- •6.3.5. Определение наличия органических примесей
- •6.3.6. Определение зернового состава и модуля крупности песка
- •6.3.7. Определение влажности
- •Аттестационные вопросы
- •Определение физико-механических свойств цемента
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Цель работы
- •7.3. Порядок выполнения работы
- •7.3.1. Определение истинной плотности цемента
- •7.3.2. Определение тонкости помола цемента
- •7.3.3. Определение нормальной густоты цементного теста
- •7.3.4. Определение сроков схватывания цементного теста
- •7.3.5. Определение равномерности изменения объема цемента
- •7.3.6. Определение марки цемента
- •7.3.7. Определение вида цемента
- •Аттестационные вопросы
- •Определение свойств вязкого нефтяного битума
- •8.1. Общие сведения
- •8.2.Цель работы
- •8.3. Порядок выполнения работы
- •8.3.1. Определение глубины проникания иглы
- •8.3.2. Определение температуры размягчения битума
- •8.3.3. Определение растяжимости битума
- •Аттестационные вопросы
- •Подбор состава строительного раствора
- •9.1. Общие сведения
- •9.2. Цель работы
- •9.3. Порядок выполнения работы
- •9.3.1. Назначение раствора
- •9.3.2. Выбор сырьевых материалов
- •9.3.3. Расчет ориентировочного состава
- •Порядок расчета:
- •9.3.4. Определение и подбор подвижности растворной смеси
- •9.3.5. Определение марки раствора
- •Аттестационные вопросы
- •Проектирование состава тяжелого (конструкционного) бетоНа
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Цель работы
- •10.3. Состав работы
- •10.4. Порядок выполнения работы
- •10.4.1. Сырьевые материалы для тяжелого бетона
- •10.4.2. Расчет ориентировочного состава бетона
- •10.4.3. Подбор удобоукладываемости бетонной смеси и марки бетона с помощью опытных замесов
- •10.4.4. Корректировка состава бетона в заводских условиях
- •Аттестационные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •ОглАвление
- •Материаловедение
5.2. Цель работы
Изучение основных характеристик горных пород, породообразующих минералов, и области ихприменения в строительстве.
5.2. Порядок выполнения работы
С помощью учебных плакатов студенты изучают генетическую классификацию горных пород (рис. 18). С помощью коллекций породообразующих минералов и горных пород учатся распознавать их по внешним признакам, определять в полиминеральных породах породообразующие минералы, их пропорциональное соотношение, преобладающий цвет, крупность кристаллов, наличие пор (визуально). С помощью литературных источников, конспекта лекций устанавливаются эксплуатационно-технические и декоративные свойства породообразующих минералов и горных пород, способы их переработки в строительный материал или изделие и вид обработки поверхности камня (фактуры), области использования в строительной практике. Полученные данные оформляются в виде таблицы
Для оказания помощи студентам в оформлении результатов работы, в описании свойств породообразующих минералов и горных пород, а также области их применения в строительстве в работе представлены табл.25, 26.
При выполнении работы студенты делятся на бригады по 2 - 4 человека и изучают по заданию преподавателя по 3 - 4 разновидности породообразующих минералов и горных пород из числа изверженных, осадочных и метаморфических.
Приборы, инструменты, материалы: коллекция породообразующих минералов, коллекция магматических горных пород, коллекция осадочных горных пород, коллекция метаморфических горных пород, образцы строительных материалов и изделий из природного камня, таблицы с показателями эксплуатационно-технических и эстетических свойств природных каменных материалов, породообразующих минералов, строительных материалов и изделий из горных пород, генетическая классификация горных пород, лупа, шкала твердости Мооса.
Аттестационные вопросы
Что такое минерал, горная порода?
Как классифицируются горные породы по происхождению?
Каковы основные свойства породообразующих минералов?
Перечислить основные породообразующие минералы изверженных горных пород.
Перечислить основные породообразующие минералы осадочных горных пород.
Назвать главные эксплуатационно-технические свойства природного камня.
Какие виды строительных материалов и изделий изготовляют из горных пород?
Перечислить факторы, вызывающие разрушение строительных материалов из природного камня и способы защиты их от разрушения (коррозии).
Чем объясняется выбор способа и вида фактурной обработки поверхности природных каменных материалов?
Перечислить виды фактурной обработки природного камня.
Литература [ 1, 2, 3, 7, 8, 12 ].
Таблица 25
Основные свойства главных породообразующих минералов горных пород
Наименование минерала |
Химическая формула |
Физико-механические свойства |
Группа по химическому составу |
Особые свойства |
В состав каких горных пород входит |
Применение в строительстве | |||||
цвет |
блеск |
твердость |
спайность |
плотность, кг/м3 |
прочность на сжатие, МПа | ||||||
I. МИНЕРАЛЫ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД | |||||||||||
Кварц |
SiO2 |
бесцветный, молочный, желтый, прозрачный (хрусталь), фиолетовый (аметист), черный (морион) |
стеклянный, на изломе жирный |
7 |
весьма несовершенная |
2600 |
до 2000 |
кварца |
Весьма кислото- и щелочестоек, при повышенных температурах в среде насыщенного пара взаимодействует с Са(ОН)2, плавится при 17100С, при быстром охлаждении дает кварцевое стекло. |
Гранит, кварцит, порфир, песчаник. |
В качестве мелкого заполнителя в тяжелых строительных бетонах и растворах, при производстве строительной керамики, стекла, асфальтобетона и др. |
Полевые шпаты
плагиоклаз (кососкалывающийся) |
Na[Al Si3O8]-альбит
|
белый, серый |
стеклянный |
6 - 6,5 |
совершенная |
2610… 2760 |
120… 170 |
алюмосиликатов |
Разрушаются под влиянием резких смен температур, под воздействием воды, углекислоты, плавятся при 1170…15500С. |
Гранит, диорит, порфир |
В качестве цветных песков при производстве отделочных растворов, в производстве керамики, глазурей. |
Ca[Al Si2O8] - анортит |
серый с оттенками (зеленым, синеватым, красноватым) |
стеклянный |
6 - 6,5 |
совершенная |
- | | - |
Габбро, базальт, диабаз. | |||||
Ортоклаз (прямоскалывающийся) |
К[Al Si3O8] |
розовый, красный, желтый, серо-розовый |
стеклянный |
6 |
совершенная |
2500… 2600 |
150 |
алюмосиликатов |
При раскалывании образует близкие по форме к кубу изделия. |
Гранит, сиенит, порфир, гнейс, диорит. |
В качестве цветных песков. |
Оливин
|
(Mg,Fe)2 SiО4 |
оливково-зеленый |
стеклянный и жирный |
6,5 -7 |
несовершенная |
3200… 4350 |
__ |
силика-тов |
По сравнению с авгитом и роговой обманкой стойкость против выветривания понижена. |
Диабаз, базальт |
__ |
Продолжение табл. 25
Наименование минерала |
Химическая формула |
Физико-механические свойства |
Группа по химическому составу |
Особые свойства |
В состав каких горных пород входит |
Применение в строительстве | ||||||
цвет |
блеск |
твердость |
спайность |
плотность, кг/м3 |
прочность на сжатие, МПа | |||||||
Слюды: мусковит
биотит |
К Al2[Al Si3O10] ·[ОН]2 |
белый |
стеклянный |
2 - 3 |
весьма совершенная в одном направлении |
2700... 3100 |
__ |
Водных алюмосиликатов |
Обладает высокой прочностью и вязкостью, понижают стойкость породы, ухудшает шлифовку. |
Гранит, сиенит, габбро, порфир, и др. |
В отделочных работах, при производстве рубероида. | |
К(Mg,Fe)3 · [AlSi3O10]· [ОН,Fe]2 |
черный |
стеклянный |
2 - 3 |
- | | - |
2700… 3000 |
__ |
Водных алюмосиликатов |
Стойкость ниже, чем у мусковита. |
Гранит, сиенит, габбро, порфир, и др |
В отделочных работах. | ||
Авгит (из числа пироксенов)
Роговая обманка (из амфиболов) |
Темноокрашенные минералы |
Са(Mg,Fe,Al)· [(Si,Al2)2O6]
Са2 Na (Mg,Fe)4 ·(Al,e)[(Si,Al)4ОН]2·[ОН]2 |
зеленовато-черный, буро-черный
зеленый, бурый с оттенками |
стеклянный
стеклянный |
5 - 6,5
5,5 - 6 |
совершенная
совер-шен-ная |
3200... 3600
3100… 3300
|
__
__ |
железисто-магнезиальных силикатов
алюмо-сили-катов |
Придает породе хрупкость, затрудняет полировку, повышает сопротивляемость. Высокая ударная вязкость, повышают стойкость против выветривания.
__ |
__
Гранит (в небольшом количестве) |
__
__
|