- •«Cтроительные материалы и изделия»
- •Лабораторная работа №1.
- •Ход работы:
- •Лабораторная работа №2.
- •Ход работы:
- •Ответить на контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №3
- •Ход работы:
- •3.Ответить на контрольные вопросы.
- •1. От чего зависит предел прочности и коэффициент водостойкости материала?
- •2. Для чего определяют предел прочности и коэффициент водостойкости?
- •Лабораторная работа №4.
- •Ход работы:
- •Ответить на контрольные вопросы.
- •Характеристики древесины:
- •1. Сосна - годичные слои хорошо видны; заболонь широкая; смоляные ходы крупные и многочисленные.
- •Характеристики пороков древесины:
- •Лабораторная работа № 5
- •Ход работы:
- •Ответить на контрольные вопросы.
- •1.Зависят ли плотность и прочность древесины от ее влажности?
- •2.Зачем необходимо знать такие физико-механические свойства древесины как плотность и прочность?
- •Ход работы:
- •Ответить на контрольные вопросы.
- •Виды испытаний:
- •Лабораторная работа №7
- •Ход работы:
- •Ответить на контрольные вопросы.
- •2.Основные свойства извести?
- •3.Условия хранения извести?
- •4.Что нужно сделать с известью перед применением и почему?
- •Лабораторная работа №8
- •Ход работы:
- •Ответить на контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 9.
- •Ход работы:
- •Ответить на контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №10
- •Работы Ход:
- •Ответить на контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №11.
- •Ход работы:
- •Ответить на контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 12.
- •Ход работы:
- •3. Ответить на контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 13.
- •Ход работы:
- •Ответить на контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 14.
- •Ход работы:
- •Ответить на контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 15.
- •Ход работы:
- •4. Ответить на контрольные вопросы.
ФГОУ СПО «Липецкий колледж строительства, архитектуры
и отраслевых технологий»
Журнал лабораторных работ по предмету:
«Cтроительные материалы и изделия»
Выполнил:
Студент группы С-21пд
Бирюков Р. А.
Проверил:
Преподаватель
Панин В. И.
Липецк 2011.
Лабораторная работа №1.
Тема: Определение истиной, средней и насыпной плотности различных материалов.
Цель: научиться определять истинную, среднюю и насыпную плотность материалов для образцов правильной и неправильной геометрической формы.
Оборудование и материалы: штангенциркуль, весы с разновесами, образцы материалов (песок, древесина, сталь и кирпич), фарфоровая ступка, сито с сеткой №2, фильтрованная бумага, воронка, ложка, кисть, парафин, металлическая пластина, нитки, сушильная камера, эксикатор, объёмометр, гидростатические весы, прибор воронка, объёмометр Ле Шателье.
Ход работы:
Определить истинную плотность различных материалов.
Определить среднюю плотность различных материалов в образцах правильной геометрической формы.
Определить среднюю плотность различных материалов в образцах неправильной геометрической формы.
Определить насыпную плотность.
Ответить на контрольные вопросы.
Задание 1. Определить истинную плотность различных материалов.
Методика выполнения: для определения истинной плотности материала из отобранной и перемешанной пробы отвешивают 200-220 г. Пробу сушат в сушильном шкафу при +110 ± 50 С, затем её измельчают в фарфоровой ступке. Полученный порошок просеивают через сито №2. Отвешивают 180 г просеянного порошка и снова просушивают при той же температуре, а затем охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе, где порошок хранят до момента проведения испытания.
Истинную плотность твёрдого материала определяют при помощи объёмометра Ле Шателье, который представляет собой стеклянную колбу объёмом 120-150 см3 с узкой шейкой, несколько расширяющийся к средней части. На шейке колбу выше и ниже шаровидного уширения нанесены 2 черты, объём между которыми равен 20 см3 (Цена одного деления 0,1 см3).
Объёмометр наполняют до нулевой черты жидкостью, инертной по отношению к порошку материала: водой, спиртом, безводным керосином. Затем свободную от жидкости часть (выше нулевой черты) протирают тампоном из фильтрованной бумаги. Объёмометр помещают в стеклянный сосуд с водой, имеющей температуру +200С. Чтобы объёмометр не всплывал, его закрепляют на штативе, при этом вся градуированная шейка должна находиться в воде (рис. 1).
От пробы из эксикатора отвешивают с точностью до 0,01 г материала и высыпают его ложечкой через воронку в прибор небольшими порциями до тех пор, пока уровень жидкости в нём не поднимется до деления 20 см3. Разность между конечным и начальным уровнями жидкости в объёмометре показывает объём порошка, всыпанного в прибор. Остаток порошка взвешивают.
Истинную плотность ρ (кг/м3) материала находят по формуле ρ = (m – m1)/V, где m – навеска материала до опыта (кг), m1 – остаток навеска (кг), V – объём вытесненной навеской материала воды (м3).
Рис.1 Объёмометр Ле Шателье: 1 – объёмометр,
2 – сосуд с водой, 3 – термометр.
Таблица 1.
Данные опыта |
Размерность |
1-й образец |
2-й образец |
3-й образец |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Наименование материала |
|
кирпич |
дерево |
сталь |
Масса навески материала без тары, m |
г. |
|
|
|
Масса остатка навески, m1 |
г. |
|
|
|
Объём вытесненной жидкости, V |
см3 |
|
|
|
Истинная плотность, ρ=(m – m1)/V |
г/см3 |
|
|
|
Задание 2. Определить среднюю плотность различных материалов в образцах правильной геометрической формы.
Методика выполнения: для определения средней плотности образцы берут в форме куба, цилиндра и параллелепипеда (рис. 2), высушивают в сушильном шкафу при температуре +110 ± 50С, охлаждают в эксикаторе и хранят в нём до момента испытания.
Рис. 2 Форма образцов (куб, цилиндр и параллелепипед).
Таблица 2.
Данные опыта |
Единица измерения |
1-й образец |
2-й образец |
3-й образец |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Наименование материала |
|
кирпич |
дерево |
сталь |
Форма образца |
|
куб |
паралле-лепипед |
цилиндр |
Размеры образца |
||||
Ширина, а |
см |
7 |
4 |
|
Высота, h |
см |
7 |
16 |
|
Диаметр или толщина, d |
см |
7 |
4 |
|
Вычисления |
||||
Объём образца, V=a*h*d Vцил=(πd2ср*hcp)/4 π=3,14 |
см3 |
21 |
236 |
|
Масса образца, m |
г |
837,2 |
12,7 |
408,4 |
Средняя плотность, ρср=m/V |
г/см3 |
2,4 |
0,4 |
4,8 |
Задание 3. Определить среднюю плотность различных материалов в образцах неправильной геометрической формы.
Методика выполнения: применяют метод, основанный на вытеснении образцом из сосуда жидкости, в которую его погружают, для чего используют объёмометр и гидростатические весы.
Объёмометр представляет собой металлический цилиндр с внутренним диаметром 150 мм и высотой 320 мм. На высоте 250 мм в него впаяна латунная трубка диаметром 8-10 мм, имеющая загнутый вниз конец. Объёмометр наполняют водой несколько выше трубки и ждут, пока избыток воды стечёт, затем под трубку подставляют взвешенный стакан. Каждый образец высушивают, взвешивают, а затем покрывают (при помощи кисти) тонким слоем расплавленного парафина. После застывания парафина, образцы осматривают, а обнаруженные на плёнке пузырьки и трещины удалят, заглаживая нагретой металлический пластинкой. Затем парафинированные образцы перевязываю нитью и вторично взвешивают.
При погружении испытуемого образца в объёмометр вытесняемая вода вытекает из трубки в стакан. Далее стакан с водой взвешивают и определяют массу воды, вытесненной образцом (рис.3).
Среднюю плотность образца вычисляют, определяя сначала объём парафина Vп = (m1 – m) /ρп где m – масса сухого образца (кг); V1 – объём парафинированного образца (кг); ρп – средняя плотность образца по формуле ρср = m/(V1 – Vп), где m – масса сухого образца (кг); V1 – объём парафинированного образца (численно равный массе воды, вытесненной образцом, м3); Vп – объём парафина (м3).
Ещё один метод определения средней плотности материала – метода гидростатического взвешивания. Сухой образец неправильной геометрической формы взвешивают на технических весах, затем парафинируют и снова взвешивают. После этого его подвешивают на тонкой нити к крючку приспособления, закреплённого на левом конце коромысла гидростатических весов. Массу образцов уравновешивают гирями, устанавливая их на правую чашку. После этого образец погружают в стакан с водой так, чтобы он не касался стенок и дна. Весы уравновешивают снова, сняв с правой чашки часть гирь, и определяют массу образца в воде (рис. 4).
Среднюю плотность образца (кг/м3) ρо = m / (m1 – m2 * ((m1 – m) /ρп)), где m – масса сухого образца (кг); m1 – масса парафинированного образца (кг); m2 – масса парафинированного образца в воде (кг); ρп - средняя плотность парафина (930 кг/м3).
Рис. 3 Объёмометр: 1 – металлический цилиндр, 2 – латунная трубка, 3 – стакан, 4 – испытуемый образец.
Рис. 4 Взвешивание образца на гидростатических весах.
Таблица 3.
-
Данные опыта
Размерность
1-я проба
2-я проба
3-я проба
1
2
3
4
5
Масса образца, m
г
Объём воды в приборе первоначальный, V1
см3
Объём воды с погруженным образцом, V2=V1+V
см3
Объём образца, V
см3
Средняя плотность образца, ρср=m/V
г/см3
Задание 4. Определение средней плотности.
Методика выполнения: для сыпучих и измельчённых материалов определяют насыпную плотность с помощью прибора, который представляет собой воронку в виде усечённого конуса. Внизу конус переходит в трубку диаметром 20 мм с задвижкой. Под трубку устанавливают заранее взвешенный мерный цилиндр объёмом 1л (1000 см3). Расстояние между верхним обрезом цилиндра и задвижкой должно быть 50 мм (рис. 5).
В воронку насыпают сухой исследуемый материал, затем открывают задвижку и заполняют цилиндр с избытком, закрывают задвидку и линейкой срезают от середины в обе стороны излишек материала вровень с краями цилиндра. Цилиндр с материалом взвешивают с точностью до 1 г.
Средняя насыпная плотность (кг/м3) ρн = (m1 – m2)/V, где m1 – масса цилиндра с материалом (кг); m2 – масса цилиндра без материала (кг); V – объём цилиндра (м3).
Рис.5 Воронка: 1 – корпус, 2 – трубка, 3 – задвижка, 4 – мерный цилиндр.
Таблица 4.
-
Наименование материала
песок
Объём цилиндра, V
Масса цилиндра без материала, m2
Масса цилиндра с материалом, m1
Масса материала, m = m1 – m2
Насыпная плотность, ρн = (m1 – m2)/V
Задание 5. Ответить на контрольные вопросы.
Что такое истинная, средняя и насыпная плотности?
От чего зависят истинная, средняя и насыпная плотности?
Для чего определяют истинную, среднюю и насыпную плотности различных материалов?
Ответы:
1.Истинная плотность — масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии (без спор и пустот).
Средняя плотность — масса единицы объема материала в естественном виде (вместе с порами).
Насыпная плотность — отношение массы материала в насыпном состоянии к его объему.
2.Насыпная плотность сыпучих материалов зависит от формы и размеров отдельных частиц (гранулометрического состава), плотности, влажности, шероховатости и других факторов. Средняя плотность зависит от температуры и влажности среды. Истинная плотность каждого вещества — постоянная характеристика (физическая константа), которая не может быть изменена, как средняя плотность материала, без изменения его химического состава или молекулярной структуры.
3.Истинную, среднюю и насыпную плотности определяют для того чтобы полностью охарактеризовать физическое состояние строительных материалов.
Вывод: При выполнении данной лабораторной работы мы научились определять среднюю, насыпную и истинную плотность строительных материалов, для образцов правильной и неправильной геометрической формы.