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].