Харківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки icon

Харківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки




НазваХарківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки
Сторінка1/4
Дата20.08.2012
Розмір0.64 Mb.
ТипДокументи
  1   2   3   4


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА


М.П.Бурак, С.В.Шаповал


Методичні вказівки

до виконання лабораторних робіт «Фізико-механічні властивості природних будівельних матеріалів і цегли» з курсу «Будівельне матеріалознавство»

(для підготовки бакалаврів напрямку 0601 – «Будівництво»)


Харків – ХНАМГ – 2008

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт «Фізико-механічні властивості природних будівельних матеріалів і цегли» з курсу «Будівельне матеріалознавство» (для підготовки бакалаврів напрямку 0601 – «Будівництво»). Укл. Бурак М.П., Шаповал С.В. – Харків: ХНАМГ, 2008 – 43 с.


Укладачі: к.т.н., проф. М.П.Бурак, к.т.н., доц. С.В.Шаповал


Рецензент: д.т.н., проф. О.В.Кондращенко


Рекомендовано кафедрою технології будівельного виробництва та будівельних матеріалів, протокол № 1 від 01.09.07 р.





ЗМІСТ

Стор.

Загальні зауваження…………………………………………………. 4


Лабораторна робота №1. Визначення фізико-механічних


властивостей матеріалів……………………. 5


Лабораторна робота №2. Природні кам’яні матеріали…………….. 20


Лабораторна робота №3. Керамічні матеріали і вироби…………… 27


Лабораторна робота №4. Лісові матеріали…………………………. 32


Список літератури……………………………………………………. 42


^ Загальні зауваження

Ці методичні вказівки складені згідно з освітньо-професійною програмою вищої освіти з напрямку "Будівництво" і призначені для студентів будівельних, економічних і екологічних спеціальностей.

Лабораторні роботи "Визначення фізико-механічних властивостей матеріалів", "Природні кам'яні матеріали", "Керамічні матеріали і вироби", "Лісові матеріали" дозволяють студентам закріпити теоретичні знання і практично ознайомитися з природними матеріалами, методами визначення їх властивостей.

Перед виконанням робіт студент повинен ознайомитися з методикою визначення фізико-технічних властивостей та якості будівельних матеріалів, вивчити теоретичний матеріал за лекціями і підручником, відповісти на контрольні запитання, оформити лабораторний журнал.

Отримані результати під час виконання роботи заносять у відповідні таблиці.

Кожну роботу захищають у встановленому порядку.

^ Лабораторна роботи №1

Визначення фізико-механічних властивостей матеріалів

Основні групи властивостей будівельних матеріалів:

  1. фізичні (дійсна, середня, насипна щільність, пористість, питома
    поверхня тощо);

  2. відношення до дії води і морозу (водовбирання, вологість, водостійкість, водопроникність, вологовіддача, гігроскопічність, морозостійкість);

  3. теплові (теплопровідність, теплоємкість, вогнестійкість, вогнетривкість);

  4. механічні (міцність при стисканні, вигині, розтягненні, твердість, крихкість, стирання, пружність, пластичність, опір удару, зносостійкість, повзучість);

  5. спеціальні (хімічна (корозійна) і біологічна стійкість, газопаропроникливість, довговічність, адгезія, акустичні властивості);

  6. технологічні - характеризують придатність до механічної обробки (різання, свердлення, стругання, розпилювання).


Мета роботи - оволодіти методикою визначення основних фізико-механічних властивостей будівельних матеріалів і виробів.

^ 1. Фізичні властивості матеріалів

Щільністю ρ називається маса одиниці матеріалу. Щоб визначити щільність ρ (кг/м3; г/см3), треба знайти масу матеріалу т (кг; г) і його об'єм V3; см):

ρ = т/V. (1)

^ 1.1. Визначення дійсної щільності

Дійсною щільністю ρ називають щільність тієї речовини, з якої складається матеріал. Об'єм матеріалу визначають в абсолютно щільному стані (без пор і пустот Vа).

Дійсна щільність - фізична константа речовини.

Обладнання: технічні ваги, об'ємомір (колба Ле Шательє).



Рис. 1 – Прилад Ле Шательє

^ Методика визначення дійсної щільності

Матеріал треба отримати в абсолютно щільному стані. Для цього потрібно його тонко подрібнити, щоб кожна часточка не мала пор.

Прилад наповнюють водою або іншою рідиною, інертною до матеріалу, до нижньої позначки.

На технічних вагах відважують порошок матеріалу масою 70 г з похибкою не більше 0,01 г.

Порошок засипають у прилад невеликими порціями так, щоб рівень рідини піднявся до верхньої позначки. Таким чином визначають об'єм матеріалу, залишок порошку зважують.

Дійсну щільність матеріалу розраховують за формулою

ρ = ( т1 - т2 ) / Va , (2)

де т1 - наважка, г;

т2 - маса залишку матеріалу, г;

Vа - об'єм порошку, який засипали у прилад, см3.

Результати експерименту записують у табл.1.

Таблиця 1.



п/п

Найменування показників, одиниця виміру

Позначення показника

Значення




Матеріал







1

Наважка, г

m1




2

Маса порошку, який залишився, г

m2




3

Маса порошку, який висипали в об'ємомір, г

m= m1 –m2




4

Об'єм рідини, яку витіснив порошок, см3

Va




5

Щільність матеріалу, г/см3

ρ = ( т1 - т2 ) / Va




^ 1.2. Визначення середньої щільності зразків правильної форми

Середньою щільністю ρо матеріалу називають щільність, коли для розрахунку беруть його повний об'єм у природному стані Vпр, включаючи пори і пустоти.

Обладнання: ваги, гирі, лінійка.

Методика визначення середньої щільності

Метод визначення середньої щільності залежить від геометричної форми зразка матеріалу.

^ 1. Зразки матеріалу правильної герметичної форми
(куб, паралелепіпед, циліндр)


Зразок матеріалу зважують з похибкою не більше 0.1 г (при масі до 500 г) і не більше 1 г (при масі більше 500 г).

Об'єм зразка визначають, користуючись штангенциркулем або металічною лінійкою. Об'єм куба або паралелепіпеду розраховують за формулою V = аbс, де а, b, с - розміри граней.

Об'єм циліндра визначають за формулою

V = πd2H/4,

де π =3,14;

d , Н - відповідно діаметр і висота циліндра.

Результати досліду заносять у табл. 2.


Таблиця 2



п/п

Найменування показників, одиниця виміру

Позначення показника

Значення




Матеріал







1

Геометричні розміри, см

a ×b×h




2

Маса зразка, г

m




3

Об'єм зразка, см3

V




5

Середня щільність матеріалу, г/см3

ρо = т / V






^ 2. Зразки неправильної форми

Середню щільність таких зразків визначають методом гідростатичного зважування або за допомогою об'ємоміра.

Метод гідростатичного зважування заснований на використанні закону Архімеда: на тіло, занурене в рідину, діє витискуюча сила, що направлена вгору і значення її таке, як вага витиснутої рідини.

Зразок зважують, визначаючи його масу т, потім його насичують водою.

М'якою вологою тканиною витирають зразок і зважують на гідростатичних вагах (рис. 2).



Рис. 2. Гідростатичні ваги.

Після визначення маси насиченого водою зразка тнас (г) його занурюють у склянку 1 з водою і зважують зразок у воді твод (г).

Середню щільність матеріалу ρо (г/см2) розраховують за формулою

ρ 0 = [т/( тнас - твод)] ρ вод . (3)

Об'ємомір використовують при визначенні середньої щільності крупних
зразків (масою більше 500 г), Зразок зважують (т1), парафінують і знову
зважують (т2).

В об'ємомір (рис. 3) наливають воду до рівня зливної трубки 1. Під трубку ставлять попередньо зважену склянку (т3). Зразок на нитці занурюють в об'ємомір. Склянку з водою зважують (т4).



Рис. 3 – Об’ємомір


Маса води (г), витиснутої зразком 4 т3), дорівнює об'єму (см3) зразка з парафіном (Vо +n), тому що ρводи = 1 г/см3.

Об'єм парафіну визначають за формулою

Vо = 2- т1 ) / ρп ,

де ρп - щільність парафіну, ρп= 0,98 г/см3.

Щільність матеріалу розраховують за формулою

ρо1 / Vо = т1 / [(т43)/ ρводи - (т21) / ρп].


^ 1.3. Визначення насипної щільності сипких матеріалів

Насипна щільність ρнас – характеристика сипких матеріалів (цемент, пісок, щебінь), коли для розрахунків приймають увесь об'єм, включаючи пустоти між часточками.


^ Методика визначення насипної щільності матеріалів

Насипну щільність матеріалів визначають, вимірюючи їх об'єм мірним циліндричним посудом ємкістю від 1 до 50 л.

Дрібнозернисті матеріали насипають у мірний посуд ємкістю І л за допомогою стандартної воронки (рис. 4).



Рис. 4 – Стандартна воронка

1-корпус, 2-трубка, 3-засувка,

4- мірний циліндр

Під трубку встановлюють попередньо зважений циліндр. Циліндр заповнюють з надлишком, який зрізають лінійкою і зважують.

Об'єм циліндра V =1л =1000 см3 = 10-3 м3.

Насипну щільність знаходять за формулою

ρнас = ( т2 – т1 ) / V, (4)

де т1 - маса циліндра, г,

т2 - маса циліндра з матеріалом, г;

V - об'єм циліндра, см3.

Результати експерименту заносять у табл. 3.

Таблиця З





п/п

Найменування показників, одиниця виміру

Позначення показника

Значення




Матеріал







1

Об'єм циліндра, см3

V




2

Маса циліндра без матеріалу, г

m1




3

Маса циліндра з матеріалом, г

m2




4

Маса матеріалу, г

m= m2 –m1




5

Середня насипна щільність матеріалу, г/см3

ρнас = ( т2 – т1 ) / V






^ 1.4. Визначення пористості

Пористість - ступінь заповнення об'єму матеріалу порами

П = [(ρ - ρо) / ρ ]100. (5)

Результати експерименту заносять у табл. 4.

Таблиця 4



п/п

Найменування показників, одиниця виміру

Позначення показника

Значення




Матеріал







1

Дійсна щільність матеріалу, г/см3

ρ




2

Середня щільність матеріалу, г/см3

ρо




3

Пористість, %

П




^ 1.5. Визначення пустотності сипкого матеріалу

Пустотність - частина одиниці об'єму, що знаходиться між зернами сипкого матеріалу:

П = [(ρ – ρн) / ρ ]100. (6)


Результати експерименту заносять у табл. 5.


Таблиця 5



п/п

Найменування показників, одиниця виміру

Позначення показника

Значення




Матеріал







1

Дійсна щільність матеріалу, г/см3

ρ




2

Середня щільність сипкого матеріалу, г/см3

ρо




3

Пустотність, %

Пс






^ 1.6. Визначення вологості й водопоглинання


Вологість - вміст вологи в матеріалі в конкретний момент; відноситься до одиниці маси матеріалу в сухому стані. Вологість визначають за формулою

W = [(m1 – m2) / m2 ]100%, (7)

де m1 – маса матеріалу в природному стані, г,

т2 - маса висушеного матеріалу, г.

Водопоглинання - здатність матеріалу поглинати воду і утримувати її у своїх порах. Водопоглинання характеризується максимальною кількістю води, віднесеною до маси сухого зразка (водопоглинання за масою Wmп) або до його об'єму (об'ємне водопоглинання Wоп). Водопоглинання Wmп і Wvп (%) визначають за формулами

Wmп = [(mнас – mсух) / m2 ]100%, (8)


Wvп = [(mнас – mсух) / V·ρводи] 100, (9)

де mнас, mсух – маса матеріалу у насиченому водою і в сухому стані, г;

ρводи густина води, г/см3 ;

V - об’єм матеріалу в сухому стані, см3.


Методика визначення вологості матеріалу

Зразок матеріалу зважують і висушують при температурі 105... 110°С до постійної ваги.

Розраховують вологість зразка з похибкою не більше 0,1%. Випробують два або три зразки, результат приймають як середнє арифметичне отриманих даних.

^ Методика визначення водопоглинання матеріалу

Випробування проводять на двох або трьох зразках.

Зразки висушують до постійної маси і записують масу сухого зразка. Потім їх занурюють у воду так, щоб над ними був шар води не менше 2 і не більше 10 см, і витримують деякий час, рекомендований стандартами. Після насичення зразки виймають з води, витирають вологою тканиною і зважують Водопоглинання за масою і об'ємом розраховують за формулами (8), (9).

Результати експериментів заносять у табл. 6.

Таблиця 6



п/п

Найменування показників, одиниця виміру

Позначення показника

Значення




Матеріал







1

Об'єм зразка, см3

V




2

Маса сухого зразка, г

m1




3

Маса зразка, насиченого водою, г

m2




4

Вологість, %

W




5

Водопоглинання за масою, %

Wmп




6

Водопоглинання за об'ємом, %

Wvп



  1   2   3   4

Схожі:

Харківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства с. Л. Дмитрієв методичні вказівки до виконаня контрольньної роботи
Методичні вказівки до виконаня контрольньної роботи з дисципліни «Охорона праці» (для студентів заочної форми навчання напряму підготовки...
Харківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства с. Л. Дмитрієв методичні вказівки
Пожежна профілактика в будівництві” (для магістрів 5-го курсів денної форми навчання напряму підготовки 0921 060101) – «Будівництво»...
Харківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства с. Л. Дмитрієв методичні вказівки
Безпека на транспорті” (для студентів 2 курсу денної форми кваліфікаційного рівня бакалавр галузі знань 1702 “Цивільна безпека” напряму...
Харківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства с. Л. Дмитрієв методичні вказівки
Охорона праці ” (для бакалаврів 4-го курсів заочної форми навчання напряму підготовки 060101 – «Будівництво» спеціалізації “Охорона...
Харківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства с. Л. Дмитрієв методичні вказівки до проведення практичних занять
Безпека на транспорті” (для студентів 2 курсу денної форми кваліфікаційного рівня бакалавр галузі знань 1702 “Цивільна безпека” напряму...
Харківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства методичні вказівки
Методичні вказівки до виконання контрольної роботи з дисципліни ”Особливості економіки підприємств міського господарства” (для студентів...
Харківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства методичні вказівки

Харківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства о. О. Воронков, Т. Б. Воронкова
Харківська національна академія міського господарства, вул. Революції, 12, Харків, 61002 Електронна адреса: rectorat@ksame kharkov...
Харківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства писаревський Ілля Матвійович
...
Харківська національна академія міського господарства м. П. Бурак, С. В. Шаповал Методичні вказівки iconМетодичні вказівки
Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи