Масса единицы объема материала в естественном состоянии. Основные свойства строительных материалов

05.05.2019

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

масса пробы

объем порошка

масса порошка

в объемомере

Истинная плотность

2. Определение средней плотности материалов

2.1. Образец материала правильной формы

Материалы: бетонный (или растворный) образец-куб; куб из дерева с 1 ребром 4...5 см; образец пенопласта в форме параллелепипеда массой 10...30 г.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, линейки измерительные, штангенциркуль.

Ход работы

1. Образцы-кубы бетона (раствора), дерева и пенопласта измерить линейкой с погрешностью 1 мм или штангенциркулем с погрешностью 0,1 мм. Каждую грань образца кубической или близкой к ней формы измеряют в трех местах (а1, а2, а3, b1, b2, b3, h1, h2, h3) по ширине и высоте, как показано на рис. 1.2.а, и за окончательный результат принимают среднее арифметическое трех измерений каждой грани. На каждой из параллельных плоскостей образца цилиндрической формы проводят два взаимно перпендикулярных диаметра (d1, d2, d3, d4), затем измеряют их; кроме этого, измеряют диаметры средней части цилиндра (ds, db) в середине его высоты (рис. 1.2., б ). За окончательный результат принимают среднее арифметическое шести измерений диаметра.

Высоту цилиндра определяют в четырех местах (h1, h2, h3, h4) и за окончательный результат принимают среднее арифметическое четырех измерений.

Образцы любой формы со стороной размером до 100 мм измеряют с точностью до 0,1 мм, размером 100 мм и более – с точностью до 1 мм.

2. Определить массу m бетона, раствора, дерева и пенопласта. Образцы массой менее 500 г взвешивают с точностью до 0,01 г, а массой 500 г и более с точностью до 1 г.

Полученные данные занести в лабораторный журнал.

Рис. 1.2. Схема измерения объема образца

а – кубической формы; б – цилиндрической формы

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

материал	размеры образца, см	Истинная плотность
	D

2.2. Образец неправильной формы

Материалы: кусок кирпича неправильной формы массой 50...70 г; расплавленный парафин, плотностью rп=0,93 г/см3.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические с приспособлением для гидростатического взвешивания, кисточка.

Ход работы

1. взвесить образец – m, г;

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

3. взвесить покрытый парафином образец, предварительно охладив его до комнатной температуры – m1, г;

4. провести гидростатическое взвешивание покрытого парафином образца m2, г (рис. 1.3.).

Взвешивание провести с точностью до 0,01 г.

Опыт повторить трижды.

Все результаты занести в лабораторный журнал.

Рис. 1.3. Взвешивание образца на гидростатических весах

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

масса образца, г	парафина	плотность
	m2

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Определение объема образца методом гидростатического взвешивания производится на основании закона Архимеда: «На погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме этого тела».

Значит масса образца, взвешенного в воде, будет легче массы образца, взвешенного на воздухе, на выталкивающую силу

А=(m1–m2)g, Н

А – сила Архимеда;

g – ускорение свободного падения, м/сек2.

Vо. п.*rв= m1–m2 Þ Vо. п.= , но Vо. п.=V+Vп Þ

Þ V= Vо. п.– Vп=

Лабораторная работа №2

1. Определение насыпной плотности материалов

Материалы: кварцевый песок.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, стандартная воронка, линейка, мерный цилиндр емкостью 1 л.

Ход работы

1. взвесить мерный цилиндр – m1 г;

2. в стандартную воронку, установленную на поддон, засыпать песок при закрытом затворе (рис. 1.4.);

3. одним приемом, открыв затвор, заполнить песком мерный цилиндр до образования конуса над его краями;

4. удалить избыток песка, проводя линейкой по верхней части образующей цилиндра;

5. взвесить мерный цилиндр, заполненный песком – m2 г.

Взвешивание произвести с точностью до 1 г.

Опыт повторить трижды.

Рис. 1.4. Стандартная воронка

1 – корпус; 2 – трубка; 3 – задвижка; 4 – мерный цилиндр

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

	материал	мерный цилиндр	цилиндра с песком,	масса песка,	насыпная плотность
объем,	масса

За окончательный результат принять среднее значение 3-х опытов.

2. Пустотность

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Пустотность – это доля межзерновых пустот в насыпном объеме материала.

Расчетная формула:

, где

Пу – пустотность, доли или %;

Vпуст – объем пустот в насыпном объеме материала, см3;

V – объем материала, см3.

Пустотность выражается и в %:

Пустотность – важнейшая характеристика правильности подбора зернового состава заполнителей для бетона, от которых зависит расход вяжущего (цемента, битума и др.). На практике пустотность лежит в пределах 26,5…47,6%.

2.1. Определение пустотности сыпучих материалов

Цель работы: определить пустотность песка и щебня. Установить зависимость пустотности от величины зерен сыпучего материала. Оценить правильность полученных результатов.

Материалы: кварцевый песок, фракция (0,63 – 0,315) – 2 л; щебень гранитный, фракция (10-5) – 10 л.

Приборы и приспособления: мерные цилиндры емкостью 1 л и 5 л; стандартная воронка; линейка; торговые весы; поддон.

Ход работы

1. определить насыпную плотность песка в соответствии с предыдущей частью работы;

2. взвесить пустой цилиндр, емкостью 5 л – m1, г;

3. засыпать щебень в цилиндр совком с высоты 10 см до образования конуса над краями, поставив его предварительно на поддон;

4. излишек щебня срезать линейкой вровень с краями;

5. взвесить цилиндр, заполненный щебнем – m2, г.

Взвешивать с точностью до 1 г. Среднюю плотность кварцевого песка и гранитного щебня взять из табл.1 приложения.

Определение повторить трижды.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

материал	цилиндра,	цилин-дра,	материала,	насыпная плотность,	плотность	пустотность

За окончательный результат принять среднее значение пустотности их трех определений.

Лабораторная работа №3

Пористость и водопоглащение строительных материалов

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Пористость и водопоглащение материалов тесно связаны друг с другом. С увеличением пористости увеличивается и водопоглощение. Поэтому эти свойства удобно рассматривать параллельно.

Пористость – это доля заполнения материала порами.

Общая пористость (или просто пористость):

где Vпор – объем пор в материале.

Пористость выражается и в процентах:

От величины пористости и ее характера зависят важнейшие характеристики материала: плотность, прочность, теплопроводность, долговечность и др.

Пористость в материале характеризуется как открытыми, так и закрытыми порами.

Открытые поры увеличивают водопоглащение и водопроницаемость материала и ухудшают его морозостойкость.

Увеличение закрытой пористости за счет открытой увеличивает долговечность материала, снижает его теплопроводность.

Водопоглощение – свойство материала поглощать и удерживать воду.

Количественные характеристики этого свойства:

Массовое водопоглощение – это отношение массы поглощенной материалом воды при определенных ГОСТом условиях к массе сухого материала в %:

Объемное водопоглощение – это отношение массы поглощенной материалом воды при определенных ГОСТом условиях к объему материала в сухом состоянии в %:

bm – массовое водопоглощение;

bV – объемное водопоглощение;

mн – масса материала насыщенного водой при стандартных условиях, г;

m – масса воздушно-сухого материала, г;

V – объем воздушно-сухого материала, см3.

Соотношение между массовым и объемным водопоглощением:

Объемное водопоглощение численно равно открытой пористости:

Определив водопоглощение по объему и пористость материала, можно легко вычислить закрытую пористость:

Пзакр=(П–Поткр)%

Коэффициент насыщения пор водой – отношение водопоглощения по объему к пористости:

Он изменяется от 0 (все поры в материале замкнуты) до 1 (все поры открыты).

Чем больше Кн, тем выше доля открытых пор относительно замкнутых.

Цель работы: определение пористости, водопоглощения и коэффициента насыщения пор водой на примере керамического кирпича. Оценка правильности полученных результатов.

Материалы: керамические кирпичи.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, штангенциркуль, линейка, ванна с водой.

Ход работы

1. высушить кирпичи (3 шт) до постоянной массы при температуре 105-110°С (разность результатов 2-х последовательных взвешиваний не более 0,2%). Взвешивание произвести после полного остывания кирпичей – m, г;

2. измерить геометрические размеры кирпичей с точностью до 0,1 мм;

3. произвести насыщение кирпичей водой при температуре воды 15-20°С, в течение 48 часов, при уровне воды на 2-10 см выше верха края кирпичей;

4. обтерев кирпичи влажной тканью, немедленно взвесить их – mн, г.

Взвешивать с точностью до 1 г.

Значение истинной плотности керамического кирпича взять из работы №1.

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЖУРНАЛЫ

ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ

	масса кирпича,	геометрические размеры кирпича,	водопоглощение
массовое	объемное
	ного водой

ПОРИСТОСТЬ

	плотность	пористость	коэф. насыщения пор водой
	открытая	закрытая Пзак=По-Поткр, %
истинная

За конечный результат принять среднее значение из 3-х определений.

Лабораторная работа №4

Определение влажности строительных материалов

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Влажность – есть отношение массы воды, содержащейся в данный момент в материале, к его массе в сухом состоянии, в %.

Расчетная формула:

mвл – масса влажного материала, г;

m – масса сухого материала, г.

Цель работы: определение влажности песка. Оценка правильности полученного результата.

Материалы: кварцевый песок.

Приборы и приспособления: бюксы, сушильный шкаф, эксикатор, технические весы.

Ход работы

1. взвесить бюкс – m1, г;

2. взвесить бюкс с влажным песком – m2, г;

3. поместить бюкс с песком в сушильный шкаф, время сушки зависит от массы навески материала;

4. охладить бюкс с песком в эксикаторе и взвесить – m3, г;

5. сушку производить до постоянного веса.

За конечный результат принять среднее арифметическое из 3-х параллельных определений, при условии, что относительное отклонение отдельного результата от среднего значения не превышает 5%.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

масса бюкса,

масса бюкса

с сухими песком, г

влажность

значение

влажности

Подсчет отклонения отдельного результата от среднего значения.

Расчетная часть:

влажность	Отклонения отдельного результата
	абсолютное	относительное

ВЫВОД.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Перечислите свойства материалов, характеризующие особенности физического состояния строительных материалов.

2. Сравните массовое и объемное водопоглощение для испытуемых материалов. Какая величина – или больше для сравниваемых материалов? Ответ мотивируйте.

3. Как связана прочность материала с водопоглощением, с пористостью?

4. Если в материале снизить водопоглощение, то как это скажется на средней плотности материала, на истинной плотности, на коэффициенте теплопроводности?

5. Как измениться коэффициент теплопроводности, если морозостойкость материала увеличилась?

6. Назовите величину средней и истинной плотности для бетона, для керамического кирпича, для древесины и для любого полимерного материала.

7. От чего могут разрушаться материалы наружных конструкций зданий и сооружений в зимний период?

8. От каких параметров зависит морозостойкость конструкционных материалов?

9. Как связана величина теплопроводности с пористостью в строительных материалах?

10. В бетоне путем определенных операций уменьшена средняя плотность. Как это скажется на прочности материала и его долговечности?

11. Приведите примеры материалов, характеризующихся высокой огнестойкостью, огнеупорностью.

12. Какова размерность коэффициента теплопроводности, морозо-стойкости?

13. Перечислите показатели, определяющие механические свойства материалов.

14. Какие виды прочности характеризуют бетон, древесину? В каких единицах измеряется прочность?

15. Приведите примеры материалов, у которых высокие деформативные свойства. Какими параметрами оцениваются деформативные свойства материалов?

16. Что такое истираемость? Приведите примеры материалов с высокой и низкой истираемостью.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1.

Истинная и средняя плотности некоторых строительных материалов

Материал

Истинная плотность, кг/м3

Средняя плотность, кг/м3

Известняки:

ракушечники

Туф вулканический

Кирпич керамический:

обыкновенный

пустотелый

пористый

Древесина сосны

Пенопласты

Сталь строительная

особотяжелый

облегченный

особолегкий

Гипс и гипсовые изделия

силикатный

шлаковый

трепельный

Минеральная вата

Пенобетон и газобетон

Пеносиликат

Пеностекло

Растворы:

известковые

известково-цементные

цементные

Шлакобетон

гранулированный

топливный

Фибролит:

магнезиальный

цементный

Таблица 2.

Пористость и водопоглощение керамического кирпича

Вид керамического

Средняя плотность,

Пористость, %

Водопоглощение, %

Обыкновенный

Условно эффективный

Эффективный

Физические свойства определяются параметрами физического состояния материалов под воздействием внешней среды и условий их работы (действие воды, высоких и низких температур и т. п.).

Истинная плотность - величина, определяемая отношением массы однородного материала т (кг) к занимаемому им объему в абсолютно плотном состоянии, т. е. без пор и пустот

Размерность истинной плотности - кг/м3 или г/см3. Истинная плотность каждого материала - постоянная физическая характеристика, которая не может быть изменена без изменения его химического состава или молекулярной структуры.

Так, истинная плотность неорганических материалов, природных и искусственных камней, состоящих в основном из оксидов кремния, алюминия и кальция, составляет 2400...3100 кг/м3, органических материалов, состоящих в основном из углерода, кислорода и водорода, - 800... 1400, древесины, состоящей в основном из целлюлозы, - 1550 кг/м3. Истинная плотность металлов колеблется в широком диапазоне: алюминия - 2700 кг/м3, стали - 7850, свинца - 11300 кг/м3.

В строительных конструкциях материал находится в естественном состоянии, т. е. занимаемый им объем обязательно включает в себя и поры. В этом случае для характеристики физического состояния материала используется понятие средней плотности.

Средняя плотность - величина, определяемая отношением массы однородного материала т (кг) к занимаемому им объему в естественном состоянии Fe (м3)

Средняя плотность - важная физическая характеристика материала, изменяющаяся в зависимости от его структуры и влажности в широких пределах: от 5 (пористая пластмасса) до 7850 кг/м3 (сталь). Средняя плотность оказывает существенное влияние на механическую прочность, водопоглощение, теплопроводность и другие свойства материалов.

Степень заполнения объема материала порами. Пористость - величина относительная, выражается в процентах или долях объема материала.

Пористость строительных материалов колеблется в пределах от 0 (сталь, стекло) до 90...98 % (пенопласт)

Пористость материала характеризуют не только с количественной стороны, но и по характеру пор: замкнутые и открытые, мелкие (размером в сотые и тысячные доли миллиметра) и крупные (от десятых долей миллиметра до 2...5 мм). По характеру пор оценивают способность материала поглощать воду. Так, полистирольный пенопласт, пористость которого достигает 95 %, имеет замкнутые поры и практически не поглощает воду. В то же время керамический кирпич, имеющий пористость в три раза меньшую (т. е. около 30 %), благодаря открытому характеру пор (большинство пор представляют собой сообщающиеся капилляры) активно поглощает воду.

Величина пористости в значительной мере влияет на прочность материала. Строительный материал тем слабее сопротивляется механическим нагрузкам, тепловым, усадочным и другим усилиям, чем больше пор в его объеме. Опытные данные показывают, что при увеличении пористости от 0 до 20 % прочность снижается почти линейно.

Величина прочности также зависит от размеров пор. Она возрастает с их уменьшением. Прочность мелкопористых материалов, а также материалов с закрытой пористостью выше, чем прочность крупнопористых и с открытой пористостью.

Для сыпучих материалов (цемент, песок, гравий, щебень) рассчитывают насыпную плотность.

Насыпная плотность - величина, определяемая отношением массы материала т (Kr) K занимаемому им объему в рыхлом состоянии VH (м)

Величина Va включает в себя объем всех частиц сыпучего материала и объем пространств между частицами, называемых пустотами. Если для зернистого материала известны насыпная плотность рн и средняя плотность зерен рс, то можно рассчитать его пустотность а - относительную характеристику, выражаемую в долях единицы или в процентах

По физическому смыслу понятия пористость и пустотность аналогичны. При изготовлении бетона стремятся использовать сыпучие заполнители - песок, щебень или гравий с минимальной пустотностью. В этом случае для заполнения пустот потребуется меньше цемента и бетон будет дешевле.

Очень часто в процессе эксплуатации строительные материалы и конструкции подвергаются воздействию воды, и свойства материалов изменяются. Количественно оценить свойства материала в этом случае позволяют следующие понятия.

Водопоглощение материалов, зависящее от характера пористости, может изменяться в широких пределах. Значения WM составляют для гранита 0,02...0,7 %, тяжелого бетона - 2...4, кирпича 8...20, легких теплоизоляционных материалов с открытой пористостью - 100 % и более. Водопоглощение по объему WQ не превышает пористости, так как объем впитанной материалом воды не может быть больше объема пор.

Величины W0 и WM характеризуют предельный случай, когда материал более не в состоянии впитывать влагу. В реальных конструкциях материал может содержать некоторое количество влаги, полученной при кратковременном увлажнении капельножидкой водой либо в результате конденсации в порах водяных паров из воздуха. В этом случае состояние материала характеризуют влажностью.

Влажность - отношение массы воды, находящейся в данный момент в материале тв, к массе (реже - к объему) материала в сухом состоянии

Влажность может изменяться от нуля, когда материал сухой, до величины WM, соответствующей максимальному водосодержанию. Увлажнение приводит к изменению многих свойств материала: повышается масса строительной конструкции, возрастает теплопроводность; под влиянием расклинивающего действия воды уменьшается прочность материала.

Для многих строительных материалов влажность нормирована. Так, влажность молотого мела - 2 %, стеновых материалов -5...7, воздушно-сухой древесины- 12...18 %.

Водостойкость - свойство материала сохранять прочность при насыщении его водой. Критерием водостойкости строительных материалов служит коэффициент размягчения - отношение прочности при сжатии материала, насыщенного водой, RB к прочности при сжатии сухого материала

Материалы, у которых коэффициент размягчения больше 0,75, называют водостойкими.

Водонепроницаемость - свойство материала сопротивляться проникновению в него воды под давлением. Это свойство особенно важно для бетона, воспринимающего напор воды (трубы, резервуары, плотины). Водонепроницаемость бетона оценивают маркой по W (W-2...W-8), обозначающей максимальное одностороннее гидростатическое давление, при котором стандартный образец не пропускает воду. Для гидроизоляционных материалов водонепроницаемость характеризуется временем, по истечении которого появляется просачивание воды под определенным давлением через образец материала (мастика, гидроизол).

Гигроскопичность - свойство капиллярно-пористого материала поглощать влагу из воздуха. С увеличением относительной влажности воздуха и снижением температуры гигроскопичность повышается.

Гигроскопичность отрицательно сказывается на свойствах строительных материалов. Так, цемент при хранении под влиянием влаги воздуха гидратируется и комкуется, при этом снижается его марка. Весьма гигроскопична древесина, от влаги она разбухает, коробится и трескается.

За характеристику гигроскопичности принята величина отношения массы поглощенной влаги при относительной влажности воздуха 100 % и температуре +20 °С к массе сухого материала.

Морозостойкость - свойство материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное число циклов попеременного замораживания и оттаивания без видимых признаков разрушения и значительного снижения прочности и массы. Морозостойкость - одно из основных свойств, характеризующих долговечность строительных материалов в конструкциях и сооружениях. Как известно, вода, находящаяся в порах материала, при переходе в лед увеличивается в объеме примерно на 9... 10 % и вызывает растягивающие напряжения. Ритмично чередующаяся кристаллизация льда в порах с последующим оттаиванием приводит к дополнительным внутренним напряжениям. Могут возникнуть микро- и макротрещины с возможным разрушением структуры и снижением прочности.

Для испытания на морозостойкость стандартные образцы материалов или целые мелкоштучные изделия (например, кирпич) вначале насыщают водой, а затем замораживают при температуре минус 15...20 °С. Затем образцы извлекают из морозильной камеры и оттаивают в воде комнатной температуры. Такое замораживание и оттаивание составляет один цикл. Марка по морозостойкости (F10, F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300 для каменных материалов) характеризуется числом циклов замораживания и оттаивания, которое выдержал материал, при допустимом снижении прочности или уменьшении массы образцов.

Высокой морозостойкостью обладают плотные материалы, которые имеют малую пористость и закрытые поры. Материалы пористые с открытыми порами и соответственно большим во до-поглощением часто оказываются неморозостойкими.

При воздействии статических или циклических тепловых факторов материал характеризуется теплофизическими свойствами. Они важны для теплоизоляционных и жаростойких материалов, материалов ограждающих конструкций и изделий, твердеющих при тепловой обработке. К ним относятся теплоемкость, теплопроводность, тепловое расширение, огнестойкость и огнеупорность.

Теплоемкость - свойство материала поглощать при нагревании и отдавать при охлаждении определенное количество теплоты. Теплоемкость - мера энергии, необходимой для повышения температуры материала.

Теплоемкость, отнесенную к единице массы, называют удельной теплоемкостью С и измеряют в Дж/(кг °С). Удельная теплоемкость - это количество теплоты, необходимой для нагревания 1 кг материала на 1 °С. У органических материалов теплоемкость обычно выше, чем у неорганических, Дж/(кг °С): древесины - 2,38.. .2,72; стали - 0,46; воды - 4,187. Наибольшую теплоемкость имеет вода, поэтому с повышением влажности материалов их теплоемкость возрастает. Численные характеристики теплоемкости используют при расчете теплоустойчивости ограждающих конструкций. Кроме того, значения С надо знать для расчета затрат на топливо и энергию на обогрев материалов и конструкций при зимних работах

Теплопроводность - свойство материала передавать через свою толщу тепловой поток, возникающий вследствие разности температур на противоположных поверхностях Это свойство имеет важное значение для строительных материалов, применяемых при устройстве ограждающих конструкций (стен, покрытий и перекрытий), и материалов, предназначенных для тепловой изоляции. Теплопроводность материала зависит от его строения, химического состава, пористости и характера пор, а также влажности и температуры, при которой происходит передача теплоты.

Теплопроводность характеризуют коэффициентом теплопроводности, указывающим, какое количество теплоты в Дж способен пропустить материал через 1 м2 поверхности при толщине материала 1 м и разности температур на противоположных поверхностях 1 °С в течение 1 ч. Коэффициент теплопроводности, Вт/(м *°С), равен: для воздуха - 0,023; для воды - 0,59; для льда - 2,3; для керамического кирпича - 0,82. Воздушные поры в материале резко снижают его теплопроводность, а увлажнение водой сильно повышает ее, так как коэффициент теплопроводности воды в 25 раз выше, чем у воздуха.

С ростом температуры теплопроводность большинства строительных материалов увеличивается, что объясняется повышением кинетической энергии молекул, слагающих вещество материала

Тепловое расширение - свойство материала изменять размеры при нагреве и охлаждении. Для численной характеристики такого явления используют температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), который показывает, на какую долю первоначальной длины расширяется материал при повышении температуры на 1 °С.

Значения ТКЛР составляют, °С~1: для бетона (10... 12) - 10 6, стали 10 10~6, древесины вдоль волокон - (3...5) 10 6. ТКЛР полимерных строительных материалов в 10...20 раз больше.

Вследствие термических и усадочных деформаций в сооружениях большой протяженности могут образоваться недопустимые по условиям эксплуатации перекосы, трещины или разрывы. Чтобы этого не произошло, устраивают температурно-усадочные (деформационные) швы, которые как бы разрезают сооружение. Расстояние между швами назначают с учетом термического расширения материалов.

Огнестойкость - свойство материала выдерживать без разрушения воздействие высоких температур, пламени и воды в условиях пожара. Материал в таких условиях либо сгорает, либо растрескивается, сильно деформируется, разрушается от потери прочности. По огнестойкости различают материалы несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Несгораемые материалы в условиях высоких температур не подвержены воспламенению, тлению или обугливанию Это кирпич, бетон и др. Однако некоторые несгораемые материалы -мрамор, стекло, асбестоцемент - при резком нагревании разрушаются, а стальные конструкции сильно деформируются и теряют прочность.

Трудносгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры медленно воспламеняются, но после удаления источника огня их тление или горение прекращается. К таким материалам относятся фибролит, асфальтобетон, пропитанная антипиренами древесина.

Сгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры горят и продолжают гореть после удаления источника огня. Это - древесина, обои, битуминозные кровельные и полимерные материалы и др.

Предел огнестойкости - это промежуток времени (минуты или часы) от начала возгорания до возникновения в конструкции предельного состояния. Предельным состоянием считают потерю несущей способности, т. е. обрушение конструкции; возникновение в ней сквозных трещин, через которые на противоположную поверхность могут проникать продукты горения и пламя; недопустимый нагрев поверхности, противоположной действию огня, который может вызвать самопроизвольное возгорание других частей сооружения.

Огнеупорность - свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры (от 1580 °С и выше), не деформируясь и не размягчаясь. Огнеупорные материалы (динас, шамот, хромомагнезит, корунд), применяемые для внутренней футеровки промышленных печей, не деформируются и не размягчаются при температуре 1580 °С и выше. Тугоплавкие материалы (тугоплавкий печной кирпич) выдерживают без оплавления и деформации температуру 1350.. J580 °С, легкоплавкие (кирпич керамический строительный) - до 1350 °С.

Акустические свойства материалов - это свойства, связанные с взаимодействием материала и звука. Звук, или звуковые волны - это механические колебания, распространяющиеся в твердых, жидких и газообразных средах. Строителя интересуют две стороны взаимодействия звука и материала: в какой степени материал проводит сквозь свою толщу звук - звукопроводность и в какой мере материал поглощает и отражает падающий на него звук - звукопоглощение.

При падении звуковой волны на ограждающую поверхность звуковая энергия отражается, поглощается и проводится твердым телом.

Коэффициент звукопоглощения зависит от ряда факторов: уровня и характеристик звука (шума), свойств поглощающего материала, способов его расположения по отношению к жесткой поверхности (потолку, стене) и методов измерения.

Звукопоглощение зависит от характера поверхности и пористости материала. Материалы с гладкой поверхностью отражают большую часть падающего на них звука, поэтому в помещении с гладкими стенами звук, многократно отражаясь от них, создает постоянный шум. Если же поверхность материала имеет открытую пористость, то звуковые колебания, входя в поры, поглощаются материалом, а не отражаются.

Сущность физического явления, происходящего при гашении звука пористым телом, заключается в следующем. Звуковые волны, падая на поверхность такого материала и проникая далее в его поры, возбуждают колебания воздуха, находящегося в узких порах. При этом значительная часть звуковой энергии расходуется. Высокая степень сжатия воздуха и его трение о стенки пор вызывают разогрев. За счет этого кинетическая энергия звуковых колебаний преобразуется в тепловую, которая рассеивается в среде.

Гашению звука способствует деформирование гибкого скелета звукопоглощающего материала, на что также тратится звуковая энергия; этот вклад особенно заметен в пористо-волокнистых материалах с открытой сообщающейся пористостью при ее общем объеме не менее 75 %.

Звукопроводность зависит от массы материала и его строения. Материал тем меньше проводит звук, чем больше его масса: если масса материала велика, то энергии звуковых волн не хватает, чтобы пройти сквозь него, так как для этого надо привести материал в колебание.

Придание звукоизолирующих свойств ограждению базируется на трех основных физических явлениях: отражении воздушных звуковых волн от поверхности ограждения, поглощении звуковых волн материалом ограждения, гашении ударного или воздушного шума за счет деформации элементов конструкции и материалов, из которых она изготовлена.

Способность отражать звуковые волны важна для наружных ограждений зданий. В этом случае для повышения отражения воздушных звуковых волн применяют массивные конструкции с гладкой наружной поверхностью.

Для внутренних помещений высокая отражающая способность ограждения (перегородок) недостаточна, так как отраженные звуковые волны будут усиливать шум в наиболее шумном помещении. В данном случае применяют многослойные конструкции, в состав которых входят элементы из звукоизоляционных материалов, эффективность которых оценивается динамическим модулем упругости. В качестве звукоизоляционных прокладок применяют пористо-волокнистые материалы из минеральной или стеклянной ваты, древесных волокон (древесноволокнистые плиты), засыпки из пористых зерен (керамзита, шлака и др.).

Снижению уровня ударных и звуковых шумов способствуют малый динамический модуль упругости звукоизоляционных материалов (до 15 МПа) и наличие воздуха в порах. В данном случае снижение интенсивности звука происходит за счет деформации элементов структуры звукоизоляционных материалов и частично - за счет звукопоглощения.

Под понятием “истинная плотность щебня” подразумевается масса данной единицы объема без учета имеющихся пор и пустот, в истинно плотном состоянии. Это значение всякий раз определяется по заданной формуле и используется после этого в расчетах определения пористости материала. Образуется щебень путем дробления твердых горных пород различных фракций и имеет очень хорошее сцепление с компонентами бетонных смесей. Щебень в виде зерен применяется в различных сферах строительства.

Виды щебня: а – кубовидный, б – остроугольный, в – клиновидный, г – лещадный.

Производится бетон на гранитном щебне, и изделия из такого бетона используют как посыпку в дорожном покрытии и при производстве асфальтобетона . Такой бетон применяется при возведении сооружений ответственных, к которым предъявляются высокие требования прочности.

Определение плотности щебня

Среди инертных материалов гранитный щебень до сих пор сохраняет лидирующие позиции.

Составить конкуренцию прочной каменной породе магматического происхождения не может ни один из видов крупного заполнителя с другим составом. Имеют взаимозависимость основные характеристики щебня.

Чем у гранитного щебня лучше показатели плотности, тем выше такие его характеристики, как плотность и морозостойкость. Технологии строительства, как правило, различают для нерудного материала несколько видов плотности, которую принято определять тремя видами:

истинной;
средней;
насыпной.

В свою очередь истинная плотность, как щебня, так и гравия, может быть найдена несколькими способами, а именно: пикнометрическим и ускоренным.

Вернуться к оглавлению

Определение истинной плотности пикнометрическим методом

Этот метод, используемый для определения плотности, подразумевает измерение массы и единицы объема для заранее подготовленного, высушенного и измельченного, материала. Чтобы определить истинную плотность этой горной породы в геологической пробе, готовится специально лабораторная проба. Щебень для получения результата закладывают в дробилку, и после обработки рассеивают в ней продукты дробления. Чтобы определить истинную плотность, применяют также дробление до тонкого порошка и высушивание затем при 105-110°C до получения постоянной массы. Степень измельчения породы при этом может быть различна и зависит от стандарта на каждый материал. Для определения понадобится:

пикнометр вместимостью 100 мл, соответствующий ГОСТ 22524;
весы настольные: циферблатные должны соответствовать ГОСТ 29329, а лабораторные – 24104;
фарфоровая чашка для взвешивания по ГОСТ 9147 или стаканчик по ГОСТ 25336;
фарфоровая или чугунная ступка;
эксикатор, соответствующий ГОСТ 25336;
серная концентрированная кислота по ГОСТ 2184;
кальций хлористый или хлорид кальция (безводный) по ГОСТ 450;
сушильный шкаф;
песочная или водяная баня;
лабораторная щековая дробилка ДЛЩ 60х100 или ДЛЩ 80х150;
металлическая щетка;
сито №0125 ГОСТ 6613.

Имеющиеся фракции подвергаются забору материала, для исследования материала берется по 2 одинаковые пробы от каждой разновидности фракции, иначе результат будет неточен. Вес каждой забираемой пробы будет зависеть от размеров отдельно взятой фракции щебня. Так, для фракции от 5 до 10 мм берется 1 кг, от 10 до 20 мм – 1,5 кг, от 20 до 40 мм – 2,5 кг, от 40 до 70 мм – 5 кг, а если имеются зерна, более крупные по фракции, то их предварительно до забора пробы дробят до достижения ими ~70 мм или чуть меньше.

Чтобы подготовить к испытанию щебень и определить его истинную плотность при помощи пикнометрического метода, щебень металлической щеткой тщательно очищается от пыли и грязи, затем он измельчается в лабораторной специальной дробилке до размеров зерна не более 5 мм. Эту массу перемешивают и берут из нее 150 г, после этого еще раз измельчают и берут оттуда 30 г. Эта проба должна быть измельчена до состояния пыли, перемешана, и при этом частицы не должны для готовности к опыту превышать 0,125 мм. Истертый таким образом щебень помещается в заранее подготовленную чашку из фарфора или в специальный стакан, предназначенный для лабораторного взвешивания.

В этой лабораторной посуде взятые пробы очень аккуратно просушиваются и охлаждаются после этого до достижения значений температуры, близких к комнатным. Чаще всего в лабораторных условиях производят охлаждение, держа предмет опыта над парами концентрированной серной кислоты, в других случаях охлаждают опыт над безводным хлоридом кальция.

Когда все условия исполнены, для того чтобы определить истинную плотность, берутся 2 навески по 10 г каждая из них, затем они всыпаются в пикнометры, заранее подготовленные для этого, сухие и чистые. После этого наливают туда же дистиллированную воду, взяв ее для этого опыта в количестве, необходимом для того, чтобы она заполнила собой не более чем половину от общего объема всего пикнометра. Содержимое кипятится на водяной или специальной песчаной бане, для точного результата должно пройти с начала кипения не менее 15-20 мин, это нужно для полного удаления из смеси пузырьков воздуха. Находиться при этом он должен в наклонном по отношению к основной плоскости положении. Также пузырьки воздуха, неизбежно возникающие при соединении воды и порошка щебня, могут удаляться при помощи удерживания пикнометра некоторое время в эксикаторе над вакуумом.

Когда весь воздух из взятого для опыта щебня, смешанного с очищенной дистилляцией водой, удален, пикнометр требуется обтереть и охладить, а имеющая те же характеристики вода дополнительно в него доливается до метки, которой ее уровень соответствовал до кипячения, прибор после этой процедуры взвешивают. После взвешивания пикнометр полностью освобождается от своего содержимого, тщательно промывается, наполняется до того же уровня аналогичной очищенной водой и вторично взвешивается. Чтобы опыт имел больше точности, проводятся два параллельных одинаковых по условиям опыта.

Истинная плотность фракций щебня таким образом определяется как среднее арифметическое между двумя измерениями и вычисляется по формуле.

Формула для расчета истинной плотности щебня используется следующая:

r=mr8/(m+m¹-m²)(1.11), где:

r – истинная плотность щебня, в г/см³;
r8 – плотность воды, которая принимается по умолчанию за 1 г/см³;
m – масса навески порошка, выбранная для определения истинной плотности щебня, который высушен до постоянной массы, в г;
m¹ – масса пикнометра с дистиллированной водой, в граммах;
m² – масса пикнометра с навеской и дистиллированной водой после того, как удалены путем кипячения пузырьки воздуха, в граммах.

Вернуться к оглавлению

Ускоренное определение истинной плотности щебня

При использовании этого метода значение, которое известно как истинная плотность породы и зерен щебня, определяется вычислениями общей массы предварительно измельченного и после этого высушенного материала. В этом случае, чтобы точно определить все параметры, используется предназначенный для этого прибор Ле Шателье. Потребуется следующее оборудование и материалы:

прибор Ле Шателье;
весы лабораторные ГОСТ 24104 или настольные циферблатные по ГОСТ 29329;
для взвешивания: фарфоровая чашка ГОСТ 9147 или стаканчик 25336;
эксикатор ГОСТ 25336;
сушильный шкаф;
серная кислота ГОСТ 2184;
хлористый кальций (хлорид кальция безводный) ГОСТ 450;
сито, размер отверстий 5 мм, ГОСТ 6613;
металлическая щетка.

Хорошо измельченный щебень, подготовленный аналогично предыдущему способу определения, высыпают в чашку из фарфора или лабораторный стакан, предназначенный специально для взвешивания. Там ее высушивают до достижения ею значения постоянной массы, по достижении этого параметра охлаждают материал до значения, близкого к значению комнатной температуры, при помощи эксикатора. Охлаждение можно проводить над серной концентрированной кислотой или безводным хлоридом кальция. Из высушенного порошка отбираются две навески, по 50 г общим весом каждая.

Для начала прибор заполняется водой до достижения уровня самой нижней из имеющихся отметки, определить этот уровень можно при помощи нижнего мениска. После этого внутрь приборов через воронку в каждый помещают подготовленную навеску малыми порциями. Насыпать продолжают до момента, когда уровень находящейся внутри воды с разметки самого нижнего деления под действием измельченного щебня уйдет вверх до 20 мл либо любого выбранного деления, которое находится в верхней части шкалы. Чтобы удалить по возможности лишний скопившийся воздух, в процессе прибор слегка встряхивают.

Определяют искомую плотность материала в этом случае путем взвешивания той части взятого щебня, что не вошла внутрь. Расхождение между двумя результатами при итоговых вычислениях не должно быть больше чем 0,02 г/м³. Если расхождение получилось больше, производят дополнительно третье определение, чтобы затем принять в расчет 2 ближайших друг другу значения.

После этого в качестве результата принимается среднее арифметическое 2 наиболее близких значений. В том случае если возникает необходимость определить плотность щебня или гравия, который представляет собой смесь фракций, значение по каждой фракции определяется отдельно.

Истинная плотность материала р и – физическая величина, определяемая отношением массы m , г, однородного материала к его объему V a , см 3 , в абсолютно плотном состоянии, т. е. без учета пор и пустот, а именно:

р и = m /V a , г/см 3 . (1.18)

Выполнение работы. Для определения истинной плотности каменного материала из отобранной и тщательно перемешанной средней пробы отвешивают 200...220 г. Кусочки отобранной пробы сушат в сушильном шкафу при температуре 110±5 о С до постоянной массы, затем тонко измельчают в фарфоровой ступке. Полученный порошок просеивают через сито № 02 (размер ячейки в свету – 0,2×0,2 мм). Отвесив в фарфоровой чашке навеску массой около 180 г просеянного порошка, его снова высушивают, а затем охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе, где порошок хранят до проведения испытания.

Истинную плотность твердого материала определяют с помощью объемомера Ле Шателье (рис. 1.1), который представляет собой стеклянную колбу вместимостью 120...150 см 3 с узкой шейкой, несколько расширяющейся в средней части. На шейке колбы выше и ниже шаровидного уширения нанесены две черты, объем между которыми равен 20 см 3 . Шейка градуирована, цена деления 0,1 см 3 .

Рис. 1.1. Объемомер Ле Шателье:

1 – объемомер; 2 – сосуд с водой;

3 – термометр

Объемомер наполняют до нижней нулевой черты жидкостью, инертной по отношению к порошку материала: водой, безводным керосином или спиртом. После этого свободную от жидкости часть (выше нулевой черты) тщательно протирают тампоном из фильтровальной бумаги. Затем объемомер помещают в стеклянный сосуд с водой, имеющей температуру 20 °С (температура, при которой градуировали его шкалу). В воде объемомер остается все время, пока идет испытание. Чтобы объемомер в этом положении не всплывал, его закрепляют на штативе так, чтобы вся градуированная часть шейки находилась в воде.

От подготовленной пробы, находящейся в эксикаторе, с точностью до 0,01 г отвешивают 80 г материала и высыпают его ложечкой через воронку в прибор небольшими порциями до тех пор, пока уровень жидкости в нем не поднимется до черты с делением 20 см 3 или до черты в пределах верхней градуированной части прибора. Разность между конечным и начальным уровнями жидкости в объемомере показывает объем порошка, всыпанного в прибор. Остаток порошка взвешивают. Масса порошка, всыпанного в объемомер, будет равна разности между результатами первого и второго взвешиваний.

Истинную плотность материала вычисляют по формуле

р и = (m – m 1)/V a , (1.19)

где m – масса навески материала до опыта, г;

m 1 – остаток от навески, г;

V a – объем жидкости, вытесненной навеской материала (объем порошка в объемомере), см 3 .

Истинную плотность материала вычисляют с точностью до 0,01 г/см 3 как среднее арифметическое результатов двух определений, расхождение между которыми не должно превышать 0,02 г/см 3 .

Результаты определения истинной плотности материала записывают в журнал для лабораторных работ и сравнивают с данными, приведенными в табл. 1.2.

Т а б л и ц а 1.2. Истинная и средняя плотность материалов

Плотность кирпича – это физико-техническая характеристика, или физическая величина, которая представляет собой содержание массы вещества (или материала) в определенной единице объема.

В этой статье мы с Вами разберемся, что означают такие термины как средняя и истинная плотность. Здесь также будет предоставлена инструкция, следуя которой можно определить плотность строительного кирпича.

Общие требования к проведению испытаний над кирпичами

Прежде всего, испытания должны проводиться в помещении, в котором температура воздуха равняется (20±5) °С. В качестве подопытного материала должны использоваться образцы целого изделия или их половинки.

При высушивании образец или пробу доводят до определенной кондиции, при которой разность показаний между двумя последними взвешиваниями в ходе процесса высушивания не превышает четко регламентированной погрешности .

Кроме того перерыв между двумя взвешиваниями должен составлять промежуток во времени, не менее указанного в нормах:

для образца или — 4 ч;
для пробы — 2 ч.

Высушивание производят в специальном оборудовании при установленной температуре 1055°С, таким оборудованием может послужить электрошкаф.

Установленные нормативные максимальные погрешности взвешивания проб и образцов в зависимости от их массы в граммах, при которых масса считается постоянной:

20 г и менее — 0,002;
20 г..1000 г – 1;
1000 г..10000 г – 5;
10000 г и больше – 50.

Плотность силикатного кирпича кг: м 3 определяется не раньше чем через сутки после завершения обработки в автоклавах.

Определение средней плотности

Кирпич имеет такую характеристику, как средняя плотность, которая, по сути, является, соотношением массы вещества m(кг) к занимаемому им же объему Vест (м 3), вместе с пустотами и порами: m/ Vест. По средней плотности материала можно судить о его теплопроводности, так как это величина обратно пропорциональная пористости.

Необходимый инвентарь для испытания:

Сушильный электрошкаф соответствующий ТУ 16-681.032 основное требование к сушильному шкафу — это автоматическая регулировка температуры в рамках 100..110 °С.
Металлическая измерительная линейка, отвечающая требованиям ГОСТ 427.

Подготовка образцов к испытанию

Нужно выбрать не менее трех образцов для определения средней плотности.

Непосредственно проведение испытания

Объем (V) каждого образца определяется по его геометрическим размерам, измеряемым с максимально допустимой погрешностью не более 1 мм. Чтобы определить каждый линейный размер образца его измеряют в трех местах – по двум ребрам, и посередине грани. Результатом измерения считается среднее арифметическое из трех произведенных измерений.

Образцы, перед тем как высушить до постоянной массы, очищают от разных загрязнений, на подобии пыли.

Корда образец достигнет постоянной массы – это и будет масса (m), берущаяся во внимание при дальнейших расчетах.

Обработка полученных результатов

Средняя плотность (ρ ср) образца в кг: м 3 вычисляют по формуле:

где V- объем образца, см 3 .

Как вы уже догадались, среднее арифметическое из значений средней плотности для каждого образца мы примем за репрезентативное значение средней плотности для всей партии строительного материала, причем точность расчета должна быть до 10 кг: м 3 .

Как исходные данные, так и результаты расчета средней плотности внимательно заносят в специально отведенный для этого журнал испытаний.

Истинная плотность

Определение истинной плотности кирпича — это более сложный процесс, который требует большего количества специальных приспособлений.

Инвентарь для проведения испытаний:

Сушильный электрошкаф, согласно ТУ 16-681.032 032. Основное требование к сушильному шкафу — это автоматическая регулировка температуры в рамках 100..110 °С.
Весы, соответствующие ГОСТу 24104.
Термостат, способный поддерживать температуру в рамках 20,0±0,5°С.
Вакуумный эксикатор, выполненный в варианте 1 согласно ГОСТу 25336, дополненный масляным или водоструйным вакуумным насосом, согласно ГОСТ 25662, способный создать разрежение 532 Па (или 4 мм ртутного столбика).
Эксикатор, выполненный в варианте 1 согласно ГОСТу 25336, укомплектованный концентрированной кислотой H 2 SO 4 , согласно ГОСТ 4204, используют также безводный хлористый кальций, который нормирован согласно ГОСТ 450.
Несколько пикнометров вещающих в себя 50-100мл типа ПЖ2, типа ПЖ3 и ПТ согласно ГОСТ 22524. К каждому из них прилагается конус, по ГОСТу 8682.
Агатовая или фарфоровая ступка с пестиком.
Бюксы стеклянные согласно ГОСТ 25336 или же фарфоровые чашки согласно ГОСТ 9147.
Сито, сетка N 1 и сетка N 0,063 согласно ГОСТ 6613.
Песчаная или водная баня.
Дистиллированная вода согласно ГОСТ 6709 или же любая другая, инертная по отношению к материалу испытываемых образцов, жидкость.

Термины и определения

Эксикатор - толстостенный сосуд, изготовленный из пластика или стекла, в котором поддерживают нужную для проведения опыта, обычно близкую к нулевой, влажность воздуха. Крышка, для обеспечения герметичности, смазывается специальной смазкой в месте контакта с корпусом.

Используют этот агрегат для таких целей:

Для медленного высушивания в условиях комнатной температуры
Для обеспечения благоприятных условий хранения гигроскопичных соединений, которые требуют гравиметрии, причем важно не допустить насыщения подопытных веществ неизвестным объемом воды из окружающей атмосферы.
Для некоторых целей возможно создание вакуума внутри эксикатора.

В эксикаторе размещают решётчатый фарфоровый поддон, на него устанавливают бюксы. На дне сосуда располагают гигроскопичное вещество для удаления остатков влаги, или же специальный раствор, который поддерживает уровень нужное парциального давления водяных паров.

Пикнометр - прибор, сосуд определенного объема и специальной формы изготовленный из стекла, применяемый физиками и химиками для определения плотности газообразных, жидких и твердых веществ. По некоторым данным изобрел его в 1859 году всем известный ученый Дмитрий Иванович Менделеев.

Чтобы определить плотность, взвешивают вещество, заполняющее пикнометр до определенной отметки на горловине или же до самой верхней точки капилляра, что соответствует номинальному объему пикнометра. Плотность твёрдого тела определяется погружением его в пикнометр, наполненный жидкостью.

Основными достоинствами определения плотности при помощи пикнометра являются:

точность измерений достаточно высока — до 10..5 г/см³;
допускается использование малого количества веществ — 0,5..100 см³;
минимальная площадь открытой поверхности жидкости, что позволяет исключить возможность испарения и поглощения влаги из атмосферы.

Подготовительные работы перед началом испытаний

Будь то строительный кирпич, облицовочный кирпич- плотность которых нужно определить, или двойной силикатный кирпич м 150 — процедура одна и та же.
Истинная плотность определяется на пробах материала, из которого состоят изделия, полученных как минимум от трех разных образцов.
Чтобы подготовить пробы:

С каждого образца из середины и снаружи откалывается по два, примерно одинаковых, куска их общая масса должна быть не менее 200 г.

Куски эти измельчаются до гранул размера приблизительно 5 мм.

Методом квартования делают навеску, масса которой свыше 100 г.

Навеску измельчают в агатовой или фарфоровой ступке до тех пор, пока она не пройдет полностью через сетку N 1.

После этого, методом квартования делают навеску, масса которой свыше 30 г
Навеску измельчают в ступке до тех пор, пока она не пройдет полностью через сетку N 0,063.

Приготовленная порошкообразная проба материала образцов высушивается до тех пор, пока масса пробы не станет константой. После высушивания проба охлаждается до комнатной температуры в эксикаторе над безводным хлористым кальцием CaCl 2 или же концентрированной H 2 SO 4 .

Стадия проведения испытания

Определяют плотность параллельно двух навесок отобранных от пробы, масса их примерно по 10 г каждой.

Отобранная навеска высыпается в чистый, высушенный пикнометр, который взвешивают после высушивания. Производится взвешивание пикнометра вместе с подопытным порошком, после чего в этот специальный сосуд наливают инертную жидкость (обычно это вода) так, чтобы пикнометр был наполнен примерно до половины своего объема.

Для того чтобы удалить воздух из материала навески а так же из жидкости, пикнометр вместе с содержимым помещают в вакуумный эксикатор, и находится он там до момента, когда перестанут выделяться пузырьки. Так же, при использовании воды в качестве инертной жидкости, возможно удаление воздуха путем кипячения пикнометра с содержимым около 15..20 минут, слегка наклонив его, на водяной или песчаной бане.

Жидкость, которой наполняют пикнометр, не должна содержать пузырьков воздуха, если это условие не соблюдено- то следует добиться однородности состава жидкости путем удаления из нее всех газообразных веществ.

Когда воздух удален — пикнометр типа ПЖ3 полностью наполняют жидкостью, а приспособления типа ПЖ2 и ПТ — заполняют до определенной метки. Сосуд помещается в термостат настроенный на температуру 20,0±0,5°С, и выдерживается там, как минимум, 15 мин.

После истечения 15-ти минут пикнометр типа ПЖ3 закрывается пробкой с отверстием, так, чтоб жидкость полностью заполнила капилляр, а её избыток удалился. После этого сосуд тщательно вытирается, а капля жидкости с капилляра удаляется фильтрующей бумагой.

В пикнометрах типа ПЖ2 и ПТ уровень жидкости доводится до метки нижнего мениска.

Когда уровень жидкости застынет на постоянной отметке — пикнометр взвешивается.

После того как пикнометр взвесили его очищается от того что внутри, тщательно промывается и заполняется такой же жидкостью, после чего так же удаляют из нее весь воздух, потом держат в термостате, доводят её до постоянного уровня и опять же взвешивают.

Этап обработки полученных результатов

Вычисляется истинная плотность (ρ и) материала навески измеряемая в (г/см 3)по формуле

Так же как и при определении средней плотности, за репрезентативное значение истинной плотности образцов принимается среднее арифметическое между результатами определения истинной плотности испытуемого материала для двух навесок. Расчеты ведут с точностью до 0,01 г/см 3 .

При всем этом расхождение между двумя результатами параллельных испытаний не должно быть выше, чем 0,02 г/см 3 . При большем расхождении все этапы нужно повторить заново.

Так же как и при определении средней плотности, исходные данные, и результаты расчета истинной плотности внимательно заносят в специально отведенный для этого журнал испытаний.

Справочная информация

Ниже предоставлена плотность кирпича кг: м 3:

плотность керамического кирпича кг: м 3:
- – 1600-1900;
- пустотелого – 1000-1450;
- облицовочного – 1300-1450;
плотность красного кирпича кг: м 3:
плотность клинкерного кирпича кг: м 3 — 1900-2100;
- полнотелого – 1600-1900;
- – 1000-1450;

Совет: для определения плотности кирпича Вам лучше всего обратиться в лабораторию, так как для того, чтобы сделать это своими руками, Вам потребуется высокоточное дорогостоящее оборудование, если же Вы решите использовать менее точные кустарные аналоги нужного оборудования, то цена за это удовольствие может быть довольно высокой – недостоверность полученных данных.

В этой статье мы с Вами рассмотрели, что такое плотность такого материала как кирпич, и как ее определять. (см. также статью ) Посмотрите вышерасположенное видео: в этой статье имеется теоретическая информация, а, просмотрев видеоматериал, Вы возможно лучше воспримите, как все выглядит на практике.


	Общие положения………………………………………………………
	Структура лабораторной работы………………………………………
	Общая классификация основных свойств…………………………….
	Лабораторная работа №1 Определение истинной и средней плотности………………………...

	Определение истинной плотности кирпича……………………………………
	Определение средней плотности материалов…………………….…..
	Образец материала правильной формы……………………………….
	Образец неправильной формы…………………………………….…...
	Лабораторная работа №2……………………………………………….
	Определение насыпной плотности материалов………………………
	Пустотность……………………………………………………………..
	Теоретическая часть…………………………………………………….

	Лабораторная работа №3 Пористость и водопоглощение строительных материалов…………..
	Теоретическая часть…………………………………………………….
	Лабораторная работа №4 Определение влажности строительных материалов………………….
	Теоретическая часть…………………………………………………….
	Лабораторная работа №5 Прочность строительных материалов…………………………………
	Теоретическая часть…………………………………………………….
	ЧАСТЬ 1. Определение прочности при сжатии и коэффициента конструктивного качества………………………………………….….
	ЧАСТЬ 2. Определение коэффициента размягчения…………….…..
	Теоретическая часть…………………………………………………….
	ЧАСТЬ 3. Определение предела прочности при изгибе……………...
	Лабораторная работа № 6 Морозостойкость………………………………………………………..
	Определение марки по морозостойкости……………………………...
	Теоретическая часть…………………………………………………….
	Контрольные вопросы…………………………………………………..
	Список литературы……………………………………………………..

Масса единицы объема материала в естественном состоянии. Основные свойства строительных материалов

Читайте также

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

Ход работы

а – кубической формы; б – цилиндрической формы

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

D

Ход работы

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

m2

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

объем,

масса

Определение плотности щебня

Определение истинной плотности пикнометрическим методом

Ускоренное определение истинной плотности щебня

Общие требования к проведению испытаний над кирпичами

Определение средней плотности

Подготовка образцов к испытанию

Непосредственно проведение испытания

Обработка полученных результатов

Истинная плотность

Термины и определения

Подготовительные работы перед началом испытаний

Стадия проведения испытания

Этап обработки полученных результатов

Справочная информация