Среднее значение физико-механических свойств

основных хвойных и лиственных пород (при влажности 12%)

Таблица 1

	Средняя	Предел прочности, МПа
Порода	плотность	Вдоль волокон при			Поперек волокон при
дерева	кг/м3	растяжении	сжатии	скалывании радиальном	сжатии радиальном	статическом изгибе
Сосна	500	100	48	7.5	3.6	85
Лиственница	660	125	62	11	4.6	105
Ель	450	120	44	6.8	3.3	80
Кедр	420	78	42	6.7	2.9	78
Пихта	370	70	40	6.5	3.1	70
Дуб	700	130	58	10	7.8	106
Бук	670	130	56	12	8.0	105
Береза	630	125	35	9.2	6.7	110
Осина	480	120	42	6.2	3.7	78

 

 

5.3 Предел прочности при сжатии поперёк волокон. Используют образцы древесины, сечением, как и в предыдущем опыте. Испытания производят до резкого увеличения деформации. Значение условного предела прочности вычисляют с точностью до 0,1МПа:

 

Rw = Р / b * l ,

где Р - нагрузка, соответствующая пределу прочности, Н;

  b и l - ширина и длинна образца, мм..

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Исследование керамических материалов.

 

1. Цель работы: углубить знания студентов о свойствах основных видов керамических материалов и познакомить с методами определения их качества.

 2. Теоретические обоснования. Керамические материалы благодаря высоким показателям физико-механических и декоративных свойств находят широкие применения, особенно для кладки стен, облицовки фасадов здания, отделки внутренних помещений. К кирпичу, как стеновому материалу предъявляются требования прочности и теплопроводности. Желательно чтобы он обладал наибольшей прочностью при возможно меньшем коэффициенте теплопроводности. Кроме того, он должен выдержать не менее 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии.

По показателям прочности кирпич разделяется на марки 300, 250, 200, 150, 125, 100 и 75. Марка определяется по величине предела прочности при сжатии и изгибе 5 образцов.

Установить теплопроводность кирпича путем определения коэффициента теплопроводности практически невозможно, поэтому пользуются косвенным показателем теплопроводности кирпича - величиной его водопоглощения. Чем выше водопоглощение, тем больше пористость и соответственно меньше коэффициент теплопроводности. Теплопроводность кирпича будет удовлетворительной, если водопоглощения не менее 8%.

Не зависимо от величины водопоглощения морозостойкость кирпича должна быть не менее Мрз15. Кирпич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда. Размер его: длина 250мм, ширина 120мм, толщина 65мм. По размерам и форме допускается отклонение: но длине ± 5 мм, по ширине ± 4мм, по толщине ± 3 мм, искривление граней и ребер кирпича по постели до 4мм и по ложку до 5мм. Допускается не больше одной сквозной трещины длиной до 30 мм.

 

3.Приборы и материалы.

3.1 Угольники.            3.2 Линейки.        3.3 Образцы кирпича.

3.4 Пресс гидравлический.    3.5 Молотки.

 

4. Программа работы.

4.1 Определение качества кирпича глиняного обыкновенного по внешним признакам.

4.2 Определение марки кирпича по пределу прочности на сжатие и изгиб.

4.3 Определение водопоглощения.

4.4 Определение морозостойкости.

5. Методика проведения работы.

5.1 Определение качества кирпича по внешним признакам. Кирпич глиняный обыкновенный представляет собой искусственный камень, изготовленный из глины, путем формования и обжига. Группа студентов разделяется на бригады так, чтобы общее число групп равнялось пяти.

Каждая бригада получает 1 экземпляр кирпича для внешнего осмотра, в процессе которого устанавливают качество обжига, наличие трещин, отбитость или притупленность ребер и углов. Признаками недожога служит более светлый цвет кирпича по сравнению с эталоном и глухой звук от удара молотком по кирпичу. Пережженный кирпич характеризуется оплавлением и, как правило, сильно искривлен.

После внешнего осмотра кирпич измеряют по длине, ширине и толщине, а также определяют искривление поверхностей ребер и длину трещин. Стандартные размеры кирпича 250 * 120 *65 мм. Этот стандарт распространяется на кирпич глиняный обыкновенный, сплошной и пустотелый пластического формования и полусухого прессования. Измерения производят при помощи угольника и линейки. Результаты испытания записывают в таблицу №1 по следующей форме:

 

 

       Таблица № 1

Показатель	Фактически	По ГОСТ	Отклонения (± мм)
Размеры кирпича в мм: длина ширина толщина		250 120 65
Искривление поверхностей и ребер в мм по постели по ложку		4 5
Кол-во сквозных трещин (на сторонах 250*65) на всю толщину кирпича длиной до 30мм		1
Притупленность ребер в мм		15
Кол-во притупленных ребер		2
Качество обжига

   

На основании измерений дают заключение о пригодности кирпича.

5.2 Определение марки кирпича. Каждая бригада получает по одному образцу кирпича для испытания его на сжатие и изгиб. 

   Марку кирпича определяют по пределу прочности на сжатие и изгиб как среднее арифметическое результатов испытания пяти образцов.

На доске в лаборатории чертится сводная таблица, куда заносятся результаты испытания всех бригад и затем на основании этой таблицы определяют марку кирпича.

 

 

      Таблица № 2

Показатель	№ бригады					Средний пяти образцов	Наименьший отдельного образца
	1	2	3	4	5
Предел прочности в кг/см2 на сжатие на изгиб Водопоглощения

 

Предел прочности на сжатие определяют следующим способом. Кирпич распиливают поперек на две равные половины, накладывают их постелями друг на друга (плоскостями распила в разные стороны) и скрепляют между собой слоем цементного теста, марки не более 300. Толщина слоя в пределах 5 мм. Для затвердевания цемента образцы выдерживают в течение 4 суток при комнатной температуре. Верхние и нижние грани образца, соприкасающиеся при испытании с плитами пресса, выравнивают слоем того же цементного теста толщиной не более 3 мм.

Бригады учащихся для испытаний получают уже готовые образцы. Перед испытанием измеряют рабочую поверхность граней образцов с точностью до 1 мм. Предел прочности вычисляют по формуле:

s = P / F , (кг/см²)

                          где P - разрушающая нагрузка; F - площадь грани образца.

 

Разрушающую нагрузку определяют путем снятия показаний прибора, находящегося на прессе и перемноженного на коэффициент пересчета.

Разрушающую нагрузку при изгибе определяют путем перемножения показания прибора на коэф. пересчета. Показания снимают в момент разрушения. Образец укладывают плашмя на две опоры в виде цилиндрических катков диаметром 20-30 мм. Расстояние между осями опор должно быть строго постоянным и равным 20 см. Изгибающую нагрузку прикладывают в середине между опорами; передача ее осуществляется также через цилиндрическую опору. Предел прочности при изгибе определяют по формуле:

s = 3* P * l /2 b h , (кг/см²)

где P - разрушающая нагрузка в кг; l - длина пролета между опорами в см.; b - ширина кирпича    

      h - высота (толщина) кирпича посередине пролетав см.

 

По результатам испытаний и в соответствии с требованиями ГОСТ530-71 определяют марку кирпича сравнивая с таблицей 3.

5.3 Определение водопоглощения. Образцы кирпича высушивают при температуре 110 градусов до постоянной массы. Высушенные образцы взвешивают с точностью до 1гр. Затем устанавливают на дно сосуда, тычком вниз и заполняют водой настолько, чтобы ее уровень соответствовал 1\3 высоты кирпича. В таком состоянии образцы выдерживают в течение 12 часов, после чего добавляют в сосуд воды до уровня, соответствующего 2\3 высоты кирпича и снова выдерживают в воде 12 часов. По истечении указанного времени сосуд наполняют водой до полного погружения образца и в таком состоянии выдерживают 24 часа, после чего вынимают, дают стечь воде, обтирают влажной тканью и взвешивают с точностью до 1 грамма. Водопоглощение кирпича вычисляют по формуле:

 

B = ( G - G ₁ ) / G ₁ * 100%,

 

где G - масса в насыщенном водой состоянии; G ₁- масса сухого образца.

 

Результаты измерений заносят в таблицу 2. В виду того, что весь подготовительный процесс занимает очень много времени, учащиеся получают образцы уже в насыщенном водой состоянии. Результаты взвешивания образцов в сухом состоянии сообщает преподаватель.

5.4  Морозостойкость кирпича. Насыщенные водой образцы замораживают при температуре -15°C и ниже, а затем дают им оттаять, погружая в воду с температурой +20°С. Каждая из операций длиться не менее 5 часов. Если ни на одном из 5 образцов после 15-ти кратного замораживания и оттаивания не будет обнаружено признаков разрушения (расслоение или раскрашивание ребер и углов), то такой кирпич признают выдержавшим испытания, т.е. он соответствует марке по морозостойкости М_рз15. Образцы подготавливают лаборанты.

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: