Материал: Материаловедение. лабораторный практикум. Черкасов С.В., Адоньева Л.Н

УДК 691.1:666.972 ББК 38.37+38.33

Ч-48

Рецензенты:

кафедра технологии отделочных и изоляционных материалов Московского государственного строительного университета; П.Ф. Федюшин, главный инженер ОАО «Воронежский завод ЖБИ-2»

Черкасов, С.В.

Ч-48 Материаловедение : лабораторный практикум / С.В. Черкасов; Л.Н. Адоньева; Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т. – Воронеж, 2010.- 86 с.

Пособие включает цикл лабораторных работ, связанных с изучением сырья и свойств различных материалов. Приведены стандартные методы определения основных физикомеханических свойств как для сырьевых компонентов (цемента, битума, песка), так и для природных и искусственных композитных материалов (древесины, раствора, бетона).

Достаточно подробно изложен порядок подбора состава строительного раствора и тяжелого бетона.

Предназначено для студентов вузов специальностей «Промышленное и гражданское строительство», «Водоснабжение и водоотведение», «Экспертиза и управление недвижимости».

Ил. 32. Табл. 46. Библиогр.: 14 назв.

УДК 691.1:666.972 ББК 38.37+38.33

2

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее пособие создано для студентов высших и средних учебных заведений строительных специальностей, обучающихся по заочной (в т.ч. и дистанционной) форме обучения, а также может быть полезно студентам-очникам и другим лицам, связанным с работой в строительной индустрии.

Лабораторный практикум «Материаловедение» предназначен для закрепления общетеоретических знаний и получения практических навыков по дисциплине «Материаловедение».

Практикум включает 4 тематические части. Начальные его разделы посвящены методам определения основных физико-механических свойств различных строительных материалов, последующие разделы – природным материалам (каменным и древесным), а также компонентам вяжущей и наполняющей части конгломератов и, наконец, заключительные разделы посвящены самим конгломератам.

Для всех материалов приводятся современные стандартные технические требования и методы испытаний, а для композитных материалов также и этапы подбора состава, методики расчета состава и изготовления образцов для испытаний.

Подготовка к лабораторным работам, кроме использования практикума, предусматривает самостоятельное изучение отдельных теоретических вопросов по литературным источникам, конспекту лекций, справочной и нормативной литературе, библиографический список которой приведен в конце пособия.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Общие сведения

Физические свойства определяют способность материалов реагировать на воздействие различных физических факторов: гравитационных, тепловых, водной среды, электрических и т.д. К физическим свойствам относятся: средняя, истинная и насыпная плотности, пористость, влажность, водопоглощение, теплопроводность, теплоемкость, коэффициент размягчения, морозостойкость и др.

Пористость, истинная и средняя плотности являются важнейшими параметрами физического состояния любого строительного материала, которые обусловливают его отношение к действию факторов окружающей среды: воздействию влаги, температуры, газов и др. От параметров состояния функционально зависят такие свойства материалов, как прочность, деформативность, теплопроводность, морозостойкость и др. Они учитываются при опре-

3

делении рациональной области применения материалов, при проектировании строительных конструкций и сооружений, при решении ряда технологических вопросов их производства, хранения, транспортировки и т.д.

1.2. Цель работы

Изучение методики и порядка определения показателей основных физических свойств строительных материалов.

1.3.Порядок выполнения работы

1.3.1.Определение истинной плотности

Истинная плотность – это масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии (без пор и пустот).

Истинную плотность материала определяют делением его массы (m) на объем в абсолютно плотном состоянии (объем твердой фазы – Vт.ф.).

Vт.ф.

Абсолютный объем материала определяется по методу вытесненной инертной жидкости. Для этого пробу материала предварительно высушивают при температуре 105 °С до постоянной массы и измельчают до полного прохождения через сито № 0,063. Истинную плотность определяют с помощью мерного цилиндра, пикнометра или прибора Ле-Шателье.

1.3.1.1.Определение истинной плотности

спомощью мерного цилиндра

Цилиндр (рис. 1), примерно до половины высоты шкалы, заполняют инертной жидкостью и определяют ее объем. Отвешивают 100 г порошка, засыпают его в цилиндр, определяют объем жидкости с порошком. Истинную плотность материала вычисляют по формуле

Результаты определения заносят в табл. 1

4

1.3.1.2. Определение истинной плотности с помощью прибора Ле-Шателье

Прибор (рис. 2) наполняют инертной жидкостью до нулевой отметки по нижнему мениску. Отвешивают 70 г порошка и

0засыпают его в прибор до тех пор, пока уровень жидкости не поднимется до любого деления в пределах градуированной части прибора выше компенсатора. Остаток порошка взвешивают.

Истинная плотность вычисляется по формуле

ляют среднее арифметическое из полученных результатов. Результаты эксперимента заносят в табл. 2.

1.3.1.3.Определение истинной плотности

спомощью пикнометра

Навеску порошка материала массой 10…15 г высыпают в предварительно взвешенный пикнометр (рис. 3). Пикнометр взвешивают вместе с навеской, заполняют инертной жидкостью до метки и вновь взвешивают. Затем пикнометр освобождают от содержимого, промывают, заполняют до метки жидкостью и взвешивают.

Истинную плотность материала вычисляют по формуле

5