в чем измеряется коэффициент размягчения
Свойства материалов (словарь)
Механические свойства
Упругостью твердого тела называют его свойство самопроизвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешней силы. Упругая деформация полностью исчезает после прекращения действия внешней силы, поэтому ее принято называть обратимой.
Пластичностью твердого тела называют его свойство изменять форму и размеры под действием внешних сил не разрушаясь, причем после прекращения действия силы тело не может самопроизвольно восстановись свои размеры и форму, и в теле остается некоторая остаточная деформация, называемая пластической деформацией.
Пластическую, или остаточную, деформацию, не исчезнувшую после снятия нагрузки, называют необратимой.
Основными характеристиками деформативных свойств строительного материала являются: относительная деформация, модуль упругости Юнга и коэффициент Пуассона.
Внешние силы, приложенные к телу, вызывают изменение межатомных расстояний, отчего происходит изменение размеров деформируемого тела на величину dl в направлении действия силы.
Относительная деформация равна отношению абсолютной деформации dl к первоначальному линейному размеру l тела.
Формула расчета: є = dl / l,
Модуль упругости (модуль Юнга) связывает упругую деформацию є и одноосное напряжение s линейным соотношением, выражающим закон Гука.
При одноосном растяжении (сжатии) напряжение определяется по формуле:
Примеры строительных материалов по данному свойству:
Модуль упругости представляет собой меру жесткости материала. Материалы с высокой энергией межатомных связей (они плавятся при высокой температуре) характеризуются и большим модулем упругости.
Зависимость модуля упругости Е ряда материалов от температуры плавления ( tпл. ) смотри в таблице.
Коэффициент Пуассона, или коэффициент поперечного сжатия µ равен отношению:
Примеры строительных материалов по данному свойству:
Прочность материала оценивают пределом прочности (временным сопротивлением) R, определенным при данном виде деформации.
Схема диаграмм деформаций.
Для хрупких материалов (природных каменных материалов, бетонов, строительных растворов, кирпича и др.) основной прочностной характеристикой является предел прочности при сжатии.
Предел прочности при осевом сжатии равен частному от деления разрушающей силы на первоначальную площадь поперечного сечения образца (куба, цилиндра, призмы).
Формула расчета: Rсж = Рразр / F,
Предел прочности при осевом растяжении Rр используется в качестве прочностной характеристики стали, бетона, волокнистых и других материалов.
В зависимости от соотношения Rр / Rсж можно условно разделить материалы на три группы:
Газо- и паропроницаемость.
При возникновении у поверхности ограждения разности давления газа происходит его перемещение через поры и трещины материала.
Коэффициент газопроницаемости характеризует газо- и паропроницаемость:
Формула расчета: kг = aVp / ( StdP),
Относительные значения паро-газопроницаемости некоторых строительных материалов представлены на таблице.
Усадкой (усушкой) называют уменьшение размеров материала при его высыхании. Она вызывается уменьшением толщины слоев воды, окружающих частицы материала, и действием внутренних капиллярных сил, стремящихся сблизить частицы материала.
Набухание (разбухание) происходит при насыщении материала водой. Полярные молекулы воды, проникая в промежутки между частицами или волокнами, слагающими материал, как бы расклинивают их, при этом утолщаются гидратные оболочки вокруг частиц, исчезают внутренние мениски, а с ними и капиллярные силы.
Усадка некоторых строительных материалов представлена на таблице.
Свойства, связанные с действиями тепла
Морозостойкость материала количественно оценивается маркой по морозостойкости.
Примеры строительных материалов по данному свойству:
Теплопроводностью называют свойство материала передавать тепло от одной поверхности к другой.
На практике удобно судить о теплопроводности по средней плотности материала. Известна формула В.П. Некрасова, связывающая теплопроводность со средней плотностью каменного материала, выраженной по отношению к воде. Значение теплопроводности по этой формуле вычисляется следующим образом:
Теплоёмкость определяется количеством тепла, которое необходимо сообщить 1 кг данного материала, чтобы повысить его температуру на 1°С.
Примеры строительных материалов по данному свойству:
Тугоплавкие материалы размягчаются при температуре выше 1350°С.
Материалы делятся на горючие (органические) и негорючие (минеральные).
Добавлено: 18.04.2021 10:00:21
Еще статьи в рубрике Выбираем современные отделочные материалы, полезные советы лидеров индустрии:
Коэффициент размягчения
Коэффициент размягчения (водостойкости) – отношение прочности водонасыщенного материала к прочности в воздушно-сухом состоянии. Водостойкими считаются строительные материалы с Кр выше 0,8.
[Ушеров-Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы.- 2009. – 112 с.]
Коэффициент размягчения Кр – отношение прочности материала, насыщенного водой RB, к прочности сухого материала Rc:
Коэффициент размягчения характеризует водостойкость материала, он изменяется от 0 (размокающие глины и др.) до 1 (металлы и др.). Природные и искусственные каменные материалы не применяют в строительных конструкциях, находящихся в воде, если их коэффициент размягчения меньше 0,8.
[Микульский В.Г. и др. Строительные материалы (Материаловедение, Строительные материалы): Учеб. издание. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004. – 536 с.]
Полезное
Смотреть что такое «Коэффициент размягчения» в других словарях:
Водостойкость — – способность материалов оказывать длительное сопротивление разрушающему действию воды. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Водостойкость – это способность материала сохранять в той или иной… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Свойства материалов — Термины рубрики: Свойства материалов Агрегация материала Активация материалов Активность вещества Анализ вещественный … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Котелец — Котельцы на стройке Котелец блок из белого пильного известняка, используемый в строительстве; разновидность ракушечника. Распространён в Молдавии. Типичные характеристики: размеры, мм: 390х190х188, 490х190х240 водопоглощение, %: 14 18… … Википедия
Пеногипс — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
Требования — 5.2 Требования к вертикальной разметке 5.2.1 На поверхность столбиков, обращенную в сторону приближающихся транспортных средств, наносят вертикальную разметку по ГОСТ Р 51256 в виде полосы черного цвета (рисунки 9 и 10) и крепят световозвращатели … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
температура — 3.1 температура: Средняя кинетическая энергия частиц среды, обусловленная их разнонаправленным движением в среде, находящейся в состоянии термодинамического равновесия. Источник: ГОСТ Р ЕН 306 2011: Теплообменники. Измерения и точность измерений… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 54235-2010: Топливо твердое из бытовых отходов. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 54235 2010: Топливо твердое из бытовых отходов. Термины и определения оригинал документа: q) (calorific value, heating value): Количество энергии, полученной в результате полного сгорания топлива твердого из бытовых отходов,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ситаллы — стеклокристаллические материалы, состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределённых в стекловидной фазе. Высокая прочность, твёрдость, химическая и термическая стойкость, низкий температурный коэффициент расширения.… … Энциклопедический словарь
ГОСТ Р 52918-2008: Огнеупоры. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 52918 2008: Огнеупоры. Термины и определения оригинал документа: 100 активирующая добавка огнеупора: Добавка огнеупора, способствующая повышению степени и скорости протекания физико химических процессов при его изготовлении.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ПЛАСТМАССЫ — (пластические массы, пластики). Большой класс полимерных органических легко формуемых материалов, из которых можно изготавливать легкие, жесткие, прочные, коррозионностойкие изделия. Эти вещества состоят в основном из углерода (C), водорода (H),… … Энциклопедия Кольера
Коэффициент размягчения
Коэффициент размягчения (водостойкости) — отношение прочности водонасыщенного материала к прочности в воздушно-сухом состоянии. Водостойкими считаются строительные материалы с Кр выше 0,8.
[Ушеров-Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы.- 2009. — 112 с.]
Коэффициент размягчения Кр — отношение прочности материала, насыщенного водой RB, к прочности сухого материала Rc:
Коэффициент размягчения характеризует водостойкость материала, он изменяется от 0 (размокающие глины и др.) до 1 (металлы и др.). Природные и искусственные каменные материалы не применяют в строительных конструкциях, находящихся в воде, если их коэффициент размягчения меньше 0,8.
[Микульский В.Г. и др. Строительные материалы (Материаловедение, Строительные материалы): Учеб. издание. — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004. — 536 с.]
Коэффициент размяг чения (Кр) — представляет отношение прочности образцов гипсобетона или раствора в водонасыщенном состоянии к прочности образцов, высушенных до постоянной массы.
[Зимакова Г.А. Гипсовые вяжущие, материалы и изделия на их основе. Учебно-методическое пособие. Г.А. Зимакова, Е.А. Каспер, О.С. Бочкарева. — Тюмень: РИО ФГБОУ ВПО ТюмГАСУ, 2014 г. — 89 с.]
Коэффициент размягчения — отношение прочности заполнителя в насыщенном водой состоянии к прочности заполнителя в сухом состоянии.
[ГОСТ 32496-2013 Заполнители пористые для легких бетонов. Технические условия]
Правообладателям! В случае если свободный доступ к данному термину является нарушением авторских прав, составители готовы, по требованию правообладателя, убрать ссылку, либо сам термин (определение) с сайта. Для связи с администрацией воспользуйтесь формой обратной связи.
ISSN: 2587-9413 Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов.
Определение коэффициента размягчения (водостойкости) материала
Физическое состояние материала, в особенности его влажность, оказывает большее влияние на величину предела прочности образца. Прочность большинства природных и искусственном каменных материалов в сухом состоянии выше, чем в насыщенной водой состоянии. Свойство материалов сохранять прочность в водонасыщенном состоянии называется водостойкостью и характеризуется коэффициентом размягчения, который определяют по формуле:
Кр= 
, (20)
— предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов, МПа (кг/см 2 );
— предел прочности при сжатии образцов, высушенных до постоянной массы, МПа (кг/см 2 ).
В соответствии с ГОСТ 30629-99 для определения прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии образцы материалов из горных пород после измерений укладывают в сосуд с водой комнатной температурь так, чтобы уровень воды в сосуде был выше верха образцов не менее чем на 20 мм. В таком положении образцы следует выдержать в течение 48 ч. После чего их вынимают из сосуда, удаляют влагу с поверхности влажной тканью и каждый образец подвергает испытанию на прессе по описанной выше методике. Для испытаний также берут не менее 3-х образцов. По результатам испытаний делается заключение о водостойкости материала и области его применения. Строительный материал принято считать водостойким, если коэффициент размягчения его составляет не менее 0,8.
Определение предела прочности при изгибе
Rизг=
, [МПа (кг/см 2 )], (21)
б) при двух равных сосредоточенных нагрузках, расположенных симметрично оси балочки в 1/3 пролета
Rизг= 
, [МПа (кг/см 2 )], (22)
а— расстояние между точками приложения нагрузок, м (см);
Окончательный результат предела прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое результатов испытаний 3-х образцов.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА
КОНСТРУКТИВНОГО КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ
Коэффициент конструктивного качестваматериала (К.К.К.) материала характеризует его конструктивные свойства. Коэффициент конструктивного качества определяют по формулам:
К.К.К.= 
, [МПа], (23)
ρ0 – относительная плотность материала (средняя плотность, деленная на плотность воды) подставляемая в формулу в виде безразмерной величины.
Наиболее эффективные конструкционные материалы имеют более высокую прочность при малой средней плотности. Повышения К.К.К. можно добиться снижением средней плотности материала и увеличением его прочности.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОРОЗОСТОЙКОСТИ
Морозостойкость характеризует способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание. Основная причина разрушения влажного материала при замораживании заключается в давлении на стенки пор воды при ее замерзании, составляющем десятки и сотни МПа и приводящем к разрушению материала.
Испытание проводят в следующей последовательности. Образцы укладывают в ванну на решетку в один ряд и заливают водой с температурой 20+5 0 С так, чтобы уровень воды в ней был выше верха образцов на 20 мм. После выдержки образцов в течение 48 часов воду сливают. Пять образцов испытывают на сжатие по стандартной методике, ванну с остальными образцами помещают в холодильную камеру и доводят температуру до минус 17-25 0 С. При установившейся температуре в пределах минус 17-25 0 С образцы выдерживают 4 часа, после чего ванну вынимают из камеры и наливают а нее проточную или сменяемую воду с температурой 20+5 0 С, и выдерживают до полного оттаивания образцов, но не менее 2 часов. Одно замораживание и одно оттаивание считаются за один цикл.
Циклы испытаний повторит и в зависимости от ожидаемой величины морозостойкости для данного материала после 15, 25, 60 или более циклов по пять образцов подвергают испытанию на сжатие по ранее изложенной методике.
По результатам испытаний вычисляют потерю прочности образцов по формуле:
D= 
100, [%] (24)
пяти образцов в насыщенном водой состоянии, [МПа (кг/см 2 )];
— среднее значение прочности на сжатие пяти образцов
после их испытания на морозостойкость, [МПа (кг/см 2 )].
Если среднее значение потери прочности пяти образцов при сжатии после попеременного их замораживания и оттаивания не превышает 20% при установленном числе циклов, то такой материал отвечает соответствующей марке по морозостойкости. При потере прочности свыше 20% материал не отвечает соответствующей марке по морозостойкости. Морозостойкость может оцениваться также по потере массы образцами из испытуемого материала. В этом случае после насыщения водой образцы (не менее 5-ти) взвешивают, а затем после соответствующего количества циклов замораживания-оттаивания снова взвешивают. По результатам вычисляют потерю массы образцов по формуле:
D= 
100, [%] (25)
Пределом морозостойкости считается то наибольшее количество циклов, которое материал выдержал при потере массы не более 5%.
Определение коэффициента размягчения (водостойкости) материала
Макроструктура – строение материала, видимое невооруженным взглядом.
Для наиболее распространенных строительных материалов с конгломератным типом структуры (ИСК) она образована совмещением микроструктуры вяжущего вещества и полизернистых или иных видов (волокнистых, пластинчатых, угловатых и т. п.) грубодисперсных частиц заполнителя, а также в ней содержится капиллярно-поровая часть. Грубозернистые заполнители подбирают с наименьшим объемом межзерновых пустот, что позволяет экономить на расходе вяжущего вещества в конгломератах. С этой целью зернистые заполнители предварительно разделяют на фракции по размерам, с тем чтобы затем пробным подбором или расчетом найти содержание каждой фракции при плотной их смеси. Если крупные частицы, например, щебня или гравия в такой мере сближены, что контактируют непосредственно друг с другом или через тонкие прослойки вяжущего, то сформировавшаяся структура называется контактной. Если имеется разделение частиц прослойками вяжущего вещества значительной усредненной толщины, то макроструктуру принято именовать порфировой.
Существенным является разделение структур на оптимальные и неоптимальные. Оптимальной называют структуру, если частицы в ней распределены равномерно по объему (фазы, компоненты, поры и др.); отсутствуют или содержится мало дефектов структуры как концентраторов напряжений или аккумуляторов агрессивной среды; имеется непрерывная прослойка вяжущего вещества в виде пространственной сетки, или матрицы при минимальном отношении с/ф, именуемым условно фазовым. Неоптимальными называют структуры, которые не удовлетворяют хотя бы одному из вышеуказанных обязательных условий оптимальности.
Микроструктура строительных материалов.
Микроструктура – строение, видимое в оптический микроскоп (2-4 р увел.).
Микроструктура и кинетика ее изменения изучаются с помощью оптических методов, электронной микроскопии, дифференциально-термического анализа, рентгенографии и др. Сравнительно простым измерением, производимым на плоскости наблюдения, устанавливается.расчетным путем содержание некоторого ключевого элемента структуры в объеме материала.
Понятие о средней плотности, методы определения.
Средняя плотность – физическая величина, определяемая отношением массы материала ко всему занимаемому им объему, включая поры и пустоты. Она не является величиной постоянной и изменяется в зависимости от пористости материала.
Определение средней плотности материала на образце неправильной геометрической формы: объем образца неправильной геометрической формы определяют методом гидростатического взвешивания, который основан на действии закона Архимеда. В соответствии с этим законом на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме, занимаемом телом. Поэтому, объем образца определяют по объему вытесненной им жидкости. (образец покрывают парафином для того, чтобы изолировать материал от проникновения жидкости в поры и пустоты)
Понятие о насыпной плотности, методы определения.
Насыпная плотность – масса единицы объема материала в свободно насыпанном состоянии (в насыпном объемы включены межзерновые пустоты): ρ н =m н /V н
Насыпную плотность определяют как в рыхлонасыпном состоянии, так и уплотненном. В первом случае материал засыпается в сосуд с определенной высоты («Стандартная воронка»), во втором – уплотняется на виброплощадке (30-60 сек).
Понятие о истинной плотности, методы определения.
Истинная плотность – масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии (без пор и пустот). ρ и =m/V н; V а =V-V п
Пористость (открытая и закрытая). Вывод расчетной формулы.
Пористость можно выразить и в процентах:
Открытые поры увеличивают водопоглащение и водопроницаемость материала и ухудшают его морозостойкость. Увеличение закрытой пористости за счет открытой увеличивает долговечность материала, снижает его теплопроводность. Общая пористость складывается из открытой и закрытой. Открытая пористость численно равна объемному водопоглащению материала. Определив водопоглащение по объему и пористость материала, можно легко вычислить закрытую пористость.
Коэффициент насыщения пор водой – отношение объемного водопоглащения к пористости: К н =В v /П о. Этот коэффициент изменяется от 0 (все поры в материале замкнуты) до 1 (все поры открыты). Чем больше К н, тем выше доля открытых пор.
Свойства материалов по отношению к действию воды.
Водопоглощением называется свойство материала впитывать и удерживать в себе воду при
непосредственном соприкосновении с ней. Количественное выражение водопоглощения
характеризуется массовым или объемным водопоглощением. В лабораторных условиях образец постепенно погружают в воду или путем кипячения в воде достигают полного водопоглощения. Образцы выдерживают в воде в течение определенного срока или до постоянной массы. Величина водопоглощения по массе, %, представляет собой отношение массы поглощенной материалом воды ко всей массе сухого материала и определяется по формуле
Вмас. = [(mв – mс) / mс] ·100.
Величина объемного водопоглощения, %, представляет собой отношение массы
поглощенной воды ко всему объему тела и определяется по формуле
Воб. = [(mв – mс) / Vе ] ·100.
Повышенное водопоглощение строительных материалов снижает прочность, увеличивает
массу, повышает теплопроводность, снижает устойчивость по отношению к действию
агрессивных сред, способствует появлению сырости в жилых помещениях.
Водостойкость – степень снижения прочности материала при предельном его водона-
сыщении; она численно характеризуется коэффициентом размягчения, определяемым по
где Rнас – предел прочности при сжатии материала в насыщенном водой
состоянии, МПа; Rсух – предел прочности при сжатии материала в сухом состоянии, МПа.
Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать
Степень морозостойкости характеризуется наибольшим числом циклов попеременного
замораживания и оттаивания, которое способны выдерживать соответствующие образцы без
снижения предела прочности при сжатии более чем на 15% и без потери в массе более чем на 5%. Марки материала по морозостойкости следующие: Мрз 10; Мрз 15; Мрз 25; Мрз 50;
Мрз 100; Мрз 150; Мрз 200; Мрз 300.
Водопоглощение. Способы его выражения, расчетная формула
Водопоглащение – свойство материалов поглощадь и удерживать воду при непосредственном контакте с ней. Может быть массовым и объемным. Массовое водопоглащение (В m) – это отношение массы поглощенной материалом воды при стандартных условиях к массе сухого материала в %. Объемное водопоглащение (В V) – это отношение объема поглащенной материалом воды при стандартных условиях к объему материала в сухом состоянии в %.
Соотношение между массовым и объемным водопоглащением:
Коэффициент размягчения. Оценка качества материала с его помощью.
Коэффициент размягчения – отношение прочности материала, насыщенного водой к его прочности в сухом состоянии. Является показателем водостойкости материала. Водостойкость – способность материалов сохранять свои эксплуатационные свойства при длительном воздействии воды, может приводить к сорбции воды материалами, к их набуханию или хим. взаимодействию с водой
Прочность материала в сухом состоянии всегда выше прочности в водонасыщенном состоянии, так как вода, проникая в поры, создает в материале внутренние напряжение, что снимает его прочность. Это учитывается коэффициентом размягчения, который является количественной характеристикой водостойкости:
где R нас – прочность материала в насыщенном водой состоянии, МПа; R сух – прочность материала в сухом состоянии, МПа.
Связующая способность- свойство глин, связывать зерна непластинчатых материалов, образуя при высыхании достаточно прочные изделия – сырец
Усадка глин- уменьшение линейных размеров и объема глиняного сырца при сушке(воздушка усадка- 3-12%) и обжиге(огневая усадка 2-8%).
Добавки, регулирующие свойства глин.
Отощающие добавки – шамот, песок, золы ТЭЦ; вводятся для снижения пластичности глин, их воздушной и огневой усадки.
Выгорающие добавки – древесные опилки, бурые угли, отходы углеобогащения; повышают пористость стеновых материалов, способствуют равномерному слипанию черепка.
Пластифицирующие – высокопластичные глины, поверхностноактивыные вещества (СДБ, ССБ и др.); увеличивают пластичность тощих глин.
Плавни – полевые шпаты, железные руды, доломит, магнезит и др ГП; для понижения температуры спекания глин.
Классификация керамических материалов.
Керамические материалы – это искусственные каменные материалы, полученные из глиняного сырья путем формирования изделий с последующими их сушкой и обжигом.
По назначению: фасадные (лицевой кирпич, плитки), стеновые (кирпич, камни), плитки для пола, кровельные (черепица), теплоизоляционные (ячеистая керамика), заполнители для бетонов (керамзит, аглопорит) и т.д. По назначению керамический кирпич подразделяется на: строительный (рядовой), облицовочный и специальный.
По способу изготовления: различают кирпичи пластического формования или полусухого прессования.
По структуре черепка: различают изделия с пористым и со спекшимся черепком, а также изделия грубой и тонкой керамики.
По отделки поверхности: современный керамический кирпич может быть практически любым, от белого до черного, и даже неоднородного цвета. Для строительного кирпича цвет не принципиален, для лицевого – это один из главных параметров.
Технология производства керамических изделий.
Карьерные работы: добыча, транспортировка и хранение глины в течение года на открытом воздухе в силосной яме для разрушения ее природной структуры с целью повышения пластичности и формовочных свойств глины.
Приготовление формовочной массы: дробление, помол, грохочение (отсев), увлажнение.
Пластическое формование (влажность 18-22%) – производится из пластичных глиняных масс на ленточных прессах. Из мундштука пресса выходит непрерывные глиняный брус, который автоматически разрезается на изделия заданного размера. Формуют кирпич, черепицу, плитку, трубы.
Полусухое прессование (влажность 6-11%) – производится из пресспорошков на гидравлических прессах, работающих в автоматическом режиме. Прессующее давление составляет от 15 до 40 МПа. Формуют кирпич, плитку, трубы, огнеупорные и кислотоупорные изделия.
Литье (влажность до 40%) – в разборные формы автоматически заливается определенное количество шликера. Формы двигаются по конвейеру, керамическая масса быстро подсыхает за счет отсоса воды пористой формой. После набора определенной прочности изделие из формы вынимают, защищают и отправляют на сушку. Формуют сантехнические изделия.
Сушка сырца – производится до 5% влажности в сушилках различных конструкций (камерные, туннельные, роликовые).
Обжиг изделий – до спекания глиняной массы. 900-1000ºС.
Оценка качества керамического кирпича по внешним признакам.
Вследствие сушки и обжига керамический кирпич неизбежно подвергается воздушной и огневой усадке, что не позволяется получить кирпич строго заданных геометрических размеров. Поэтому ГОСТ 530-2007 предусматривает допустимые отклонения по длине, ширине и толщине кирпича, а также регламентирует наличие отбитости углов, искривление ребер и граней, наличие трещин.
Бракуется недожог (кирпич имеет более светлый тон по сравнению с эталоном и при ударе молотком издает глухой звук, прочность его мала) и пережог (кирпич оплавлен, сильно искривлен, имеет повышенную теплопроводность), а также кирпич, содержащий известковые включения («дутики»), вызывающие разрушение кирпича в кладке.
Количество кирпичей, подвергаемых осмотру по внешним признакам, определяется объемом партии по ГОСТ530: если объем партии кирпичей от 10001 до 35000 штук, то выборка составляет 80 штук; если более 35000 штук, то 125 шт. Приемочный уровень дефектности составляет 6,5%.
Определение марки керамического кирпича.
Предел прочности на сжатие определяют на образцах, состоящих из двух целых кирпичей или его половинок. Кирпичи или его половинки укладывают постелями друг на друга, последние поверхностями раздела в противоположные стороны.
Опорные поверхности кирпича пластического формования выравнивают цементным раствором, кирпич полусухого прессования испытывают насухо.
До испытания образцы выдержать трое суток в помещении при температуре 20 ±3 0 С и относительной влажности воздуха 60-80%.
Допускается выравнивание опорных поверхностей кирпича пластического формования с помощью прокладок из технического войлока, резинотканевых пластин, картона и других материалов.
Испытание кирпича на изгиб выполняют на целых кирпичах, как балок, свободно лежащих на двух опорах и нагруженных посередине пролета (рисунок 3).
Опоры должны быть расположены на расстоянии 200 мм друг от друга.
Рисунок 3. Схема испытания кирпича на изгиб
В местах опирания и приложения нагрузки поверхность кирпича пластического формования выравнивают цементным или гипсовым раствором или укладывают прокладки. Перед испытанием определяют размеры поперечного сечения кирпича с точностью до 1 мм.
Вопрос 23. Определение марки керамического кирпича.
Предел прочности на сжатие определяют на образцах, состоящих из двух целых кирпичей или его половинок. Кирпичи или его половинки укладывают постелями друг на друга, последние поверхностями раздела в противоположные стороны.
Опорные поверхности кирпича пластического формования выравнивают цементным раствором, кирпич полусухого прессования испытывают насухо.
До испытания образцы выдержать трое суток в помещении при температуре 20 ±3 0 С и относительной влажности воздуха 60-80%.
Допускается выравнивание опорных поверхностей кирпича пластического формования с помощью прокладок из технического войлока, резинотканевых пластин, картона и других материалов.
Предел прочности при сжатии отдельного образца вычисляют по формуле:
где R СЖ – предел прочности при сжатии, МПа;
А – площадь образца, м 2 ;
К – масштабный фактор для кирпича толщиной 88 мм, равен 1,2.
Среднее значение предела прочности вычисляют с точностью до 0,1 МПа как среднее арифметическое значение результатов испытания пяти образцов.
При вычислении предела прочности утолщенного кирпича (толщиной 88 мм) результаты испытаний умножаются на коэффициент 1,2.
При вычислении предела прочности кирпича, выровненного с помощью прокладок, применяют поправочный коэффициент, который находят опытным путем:
где R 1 – среднее значение предела прочности при сжатии (изгибе) при испытании 50 образцов на цементном растворе;
R 2 – среднее значение предела прочности при сжатии (изгибе) при испытании 50 образцов на прокладках.
Испытание кирпича на изгиб выполняют на целых кирпичах, как балок, свободно лежащих на двух опорах и нагруженных посередине пролета (рисунок 3).
Опоры должны быть расположены на расстоянии 200 мм друг от друга.
Рисунок 3. Схема испытания кирпича на изгиб
В местах опирания и приложения нагрузки поверхность кирпича пластического формования выравнивают цементным или гипсовым раствором или укладывают прокладки. Перед испытанием определяют размеры поперечного сечения кирпича с точностью до 1 мм.
Предел прочности на изгиб отдельного образца определяют по формуле:
где R ИЗГ – предел прочности при изгибе, МПа;
l – расстояние между опорами, м;
b – ширина кирпича, м;
h – высота (толщина) кирпича, м.
За окончательное значение предела прочности на изгиб принимают среднее арифметическое значение из результатов испытаний 5 образцов, вычисленное с точностью до 0,05 МПа.
Если один из образцов имеет прочность, отличающуюся более, чем на 50% в большую или меньшую сторону от среднего значения, то этот результат не учитывается и принимается среднее арифметическое из четырех значений прочности.
Вопрос 24.Положительные и отрицательные качества древесины как конструкционного материала.
Среди природных видов сырья древесина занимает третье место после угля и нефти.
Важнейшими видами сырой (не подвергавшейся обработке) древесины являются бревна (пиломатериалы), слоистая древесина для производства древесностружечных и древесноволокнистых плит, а также шпон.
Древесина, имея волокнистое строение и большую пористость (30-80%), является гигроскопичным материалом и впитывает влагу из атмосферы. В зависимости от температуры и влажности воздуха между ним и древесиной устанавливается гигроскопическое равновесие, что определяет влажность древесины. Гигроскопическая влажность древесины составляет 30%.
Древесина характеризуется сравнительно высокой прочностью при любой плотности, небольшой теплопроводностью, легкостью обработки, простотой скрепления между собой отдельных элементов, высокой морозостойкостью и удовлетворительным сопротивлением действию многих химических реагентов. К недостаткам древесины относят гигроскопичность, загниваемость и возгораемость, анизотропность (неоднородность физико-механических свойств в разных направлениях), наличие пороков. Для оценки качества древесины как сырья для получения различных строительных конструкций изучают ее макро- и микроструктуру, определяют физические, механические и эксплуатационные свойства, а также пороки.
Положительные свойства древесины:
1. Низкая плотность: ель, сосна, липа, осина – 0,46–0,6 г/см3; береза, дуб, лиственница – 0,61–0,75 г/ см3; кизил – 0,91 г/см3
2. Высокая прочность. Древесина лучше всего работает на изгиб и имеет высокий коэффициент конструктивного качества (к.к.к.) характеризующий прочностную эффективность древесины.
3. Низкая теплопроводность. Коэффициент теплопроводности сухой древесины, в среднем составляет 0,16 – 0,30 Вт/м0С.
4. Высокая техничность древесины как строительного материала.
5. Красивое волокнистое строение.
6. Экологическая чистота.
Отрицательные свойства древесины:
4. Анизотропия свойств, вследствие волокнистой структуры.
5. Влажностные деформации.
6. Пороки структуры.
Физическое состояние материала, в особенности его влажность, оказывает большее влияние на величину предела прочности образца. Прочность большинства природных и искусственном каменных материалов в сухом состоянии выше, чем в насыщенной водой состоянии. Свойство материалов сохранять прочность в водонасыщенном состоянии называется водостойкостью и характеризуется коэффициентом размягчения , который определяют по формуле:
Предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов, МПа (кг/см 2);
Предел прочности при сжатии образцов, высушенных до постоянной массы, МПа (кг/см 2).
В соответствии с ГОСТ 30629-99 для определения прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии образцы материалов из горных пород после измерений укладывают в сосуд с водой комнатной температурь так, чтобы уровень воды в сосуде был выше верха образцов не менее чем на 20 мм. В таком положении образцы следует выдержать в течение 48 ч. После чего их вынимают из сосуда, удаляют влагу с поверхности влажной тканью и каждый образец подвергает испытанию на прессе по описанной выше методике. Для испытаний также берут не менее 3-х образцов. По результатам испытаний делается заключение о водостойкости материала и области его применения. Строительный материал принято считать водостойким, если коэффициент размягчения его составляет не менее 0,8.
Определение предела прочности при изгибе
R изг =, [МПа (кг/см 2)], (21)
б) при двух равных сосредоточенных нагрузках, расположенных симметрично оси балочки в 1/3 пролета
Окончательный результат предела прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое результатов испытаний 3-х образцов.
КОНСТРУКТИВНОГО КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ
Коэффициент конструктивного качества материала (К.К.К.) материала характеризует его конструктивные свойства. Коэффициент конструктивного качества определяют по формулам:
ρ 0 – относительная плотность материала (средняя плотность, деленная на плотность воды) подставляемая в формулу в виде безразмерной величины.
Наиболее эффективные конструкционные материалы имеют более высокую прочность при малой средней плотности. Повышения К.К.К. можно добиться снижением средней плотности материала и увеличением его прочности.
Морозостойкость характеризует способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание. Основная причина разрушения влажного материала при замораживании заключается в давлении на стенки пор воды при ее замерзании, составляющем десятки и сотни МПа и приводящем к разрушению материала.
Испытание проводят в следующей последовательности. Образцы укладывают в ванну на решетку в один ряд и заливают водой с температурой 20+ 5 0 С так, чтобы уровень воды в ней был выше верха образцов на 20 мм. После выдержки образцов в течение 48 часов воду сливают. Пять образцов испытывают на сжатие по стандартной методике, ванну с остальными образцами помещают в холодильную камеру и доводят температуру до минус 17-25 0 С. При установившейся температуре в пределах минус 17-25 0 С образцы выдерживают 4 часа, после чего ванну вынимают из камеры и наливают а нее проточную или сменяемую воду с температурой 20+ 5 0 С, и выдерживают до полного оттаивания образцов, но не менее 2 часов. Одно замораживание и одно оттаивание считаются за один цикл.
Циклы испытаний повторит и в зависимости от ожидаемой величины морозостойкости для данного материала после 15, 25, 60 или более циклов по пять образцов подвергают испытанию на сжатие по ранее изложенной методике.
По результатам испытаний вычисляют потерю прочности образцов по формуле:
пяти образцов в насыщенном водой состоянии, [МПа (кг/см 2)];
Среднее значение прочности на сжатие пяти образцов
после их испытания на морозостойкость, [МПа (кг/см 2)].
Если среднее значение потери прочности пяти образцов при сжатии после попеременного их замораживания и оттаивания не превышает 20% при установленном числе циклов, то такой материал отвечает соответствующей марке по морозостойкости. При потере прочности свыше 20% материал не отвечает соответствующей марке по морозостойкости. Морозостойкость может оцениваться также по потере массы образцами из испытуемого материала. В этом случае после насыщения водой образцы (не менее 5-ти) взвешивают, а затем после соответствующего количества циклов замораживания-оттаивания снова взвешивают. По результатам вычисляют потерю массы образцов по формуле:
Пределом морозостойкости считается то наибольшее количество циклов, которое материал выдержал при потере массы не более 5%.
Водопоглощение – это способность материала впитывать и удерживать в порах воду. Определяют водопоглощение по массе и объему.
Водопоглощение по массе В м (%) вычисляют по формуле
где m н – масса насыщенного водой образца, г; m с – масса сухого образца, г.
Водопоглощение по объему В о (%) – степень заполнения объема материала водой, характеризующую в основном его открытую пористость, ─ вычисляют по формуле
, (19)
где V 0 – объем образца, см 3 ; ρ в – плотность воды (1г/см 3).
. (20)
Испытание производят на образцах в виде кубов с ребром 100 или
150мм или в виде цилиндров, имеющих такие же диаметр и высоту. Допускается определение водопоглощения материала на образцах, имеющих неправильную геометрическую форму и массу не менее 200 г. Образцы высушивают до постоянной массы, а затем помещают в емкость, наполненную водой с таким расчетом, чтобы уровень воды в емкости был выше верхнего уровня уложенных образцов примерно на 50 мм. При этом образцы укладывают на прокладки так, чтобы высота образца была минимальной. Температура воды в емкости должна быть (20±2)°С.
Образцы взвешивают через каждые 24 ч насыщения водой с погрешностью не более 0,1 г. При каждом взвешивании образцы, вынутые из воды, предварительно вытирают отжатой влажнойтканью. Массу воды, вытекшую из пор образца на чашку весов, следует включать в массу насыщенного образца.
Насыщение водой производят до тех пор, пока результаты двух последовательных взвешиваний будут отличаться не более чем на 0,1 г.
Водопоглощение материала определяют также методом кипячения образцов. При этом образцы кипятят в сосуде с водой. Объем воды должен не менее чем в два раза превышать объем установленных в нем образцов. После каждых 4 ч кипячения образцы охлаждают в воде до комнатной температуры, обтирают влажной отжатой тканью и взвешивают. Испытание производят до тех пор, пока результаты двух последовательных взвешиваний будут отличаться не более чем на 0,1 %. Расчет водопоглощения ведут по указанным выше формулам.