Фізичні властивості будівельних матеріалів (стр. 1 из 22)
1. ОСНОВНІ ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ
Л А Б О Р А Т О Р Н А Р О Б О Т А № 1
Структурно-фізичні властивості будівельних матеріалів
Д о с л і д 1 . Визначення густини будівельних матеріалів Засоби випробування: електрошафа сушильна, терези, ексикатор, пікнометри місткістю 50…100 мл, скляні мірні циліндри об’ємом 250…500 мл, металеві мірні ємності об’ємом 1 та 5 л, металева лінійка, ступка фарфорова з товкачиком, сита з сіткою №0,063, баня водяна або піщана, вода дистильована, парафін.
Визначення середньої густини зразків правильної геометричної форми. Середню густину визначають не менше ніж на трьох зразках правильної геометричної форми з мінімальним розміром 50 мм. Зразки очищають від пилу, висушують до постійної маси в електрошафі при температурі 105 5 ОС і зважують. Об’єм зразків визначають за їх геометричними розмірами. Для визначення кожного лінійного розміру зразок вимірюють в трьох місцях – по ребрах і середині грані. За остаточний результат приймають середнє арифметичне трьох вимірів. Діаметр зразка циліндричної форми обчислюють як середнє арифметичне чотирьох розмірів, які отримані вимірюванням двох взаємно перпендикулярних діаметрів на кожній паралельній площині циліндра. Висоту зразка циліндричної форми обчислюють як середнє арифметичне чотирьох вимірів – по два виміри на взаємно перпендикулярних площинах, які проходять через вертикальну вісь циліндра. 
Середня густина окремого зразка ( 0,і) в кг/м3 дорівнює 
m 1000, (1.1)V
де m – маса висушеного зразка, г; V – об’єм зразка, см3.
Середню густину матеріалу ( 0) визначають як середнє арифметичне середньої густини усіх окремих зразків з точністю до 10 кг/м3. Завдання 1: визначити середню густину матеріалу зразків правильної форми з бетону різних видів, цементно-піщаного розчину, повнотілої та порожнистої керамічної цегли, деревини. Завдання виконують за наведеною вище методикою, вихідні дані та результати випробувань для кожного матеріалу заносять в журнал за наступною формою:
Визначення середньої густини матеріалу
Матеріал:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Розрахункова формула: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
| ПОКАЗНИКИ | № ЗРАЗКА | |
| 1 | 2 | 3 |
| Маса висушеного зразка, г  Геометричні розміри зразка, см: а в с (або d h)Об’єм зразка, V, см3 Середня густина зразка,  , кг/м3  Середня густина матеріалу, 0, кг/м3 |
Визначення середньої густини зразків неправильної геометричної форми. Середню густину пористих матеріалів визначають на парафінованих зразках (масою не менше 200 г). Зразки висушують до постійної маси в електрошафі при температурі 105 5 ОС і зважують. Парафінування проводять шляхом зануренням зразка в розплавлений при температурі 80 5°С парафін. Пухирці або тріщини, які утворюються на парафіновій плівці, видаляють гарячою голкою. Утворена на поверхні зразка плівка парафіну повинна мати товщину близько 1 мм. Парафінований зразок зважують на лабораторних терезах. Визначають масу парафіну на зразку. Далі наливають у мірний циліндр визначену кількість води та занурюють парафінований зразок. Приріст об'єму рідини відповідає об'єму парафінованого зразка в см3. 
Середню густину окремого зразка ( 0,і) в кг/м3 обчислюють за формулою:, (1.2)
де m – маса висушеного зразка, г; Vп – об’єм парафінованого зразка, см3, mп – маса парафінованого зразка, г; п – густина парафіну, яку приймають рівною 0,93 г/см3.Об’єм зразка неправильної форми також можна визначити за втратою маси при зважуванні на гідростатичних терезах (рис. 1.1). У цьому випадку середню густину зразка обчислюють за формулою:
0,і mп mп/mmп m 1000 , (1.3)п
де mп/ – маса парафінованого зразка при зважуванні у воді, г.
Середню густину матеріалу ( 0) визначають як середнє арифме-
тичне результатів визначення середньої густини усіх окремих зразків.Завдання 2:визначити середню густину матеріалу зразків неправильної форми з щільних та пористих гірських порід.
Завдання виконують за наведеною вище методикою, вихідні дані
Рис. 1.1. Гідростатичні терези та результати випробувань для кожного матеріалу заносять в журнал за наступною формою:
Визначення середньої густини зразків неправильної форми
Метод _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Визначення дійсної густини. Дійсну густину визначають на пробі, яка відібрана не менше ніж від трьох зразків. Підготовлену пробу подрібнюють до повного проходження через сито з сіткою №0,063 і висушують до постійної маси. Визначення проводять паралельно на двох наважках масою близько 10 г. Відібрану наважку висипають в чистий, висушений і попередньо зважений пікнометр. Пікнометр зважують разом з порошком, який випробовується, потім наливають в нього воду в такій кількості, щоб він був заповнений приблизно на 50% об'єму. Для видалення повітря з порошку пікнометр із вмістом кип'ятять протягом 15…20хв. на водяній або піщаній бані (рис. 1.2). Повітря можна також видалити шляхом вакуумування в ексикаторі. Після видалення повітря пікнометр заповнюють водою до мітки і зважують. Після зважування пікнометр звільняють від вмісту, промивають, заповнюють водою до мітки і знову зважують.
Для визначення дійсної густини речовин, які взаємодіють з водою, застосовують іншу, інертну по відношенню до матеріалу, рідину.
Дійсну густину наважки ( і) в г/см3 обчислюють за формулою:
m2 m1 р
і m4 m1 m3 m2 , (1.4)де m1 – маса пікнометра, г; m2 – маса пікнометра з наважкою, г;
р – густина інертної рідини (для дистильованої води приймають 1,0 г/см3); m3 – маса пікнометра з наважкою і рідиною, г; m4 – маса пікнометра з рідиною, г.Дійсну густину речови-
Рис. 1.2. Визначення дійсної густини пікнометричним методом:
1 – пікнометр; 2 – посудина з водою; 3 – термометр; 4 – штатив; 5 – воронка.
теріалу
ни ( ) визначають як середнє арифметичне результатів випробування двох наважок з точністю до 0,01 г/см3. Розбіжністьміж результатами паралельних визначень не повиннаперевищувати 0,02 г/см3.Завдання 3: визначити дійсну густину піску, гранітного щебеню, кераміки, портландце-
менту.
Завдання виконують за наведеною вище методикою, вихідні дані та результати випробувань заносять в журнал за наступною формою:
Визначення дійсної густини ма-
Метод _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Матеріал _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Ступінь подрібнення проби _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
| Схема досліду | |||
| ПОКАЗНИКИ | № НАВАЖКИ | ||
| 1 | 2 | ||
| Маса сухого пікнометра, m1, г Маса пікнометра з наважкою порошку, m3, г Маса пікнометра з наважкою порошку і рідиною, m4, г Маса пікнометра з рідиною, m2, г Дійсна густина зразка,  і , г/см3  Дійсна густина матеріалу, , кг/м3 | |||
Визначення насипної густини. При визначенні насипної густини дрібнозернистих матеріалів застосовують мірний циліндр об'ємом 1 л, а для крупнозернистих беруть мірні циліндри об'ємом 5 л (при крупності зерен матеріалу до 20 мм) та більше. Визначення ведуть таким чином: із спеціальної лійки (рис. 1.3) або просто із совка з визначеної висоти насипають матеріал в попередньо зважений мірний циліндр таким чином, щоб у ньому був деякий надлишок матеріалу. Цей надлишок потім знімають металевою лінійкою врівень з краєм циліндру, який після цього зважують.
Рис. 1.3. Прилад для визначення насипної густини дрібнозернистого матеріалу: