Определение предела прочности при сжатии и оценка водостойкости

Методика: постепенное нагружение образцов до разрушения

Оборудование: пресс гидравлический, металлическая чашка с водой, измерительная линейка

Материал: образцы-кубы из затвердевшего гипсового вяжущего

Ход работы: Гипсовые образцы-кубы нумеруют (номер ставят на поверхности, которая была боковой при формовании), измеряют площадь занумерованной поверхности и заносят полученные значения в таблицу (см. табл. 5 лабораторного журнала).Один образец испытывают сухим, второй – помещают в воду перед испытанием на 10…15 мин.

Сухой и влажный образцы помещают в пресс занумерованной (боковой) поверхностью вверх. Затем опускают плиту пресса до поверхности образца и нагружают образец. Момент разрушения определяют по остановке и началу обратного хода стрелки силоизмерителя и визуально по появлению трещин на образце. В этот же момент фиксируют разрушающее усилие Р_разр.

Внешний вид образца до и после испытаний показан на рисунке 5.

Вид образца после испытания представляет собой характерную картину хрупкого разрушения (две усечённые пирамиды, сложенные меньшими основаниями).

Рис. 5 Внешний вид образца: а) до испытания; б) после испытания

Предел прочности при сжатии рассчитывают по формуле (4.1.1.).

Водостойкость испытуемого материала оценивают по коэффициенту размягчения, определяемому по формуле (4.1.3). Материал считается водостойким при К_р>0,8.

Результаты всех расчётов заносят в сводную таблицу (см. табл. 5 лабораторного журнала).

Пример:

Таблица. Результаты испытаний

Показатели, размерность	Образец
сухой	водонасыщенный
Размеры, см: длина ширина высота
Площадь поперечного сечения F, см²
Разрушающее усилие Рразр, кН
Предел прочности при сжатии, Rсж, кН/см²*	1,56	0,44
То же, МПа	15,6	4,4
Коэффициент размягчения, Кр	0,28

* 1кН/см² = 10МПа = 100кгс/см²

 

Формулы: R_сж = , К_р =

Взаимосвязь К_р и водостойкости: при К_р>0,8 материал считается водостойким

Вывод: водостоек ли материал по значению К_р? Нет, не водостоек.

Расчёт удельной прочности (коэффициента конструктивного качества)

Задание: Рассчитать удельную прочность для материалов, указанных в таблице (см. табл. 7 лабораторного журнала).

Ход работы: Удельную прочность R_уд рассчитывают по формуле (4.1.2).

Результаты всех расчётов заносят в сводную таблицу (см. табл. 7 лабораторного журнала).

Пример:

Таблица. Значение R_уд для некоторых материалов

Материал	d	Rсж, МПа	Rр, МПа	Rуд, МПа
при сжатии	при растяжении
Сталь марки Ст5	7,85	-		-	62,4
Стальная высокопрочная арматурная проволока Вр-II	7,85	-		-
Кирпич керамический	1,6		-	9,4	-
Бетон тяжёлый	2,4		-	12,5	-
Сосна	0,5
Стеклопластик листовой	1,5	-		-	133,3

Формулы: R_уд = к.к.к. = ; d =

По показателю удельной прочности среди материалов, представленных в таблице, древесина и сталь являются наиболее эффективными конструкционными материалами.

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Микульский В.Г., Горчаков Г.И., Козлов В.В. и др. Строительные материалы. – М.: АСВ, 2011.

2. Попов К.Н., Каддо М. Б. Строительные материалы и изделия. – М.: Студент, 2011.

3. Строительное материаловедение / Под общ. ред. проф. Невского В.А. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2010.

4. Смирнов В.А., Ефимов Б.А., Кульков О.В. и др. Материаловедение. Отделочные работы. – М.: Академия, 2011.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1. Состав и строение материалов 4

2. Структурные характеристики и параметры

состояния материала 6

3. Физические свойства 8

3.1 Гидрофизические свойства 8

3.2 Теплофизические свойства 12

3.3 Акустические свойства 15

4. Механические свойства 15

4.1 Прочность 15

4.2 Деформативные свойства 16

4.3 Специальные механические свойства 17

5. Химические и физико-химические свойства 18

5.1 Химические свойства 18

5.2 Физико-химические свойства 19

Приложения 20

Лабораторная работа №1. Плотность и пористость 20

Лабораторная работа №2. Водопоглощение и

прочность материалов 24

Список использованной литературы 30