Основные свойства строительных материалов

 

      V. Заключение: Влажность кварцевого песка равна -       %.

6.2. Лабораторная работа  №9.

Определение прочности при сжатии и коэффициента конструктивного качества материалов.

      Цель  работы: изучить принцип действия гидравлического пресса и приобрести навыки работы на нем. Произвести испытание на сжатие материалов и сделать вывод о их прочностной эффективности.

1. Теоретическая часть.

      Прочность – свойство материала сопротивляться внутренним напряжениям и деформациям, которые возникают под действием внешних факторов (силовых, тепловых и т.д.), не разрушаясь.

      Прочность материала оценивается пределом прочности, который условно равен максимальному напряжению, возникшему в материале под нагрузкой, вызвавшей разрушение материала.

      На  практике предел прочности определяют путем разрушения стандартных образцов при сжатии, изгибе или разрыве.

      Предел  прочности при сжатии:

      

,

      где N – разрушающая нагрузка, Н (или кгс);

            А – площадь поперечного сечения образца, м² (или см²).

      

      Существует  следующая зависимость между  единицами измерения:

,  

      Для оценки прочностной эффективности  материала часто используют коэффициент  конструктивного качества (к.к.к.), который  определяют по формуле:

,

      где R – предел прочности при сжатии, МПа;

            d – относительная плотность.

      Наиболее  эффективными являются материалы, имеющие  наименьшую плотность и наиболее высокую прочность.

      II. Материалы и оборудование:

      - образцы различных материалов;

      - гидравлический пресс;

      - штангенциркуль;

      - весы с разновесами.

      III. Методика выполнения работы:

      - взвесить образец с точностью  до 1 г;

      - определить геометрические размеры образцов с точностью до 0,01 см;

      - провести испытание образцов  на сжатие на гидравлическом  прессе:

      - установить образец на нижнюю  опорную плиту пресса точно  по ее центру;

      - установить на ноль стрелки силоизмерителя;

      - опустить верхнюю опорную плиту  с помощью винта для плотного  закрепления образца между опорными  плитами;

      - включить насос пресса, предварительно  убедившись, что вентиль сброса масла закрыт, и дать на образец нагрузку, отрегулировав скорость ее приложения (зависит от вида материала и размеров образца);

      - зафиксировать момент разрушения  образца, при котором стрелка  силоизмерителя останавливается  и начинает двигаться обратно;

      - выключить пресс и открыть  вентиль сброса масла, вентиль подачи масла закрыть;

      - поднять верхнюю опорную плиту,  убрать разрушенный образец и  тщательно очистить плиту от  остатков материала.

      Каждый  материал испытать не менее, чем на трех образцах.

      IV. Лабораторные журналы:

ПРЕДЕЛ  ПРОЧНОСТИ ПРИ СЖАТИИ.

КОЭФФИЦИЕНТ КОНСТРУКТИВНОГО КАЧЕСТВА.

      V. Заключение: Сравнить образцы по величине к.к.к. и объяснить причины различия. 
 
 

6.3. Лабораторная работа  №10.

Определение коэффициента размягчения.

      Цель  работы: определить коэффициент размягчения древесины. Оценить возможность ее использования в качестве конструкционного материала во влажных условиях.

      I. Теоретическая часть:

      Прочность древесины в сухом состоянии всегда выше прочности в водонасыщенном состоянии, так как вода, проникая в поры, создает в материале внутренние напряжения, что снижает его прочность. Это учитывается коэффициентом размягчения, который является количественной характеристикой водостойкости.

,

      где R_нас – прочность древесины в насыщенном водой состоянии, МПа;

            R_сух - прочность древесины в сухом состоянии, МПа. 

      II. Материалы и оборудование:

      - стандартные образцы древесины  (2х2х3 см) – 3 шт – насыщенные  водой, 3 шт – воздушно-сухие;

      - штангенциркуль;

      - гидравлический пресс.

      III. Методика выполнения работы:

      - измерить размеры сечения образцов с точностью до 0,01 см;

      - испытать образцы на сжатие  вдоль волокон на гидравлическом прессе;

      - рассчитать коэффициент размягчения. 
 
 
 
 
 

      IV. Лабораторный журнал:

      V. Заключение:

      Данный материал (можно, нельзя) применять во влажных условиях, т.к. К_р=        , а значит он является (водостойким, неводостойким).

 

Лабораторная  работа №11.

Определение предела прочности  при изгибе.

      Цель  работы: определить предел прочности при изгибе для различных материалов. Оценить возможность их использования в условиях изгибающих нагрузок.

1. Теоретическая часть.

      Предел  прочности при изгибе для балочек  прямоугольного сечения:

      

,

      где М_изг – изгибающий момент;

            W – момент сопротивления сечения балочки.

      Для прямоугольного сечения момент сопротивления  равен:

      

1. при одной  сосредоточенной симметричной относительно опор нагрузке:

                                            ,   ,

      тогда

      

2. при двух сосредоточенных симметричных относительно опор нагрузках:

,   , 

      

,

      где N – разрушающая нагрузка, Н;

            L – длина балочки, м;

            l – расстояние между опорами, м;

            b и h – соответственно ширина и высота балочки. 

      II. Материалы и оборудование:

      - стандартные образцы – балочки   из гипса, цемента и древесины  (по 3 шт каждого материала);

      - гидравлический пресс;

      - приспособление для испытания балочек на изгиб;

      - штангенциркуль.

      III. Методика выполнения работы:

      - определить геометрические размеры поперечных сечений образцов с точностью до 0,01 см;

      - измерить расстояние между опорами  у приспособления для испытания  балочек на изгиб l с точностью до 0,01 см;