К выполнению лабораторных работ

Методические указания

К выполнению лабораторных работ

по дисциплине

«Материаловедение. Технология конструкционных материалов.»

для студентов специальностей

Промышленное и гражданское строительство»,

Городское строительство и хозяйство»

Теплогазоснабжение и вентиляция»

Экспертиза и управление недвижимости»

Направления 270100.62 «Строительство»

Часть 1

 

 

Ставрополь, 2012

Методические указания составлены в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальностям 270102.62 «Промышленное и гражданское строительство», 270105.62 «Городское строительство и хозяйство», 270109.62 «Теплогазоснабжение и вентиляция», 270115.62 «Экспертиза и управление недвижимостью», с требованиями государственного стандарта 550100 «Строительство» для направления 270100.62 «Строительство» и программами дисциплин.

В данном издании представлены методики определения основных свойств строительных материалов, испытаний керамических материалов, гидравлических вяжущих веществ, методы физико-механических испытаний металлов и сплавов.

 

 

Составители: Данильян Е. А., канд.техн. наук., доцент,

Рожков П. В., канд.техн. наук, доцент.

 

Рецензент: Скориков С. В., канд. техн. наук, доцент.

 

Основная задача лабораторного практикума «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» – дать студентам знания для правильной оценки свойств строительных материалов при выборе их для конструкций, работающих в различных сооружениях. В методических указаниях приведены основы строительного материаловедения (сырье, основы производства, виды, свойства, области применения). Дана взаимосвязь структуры, свойств, особенностей технологических процессов получения строительных материалов.

Лабораторный практикум состоит из двух частей и включает 10 лабораторных работ, рассчитанных на 2 часовое занятие, по определению основных свойств строительных материалов, испытаниям керамических изделий, гидравлических вяжущих, определению прочностных характеристик металлов и сплавов с учетом особенностей их строения и структуры. В данном издании материал изложен в следующей последовательности: теоретические сведения об изучаемом материале (не являются дубликатом лекционного материала); методика выполнения работы, форма записей и выводы. Результаты расчетов и испытаний, полученные каждым звеном, обобщаются в виде графика или таблицы, анализируются всей подгруппой и заносятся в письменные отчеты. Студенты защищают каждый отчет индивидуально. Методические указания предусматривают самостоятельное выполнение студентами лабораторных работ. В начале каждой работы проводится инструктаж студентов по технике безопасности. Лабораторные работы выполняются подгруппой, состоящей из 12 – 14 студентов, которая разбивается на звенья из 3 – 4 человек. Каждое звено получает отдельное задание, результаты выполнения которого анализируются всей подгруппой.

 

 

Лабораторная работа 1

Основные свойства строительных материалов.

Физические свойства (2 ч)

1 Цель и содержание

Определение структурных свойств строительных материалов: истинной плотности, средней плотности образцов правильной геометрической формы; определение пористости; насыпной плотности сыпучих материалов, определение гидрофизических свойств строительных материалов: определение водопоглощения, влажности, морозостойкости образцов бетона, кирпича керамического, цементно-песчаного раствора, древесины.

Теоретическое обоснование

Основные свойства строительных материалов (физические, тепловые и механические) характеризуют их физическое состояние и способность сопротивляться внешним воздействиям (влажностным, температурным, механическим). Чаще всего они определяют следующие свойства материалов:

1) структурные: плотность, среднюю и насыпную плотность, пористость, пустотность;

2) гидрофизические: водопоглощение, влажность, водостойкость и коэффициент размягчения, морозостойкость;

3) тепловые: теплопроводность, теплоемкость, огнеупорность, огнестойкость;

4) механические: прочность при сжатии, изгибе и растяжении, сопротивление истиранию, удару, износу [2].

Испытание каждого вида материалов необходимо выполнять в строгом соответствии с нормативными документами, в которых указаны основные требования к строительным материалам, методы определения их свойств, требования к отбору проб и образцов для испытаний, приборы для проведения испытаний, сроки и частота контрольных испытаний, методы оценки полученных результатов [1, 2].

Строительные материалы в процессе их эксплуатации и хранения могут поглощать влагу. При этом их свойства существенно изменяются. Так, при увлажнении материала повышается его теплопроводность, уменьшается прочность, нарушается внутренняя структура материала [1].

Водопоглощение – это способность материала впитывать и удерживать в себе воду. Объемное водопоглощение (W), характеризует степень заполнения объема материала водой. Водопоглощение показывает увеличение массы материала.

Влажность материала – это количество воды, содержащейся в его порах и наих поверхности. Выражается в процентах по отношению к массе.

Морозостойкость – это способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание в воздушной среде и оттаивание в воде без признаков разрушения. От морозостойкости материала в значительной мере зависит долговечность сооружений. Вода при замораживании, превращаясь в лед, увеличивается в объеме на 9%. При этом резко повышается давление на стенки пор, достигая в некоторых случаях сотен и даже тысяч ньютонов на квадратный сантиметр. В материале возникают большие напряжения, превышающие иногда предел прочности, которые приводят к разрушению материала [1].

Истинной плотности

Лабораторные технические весы, объемомер, эксикатор, ртутный лабораторный термометр с ценой деления не более 2^оС; шкаф сушильный, посуда лабораторная стеклянная и фарфоровая, сито с размером ячеек 0,2 мм.

3.2 Аппаратура, оборудование и материалы для определения средней плотности образцов правильной геометрической формы

Весы технические лабораторные, весы технические гиревые, штангенциркуль, линейка измерительная металлическая.

3.3 Аппаратура, оборудование и материалы для определения насыпной плотности сыпучих материалов

Стандартная воронка, весы технические лабораторные, весы технические гиревые, линейка металлическая.

3.4 Аппаратура, оборудование и материалы для определения

Водопоглощения

Сушильный шкаф, весы лабораторные технические, ванна с гидравлическим затвором, решетка, ваккуум-аппарат.

3.5 Аппаратура, оборудование и материалы для определения

Влажности

Весы технические лабораторные, шкаф сушильный.

3.6 Аппаратура, оборудование и материалы для определения

Морозостойкости

Аммиачная холодильная установка, камера с гидравлическим затвором, весы технические лабораторные, термометр ртутный со школой деления 1^оС.

Определение пористости

Пористость материала – это степень заполнения его объема порами, вычисляемая в процентах по формуле:

, (5)

где ρ – истинная плотность материала, г/см³;

ρ_о – средняя плотность материала, г/см³.

Определение водопоглощения

Для определения водопоглощения образцы высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при 115 °С. Затем охлаждают на воздухе до комнатной температуры и взвешивают на технических весах, определяя их массу. После этого образцы насыщают водой одним из нижеприведенных способов.

Водопоглощение по массе и объему вычисляют по формулам:

а) по массе (7)

б) по объему (8)

где m_сух, m_нас – масса соответственно сухого и насыщенного водой образца, г.

Метод насыщения при нормальных условиях

Образцы укладывают в один ряд на решетку в сосуд с водой так, чтобы слой воды над ними был не менее 2 см, и оставляют на 48 часов при комнатной температуре. По истечении двух суток образцы вынимают из воды, обтирают мягкой влажной тканью и взвешивают. Затем их снова погружают в воду на 2 часа, извлекают и взвешивают. И так до тех пор, пока образцы не будут иметь постоянную массу, что свидетельствует обих полном водонасыщении. Постоянной масса считается тогда, когда разность при двух последовательных взвешиваниях отличается не более чем на 1%.

Метод насыщения вакуумом

Высушенные до постоянной массы и взвешенные образцы помещают в сосуды вакуум-аппарата, наполненные дистиллированной водой. Включают вакуум-насос, доводят разрежение до 20 мм рт.ст. и поддерживают его в течение 3 часов, пока не прекратится выделение пузырьков воздуха из образцов. Выключают вакуум-насос и устанавливают в сосудах нормальное давление, при котором образцы оставляют в воде еще на 2 часа. Затем образцы вынимают, обтирают влажной тканью, взвешивают и вычисляют водопоглощение.

Метод насыщения кипячением

Высушенные до постоянной массы и взвешенные образцы помещают на решетку в сосуд с водой так, чтобы слой воды над ними был не менее 2 см, и нагревают воду до кипения. Кипение поддерживают в течение 4 часов, после чего воду охлаждают до комнатной температуры, образцы извлекают, обтирают влажной тканью и взвешивают. По формулам (7) и (8) вычисляют водопоглощение как среднее арифметическое трех испытаний для однородных материалов и пяти испытаний – для неоднородных. Результаты испытания заносят в таблицу 5.

Определение влажности

Массовая влажность (В_m) или объемная влажность (В_о) образца материала вычисляется по формуле:

(9)

где m₁ – масса образца влажного материала, г

m – масса образца сухого материала, г.

Для нахождения влажности образцы материала в естественном состоянии взвешивают, определяя m₁, а затем высушивают до постоянной массы при 115 °С, после чего снова взвешивают с точностью до 0,1 г, определяя m.

Определение морозостойкости

5.7.1 Метод попеременного замораживания и оттаивания

Испытания материалов на морозостойкость проводят методом попеременного замораживания и оттаивания образцов. Температура замораживания должна быть (-20± 2) °С. Оттаивание следует проводить в воде при температуре 15 – 20 °С. Для определения морозостойкости обычно применяют аммиачные холодильные установки.

Образцы-кубики или цилиндры размерами не менее 5 см (для однородных материалов 3 и неоднородных 5 штук) маркируют и с помощью лупы и стальной иглы проверяют, нет ли наих поверхности трещин, повреждений и т.д. Образцы насыщают водой до постоянной массы и взвешивают, затем помещают в холодильную камеру и выдерживают в ней при (-20 2)°С в течение 4 часов. По истечении этого времениих извлекают из холодильника и опускают для оттаивания в ванну с водой комнатной температуры на 4 часа. После оттаивания образцы осматривают для обнаружения повреждений. В случае появления трещин или отколов испытание прекращают. Если дефектов не наблюдается, испытание продолжают, вновь помещая образцы в холодильную камеру на 4 часа.

Последовательному замораживанию, оттаиванию и осмотру образцы подвергают столько раз, сколько предусмотрено нормативным документом для испытываемого материала.

После окончания испытаний образцы протирают влажной тканью и взвешивают. Потерю массы вычисляют по формуле, %:

, (10)

где m – масса образца, высушенного до испытания, г;

m₁ – то же, после испытания, г.

Материал считается выдержавшим испытание, если после установлен­ного нормативным документом числа циклов замораживания и оттаивания он не имеет видимых признаков разрушения и теряет не более 5 % массы. Этот метод требует специального оборудования и больших затрат времени. Если необходимо быстро оценить морозостойкость материала, применяют ускоренный метод, используя раствор сернокислого натрия.

Ускоренный метод

Подготовленные образцы сушат до постоянной массы, взвешивают, маркируют и на 20 часов погружают в насыщенный раствор сернокислого натрия при комнатной температуре. Затеми х помещают на 4 часа в сушильный шкаф, в котором поддерживается температура 115 °С. После этого образцы охлаждают до нормальной температуры, снова на 4 часа погружают в раствор сернокислого натрия и опять помещают в сушильный шкаф на 4 часа. Такое попеременное выдерживание образцов в растворе сернокислого натрия и высушивание повторяют 3, 5, 10 и 15 раз, что соответствует 15, 25, 50 – 100 и 150 – 300 циклам замораживания и оттаивания. Этот метод основан на том, что насыщенный раствор сернокислого калия проникая в поры материала при высушивании, переходит в пересыщенный и кристаллизуется, увеличиваясь в объеме. При этом возникают напряжения, значительно превышающие напряжения, вызываемые замерзающей водой. Поэтому 1 цикл ускоренных испытаний приравнивается к 5 – 20 циклам обычных [1,2].

6 Содержание отчета, форма и правила оформления

Список рекомендуемой литературы

1. Зубков В. А., Свиридов В. Н., Нагорняк И. А., Трескина Г. Е. Стандартизация и техническое нормирование, сертификация и испытание продукции в строительстве: Учебное пособие. М.: Издательство АСВ, 2003.– 224 с.

2. Попов К. Н., Каддо М. Б., Кульков О. В. Оценка качества строительных материалов / Под ред. К. Н. Попова. – М., Изд-во АСВ, 1999 – 220 с.

Лабораторная работа 2

Теоретическое обоснование

При определении механических свойств строительных материалов используют законы сопротивления материалов – науки о прочности и деформативности материалов и конструкций.

Прочность материалов – этоих способность сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих в результате приложения внешних нагрузок. Под действием нагрузок материалы в сооружениях испытывают различные внутренние напряжения: сжатия, растяжения, изгиба, среза, кручения. Чаще всего материалы работают на сжатие, изгиб и растяжение. В этом случае прочность материалов характеризуется пределом прочности – возникающим в материале напряжением, которое соответствует максимальной разрушающей нагрузке [1 – 4].

По лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе выполняется на листах форматом А 4. Структурно отчет должен строиться следующим образом:

– цель и содержание работы;

– методика и порядок выполнения работы;

– результаты испытаний;

–выводы.

Результаты испытаний оформляются в виде таблиц 7, 8.

Таблица 7 – Результаты определения прочности при сжатии

Материал	Разрушающая нагрузка, кг	Площадь приложения нагрузки, см^2	Предел прочности при сжатии, кг/см^2

 

Таблица 8 – Результаты определения предела прочности при изгибе

 

Материал	Размеры образца, см	Расстояние между опорами, см	Разрушающая нагрузка, кг	Предел прочности при изгибе, кг/см^2
высота	ширина

Вопросы для защиты работы

1. Каков принцип действия гидравлического пресса и как на нем определяют усилие, действующее на испытуемый образец?

2. Какие усилия испытывают материалы в строительных конструкциях?

3. Как влияет плотность материала на его прочностные характеристики?

4. Дайте определение прочности и предела прочности.

5. Какие конструкции испытывают усилие сжатия и усилие изгиба?

6. Назовите числовые значения и размерности прочности при сжатии и изгибе тяжелого и ячеистого бетона, керамического кирпича и древесины.

7. Какие формы образцов и схемы испытания используются для определения прочности материалов при сжатии и изгибе?

 

Защита лабораторной работы студентами производится с учетом лекционного материала в виде устного опроса.

Список рекомендуемой литературы

1. Рыбьев И.А. Основы строительного материаловедения в лекционном изложении: Учебное пособие. – М.: Астель: АСТ: Хранитель, 2006. – 604, [4] с.: ил.

2.Г. Г. Волокитин, Н. П. Горленко, В. В. Гузеев и др. Физико-химические основы строительного материаловедения: Учебное пособие. – М.: Изд-во АСВ, 2004. – 192 с.

3. Смирнов В.А. Материаловедение. Учебное пособие. М.: ИРПО, 2005.–170 с.

4. Материаловедение: Практикум/ В.И. Городниченко, Б.Ю. Давиденко, В.А. Исаев и др.; Под ред. С.В. Ржевской. – М.: Логос, 2007. – 272 с.

 

Лабораторная работа 3

Теоретическое обоснование

Керамические материалы для каменных и армокаменных конструкций (стен, фундаментов и т. д.) носят название кирпич и камни [1]. Для граней кирпича и камней приняты следующие названия: нижняя – постель, большая боковая – ложок, меньшая боковая – тычок.

Таблица 9 – Номинальные размеры различных видов кирпича и керамических камней

Вид изделий	Номинальные размеры, мм
Длина	ширина	Толщина
кирпич керамический
Одинарный
Утолщенный
Модульный одинарный
Модульный утолщенный
Утолщенный с горизонтальным расположением пустот
камень керамический
Обыкновенный
Модульный
Модульный укрупненный
Укрупненный
Укрупненный с горизонтальным расположением пустот

В зависимости от способа формования различают кирпич пластического формования и полусухого прессования. Первый получают из пластичной (с высоким содержанием влаги) глины. Перед обжигом сырец сушат, при этом размеры кирпича уменьшаются (на 5 – 10%) в результате усадки. Пластическим формованием получают как полнотелый, так и пустотелый кирпич. Пустоты образуются с помощью кернов, расположенных в выходной части формующей головки пресса. Различают следующие виды кирпича:

– полнотелый – кирпич без пустот или с технологическими пустотами, объем которых составляет не более 13% от объема кирпича. Полнотелыми изготавливаются только одинарный и утолщенный кирпичи;

– пустотелый – кирпич, объем пустот, у которого более 13% (обычно 25 –45%). Форма и размер пустот могут быть различными. Обычно для изделий с вертикальными пустотами нормируется толщина наружных стенок не более 12 мм, ширина щелевых пустот не более 16 мм, диаметр круглых пустот не более 20 мм;

– лицевой кирпич – используется при кладке стен одновременно как конструкционный, так и отделочный материал. Имеет улучшенные в эстетическом отношении грани, имеет те же размеры и физико-механические свойства, что и обыкновенный кирпич (ГОСТ 530-95) [1]. Его отличает большая точность размеров: допуски по длине ; по ширине ; по высоте .

Марка кирпича керамического устанавливается по результатам их испытания на прочность при сжатии и изгибе.

 

Таблица 11 –Требования ГОСТ 530-95 [2] для установления марки по прочности кирпича и керамических камней

Марка кирпича	Предел прочности, МПа
при сжатии	при изгибе
для всех видов изделий	для полнотелого кирпича пластического формования	для полнотелого кирпича полусухого прессования и пустотелого кирпича
средний из 5 образцов	минимальный	средний из 5 образцов	минимальный	средний из 5 образцов	минимальный
	30,0 25,0 20,0 17,5 15,0 10,0 7,5	25,0 20,0 17,5 15,0 12,5 7,5 5,0	4,4 3,9 3,4 3,1 2,5 2,2 1,8	2,2 2,0 1,7 1,5 1,4 1,2 0,9	3,4 2,9 2,5 2,3 1,9 1,6 1,4	1,7 1,5 1,3 1,1 0,9 0,8 0,7

Марка керамических изделий определяется по среднему значению прочности с учетом прочности наихудшего образца

Размера изделий

Штангенциркуль, линейка металлическая измерительная, угольник металлический.

3. 2 Аппаратура, оборудование и материалы для определения

водопоглощения

Сосуд с решеткой, электрошкаф сушильный, ванна с гидравлическим затвором.

3. 3 Аппаратура, оборудование и материалы для определения

Средней плотности

Электрошкаф сушильный, весы, линейка измерительная металлическая.

3. 4 Аппаратура, оборудование и материалы для определения

Марки кирпича

Пресс гидравлический, линейка измерительная металлическая, линейка поверочная, штангенциркуль, войлок технический толщиной 5 –10 мм, пластина резинотканевая толщиной 5 – 10 мм, песок кварцевый по, портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент марки 400, гипсовое вяжущее марки Г-16.

Испытание образцов на изгиб

Образец устанавливают на двух опорах пресса. Нагрузку прикладывают в середине пролета и равномерно распределяют по ширине образца согласно чертежу. Нагрузка на образец должна возрастать непрерывно со скоростью, обеспечивающей его разрушение через 20 – 60 секунд после начала испытаний.

Рисунок 7 – Схема испытания кирпича на изгиб.

Предел прочности при изгибе R_изг, МПа (кгс/ ), образца вычисляют по формуле (12). Предел прочности при изгибе образцов в партии вычисляют с точностью до 0,05 МПа (0,5 кг/см²) как среднее арифметическое значение результатов испытаний установленного числа образцов [9].

6 Содержание отчета, форма и правила оформления отчета

По лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе выполняется на листах форматом А 4. Структурно отчет должен строиться следующим образом:

– цель и содержание работы;

– методика и порядок выполнения работы;

– результаты испытаний;

–выводы.

Исходные данные и результаты определений средней плотности и водопоглощения кирпича заносят в таблицы форм 2, 5, 7 и 8.

Вопросы для защиты работы

1. Что является сырьем для производства керамических изделий?

2. В чем заключаются положительные и отрицательные стороны полусухого и пластического способа производства керамических изделий?

3. По каким показателям определяют марку керамических изделий?

4. Почему недопустимо испытывать кирпич на сжатие без специальной подготовки образца?

5. Как готовят образцы для испытания на сжатие?

Защита лабораторной работы студентами производится с учетом лекционного материала в виде устного опроса.

Список рекомендуемой литературы

1. ГОСТ 530-95. Кирпич и камни керамические. Технические условия.

2. ГОСТ 7025-91. Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости.

 

 

Лабораторная работа 4

Гидравлические вяжущие. Определение свойств

портландцемента (2 ч)

1 Цель и содержание

Изучение видов гидравлических вяжущих и определение физических свойств портландцемента: тонкости помола цемента; нормальной густоты, сроков схватывания, равномерности изменения объема цементного теста, определение механических свойств цемента.

Теоретическое обоснование

Вяжущие вещества, способные твердеть и сохранять свою прочность не только на воздухе, но и в воде называются гидравлическими. К ним относятся портландцемент и его разновидности, глиноземистый цемент, гидравлическая известь. При оценке качества гидравлических вяжущих определяют следующие технические показатели.

Прочность – основной показатель вяжущих веществ. Так как прочность вяжущих изменяется во времени, то их качество оценивается по прочности, достигнутой за определенное время твердения в условиях, установленных стандартом; этот показатель называется маркой вяжущего.

Сроки схватывания – характеризуют, сколько времени вяжущее тесто сохраняет пластичность. Схватыванием называют процесс потери пластичности вяжущим тестом: при этом оно становиться жестким и приобретает начальную прочность.

Тонкость помола – влияет на скорость твердения и прочность вяжущего: чем тоньше оно размолото, тем больше суммарная поверхность его частиц и тем активнее оно взаимодействует с водой, быстрее набирая прочность. Тонкий помол увеличивает пластичность вяжущего теста и соответственно бетонных и растворных смесей на его основе.

Нормальная густота – необходимое количество воды для получения теста стандартной консистенции [1 –4].

По лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе выполняется на листах форматом А 4. Структурно отчет должен строиться следующим образом:

– цель и содержание работы;

– методика и порядок выполнения работы;

– результаты испытаний;

–выводы.

Исходные данные и результаты определений средней плотности заносят в таблицы 12, 13, 14, 15, 16.

Таблица 12 – Результаты определения тонкости помола цемента

№ опыта	Масса пробы цемента, г	Масса остатка на сите, г	Тонкость помола цемента, %
проход через сито	остаток на сите

Таблица 13 – Результаты определения нормальной густоты цементного теста

№ опыта	Масса пробы цемента, г	Масса воды, г	Расстояние между концом пестика и пластинкой, мм	Нормальная густота теста, %

Таблица 14 – Результаты определения сроков схватывания цементного теста

№ опыта	Время затворения цемента водой, ч, мин	Наблюдения, мин	Глубина проникания иглы, мм	Сроки схватывания цементного теста, ч, мин
начало	конец

Таблица 15 – Результаты определения равномерности изменения объема цементного теста

№ опыта	Масса цемента, г	Масса воды, г	Испытание кипячением	Испытание в автоклаве
№ образцов	результат наблюдений	№ образцов	результат наблюдений

Вопросы для защиты работы

1. В каких условиях твердеют и набирают прочность гидравлические вяжущие вещества?

2. Как оценивают густоту и консистенцию цементного раствора?

3. Как влияет тонкость помола на свойства цемента?

Защита лабораторной работы студентами производится с учетом лекционного материала в виде устного опроса.

Список рекомендуемой литературы

1. ГОСТ 30515-97. Цементы. Общие технические условия.

2. ГОСТ 10178-85. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия.

3. ГОСТ 310.1-76. Цементы. Методы испытаний. Общие положения.

4. ГОСТ 310.2-76. Цементы. Методы определения тонкости помола.

5. ГОСТ 310.3-76. Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема.

 

 

Лабораторная работа 5

Теоретическое обоснование

Марка цемента – это предел прочности при сжатии половинок образцов-балочек размерами 4х4х16 см, изготовленных из цементно-песчаного раствора пластичной консистенции (В/Ц 0,40) состава 1:3, выдержанных в течение 28 суток в нормально-влажностных условиях.

Таблица 16 – Зависимость марок цементов от пределов прочности стандартных образцов [1]

Наименование цемента	Марка цемента	Предел прочности при изгибе, МПа (кг/см^2), в возрасте, сут.	Предел прочности при сжатии, МПа (кг/см^2), в возрасте, сут.
Портландцемент		–	4,4 (45)	–	28,4 (300)
Портландцемент с минеральными добавками		–	5,4 (55) 5,9 (60)	– –	39,2 (400) 49,0 (500)
Шлакопортландцемент		– –	6,1 (62) 6,4 (65)	– –	53,9 (550) 58,8 (600)
Быстротвердеющий портландцемент		3,9 (40) 4,4 (45)	5,4 (55) 5,9 (60)	24,5 (250) 27,5 (280)	39,2 (400) 49,0 (500)
Быстротвердеющий шлакопортландцемент		3,4 (35)	5,4 (55)	19,6 (200)	39,2 (400)

Для каждой марки портландцемента и его разновидностей, пределы прочности при изгибе и при сжатии образцов, твердевших в течение 28 суток (для быстротвердеющих также 3 суток), не должны быть ниже значений, указанных в таблице 16 [1, 10].

Аппаратура и материалы

Мешалка для перемешивания цементного раствора (рисунок 14), чаша и лопатка, встряхивающий столик и форма-конус (рисунок 15), штыковка (рисунок 16), формы для изготовления образцов-балочек (рисунок 17), насадка к формам (рисунок 18), вибрационная площадка, прибор для испытания на изгиб образцов-балочек, пресс для определения предела прочности при сжатии, пластинки для передачи нагрузки, пропарочная камера.

Рисунок 14 – Мешалка для перемешивания цементного раствора: 1 –основание; 2 – чаша; 3 – ось чаши; 4 – ось бегунка; 5 – бегунок.

Рисунок 15 – Встряхивающий столик и форма-конус: 1 – кулачок; 2 – диск; 3 – шток; 4 – станина; 5 – форма-конус с центрирующим устройством; 6 – насадка.

 

Рисунок 16 – Штыковка: 1 – стержень; 2 – рукоятка.

 

Рисунок 17 – Формы для изготовления образцов-балочек.

 

Рисунок 18 – Насадка к формам балочек.

Вопросы для защиты работы

1. Как определяют марку портландцемента?

2. Какое испытание образцов при определении марки цемента проводят раньше: на сжатие или изгиб? Почему?

3. Почему образцы для определения марки цемента хранят первые сутки на воздухе, а последующие 27 в воде?

4. Какие причины вызывают коррозию портландцемента?

5. Назовите область применения быстротвердеющего портландцемента.

Список рекомендуемой литературы

1. ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

2. ГОСТ 24640-91. Добавки для цементов. Классификация.

3. ГОСТ 6139-91. Песок стандартный для испытаний цемента.

 

 

 

Методические указания

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

по дисциплине

«Материаловедение. Технология конструкционных материалов.»

для студентов специальностей