Механические свойства см. Физико-химические, химические и технологические свойства см.

Механические свойства - характеризуют способность материала сопротивляться всем видам внешних воздействий. Это прочность, твердость, пластичность, упругость, трещиноватость, истираемость, сопотивление удару.

Прочность - определяется как способность сопротивляться внутренним напряжениям.

Предел прочности - напряжение, соответствующее нагрузке, при которойпроисходит разрушение образца.

Твердость - способность сопротивляться проникновению в материал другого более твердого тела.

Истираемость - свойство материала уменьшаться в объеме и массе под действием истирающих нагрузок.

 

10. Лабораторные методы определения характеристик плотности см. Методы отбора проб.

Существует большое кол-во разнообразных методов определения плотности твердых тел и жидкостей. Все эти методы могут быть объеденены в рядгрупп в зависимости от методики измерений или способов определения объема пробы.

Весовые методы являются наиболее распространенными и одними из самых точных. В них не только массу пробы, но и объем находят с помощью взвешивания. Различают весовые методы способами определения объема пробы.

Объем образца определяют, например, потерей веса тела при взвешиванииего в жидкости в соответствии с законом Архимеда.

Другим широко применяемым методом является пикнометрический. Объем образца определяется массой вытесненной им жидкости при постоянном объеме пикнометра. Взвешивание только жидкости в калиброванном пикнометре позволяет узнать и ее плотность.

К весовым методам относят также ареометрический способ определенияплотности с помощью ареометров постоянного объема.

Объемные методы основаны на вытеснении объема путем линейных обмеров тела правильной формы или с помощью разнообразных по конструкциигазовых и жидкостных объемометров. Эти приборы по изменению давления газа или объема жидкости позволяет определить плотность пористых тели порошкообразных веществ, что с помощью других методов не всегда возможно.

Разновидностью объемных методов является способ вычисления объема столба жидкости, вытесненной погруженным в нее телом. В этих случаях жидкость помещают в бюретку небольшого внутреннего сечения, а затем в жидкость погружают взвешенные образцы материала и находят приращениестолба жидкости.

Иммерсионные методы основаны на подборе тяжелой жидкости с плотностью, равной плотности материала. При достижении равновесия материала в жидкости задача сводится к определению плотности жидкости любым из известных способов.

 

11. Водопоглощение - способность материала впитывать и удерживать воду. Определяют водопоглощение по разности массы образца материала в насыщ. водой и абс. сухом состояниях и выражают в процентах от массы сух. материала или от объема образца.

-по массе

-по объему

Где m и m1 – массы сухого и насыщ. водой материала, v0-объем материала в ест. состоянии.

.

Насыщение строит. Материалов водой снижает прочность, увелич. Ср. плотность и теплопроводность, у нек-х материалов увелич. объём (древесина, глина),снижает стойкость к действию агрессив.сред.

Определение водопоглощения.

Пробу керамзита (3дм3) сушат при t=105-110 C до пост.массы. Для отделения мелких частиц керамзит встряхивают в течении 2-3 мин на сите с отверстиями 5 мм и делят на две части. Каждую часть взвешивают на технич.весах. Результаты в таблицу.

Подготовленные сухие пробы укладывают в два контейнера, закрывают крышками, опускают в воду так, чтобы над верхом материала был слой не менее 20 см и встряхивают для удаления пузырьков. Через 1 ч контейнеры извлекают из воды и в течении 10 мин дают излишку стечь. Затем взвешивают. Массы обеих проб керамзита и ср.плотность керамзита записывают в таблицу. По формуле вычисляют Wm каждой пробы. Потом Wv. За окончат. Значение Wm и Wv принимают ср.арифметич.двух проб.

Номер испытания	Масса пробы, г		Средняя плотность материала p, г/см3	Водопоглощение
	Сухой m	Насыщ. водой m1		По массе		По объему Wv
				Навески W’m	Среднее Wm
1
2

 

Влажность – характеризуется кол-вом воды, к-е содержится в порах и адсорбирует на пов-ти материала.

 Где m1 – масса материала в ест. Состоянии, m2 – масса материала в абс.сух.состоянии,mc-масса сосуда для взвешивания.

Для определения влажности образца материала любой формы в кол-ве не менее 2-х взвешивают при комнатной t в предварит.взвеш.сосуде и определяют m1. Затем высушивают в сушильном шкафу при t=105-110 С и определяют m2. Результаты в таблицу. считают влажность, принимая её как ср.арифметич из двух вычислений по формуле.

Номер испытания	Масса емкости, г			Влажность пробы материала, %
	Без материала mc	с влажной пробой m1	С сухой пробой m2
1
2

 

Определение осн.мех.св-в

Прочность-способность материала сопротивляться вн.напряжениям, возникающим в рез-те действия внеш.сил. Напряжение при разруш-и образца-предел прочности(арии сжатии, изгибе, растяжении и кручении)

Прочность при сжатии определяют на гидравлич.испытат.прессах.

Образец измеряют штангенциркулем, проверяют параллельность граней, перпендикулярность их. Определяют площадь попер.сечения. После этого образец устанавливают на нижнюю опорную плиту пресса. Опускают траверсу до полного соприкосновения верхней плиты с верхней гранью образца. Перекрывают вентиль на трубке (цилиндр-маслянный бак). Включают насос и следят за показаниями силоизмерителя. Нагрузку постепенно увеличивают до момента разрушения, фиксируя это значение. Сразу после этого насос отключают, открывают вентиль для слива масла в масляный бак.

Предел прочности при изгибе определяют на тех же прессах с применением спец.приспособлений. К нижней опорной плите крепят 2 катка, а к верхней – нож изгиба. Предел прочности при изгибе определяют по формуле:

, где р-разрушающая нагрузка, l-пролет между опорами, b и h-ширина и высота попер.сечения балки.

Предел прочности при изгибе вычисляют как ср.арифметич.результатов испытаний 3-х измерений.

Прочность при растяжении. Измеряют ширину и толщину образца, далее закрепляют образец в зажимы разрывной машины. Равномерно нагружают. Определяют макс нагрузку.

, где р-разруш.нагрузка, F0-первонач.площ.попер.сечения образца. Предел прочности при растяжении вычисляют как ср.арифметич.результатов испытаний 3-х измерений.

Определение твердости по Бринеллю. Основан на вдавливании с определенной силой стального шарика в испытуемый материал и вычислении числа твердости по глубине вдавливания.

Образец кладут на рабоч.стол твердомера. Грузом сообщают давление шарику. Включают устройство, плавно высвобождая рычаг и доводя нагрузку на шарик до макс.величины в течении 30 с, а через 60 с записывают показания стрелки индикат.прибора. При этом шарик вдавливается в поверхностный слой образца. Находят величину погружения, далее снимают груз с рычага и устанавливают образец на опоре таким образом, чтобы расстояние было не менее 7.5 мм от первонач.вдавливания шарика. Повторяют опыт снова.

Число твердости по Бринеллю определяют по формуле:

, где Р-нагрузка на шарик, D-диаметр шарика, h – глубина отпечатка шарика. Испытанию подвергается 5 образцов(на каждом по 2 определения). Конечное значение определяют как ср.арифметическое.

Истираемость-свойство материала уменьшаться в объеме под действием истирающих усилий.

Образец высушивают в сушил.шкафу(105-110 С) до пост.массы. Измеряют его линейные размеры и площадь, которая будет подвергнута истиранию.

Образец устанавливают в обойму у края чугунного диска. Образец прижимается к поверхности круга с определенной силой. Круг приводят во вращение (33 об/мин). Во время вращения под образец подсыпают истирающий порошок. Испытание заканчивается после 1000 оборотов, после чего взвешивается образец. Истираемость определяют по формуле

, где m,m1 –массы образца до и после истирания, F-площадь истирания.

Испытание проводят 2-3 раза. За окончательный результат берется среднее арифметическое.

13) При испытании скальных пород и природных каменных материалов определяют следующие физич.свойства: истинную и среднюю плотность, пористость, водопоглощение, влажность и морозостойкость.

14) Природным каменным материалом называют строительные материалы, получаемые из горных пород с помощью механической обработки (дробления, раскалывания, распиливания, шлифования, полирования м др.).

Естественный (природный) камень — древнейший строительный материал. В настоящее время в строительстве применяют бутовый камень, булыжник, щебень и тесаный (пиленый) камень.

Прир.камень широко применяется в строит-ве, так как распространены в природе повсеместно и имеют различ.физико-мех.свойства.

К искусственным каменным материалам относятся глиняный кирпич, кровельная черепица, облицовочные плитки и другие изделия. Сырьем для их изготовления служит глина.

Минералы – природные хим.соединения или хим.элементы. Они обр-ся в определенных физико-хим.усл-ях и обладают стабильным хим.составом и физ.свойствами.

Горная порода – природное соединение одного или нескольких минералов, обр-ся в рез-те проявления различ.геологич.процессов в недрах Земли и на её пов-ти. Т.о., веществ.состав земной коры можно представить как иерархию: хим.элемент->минерал->ГП.

Тестура-пространственное размещение и взаимное расположение частиц и их агрегатов.

 

15) Классификация г.п. по генезису (по происхождению).

1) магматические 2) осадочные 3) метаморфические

Магматические и метаморфические г.п. слагают около 90% объема земной коры, однако, на современной поверхности материков области их распространения невелики. 10% на долю осадочных пород.

16) Магматические г.п. – образуются в результате твердения (застывания) магмы (каменного расплава, находящегося в недрах земли) в земной коре или на поверхности.

Образуются в результате вулканической деятельности вулканов.

Магматические г.п. делятся на 2 группы:

а) интрузивные (глубинные) – гранит

б) эффузивные (излившиеся) – базальт

По химическому составу а) и б) могут быть одинаковы.

Свойства глубинных г.п.: 1) плотная (поликристаллическая, зернистая) структура, характеризует ярко выраженными полностью сформированными кристаллами. 2) малая пористость 3) высокая средняя плотность (2,6-3,2 г/см3) 4) прочность на сжатие (150-350МПа) 5) высокая морозостойкость 6) малое водопоглощение 7) высокая теплопроводн.

Эффузивные г.п. образуются на пов-ти земли при отсутствии давления и быстром охлаждении магмы. Если породы остывали тонким слоем, то верхние слои лавы становятся пористыми.

Обломочные г.п. вулканического происхождения – образуются в результате выпадения и быстрого охлаждения магмы на земной поверхности.

Вулканические пеплы – порошкообразные частицы вулканических пород выпадающих при извержении вулканов.

Вулканические пемзы – рыхлое, пористое вулканическое стекло, образовавшееся при быстром выделении газов или быстром затвердевании.

Вулканические туфы – пористые породы, возникающие в результате уплотнения вулканического пепла. Наиболее сильно называются торосами.

 

17) Осадочные г.п. – образовавшиеся из продуктов разрушения всех остальных г.п., из остатков организмов и продуктов их жизнедеятельности, в результате осаждения, накопления и уплотнения вещества на поверхности земной коры. 

3 группы осадочных г.п. по происхождению:

1) хемогенные (хим. происхождения) – отложения в осадок нерастворимых соединений, образовавшиеся в водах морей и озер (морская глина, известняк, гипс)

2) биогенные (органич. происхождения) – продукты вымирания и осаждения объектов биосферы (растительность и животные) – мел, орг. глины, известняк.

3) обломочные (мех. происхождения) – образов. в результате мех. разрушения любых г.п. под действием перепада температур, теплоты, солнца, ветра (глины, пески, суглинки).

4) смеш. происхождения (био+хемо). например доломит.

Рыхлые г.п. – пески, глины, гравий, щебень.

Песок – рыхлая смесь зерен различных пород крупностью 0,14-5 мм.

Щебень – зерна угловатой формы с рваными краями (5-70мм).

Гравий – зерна окатанной формы (5-70)мм.

Песчаник – г.п. состоящая из сцементированных зерен кварца.

Конгломерат – г.п., состоящая из сцементированных зерен гравия.

Брекчия – г.п., состоящая из зерен щебня.

 

18) Метаморфические г.п. – г.п., которые образуются путем преобразования первичных г.п., под действием высоких температур, давления и химически активных веществ в растворах и газах.

гранит  p,t гнейс. Гнейсы – г.п. аналоги гранита по минералогическому составу, но имеют сланцевую структуру.

При видоизменении рыхлые породы чаще всего переходят в более плотные.

Магматические породы ухудшают свои свойства (т.к. кристаллы соединяются без цементирующего вещества).

Метаморфические г.п. часто имеют сланцеватую структуру.

 

19) По применению в строительстве: 1)прямое использование 2)использование в промышленности СМ – изменение строения, состава и свойств г.п.

По способу получения: 1) материалы применяемые в строительстве в первоначальном виде 2) материалы прошедшие мех. обработку в карьерах или на заводах.

Полезные ископаемые – г.п. пригодные для изготовления каменных материалов.

Горные работы – работы связанные с добычей полезных ископаемых.

Карьеры – разрабатываемые открытым способом месторождения полезных ископаемых.

 

20) Бутовый камень – крупные куски г.п. неправильной формы (15..50 см). Рваный бут получают взрывчатым способом, постелистый бут и плетняк добывают из слоистых пород при помощи ударных механизмов и клиньев.

Валунный камень – крупные обломочные г.п. ледникового происхождения от 20 см до 10 м в диаметре с хорошо окатанной поверхностью (получение щебня и булыжного камня).

Булыжный камень – зерна г.п. размерами от 5 до 15 см. Должны быть износостойкими, прочными, морозостойкими и т.д.

Для защиты природных каменных материалов (ПКМ) от атмосферного воздействия могут покрываться спец. составами.

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: