Лабы

Взависимостиотспособаформованияразличаюткирпичпластического формованияиполусухогопрессования.

По назначению кирпич может быть рядовым (для кладки внутренних стен или фасадных с последующей отделкой) и кирпич лицевой, который используется для кладки стен одновременно как конструкционный и как отделочный материал. От рядового его отличает большая точность размеров и меньшиеотклоненияотноминальных.

Цель работы: освоить методику испытаний керамического кирпича на соответствиетребованиямГОСТ.

Оборудование и материалы: образцы керамического кирпича; технические весы; металлическая линейка; приспособление для испытаний на изгиб; испытательныйпресс.

Задание1. Определение качества кирпича по внешнему виду

Размеры кирпича и размеры дефектов определяются с погрешностью 1

мм металлической линейкой. Для определения длины и ширины изделий производятся три замера: по ребрам и середине постели, для определения толщины изделия – по середине тычка и ложка. За окончательный результат принимается среднее арифметическое значение. Отклонения фактических размеровкирпичаот номинальных не должны превышать значений, указанных втабл. 1.

Таблица1

Предельныеотклонениякирпичаотноминальныхразмеров

Наименованиеотклонения	Допускаемоезначение
Подлине	± 4
Поширине	± 3
Потолщине:
кирпичалицевого	± 2
кирпичарядового	± 3

Глубину отбитости и притупленности ребер измеряют при помощи штангенглубинометра или угольника и линейки. На изделиях не допускаются дефекты внешнего вида, размеры и число которых превышают значения, указанныевтабл. 2.

81

Таблица2 Техническиетребованияккачествукирпичаповнешнемувиду

Виддефекта	Значениедлявидовкирпича
	лицевого	рядового
Отбитостьугловглубинойболее15 мм	Недопускается	2
Отбитостьугловглубинойот3 до15 мм	1	4
Отбитости ребер глубиной более 3 мм и
длинойболее15 мм, шт.	Недопускается	2
Отбитостиреберглубинойнеболее3 мм
идлинойот3 до15 мм, шт.	1	4
Трещины, шт.	Недопускается	2

Задание2. Определение эффективности кирпича по средней плотности

Среднюю плотность определяют не менее чем на трех целых образцах кирпича. Объем образцов (Vест) определяют по их геометрическим размерам, измереннымспогрешностьюнеболее1 мм.

Измеренные образцы высушивают до постоянной массы с погрешностью неболее10 г.

Среднююплотностьρо рассчитываютпоформуле:

ρо = m / Vест,

где m – массакирпичавсухомсостоянии, кг. Vе – объемкирпича, м3.

За значение средней плотности принимают среде арифметическое значение всехобразцов.

По полученным данным устанавливают эффективность кирпичей по плотности, которыесогласноГОСТ530-2007 подразделяютсянатригруппы:

-эффективныесплотностьюнеболее1400 кг/м3;

-условно-эффективныесплотностьюболее1400, номенее1600 кг/м3;

-обыкновенныесплотностьюсвыше1600 кг/м3.

Задание3. Определение марки кирпича

Маркакирпичаустанавливаетсяпорезультатамихиспытаниянапрочность присжатиииизгибедлявсехвидовкирпича.

Испытанияпроводятнасухихобразцах.

Предел прочности при сжатии кирпича определяют на образцах из двух целыхкирпичейилииздвухполовинок. Кирпичи(илиполовинки) укладывают постелями друг на друга. Половинки размещают поверхностями раздела в противоположныестороны.

82

Поскольку опорная грань (постель) у кирпича имеет отклонения от плоскости, что не обеспечивает равномерности распределения нагрузки на всю плоскость образца. Поэтому при испытаниях производят выравнивание поверхностей с помощью мягких прокладок из технического войлока, резинотканевыхпластин, картонаидругихматериалов.

ПределпрочностиприсжатииRсж, МПаобразцавычисляютпоформуле

Rсж. = Fразр / S,

гдеFразр – наибольшаянагрузка, зафиксированнаяприиспытанииобразца, Н; S – площадьпоперечногосеченияобразца, м2.

Для определения прочности при изгибе используют целый кирпич. Схема испытанийприведенанарис. 3.

Рис. 3. Схемаиспытанийкирпичанасжатие(а) иизгиб(б) приопределении егомаркипопрочности: 1- плитапресса; 2 - выравнивающий материал; 3 – кирпич.

При испытании образцов на изгиб используют специальное приспособление, фиксируемое на нижней плите пресса. Приспособление состоит из двух катков (подвижного и неподвижного), на которые устанавливается испытуемый кирпич. Сверху вдоль центральной линии устанавливается каток, передающий нагрузку от верхней плиты пресса. Вся установкадолжнастрогоцентрироваться.

ПределпрочностиприизгибеRизг, (МПа), вычисляютпоформуле

	2
	Rизг. = (3·P· l) / (2·b · h),
гдеP	– наибольшаянагрузка, зафиксированнаяприиспытании, Н;
l –	расстояниемеждуосямиопор, м;
b –	ширинаобразца, м;
h –	высотаобразцавсерединепролета, м.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое значениепятиобразцов.

83

Марка кирпича устанавливается в соответствии с требованиями стандартапотабл. 3. пообоимпоказателям

				Таблица3
	Маркикерамическогокирпича
Марка		Пределпрочности, МПа, неменее
	присжатии		приизгибе
	среднийдля	наименьшийдля	среднийдля	наименьший
	пятиобразцов	отдельного	пятиобразцов	дляотдельного
		образца		образца
300	30,0	25,0	4,4	2,2
250	25,0	20,0	3,9	2,0
200	20,0	17,5	3,4	1,7
175	17,5	15,0	3,1	1,5
150	15,0	12,5	2,8	1,4
125	12,5	10,0	2,5	1,2
100	10,0	7,5	2,2	1,1

Контрольные вопросы

1.Изложите методику проверки качества керамического кирпича по внешнемуосмотруиобмеру.

2.Какиетребованияпредъявляютсяккачествукирпичаповнешнемувиду?

3.Какназываютсяграникирпичаикаковыихноминальныеразмеры?

4.Какимобразомподготавливаюткирпичдляопределенияегомарки?

5.Вчемзаключаетсяметодикаопределениямаркикирпича?

6.КакиемаркикерамическогокирпичаВызнаете?

7.Какие методы формования используются при получении керамического кирпича?

84

Лабораторнаяработа15

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Лакокрасочные материалы – вязкожидкие составы, наносимые тонким слоемнаповерхностьиобразующиепрочныеиплотныепленки.

Лакокрасочные материалы применяют для защиты строительных конструкцийотвоздействияагрессивныхкомпонентовокружающейсреды, для получения архитектурно-художественного эффекта, улучшения санитарно- гигиеническихусловий.

Основными составляющими лакокрасочного материала являются связующее (пленкообразователь) и пигмент (краситель). Кроме того, в лакокрасочный состав вводятся растворители, разбавители, наполнители, отвердители и различные добавки, придающие необходимые свойства исходным материалам и образуемым ими покрытиям. К добавкам относятся: пластификаторы, модификаторы, вулканизирующие агенты, стабилизаторы, поверхностно-активныевещества, антиоксидантыидр.

По виду связующего красочные составы делятся на масляные (на олифе), клеевые (костный, мездровый клей), на минеральном вяжущем (цементные, известковые, меловые, силикатные), полимерные, эмульсионные (латексные), лаковые, эмалевые, полимерце- ментные.

Масляные краски изготавливают растиранием олифы с пигментом и наполнителем. Выпускают густотертые и жидкотертые масляные краски. Густотертые краски (пасты) доводят до рабочей вязкости добавлением олифы. Жидкотертые краски можно сразу употреблять в дело (ТУ 10503–71, ГОСТ

8292–85).

Полимерные лаковые красочные составы получают растворением полимерной смолы или битума в органическом растворителе (лаки на основе мочевино-формальдегидной, смолоэфирной, эпоксидной, перхлорвинильной и др. смол, битумныйлак).

Полимерные эмалевые краски представляют собой композицию из лака и пигмента (глифталевые, эпоксидные, перхлорвиниловые, алкидностирольные, битумныеидр. эмали).

Полимерцементные краски представляют собой смеси водной дисперсии с белым цементом, пигментом и другими добавками. Чаще всего используют поливинилацетатнуюдисперсиюивинилстирольныйлатекс(ГОСТ19279–73).

Пигменты – тонкоизмельченные вещества, придающие покрытию цвет, обеспечивающие укрывистость, повыщающие атмосферостойкость, стойкость поотношениюкультрафиолетовымлучам, снижающиенабуханиепленкиидр.

85

К пигментам относятся: алюминиевая пудра; порошкообразный цинк; титан, двуокиси титана; крон цинковый, стронцевый, свинцовый; соединения кадмия, кобальта, меди, хрома; оксидыжелеза, редопсайд; ламповаясажа; органические фталациониновыеидр.

Наполнители – тонкоизмельченные вещества, снижающие внутреннее напряжение в пленках, усадку, ползучесть, улучшающие физико-механические свойства (например, адгезию), способствующие повышению атмосфере - и термостойкости.

К наполнителям относятся: диабазовая, андезитовая мука; маршалит; молотыймел, графитиасбест; чугунныйпорошок.

Растворителиснижаютвязкостьдотребуемойвсоответствиисвыбранным способом нанесения лакокрасочного состава. В качестве растворителей применяют: ацетон, бензин, бутилацетат, ксилол, сольвент, толуол, уайт-спирт, циклогексан, этиловыйспиртидр.

Отвердители обеспечивают отверждение исходного лакокрасочного материала, неспособного самостоятельно образовывать пленку (при использовании полимерного связующего: отвердитель № I-50 - процентный раствор гексаметилендиамина в этиловом спирте; № 3; № 5; ГМД – гексаметилендиамин; ПЭПА– полиэтиленполиаминидр.).

Пластификаторы придают лакокрасочному покрытию эластичность и ударнуюпрочность(например, дибутилфталат).

Модификаторы улучшают физико-химические свойства, повышают долговечность(например, галогены, нитритыинитратыидр.).

Вулканизирующиеагентыускоряютотверждениекаучуковыхсоединений. Стабилизаторы вводятся для замедления старения пленки лакокрасочного

покрытия.

Антиоксиданты – добавки, предотвращающие окисление лакокрасочного состава.

Сиккативы – ускорители высыхания лакокрасочной композиции. Сиккативами главным образом являются соли свинца, марганца, кобальта, цинкаикалия, образованныежирнымикислотами.

Для обозначения типа лакокрасочного состава используется буквенная маркировка, характеризующая вид связующего. Так, масляные краски, изготовленныеизолифы, имеютмаркуМА, глифталевыеолифы, лакиикраски (эмали) ГФ, а пентафталевые – ПФ; другие связующие и эмали на их основе, в состав которых также входят алкидные лаки, маркируют буквами: МС (алкидно-стирольные), АС (алкидноакриловые) и МЛ (меламиномочевино- алкидные). В практике строительства используются также: МЧ – на мочевинофор-мальдегидной основе; Ф и ФЛ – на фуриловой и фенольной

86

основе; КС – на кремнийорганической основе; НЦ – на нитроцеллюлозной основе; ЩЛ – щелочные; ЯН – янтарные, БТ – битумные. Составы марок МЧ, ФЛ, Ф, КО требуют горячей сушки или присутствия отвердителя. Составы на основе виниловых полимеров (перхлорвинила, винилхлорида, винилденхлорида и др.) маркируются ХВ, ХС, ПВХ, ХСЭ. В их состав вводят алкидные, фенольные и др. смолы, растительные масла и пластификаторы – винилацетат, дибутилфталат и др. Большинство перечисленных составов содержаторганическиерастворители– ацетон, бензол, толуол.

Водоэмульсионные краски на связующих из поливинилацетатной эмульсии, сополимера винилацетата или акрилата, а также латекса бутадиенстирольного каучука СКС-65. Выпускают краски марок Э-ВА-17; Э- ВС-17, Э-ВС-114, Э-АК-111, Э-КЧ-112 (Э – эмаль, ВС, АК, КЧ – марки связующего; 17, 114, 111, 112 - условныеномера). Ониприменяютсятолькодля покрытийподеревуиштукатурке.

По назначению применительно к условиям эксплуатации лакокрасочные материалы делятся на группы: I - атмосферостойкие, 2 -ограниченно атмосферостойкие, 3 - консервационные, 4 - водостойкие, 5 - специальные (светящиеся, противообрастающие, терморегулирующие и др.), 6 - маслобензостойкие, 7 - химически стойкие, 8 -термостойкие, 9 - электроизоляционные.

Обозначаются: вид материала (эмаль, краски, грунтовка, шпаклевка); пленкообразующие (БТ, ГФ, НЦ и т. д.); номер группы; цвет и др. Например, эмальглифталеваягруппыI эмаль, ГФ-1 белая.

Цель работы: изучение основных свойств лакокрасочных материалов, методовихиспытания.

Оборудование и материалы: образцы различных лакокрасочных материалов, сушильный шкаф, весы аналитические, стеклянные пластинки, вискозиметр.

Задание1. Определение маслоемкости пигмента

В масляных красках чем меньше требуется олифы для получения состава, тем более экономичным и стойким будет слой покрытия, так как старению подвергается, преждевсего, олифа.

Для определения маслоемкости на технических весах взвешивают 2 г сухогопигмента, которыйпереносятвфарфоровуючашку. Вначалеизбюретки добавляюткпигменту0,3-0,4 см3 отбеленногольняногомасла, затемещепо3-4 капли, а в конце опыта отдельными каплями. После каждой добавки пигмент тщательно перемешивают с маслом при помощи стеклянной палочки. Опыт

87

считается законченным, когда весь пигмент смачивается маслом и превращается в комок с блестящей масляной поверхностью. Количество прилитого к пигменту масла определяют по разности уровней масла в бюретке доначалаопытаипоегоокончании. Маслоемкостьвычисляютсточностьюдо 1 гмаслана100 гпигментапоформуле

М = V × ρ , m

гдеV – объеммасла, израсходованногодляполногонасыщенияпигмента; ρ = 0,93 – истиннаяплотностьмасла, г/см3,

m – массапигмента.

Задание2. Определение вязкости красочных составов

Вязкость красочного состава характеризует удобонаносимость его на окрашиваемую поверхность. При малой вязкости происходит стекание красочного состава с вертикальной или наклонной поверхности, а большая препятствуетнанесениюнаокрашиваемуюповерхностьтонкогослоя.

Вязкостькрасочныхсоставовопределяютспомощьювискозиметра ВЗ – 4, рис. 1, который представляет собой цилиндрический резервуар,

переходящий в полый конус с соплом. Объем вискозиметра – 100 мл, высота сопла – 4 мм, диаметр отверстия сопла – 4 мм. Вискозиметр закрепляют в штативе.

Рис. 1. ВискозиметрВЗ-4:

1 - сопло; 2 - резервуар; 3 — желобок.

Условной вязкостью называют время, с, истечения 100 мл красочного состава через калиброванное сопло вискозиметра при определенной температуре (обычно 20 оС). При проведении испытания под вискозиметр подставляют сосуд объемом не менее 110 мл для стока испытываемого материала. Затем зажимают снизу отверстие сопла и заполняют резервуар

88

вискозиметра красочным составом. Потом быстро освобождают отверстие и одновременно включают секундомер. Секундомер останавливают при появлении прерывистой струи. Время истечения 100 мл испытываемого материала из вискозиметра и будет его условной вязкостью. Опыт повторяют три раза. Значение вязкости вычисляют как среднее арифметическое трех определений.

Задание3. Определение укрывистости масляной краски малярной консистенции

Укрывистостью (кроющей способностью) масляной краски называется способность создавать на окрашиваемой поверхности непросвечивающую пленку. Укрывистость характеризуется расходом пигмента или краски в г на 1 м2 окрашиваемойповерхности.

Чем больше укрывистость пигмента или малярной краски, тем меньше их расходуется на окрашивание поверхности и, следовательно, тем экономнее будетокраска.

Укрывистость определяется для масляной краски нормальной рабочей консистенции. Испытание производят с помощью стеклянной пластинки размером25×75 мм, рис. 2.

Черная Белая 25 Черная

60

15

Рис. 2. Пластинкадляопределенияукрывистостикраски

На одной стороне пластинки нанесены две черные полосы и одна белая. Пластинку взвешивают на технических весах, затем на обратную сторону на площадь 25×60 ммтонким слоем наносят масляную краску; площадьразмером 15х60 мм не окрашивается..Краску наносят мазками вначале вдоль пластинки, затемпоперек.

Пластинку кладут на лист белой бумаги. Окрашивание считается законченным, когда не будет просвечивать в отраженном свете цветные полосы. Окрашенную пластинку взвешивают и производят вычисления по формуле

89

V = m1 - m ×1000 , г/ м2,

F

где m – масса пластинки до окрашивания, г; mi – масса пластинки после окрашивания, г; F – площадьпластинки, см(15 см2).

Задание4. Определение скорости высыхания лакокрасочного покрытия

Высыханием называется процесс, при котором (при t=20±2°C и относительной влажности 65 ±5% по ГОСТ 19007–73), лакокрасочный состав, нанесенныйтонкимжидкимслоемнаповерхность, затвердевает, превращаясьв твердую пленку. Для материалов, в состав которых входят масляные связующие, термин“ высыхание” являетсяусловным, таккакпревращениеихв пленку происходит за счет окисления масляного связующего кислородом воздуха. Некоторыематериалы, например, лаки, превращаютсявпленкузасчет испарениярастворителя. Различаютдвестадиивысыхания: высыханиеотпыли иполное.

Высыханиемотпылиназываюттакоесостояниелакокрасочногопокрытия, когда на его поверхности образуется тончайшая пленка, к которой не прилипают пылевидные частицы. Полное высыхание – это такое состояние лакокрасочного слоя, когда по всей его толщине образуется прочная пленка, способная противостоять механическим воздействиям. При соскабливании такойпленкиножомполучаютсяэластичныестружки.

Олифы высыхают медленно, поэтому в данной работе будет использоваться спиртовый лак, высыхающий значительно быстрее. Для определения скорости высыхания от пыли на деревянную пластинку размером 100×100 мм наносят кистью тонкий и равномерный по толщине слой лака. Времянанесениялакаотмечаютвжурнале. Затемпериодическисинтервалом1 мин. подносят под вентилятор. Появление матового пятна свидетельствует об образовании тонкой поверхностной пленки, т. е. наступление высыхания от пыли. Время высыхания от пыли заносят в журнал. По разности времени высыханияотпылиивременинанесениялакаопределяютскоростьвысыхания отпыли.

Для определения скорости полного высыхания через каждые две минуты на пленку помещают металлический груз массой 200 г, имеющий площадь основания 1 см2. Через 30с груз снимают. Отсутствие прилипания бумаги к пленкеилиследовотгрузасвидетельствуетополномвысыханиипленки(табл. 1).

90