Цель: ознакомиться с понятием «марка кирпича» и методом её определения.
Материалы: кирпич керамический обыкновенный, быстротвердеющее вяжущее, два листа стекла и тонкой бумаги (можно газетной) размером не менее 15 x 15 см.
Приборы и приспособления: пресс гидравлический с максимальным усилием 250…500 кН, разрывная машина или пресс с приспособлением для испытания на изгиб с максимальным усилием 10…50 кН, чаша и лопаточка для приготовления раствора.
Краткие теоретические сведения
Марки керамических изделий в зависимости от пределов прочности при сжатии и при изгибе приведены в таблице 12.
Таблица 12 - Пределы прочности изделий при сжатии и изгибе
| Предел прочности при изгибе, МПа | ||||||||
| Марка изделий | Предел прочности при сжатии изделий, МПа | полнотелого кирпича | пустотелого кирпича формата менее 1,4НФ | пустотелого кирпича формата 1,4НФ | ||||
| Средний для пяти образ- цов | Наимень- ший для отдель- ного образца | Средний для пяти образцов | Наимень- ший для отдель- ного образца | Средний для пяти образцов | Наимень- ший для отдель- ного образца | Средний для пяти образцов | Наимень- ший для отдель- ного образца | |
| М1000 | 100,0 | 80,0 | >4,4 | 4,4 | >3,4 | 3,4 | >2,9 | 2,9 |
| М800 | 80,0 | 64,0 | ||||||
| М600 | 60,0 | 48,0 | ||||||
| М500 | 50,0 | 40,0 | ||||||
| М400 | 40,0 | 32,0 | ||||||
| М300 | 30,0 | 25,0 | 4,4 | 2,2 | 3,4 | 1,7 | 2,9 | 1,5 |
| М250 | 25,0 | 20,0 | 3,9 | 2,0 | 2,9 | 1,5 | 2,5 | 1,3 |
| М200 | 20,0 | 17,5 | 3,4 | 1,7 | 2,5 | 1,3 | 2,3 | 1,1 |
| М175 | 17,5 | 15,0 | 3,1 | 1,5 | 2,3 | 1,1 | 2,1 | 1,0 |
| М150 | 15,0 | 12,5 | 2,8 | 1,4 | 2,1 | 1,0 | 1,8 | 0,9 |
| М125 | 12,5 | 10,0 | 2,5 | 1,2 | 1,9 | 0,9 | 1,6 | 0,8 |
| М100 | 10,0 | 7,5 | 2,2 | 1,1 | 1,6 | 0,8 | 1,4 | 0,7 |
| М75 | 7,5 | 5,0 | - | - | - | - | - | - |
| М50 | 5,0 | 3,5 | - | - | - | - | - | - |
| М35 | 3,5 | 2,5 | - | - | - | - | - | - |
| М25 | 2,5 | 1,5 | - | - | - | - | - | - |
Ход работы
Образцы испытывают в воздушно-сухом состоянии. Работа по определению марки кирпича складывается из двух этапов: приготовление образцов и испытание образцов.
Для испытания на сжатие образец готовят следующим образом. Полнотелый кирпич распиливают (или раскалывают) строго пополам, а за тем из этих половинок на быстротвердеющем растворе (марки не ниже 100 кгс/см2) изготовляют как бы модель стены (рис. 3,а). При испытании пустотелого кирпича образец готовят из двух целых кирпичей, уложенных постелями друг на друга. Подготовку опорных поверхностей кирпича производят шлифованием, для образцов из клинкерного кирпича – применяют выравнивание цементным раствором. Допускается применять иные способы выравнивания опорных поверхностей образцов.
Рис. 3. Схема кирпича на сжатие (а) и изгиб (б) при определении его марки по прочности:
1- выравнивающие слои; 2- половинки кирпича; 3- целый кирпич
При выравнивании поверхностей кирпича цементным раствором на ровном горизонтальном основании укладывают стеклянную пластинку со смоченным листом тонкой бумаги и на неё наносят слой раствора толщиной 3…5 мм. На раствор укладывают смоченную половинку кирпича, на кирпич снова наносят слой раствора и укладывают вторую половинку так, чтобы грани, образовавшиеся при распиливании кирпича, были обращены в противоположные стороны. Сверху на кирпич наносят слой раствора толщиной 3…5 мм, который накрывают стеклянной пластинкой со смоченным листом бумаги. Стеклянные пластины должны выровнять поверхность кирпича так, чтобы плиты пресса плотно прилегали к образцу во время испытаний, что, в свою очередь, обеспечит равномерную передачу нагрузки на образец. Смоченный лист бумаги предотвратит сцепление раствора со стеклом.
После затвердевания раствора образец вынимают из стеклянных пластин и испытывают на сжатие.
Образец устанавливают в центре опорной плиты машины для испытаний на сжатие, совмещая геометрические оси образца и плиты, и прижимают верхней плитой машины. При испытаниях нагрузка на образец должна возрастать следующим образом: до достижения примерно половины ожидаемого значения разрушающей нагрузки - произвольно, затем поддерживают такую скорость нагружения, чтобы разрушение образца произошло не ранее чем через 1 мин. Значение разрушающей нагрузки регистрируют.
Предел прочности при сжатии изделий, МПа (кгс/см2), вычисляют по формуле
,
где Р - наибольшая нагрузка, установленная при испытании образца, Н (кгс);
F - площадь поперечного сечения образца (без вычета площади пустот); вычисляют как среднеарифметическое значение площадей верхней и нижней поверхностей, (см2).
Значение предела прочности при сжатии образцов кирпича вычисляют с точностью до 0,1 МПа как среднеарифметическое значение результатов испытаний пяти образцов.
Для испытания на изгиб на широкие грани (постели) кирпича наносят выравнивающие полоски из быстротвердеющего раствора шириной 20…30 мм и толщиной 3…5 мм по схеме, указанной на рис. 3,б. Плоскость полосок выравнивают стеклом.
После затвердевания раствора образец устанавливают в испытательную машину (пресс) с максимальной нагрузкой 10…50 кН на опоры по стандартной схеме. Опоры – цилиндрические катки диаметром 20…30 мм или треугольные призмы с закругленным ребром располагают выравнивающих полосок раствора. Нагрузку также передаётся через каток или призму.
Предел прочности образца (МПа) при изгибе вычисляют по формуле:
Rн = 30 Рразр L / 2 b h2, (27)
где Рразр – разрушающая нагрузка; кН;
L – длина пролета между опорами, равная 20 см;
b – ширина кирпича, см;
h – высота (толщина) кирпича, см.
Предел прочности кирпича при изгибе определяют как среднее арифметическое результатов испытаний пяти образцов.
Марку кирпича по прочности устанавливают по значениям пределов прочности кирпича при сжатии и изгибе в соответствии с требованиями ГОСТа к прочности кирпича той или иной марки (табл. 12).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Описать испытание кирпича на сжатие и изгиб.
2. Как устанавливают марку кирпича по прочности?
3. Какой кирпич называется полнотелым?
4. Какой кирпич называется пустотелым?
5. Какой кирпич называют клинкерным?
Лабораторная работа № 7
