Основные свойства строительных материалов

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Тюменская государственная архитектурно-строительная академия

Кафедра «Строительные материалы»

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА

СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Методические указания к выполнению лабораторных работ

по курсу «Материаловедение», «Дорожно-строительные материалы»

для всех специальностей

Тюмень 2004

Содержание

Общие положения

Структура лабораторной работы

Лабораторная работа №1. Определение средней плотности материала на образцах правильной геометрической формы

Лабораторная работа №2. Определение средней плотности материала на образцах неправильной геометрической формы

Лабораторная работа №3. Определение истинной плотности материала

Лабораторная работа №4. Определение насыпной плотности песка и щебня

Лабораторная работа №5. Определение пустотности сыпучих материалов

Лабораторная работа №6. Определение водопоглощения материалов

Лабораторная работа №7. Определение пористости материалов

Лабораторная работа №8. Определение влажности материалов

Лабораторная работа №9. Определение прочности при сжатии и коэффициента конструктивного качества материалов

Лабораторная работа №10. Определение коэффициента размягчения

Лабораторная работа №11. Определение предела прочности при изгибе

Лабораторная работа №12. Определение морозостойкости строительных материалов

Приложение 1

Литература

1. Общие положения

К выполнению лабораторной работы допускаются студенты, изучившие содержание работы по соответствующим методическим указаниям и представившие конспект отчета по работе с необходимыми лабораторными журналами. Конспект отчета составляется в соответствии со структурой лабораторной работы.

Структура лабораторной работы.

I. Наименование темы лабораторной работы.

II. Цель лабораторной работы.

III. Теоретическая часть.

IV. Материалы и оборудование, реактивы.

V. Методика выполнения работы.

VI. Лабораторный журнал.

VII. Расчетная часть.

VIII. Заключение.

Лабораторная работа №1 Определение средней плотности материала на образцах правильной геометрической формы

Цель работы: определение средней плотности материалов различного происхождения и структуры.

I. Теоретическая часть.

Плотность – это масса единицы объема материала.

Средняя плотность– это масса единицы объема в естественном состоянии (с порами и пустотами):

, (г/см³; кг/м³)

где - масса материала в естественном состоянии, г (кг);

- средняя плотность, г/см³ (кг/м³).

Относительная плотность – безразмерная величина, равная отношению средней плотности материала к плотности воды при 4 ⁰С, равной 1 г/см³ (1000 кг/м³):

,

где - относительная плотность;

- средняя плотность, г/см³ (кг/м³);

- плотность воды при 4 ⁰С, 1 г/см³ (1000 кг/м³).

Относительная плотность учитывается в некоторых эмпирических формулах.

II. Материалы и оборудование:

- образцы материалов (перечислить);

- весы технические с разновесами; весы торговые;

- штангенциркуль;

- линейка;

- сушильный шкаф.

III. Методика выполнения работы:

- высушить образец до постоянной массы;

- взвесить образец - , г, (с точностью до 0,1 г при массе до 500 г, до 1 г при массе более 500 г);

- измерить образец по основным размерам (не менее чем в 3-х точках каждого сечения) с точностью до 0,01 см;

- рассчитать объем образца, см³;

- вычислить плотность образца, г/см³ и кг/м³;

- записать результаты в лабораторный журнал.

IV. Лабораторный журнал:

№ п/п	Материал, форма образца		Масса, г	Размеры образца, см				Объем образца, см3	Плотность
	материал	форма		ширина	длина	высота	диаметр
			m		l	h	d	V	г/см3	кг/м3

V. Расчетная часть:

Объем куба: , см^3.

Объем призмы: , см³.

Объем цилиндра: , см³.

Средняя плотность: , г/см³.

VI. Заключение:

Полученный результат (не) лежит в пределах реальных значений

Лабораторная работа №2 Определение средней плотности материала на образцах неправильной геометрической формы

Среднюю плотность материала можно определить с помощью объемомера или методом гидростатического взвешивания.

Цель работы: определение средней плотности материала методом гидростатического взвешивания.

Теоретическая часть.

Объем образца неправильной геометрической формы определяют методом гидростатического взвешивания, который основан на действии закона Архимеда. В соответствии с этим законом на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме, занимаемом телом. Поэтому, объем образца определяют по объему вытесненной им жидкости.

I вариант.Для образцов, обладающих открытой пористостью.

I. Материалы и оборудование:

- образцы материала (наименование);

- весы технические с разновесами;

- приспособление для гидростатического взвешивания;

- песчаная баня;

- расплавленный парафин плотностью г/см³.

II. Методика выполнения работы:

- взвесить образец - , г;

- с помощью кисточки покрыть образец парафином для сохранения в его объеме открытых пор;

- взвесить покрытый парафином образец, предварительно охладив его до комнатной температуры - , г;

- провести гидростатическое взвешивание покрытого парафином образца - , г (рис. 1).

Рис.1. Весы для гидростатического взвешивания.

1- П-образная подставка; 2- образец материала; 3 – стакан с водой.

Взвешивание провести с точностью до 0,01 г.

- рассчитать по формуле среднюю плотность образца.

Опыт повторить трижды.

III. Лабораторный журнал:

№ п/п	Масса образца, г			Объем парафина , см3	Объем образца , см3	Средняя плотность
						г/см3	кг/м3
1
2
3

IV.Расчетная часть:

Конечный результат подсчитать как среднее арифметическое из трех определений.

II вариант. Для образцов плотной структуры.

I. Материалы и оборудование:

- образцы материала (наименование);

- весы технические с разновесами;

- приспособление для гидростатического взвешивания;

- песчаная баня;

- сосуд с водой.

II. Методика выполнения работы:

- взвесить образец - , г;

- поместить образец в сосуд с водой, выдержать в течение 2 ч до полного насыщения открытых пор и микротрещин водой. Уровень воды в сосуде должен быть на 20 мм выше поверхности материала;

- извлечь образец из воды, протереть мягкой влажной тканью;

- взвесить насыщенный водой образец на воздухе - , г;

- провести гидростатическое взвешивание образца - , г.

Взвешивание провести с точностью до 0,01 г.

- рассчитать среднюю плотность.

Опыт повторить трижды.

III. Лабораторный журнал: