,,doc`` 311кб

Лабораторное занятие № 1
Определение объемной массы (средней плотности) материалов
Цель работы. Углубление знаний свойств материалов, ознакомление с методами
определения этих свойств.
Приборы и материалы: весы, штангенциркуль, сосуд (вместимость 250 мл), образцы
материалов, вода.
Ход работы
1. Определение объемной массы образцов материалов правильной геометрической
формы.
Взвесить образец с точностью до 0,1 г. Измерить образец и вычислить его объем.
Результаты записать в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Материал Форма
образца образца
Объем
Масса Объемная масса
образца,
образца, г
материала
см3
Размеры образца, см
ширина длина диаметр высота
г/см3
Объемную массу материала определить по формуле
г/см3
г/см3.
2. Определение объемной массы образцов материалов неправильной формы.
Взвесить образец горной породы, а затем опустить его в сосуд с водой, определить
объем образца как разницу отметок уровня воды в сосуде до погружения и после
погружения образца. Результаты записать в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Материал
образца
Масса
образца,
г.
Объем воды в сосуде, см3
до
погружения
образца
после
погружения
образца
Объем
образца,
см3
Объемная масса
материала
г/см3
кг/м3
Объемную массу материала определить по формуле.
3. Определение насыпной объемной массы материалов (насыпной плотности).
Стандартную воронку заполнить материалом. В нижней части воронка имеет затвор.
Под воронкой установить заранее взвешенный сосуд. Открыв затвор, медленно заполнить
сосуд сыпучим материалом до образования пирамидки над ним. Затем пирамидку
осторожно срезать линейкой и взвесить сосуд с материалом. Результаты записать в табл.
1.3.
Таблица 1.3
Материал
Объем сосуда. см3
сосуда
250
Насыпная объемная
масса
Масса, г
сосуда с
материалом
материала
г/см3
кг/м3
Насыпную объемную массу материала рассчитать по формуле
Лабораторное занятие № 2
Исследование естественной каменной породы
Цель работы. Изучение строительных свойств горных пород, а также факторов,
влияющих на эти свойства.
Приборы и материалы: шкала твердости минералов, капельница с соляной кислотой,
набор минералов-эталонов, образцы минералов.
Ход работы
Ознакомление со свойствами минералов.
Результаты исследования записать в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Внешние Твердость
№
признаки по минераобраз(цвет, логической
ца
блеск)
шкале
Отношение
к соляной Структура
кислоте
Название минерала
Название
минерала
Предел
Объем,
прочности
масса
на сжатие
ВЫВОД:
1) по происхождению образец минерала № 1 относится к__________ группе.
№ 2 относится к____________ группе.
2) минералогический состав:
образец № 1;
образец № 2;
3) наличие пор:
образец № 1;
образец № 2;
4) применение в строительстве:
образец № 1;
образец № 2.
Лабораторное занятие Ms 3
Исследование качества кирпича
Цель работы. Углубление знаний о свойствах кирпича и ознакомление с методами
определения качества кирпича, определение марки глиняного кирпича.
Приборы и материалы: угольники стальные, линейки стальные, образцы кирпича,
прессы гидравлические 5 т, 50 т.
Ход работы
1. Оценка пригодности глиняного кирпича по внешним признакам:
а) измерить искривления (а) поверхностей и ребер (см. рисунок).
б) результаты измерений записать в табл. 3.1
Фактическое
значение
Показатель
Размеры кирпича, мм:
длина
ширина
толщина
Искривления поверхностей и ребер, мм:
по постели
положку
Количество сквозных трещин (на сторонах 250 х 65 мм) на всю толщину кирпича длиной до 40 мм включительно
Качество обжига
Таблица 3.!
Отклонение,
мм
По ГОСТ
530-54
250 120 65
45
I
в) на основании результатов измерений и сравнения их с требованиями ГОСТ оценить
пригодность глиняного кирпича.
Допускаемые отклонения размеров от размеров по ГОСТ не должны превышать по
длине ±5 мм, по ширине ± 4 мм, по толщине ± 3 мм.
2. Определение предела прочности при сжатии кирпича по формуле
Таблица 32
Показатель
№ образца
1
2
3
4
5
Размер постели образца, см:
длина
ширина
Площадь рабочей грани F, см2
Разрушающая нагрузка Р. кг
Предел прочности при сжатии σсж, кг/ см2
Предел прочности при сжатии σсж Па
Средний предел прочности для 5 образцов σсж, кг/ см2
Средний предел прочности для 5 образцов σсж, Па
3. Вычисление предела прочности при изгибе σизг, в кг/ см2 по формуле
где / — длина пролета между опорами, равная 20 см.
Таблица 3.3
Показатель
№ образца
1
Размеры поперечного сечения образца по середине пролета, см:
длина b
ширина h
Разрушающая нагрузка Р, кг
Предел прочности при изгибе σизг, - кг/ см2
2
3
4
5
Предел прочности при изгибе σизг, - Па
Средний предел прочности для 5 образцов, σизг, - кг/ см2
Средний предел прочности для 5 образцов, σизг, - Па
ВЫВОД.
Марку кирпича определяют по пределу прочности на сжатие и изгиб как среднее
арифметическое результатов испытания пяти образцов.
Применение в строительстве.
Лабораторное занятие № 4
Определение твердости стали
Цель работы. Изучение механических свойств стали и ознакомление с лабораторными
методами определения этих свойств.
Приборы и материалы: прибор Бринелля для определения твердости стали, лупа с
микроделениями для измерения отпечатка шарика при вдавливании, образцы стали.
Ход работы
Твердость стали определяют вдавливанием в металлический образец под определенной
нагрузкой стального шарика (метод Бринелля), алмазного конуса (метод Роквелла) или
алмазной пирамидки (метод Виккерса). Между твердостью и другими свойствами
(прочностью) существует определенная зависимость. Поэтому, определяя твердость,
можно быстро и без разрушения контролировать качество металла. При определении
твердости по методу Бринелля в поверхность образца вдавливают стальной шарик
(закаленный). После снятия нагрузки на поверхности остается сферический отпечаток.
Число твердости металла по Бринеллю рассчитывается по формуле (в кг/мм2).
Выражая поверхность отпечатка через диаметр шарика D и диаметр отпечатка d,
получаем формулу для определения числа твердости (в кг/мм2):
Связь между пределом прочности стали при растяжении (кг/мм2) и ее твердостью
выражается следующим образом:
σв = 0,36HB.
Результаты испытания записывают в следующей форме:
Таблица 4.1
Величина
Нагрузка Р, кг
Диаметр шарика D, мм
Диаметр отпечатка d, мм
Твердость стали НВ, кг/мм2
Предел прочности стали, определенный по ее твердости σв, кг/мм2
Предел прочности стали, σв, Н/ мм2
Значение
10
Лабораторное занятие № 5
Испытание строительной воздушной извести
Цель работы. Углубление знаний строительных свойств извести, изучение методов
лабораторного определения этих свойств.
Приборы и материалы: приборы для определения скорости гашения извести,
технические весы с разновесами, секундомер, известь негашеная, сито № 063, сушильный
шкаф, сито для просеивания извести.
Ход работы
1. Определение скорости гашения извести.
Установить скорость гашения извести посредством прибора и свести результаты в
таблицу.
Время от начала опыта, мин
Температура, °С
По данным таблицы построить график, откладывая по оси абсцисс время от начала
опыта, по оси ординат — температуру, и по максимуму найти скорость гашения извести.
t °С
t, мин(с)
ВЫВОД.
По скорости гашения известь относится к быстрогасящейся (медленногасящейся). Если
скорость гашения до 20 мин — известь быстрогасящаяся, если более 20 мин —
медленногасящаяся.
2. Определение содержания непогасившихся зерен в воздушной извести.
Определить содержание непогасившихся зерен извести, промывая струей воды
известковое тесто на сите № 063. Оставшиеся на сите зерна высушить до постоянной
массы при температуре 100-105 °С и взвесить.
Содержание непогасившихся зерен (в %) вычислить по формуле:
где А - содержание непогасившихся зерен, %;
σ — остаток на сите, г;
GT — навеска известкового теста массой 200 г;
W— содержание воды в навеске известкового теста, г.
ВЫВОД.
По содержанию А - непогасившихся зерен известь относится к_________ сорту.
Лабораторное занятие № 6
Испытание строительного гипса
Цель работы. Углубление знаний строительных свойств гипса и изучение методов
лабораторного определения этих свойств.
Приборы и материалы: прибор Вика для определения сроков схватывания гипса, весы
технические, чашка для приготовления гипсового теста, секундомер, гипс строительный,
сито № 02, сушильный шкаф.
Ход работы
1. Определение сроков схватывания гипсового теста.
Сроки схватывания гипсового теста определяют посредством прибора Вика. Сделать
эскиз прибора Вика в конце отчета.
№ замера
Время замера, мин
Глубина погружения
иглы, мм
Время с момента
затвердения, мин
За начало схватывания принимают время, прошедшее с момента затворения теста
водой, до того момента, когда игла начинает не доходить до дна, а за конец схватывания
— 1|ремя от начала затворения до момента, когда игла опустите» в тесто не более, чем на
0,5 мм.
ВЫВОД.
Начало схватывания через _____ мин ______ с. Конец схватывания
через____ мин___ с. Гипс относится к группе А, (Б, В), т.е. быстросхватывающийся
(нормальный, медленносхватывающийся).
2. Определение тонкости помола гипса.
Тонкость помола гипса определяется при помощи сита № 02 (размер 0,2 х 0,2 мм),
через которое просеивают пробу гипса (50 г), высушенную в течение 1 ч при t = 100-105
°С. Просеивание считается законченным, если в течение одной минуты через сито
проходит не более 0,1 г гипса. Остаток взвешивают с точностью до 0,1 г на сите и по
формуле определяют тонкость помола:
где Т — тонкость помола, %;
Р — масса остатка на сите, г;
50 — масса навески гипса, г.
ВЫВОД.
Если Т составляет не более 15 %, то гипс относится к 1 сорту, если Т - не более 30 %, то
гипс — II сорта. Исследуемый гипс ________ сорта.
Лабораторное занятие № 7
Определение физико-механических свойств цемента
Цель работы. Углубление знаний строительных свойств портландцемента, изучение
стандартных методов лабораторного определения этих свойств.
Приборы и материалы: объемомер, весы, вода, цемент, сосуд вместимостью 250 см',
сито № 008, стандартная воронка.
Ход работы
1. Определение истинной плотности цемента.
Объемомер заполняют водой до нижней нулевой черты. Отвешивают 50 г цемента.
Затем небольшими порциями всыпают часть цемента (чтобы в шейке объемомера не
образовались пробки). Остатки цемента взвешивают, определяют объем цемента, который
находится в объемомере.
Масса остатка
Масса
Масса
навески
порошка в
Материал
навески
порошка после объемомере
порошка, г
опыта, г
(m), г
Цемент
50
1
Таблица 7.1
Истинная
Объем поплотность
рошка (V). см3 цемента,
г/см3
Истинную плотность цемента р, г/ см3' рассчитывают по формуле:
2. Определение средней плотности цемента.
Стандартную воронку заполняют цементом. Воронка имеет в нижней части затвор. Под
воронку устанавливают сосуд (вместимостью 250 см"), который заранее взвешивают.
Открыв затвор, медленно заполняют сосуд до образования пирамидки над ним. Затем
пирамидку осторожно срезают линейкой и взвешивают сосуд с цементом.
Таблица 7.2
Материал
Цемент
Объем
сосуда
(V), с м3
250
Масса, г
сосуда с цемента
сосуда
цементом
(т)
Средняя плотность
г/см3
кг/ м3
Среднюю плотность (в г/с м3) вычисляют по формуле:
3. Определение тонкости помола цемента.
Отвешивают 50 г предварительно высушенного цемента, высыпают на сига № 008.
После просеивания взвешивают остаток на сите. Тонкость помола определяется
отношением массы остатка к первоначальной массе пробы с точностью до 0,1 %.
Результаты испытаний записывают в следующей форме:
Величина
Масса навески цемента, г
Масса остатка на сите, г
Тонкость помола, %
Значение
50
Остаток на сите не должен превышать 15 %.
4. Определение марки цемента.
Изготовленные образцы балочек размером 40 х 40 х 160 мм из цементного раствора
(1:3) выдерживают в течение 28 сут. Затем испытывают на гидравлическом прессе,
вычисляя прочность на изгиб (в кг/ см2) по формуле:
и предел прочности на сжатие (в кг/ см2) по формуле:
Полученные значения величин следует выразить в Н/м2 (1 Н/м2 = 1 Па)
σизг = ______
σсж = ______
Затем по таблицам определяют марку цемента (М-300,400, 500,600 и т.д.)
Лабораторное занятие № 8
Качественная оценка мелкого (крупного) наполнители для бетона
Цель работы. Познакомиться с методами определения свойств наполнителей бетона.
Приборы и материалы: стандартный набор сит, весы, совок, чашка, песок (гравий или
щебень).
Ход работы
1. Определение зернового состава песка (щебня).
Таблица 8.1
Размер отверстия сита.
мм
Масса частного остатка на
сите
г
%
Масса полного остатка
на сите, %
2,5
1,25
0,63
0,315
0,14
Прошло через сито 0,14
ВЫВОД.
Исследуемый песок (не) пригоден для приготовления бетонов и растворов.
2. Определение модуля крупности песка.
Модуль крупности песка равен частному от деления на 100 суммы полных остатков на
всех ситах, т.е.
ВЫВОД.
По крупности исследуемый песок относится к средним (мелким, крупным) пескам.
3. Определение степени загрязненности песка. Пробу песка массой I кг промывают так,
чтобы вода после промывки была чистая. Промытую часть песка высушивают и
взвешивают. Результаты записывают в табл. 8.2.
Таблица 8.2
Материал
Песок
Масса песка до промывки
q, г
1000
Масса песка
после промывки
q1, г
Степень
загрязненности
песка, %
Степень загрязненности песка определяется по формуле:
ВЫВОД.
Для приготовления бетонов (растворов) песок использовать можно (нельзя, его нужно
промыть).
Допустимый процент загрязнения (пылевидные, глинистые) определяется промывкой
водой:
для бетона —
3%;
для строительства автодорог — 5%;
для кладочных растворов —
10 %;
для штукатурных растворов — 15%.
Лабораторное занятие № 9
Расчет состава бетонной смеси
Цель работы. Рассчитать состав бетонной смеси (по массе и объему) при следующих
данных: Wгр, %
Величина
Значение
Марка бетона Rб
Подвижность бетонной смеси а, см
Марка цемента Rц, кг/см2
Наибольшая крупность гравия (щебня) К, мм
Средняя плотность цемента ρц г/см3
Насыпная плотность цемента ρоц, г/см3
Средняя плотность песка ρп, г/см3
Насыпная плотность песка ρоп, г/см3
Средняя плотность гравия ρгр, г/см3
(щебня) ρщ, г/см3
Насыпная плотность гравия ρогр, г/см3
(щебня) ρощ, г/см3
Пустотность П
Влажность песка Wп, %
Влажность гравия Wгр, %
(щебня) Wщ, %
Ход решения:
1. Определить цементно-водное отношение по формуле:
где А - коэффициент, учитывающий качество наполнителей.
2. По данной подвижности бетонной смеси и крупности гравия (щебня) по Таблице
найти расход воды. Для данных условий расход воды В = _________ л/м3.
3. Вычислить расход цемента (в кг/м3) по формуле:
2. Определить расход гравия (щебня) (в кг/ м3) по формуле:
3. Определить расход гравия (щебня) (в кг/м3) по формуле:
где α — коэффициент раздвижки зерен гравия (щебня) в зависимости от подвижности
бетонной смеси.
5. Определить расход песка (в кг/м3) по формуле:
6. Получается следующий ориентировочный номинальный состав (в кг) бетонной
смеси:
Ц=_______.
В = ________
Г(Щ) = ________
П =_______
Всего:_______ кг.
7. Пересчитать номинальный состав (в кг) бетонной смеси на полевой, учитывая
влажность заполнителей:
Ц = ______(так как он должен быть сухим);
B=B-[WnП+Wгр(щ)Г(Щ)];
П = П + Wn П;
Г(Щ) = Г(Щ)+ Wгр Г (Wщ Щ)
Всего:____кг.
8. Определить производственный состав бетонной смеси:
В = __________ .
Лабораторное занятие № 10
Расчет дозировки составляющих бетонной смеси на замес бетоносмесителя
(вместимость, л), м3
Исходные данные для расчета принимаются по данным лабораторного занятия № 8.
Ход решения:
1. Рассчитать коэффициент выхода бетона:
где насыпные плотности компонентов роц, роп, рогр, (рощ) — _______ кг/ м3.
2. Определить дозировку составляющих бетонной смеси (в кг) на один замес
бетоносмесителя с полезным объемом (или вместимостью) барабана V = _____ м3
Щ=(β-V/1000)Ц = ______ .
П=(β-V/1000)П = ______ .
В=(β-V/1000)В = ______ .
Г(Щ)=(β-V/1000)Г(Щ) = ______ .
3. Установить марки бетона.
Из приготовленных замесов изготавливают пробные образцы куба размером 150 х 150
х150 мм, которые испытывают на сжатие через 28 сут. на гидравлическом прессе. По
результатам испытаний уточняют водоцементное отношение, обеспечивающее получение
бетона заданной марки (М-200, -300, -400, -600).
Литература
1. Попов Л.Н. Строительные материалы и детали. М: Стройиздат, 1986.
2. Захаров Б.В., Коптяев П.С. Промышленные материалы на железнодорожном
транспорте. М.: Транспорт, 1986.
3. Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету «Строительные материалы и
детали». М.: Стройиздат, 1988.