Основные физико – механические свойства материалов

Решение:

m_сух=16,45гр

m_вл=18,25гр

 

 

Водонасыщение по объему (,%) равно отношению массы воды, поглощенной образцом при контакте его с водой под давлением, к объему образца (V):

 

  *100

Решение:

m_сух=16,45гр

m_вл=18,25гр

V_сух=8,4

 

 

Для определения водонасыщения образцы высушивают до постоянной массы, взвешивают, погружают в воду и помещают в вакуумный шкаф. По истечению времени, образцы вынимают из шкафа и снова взвешивают. Результаты испытаний образцов на водонасыщение по массе () и водонасыщение по объему () заносятся в таблицу (форма табл.1.3).

 

Форма таблицы 1.3

Результаты  оценки свойств материала по отношению  его к воде под давлением

Наименование материала	Масса образца, г		Объем образца, см3	Водонасыщение,%
	сухого	Насыщенного водой под давлением		По массе	По объему
Кубик из цементно-песчаного раствора	16,45	18,25	8,4	10,94	21,42

 

Определение водостойкости

Водостойкость материалов оценивают по коэффициенту размягчения (Кр), который определяют как отношение предела прочности при сжатии образцов, испытанных в насыщенном водой состоянии ( 
к пределу прочности образцов в сухом состоянии ():

 

Строительные  материалы относятся к водостойким, если коэффициент размягчения

 

Решение для влажного образца:

Цена делений-5000/300=16,7

Р_вл- 16,7×17=283,9Н(кгс);

S - 4(см²);

R_сж - предел прочности при сжатии, МПа (кгс/см2).

 

Решение для сухого образца:

Цена делений-5000/300=16,7

Р_сух- 16,7×46=768,2Н(кгс);

S - 4(см²);

R_сж - предел прочности при сжатии, МПа (кгс/см2).

 

 

 

Строительные материалы  относятся к водостойким, если коэффициент  размягчения 

 

(материал не  водостойкий)

2. Механические свойства 

Прочностью называют свойство материала  сопротивляться разрушению под давлением  внутренних напряжений, возникающих  от внешних нагрузок.

Строительные конструкции  и изделия при эксплуатации испытывают различные напряжения – сжатие, растяжение, изгиб, срез, удар.

Природные каменные материалы, бетон, кирпич и другие чаше всего  работают на сжатие или на растяжение, однако при растяжении они выдерживают  нагрузку в 5...50 раз меньшую, чем при сжатии.

Некоторые строительные материалы, например древесина, сталь, пластмассы, хорошо выдерживают как сжимающие, так и растягивающие напряжения.

Прочность строительных материалов характеризуется пределом прочности, т. е. напряжением в материале, соответствующим нагрузке, при которой происходит разрушение образца.

2.1. Предел прочности при сжатии

Предел прочности  при сжатии (Рсж) определяется по формуле

 

 

где Р - разрушающая нагрузка, Н(кг/с);

S - площадь поперечного сечения образца, мм² (см²);

R_сж - предел прочности при сжатии, МПа (кгс/см2).

Решение для влажного образца:

Цена делений-5000/300=16,7

Р_вл- 16,7×17=283,9Н(кгс);

S - 4(см²);

R_сж - предел прочности при сжатии, МПа (кгс/см2).

 

 

Решение для сухого образца:

Цена делений-5000/300=16,7

Р_сух- 16,7×46=768,2Н(кгс);

S - 4(см²);

R_сж - предел прочности при сжатии, МПа (кгс/см2).

 

 

 

Для определения предела  прочности при сжатии влажный и сухой образцы материала подвергают действию сжимающих внешних сил и доводят до разрушения. Испытание проводят на гидравлическом прессе, но вначале образец обмеряют с точностью до 1мм. Во время испытания необходимо зафиксировать момент разрушения образца. При этом стрелка манометра пресса укажет на значение разрушающей нагрузки (Р, кг/с).

Каждый материал испытывают не менее чем на трех образцах. За окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов испытаний трех образцов.

Испытуемые образцы должны быть правильной геометрической формы (куб, цилиндр, параллелепипед). Форма  и размеры образцов различных  строительных материалов должны соответствовать  требованиям ГОСТа для каждого  вида материала.

2.2. Предел прочности при изгибе

Для определения предела  прочности при изгибе образцы материала подвергают действию сгибающих внешних сил и доводят до разрушения. Испытание проводят на изгибочной машине МИ-100. Во время испытания необходимо зафиксировать момент разрушения образца. При этом стрелка манометра пресса укажет на значение предела прочности.

Определяется  по формуле:

 

Решение:

R1=8,41МПа

R2=10,33МПа

 

 

 

 

 

 

2.3. Сопротивление удару

Сопротивление удару характеризует способность материала противостоять ударным воздействиям. На сопротивление удару испытывают те каменные материалы, которые в процессе эксплуатации подвергаются динамическим нагрузкам (материалы для полов и дорожных покрытий).

Испытание на удар обычно проводят на копрах. Груз, падающий с различных  высот, ударяет по образцу. Суммарная  работа нескольких сбрасываний А, Дж, затраченная на разрушение образца и отнесенная к объему материала V, см3, характеризует сопротивление материала удару, Дж/см3.

Показателем сопротивления  образца удару служит порядковый номер удара, при котором образец  разрушился. Прочность приударе вычисляется как среднее арифметическое результатов испытаний по формуле

 

 

где m - масса молота, кг;

h - высота падения  груза на образец (соответствует порядковому номеру удара), см;

V - объем образца, см3.

Решение:

R_1уд=2уд

R_2уд=5уд

R_{ср уд}==3уд

2.4. Коэффициент конструктивного  качества

Для оценки технической эффективности строительных материалов применяют показатель коэффициента конструктивного качества (К.К.К.), определяемого отношением предела прочности при сжатии (Rсж, МПа) к величине средней плотности (r_ср, кг/м3):

 

 

Решение:

 

 

 

Лучшие конструкционные материалы имеют высокую прочность при низкой средней плотности. В частности, применение легких и прочных материалов с относительно высоким К.К.К. облегчает устройство фундаментов и оснований зданий. Кроме того, К.К.К. косвенно характеризует материалоемкость строительной продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод:

В данном случае опыт показал что у нас не водостойкий цементно- песчаный раствор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

Строительные материалы: Методические указания к лабораторным работам  И.А Макарова,  А.В Косых.БрГТУ2003г

Учебное пособие: Искусственные и  природные строительные материалы  и изделия А.В Косых, Н.А Лохова, И.А Макарова. БрГТУ 2005г