Основные свойства строительных материалов (стр. 5 из 5)
IV. Лабораторный журнал:
| №п/п | Материал | Сечение балочки | Расстояние между опорамиl, см | Разрушающая нагрузкаN, кгс | Расчетная формула | Rизг | ||
| ширинаb, см | высотаh, см | кгс/см2 | МПа | |||||
| 1 | ||||||||
| 2 | ||||||||
| 3 | ||||||||
V. Заключение:
Сделать вывод о возможности использования того или иного материала в условиях изгибающих нагрузок.
Лабораторная работа №12. Определение морозостойкости материалов
Цель работы: определить марку по морозостойкости цементного бетона. Познакомиться с методами ее определения.
I. Теоретическая часть:
Морозостойкость – это свойство насыщенного водой или раствором соли материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без значительных признаков разрушения и снижения прочности. Количественная характеристика морозостойкости – марка по морозостойкости (F), которая показывает число циклов попеременного замораживания и оттаивания насыщенного в жидкой среде материала, при которых потери прочности и массы не превышают указанных в ГОСТе и СНиПах значений.
; 
- потеря прочности и массы, насыщенного в жидкой среде образца, после i циклов замораживания и оттаивания, %; 
- предел прочности при сжатии(в МПа) и масса (в г) образца после n циклов замораживания и оттаивания образца; 
- предел прочности при сжатии (в МПа) и масса образца (в г), насыщенного в жидкой среде, до замораживания.Для каждого материала устанавливают марки по морозостойкости. Марка обозначается буквой F, после которой указывается минимальное число циклов, которое должен выдержать материал (например, F100).
Марка по морозостойкости (F) для тяжелого цементного бетона – это количество циклов попеременного замораживания и оттаивания насыщенного водой стандартного образца, при которых потеря прочности не превышает 5%, а для бетона дорожных и аэродромных покрытий, кроме того, потеря массы не более чем на 3% (ГОСТ ……).
Стандарт устанавливает три метода контроля морозостойкости:
I – для бетонов, кроме дорожных и аэродромных;
II – для дорожных и аэродромных бетонов и ускоренный для других бетонов;
III – ускоренный для всех видов бетона.
Методы контроля морозостойкости.
| Метод | Размеры образцов, см | Температурный режим, время и среда | Число образцов | ||||
| насыщения | замораживания | оттаивания | основных(после замораживания) | контрольных (насыщенных водой) | |||
| I | 10х10х10или15х15х15 | Вода t = 18+20C  96 ч | Воздухt = -18+2 0С  =2,5+0,5 ч | Вода t = 18+2 0C =2+0,5 ч | 6 | 3 | |
| II | 10х10х10или15х15х15 | 5% р-р  t=18+2 0С =96 ч | Воздухt = -18+2 0С =2,5+0,5 ч | 5% р-р t=18+2 0С =2,5+0,5 ч | 6 | 3 | |
| 5% раствор | |||||||
| III | 70х70х70 | t=18+2 0С =96 ч | Понижение до -50-55 0С-2,5 чвыдержка при -50-550С– 2,5 чподъем до -10 0С – 2,5 ч | t=18+2 0С =2,5+0,5 ч | 6 | 3 | |
Образцы насыщают в жидкой среде по следующей схеме:
На 1/3 высоты - 24 часа, на 2/3 высоты – на 24 часа, целиком – на 48 часов.
Соотношение между марками бетона по морозостойкости, установленными различными методами, приведены в ГОСТ 10060-95.
II. Материалы и оборудование:
- образцы-кубы тяжелого цементного бетона;
- ванны для насыщения образцов в жидкой среде;
- торговые весы с разновесами;
- гидравлический пресс;
- морозильная камера;
- ванна для размораживания.
III. Методика проведения работы.
- контрольные образцы через 2-4 ч после извлечения из ванны испытать на сжатие.
- основные образцы загрузить в морозильную камеру в контейнере или установить на сетчатый стеллаж камеры таким образом, чтобы расстояние между образцами, стенками контейнеров и вышележащими стеллажами было не менее 50 мм. Началом замораживания считать момент установления в камере требуемой температуры;
- число циклов переменного замораживания и оттаивания, после которых должно проводиться испытание прочности на сжатие образцов бетона после промежуточных и итоговых испытаний, установить в соответствии с таблицей ГОСТ 10060.0. В каждом возрасте испытать по шесть основных образцов.
- образцы испытать по режиму, указанному в таблице.
- образцы после замораживания оттаять в ванне с водой при температуре (18±2)°С. При этом образцы должны быть погружены в воду таким образом, чтобы над верхней гранью был слой воды не менее 50 мм.
Исходные расчетные данные выдаются каждому студенту преподавателем на специальных карточках для бетона определенной марки.
IV. Лабораторный журнал.
| Кол-во циклов замор-оттаив.n | Rсж,МПа | Потеря прочности | Масса образца  ,г | Потеря массы | ||
 ,МПа |  |  ,г |  | |||
| 0 | ||||||
| 50 | ||||||
| … | ||||||
| n | ||||||
Полученные расчетные данные обработать в виде графиков:
и 
По построенным кривым определить морозостойкость бетона – допустимое число циклов замораживания и оттаивания, при которых потеря прочности равна 5% и потеря массы 3%. Установить марку бетона по морозостойкости – F, в соответствии с указанными марками в ГОСТе, как ближайшее количество циклов, найденных по графикам.
Марка по морозостойкости для дорожного и аэродромного бетона устанавливается как ближайшее круглое число циклов, менее или равное опытному, при котором:
и 
для всех остальных видов бетона учитывается только потеря прочности.
Приложение 1
Таблица 1
Физико-механические свойства некоторых материалов [3]
| Наименование материала | Прочность при сжатии,МПа | Истинная плотность,кг/м3 | Средняя плотность, кг/м3 | Тепло-проводность,Вт/(м.0С) |
| Гранит | 150-250 | 2600-2800 | 2500-2700 | 2,9-3,3 |
| Известняк плотный | 50-150 | 2400-2600 | 1800-2200 | 0,8-1,0 |
| Известняк - ракушечник | 0,5-5 | 2300-2400 | 900-1400 | 0,3-0,6 |
| Кирпич керамический | 10-20 | 2600-2700 | 1700-2000 | 0,8-0,9 |
| Кирпич силикатный | 10-20 | 2400-2500 | 1700-1900 | 0,35-0,7 |
| Бетон тяжелый | 10-60 | 2500-2600 | 1800-2500 | 1,1-1,6 |
| Бетон легкий | 2-15 | - | 500-1800 | 0,35-0,8 |
| Древесина сосны | 30-60 | 1550-1600 | 500-600 | 0,15-0,2 |
| Сталь Ст3(при растяжении) | 380-450 | 7800-7900 | 7800-7900 | 58 |
| Пластмассы | 120-200 | 1000-2200 | 100-1200 | 0,23-0,80 |
Таблица 2
Пористость и водопоглощение керамического кирпича [4]
| Вид керамического кирпича | Средняя плотность, кг,м3 | Пористость, % |
| Обыкновенный | 1600-1900 | 26-38 |
| Условно-эффективный | 1400-1600 | 38-46 |
| Эффективный | 600-1400 | 46-76 |
Литература
1. И.И. Леонович, В.А. Стрижевский, К.Ф. Шумчик. Испытание дорожно-строительных материалов.: Минск, Вышэйшая школа, 1991. – 235 с.
2. К.Н. Попов, М.Б. Каддо, О.В. Кульков. Оценка качества строительных материалов.: Москва, АСВ, 2001. – 240 с.
3. И.А. Рыбьев. Строительное материаловедение. М.: Высшая школа, 2003.
4. ГОСТ 530-95. Кирпич и камни керамические. Технические условия.
5. ГОСТ 10060.0-95. Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования.