Лабораторная работа №2.

Тема: Определение водопоглощения и морозостойкости материала.

Цель: научится рассчитывать водопоглощение материала по объёму и массе, оценивать его морозостойкость.

Оборудование и материалы: кирпичи, сушильная камера, эксикатор, весы, стеклянные сосуды, полотняная тряпочка, морозильная камера, стальные контейнеры, большая ёмкость, линейка, термометр.

Ход работы:

1. Рассчитать водопоглощение материала по объёму и массе.

2. Оценить морозостойкость материала исходя из показателя его водопоглощения по массе.

3. Ответить на контрольные вопросы.

Задание 1. Рассчитать водопоглощение материала по объёму и массе.

Методика выполнения: образцы высушивают до постоянной массы при +110 ± 5⁰С и охлаждают до комнатной температуры, после чего их погружают в воду и выдерживают там до постоянной массы.

Очищенные от рыхлых частиц и высушенные образцы взвешивают, помещают в стеклянные сосуды и заливают на ¹/₄ их высоты дистиллированной водой. Через 2 часа доливают воды до ¹/₂, через три часа до ³/₄ высоты образцов и оставляют на одни сутки. После этого образцы полностью заливают водой и оставляют на 1 сутки. Затем их вынимают и обтирают влажной тряпкой, взвешивают и снова опускают в воду на 1 сутки. И так делают до тех пор, пока образцы не будут иметь постоянной массы.

Водопоглощение по массе и объёму вычисляют с точностью до 0,1 % по формулам: В об = ((m₁ – m)/V) * 100, где m₁ – масса насыщенного влагой образца (кг); m – масса сухого образца (кг); V – объём образца (кг/м³).

В мас = ((m₁ – m)/m) * 100, где m – масса сухого образца (кг); m₁ – масса насыщенного влагой образца (кг).

В об = В мас * ρ_о, где ρ_о – средняя плотность.

Таблица 5.

Данные опыта	Размер-ность	1-й образец	2-й образец	3-й образец
1	2	3	4	5
Наименование материала		кирпич	кирпич	кирпич
Объём образца, V	г/см^3	13.3
Масса сухого образца, m	г	690
Масса насыщенного образца, m1	г	720
Водопоглощение по массе, В мас = ((m1 – m)/m) * 100	%	4.35
Водопоглощение по объёму, В об = ((m1 – m)/V) * 100	%	222.2

Задание 2. Оценить морозостойкость материала исходя из показателя его водопоглощения по массе.

Методика выполнения: для определения морозостойкости любого кирпича используют пять целых изделий. Пригодные образцы высушивают до постоянной массы и взвешивают, затем насыщают водой, как при определении водопоглощения.

Замораживание образцов в морозильной камере и ихоттаивание производят в стальных контейнерах. В контейнеры образцы укладывают, соблюдая зазоры между ними 20 мм для обеспечения доступа холодного воздуха. Морозильную камеру загружают не более чем на 50 % её объёма и поддерживают в ней температуру от -15 до -20⁰С. Продолжительность одного замораживания 4 часа.

После окончания замораживания образцы в контейнерах полностью погружают в сосуд с водой, имеющей температуру +15 -20⁰С и поддерживаемую в течении всего периода оттаивания. Продолжительность одного оттаивания не менее половины продолжительности замораживания.

При оценке морозостойкости кирпича по потере массы после проведения замораживания и оттаивания образцы высушивают при температуре + 105 – 110⁰С до постоянной массы.

Потеря массы образца кирпича: М = ((m₁ – m₂)/ m₁) * 100, где m₁ – масса насыщенного влагой образца перед испытанием, г; m₂ – тоже после испытания, г. Потерю массы образцов после испытания вычисляют как среднее арифметическое пяти результатов.

Задание 3. Ответить на контрольные вопросы.

1. От чего зависят водопоглощения и морозостойкости материалов?

2. Для чего нужно знать степень водопоглощения и морозостойкости материалов?

3. Есть ли взаимосвязь между физико-механическими свойствами материалов?

Ответы:

1. Водопоглощение зависит от плотности материала и строения пор. Морозостойкость зависит главным образом от структуры материала: чем выше относительный объём пор, доступных для проникновения воды, тем ниже морозостойкость.

2. Морозостойкость имеет большое значение при выборе материалов для ограждающих конструкций и наружной отделки. На показатель водопоглощения изделия следует обращать внимание только при облицовке бассейнов, потому что для этих целей применяют специальный кафель.

3. Все материалы имеют одни и те же физико-механические свойства, такие как: масса, плотность, водопоглощение, теплоёмкость, морозостойкость, твёрдость, упругость, пластичность и т.д.

Вывод: При выполнении этой лабораторной работы мы научились рассчитывать водопоглощение материала по объёму и массе, оценивать его морозостойкость исходя из показателя его водопог