Определение водопоглощения материала

 

При определении водопоглощения материалов из горных пород следует руководствоваться ГОСТ 30629-99. Водопоглощение определяют на пяти образцах кубической формы с ребром 40 - 50 мм или цилиндрах диаметром и высотой 40 - 50 мм. Каждый образец очищают щеткой от рыхлых частиц, пыли, высушивают до постоянной массы. Взвешивание образцов и обмер производят после их полного остывания на воздухе. Далее испытание проводят в следующей последовательности. Образцы горной породы укладывают в сосуд с водой комнатной температуры 15 - 20⁰С в один ряд так, чтобы уровень воды в сосуде был выше верха образцов на 20 мм. Образцы выдерживают 48 ч, после чего их вынимают из сосуда, удаляют влагу с поверхности влажной мягкой тканью и каждый образец взвешивают. Массу воды, вытекающей из пор образца на чашку весов, включают в массу насыщенного водой образца.

Водопоглощение материала по массе или по объему равно отношению массы воды, поглощенной образцом материала при насыщении, соответственно к массе или объему образца.

Водопоглощение по массе вычисляют по формуле:

= ^.100, [%], (12)

где m₁ - масса образца в сухом состоянии, кг;

m₂ - масса образца в насыщенном водой состоянии, кг.

Водопоглощение по объему вычисляют по формуле:

= ^.100, [%], (13)

где m₁ - масса образца в сухом состоянии, кг;

m₂ - масса образца в насыщенном водой состоянии, кг;

V - объем образца, см³.

За окончательный результат принимается среднее арифметическое пяти определений водопоглощения.

Величина водопоглощения по массе может составлять более 100%.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ, ПОРИСТОСТИ И ПУСТОТНОСТИ

 

Пористость материала характеризует степень заполнения объема материала порами. Пористость вычисляют по формулам:

По=(1-Пл)^.100, [%] или (14)

По=(1 - )^. 100, [%]. (15)

Коэффициент плотности материала характеризует степень заполнения его объема твердым веществом. Коэффициент плотности вычисляют по формуле:

Пл= , (16)

где: ρ₀ - средняя плотность материала, кг/м³;

ρ - истинная плотность материала, кг/м³;

 

Межзерновая пустотность характеризует степень заполнения объема сыпучего материала пустотами. Пустотность вычисляют по формуле:

V_п=(1- )^.100, [%], (17)

где: ρ_н - насыпная плотность материала в рыхлонасыпном состоянии, кг/м³;

ρ₀ - средняя плотность зерен материала, кг/м³.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИРАЕМОСТИ

 

Истираемость характеризует способность материала изменяться по массе под действием истирающих усилий. На истираемость испытывают материала, которые применяют для устройства тротуарных плит, лестничных ступеней, полов и др.

При определении истираемости руководствуются ГОСТ 13087-81 или ГОСТ 30629-99. Истираемость определяют на 5 образцах кубической формы с ребром 40 - 50 мм или на цилиндрах диаметром и высотой 40 - 50 мм.

Испытание проводят на круге истирания (рис. 6). Основной частью прибора является стальной круг, который приводится во вращение с помощью электродвигателя. Образец закладывается в держатель круга истирания и плотно прижимается к поверхности круга специальным грузом из расчета 600 г на см² площади истирания. Образцы материалов при испытании должны пройти 150 м пути при скорости вращения круга не более 35 об/мин. В качестве истирающего абразивного материала применяют нормальный кварцевый песок из расчета 20 г на каждые 30 м пути. Для равномерного истирания через каждые 30 м пути образец поворачивают на 90⁰ и под него подсыпают новую порцию истирающего материала. Ранее подсыпанный истирающий материал с круга убирают.

Истираемость материала характеризуется потерей массы образца, отнесенной к единице площади его истирания и определяется по формуле:

 

И= , [г/см²], (18)

где m₁ - масса образца до истирания, кг;

m₂ - масса образца после истирания, кг;

F – площадь истирания, см².

Рис. 6. Круг истирания:

1 — истирающий диск; 2 — нагружающее устройство; 3 — испытываемые образцы; 4 — счетчик оборотов

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ

 

Прочностью называют свойство материала сопротивляться разрушению от воздействия внешних сил, вызывающих внутренние напряжения. Под воздействием различных внешних нагрузок материалы в зданиях и сооружениях испытывают различные внутренние напряжения сжатия, растяжения, изгиба и др.

Прочность является важным свойством для многих строительных материалов, от ее величины зависит нагрузка, которую может воспринимать данный элемент при заданном сечении. Если материал обладает большей прочностью, то размер сечения строительного элемента может быть уменьшен.

Прочность строительных материалов принято характеризовать пределом прочности при сжатии (R_сж), при изгибе (R_изг) и при растяжении (R_р).

 

Таблица 1

Схемы стандартных методов определения прочности

Образец	Схема испытания	Материал	Размеры образцов,см
Испытание на сжатие
Куб		Бетон   Раствор   Природный камень	10х10х10 15х15х15 20х20х20   7,07х7,07х7,07   5х5х5
Цилиндр		Бетон   Природный камень	d=15, h=30   d=h=5;7;10;15
Испытание на растяжение
Стержень, восьмерка, призма		Металл     Бетон(призма, восьмерка(	l/d=10 l/d=5   5х5х50 10х10х80
Испытание на изгиб
Призма		Цемент Гипс Кирпич   Бетон   Древесин	4х4х16 4х4х16     15х15х15   2х2х30

Определяют ее путем испытания образцов материала соответствующей формы (табл.1) на гидравлических прессах(рис. 7), испытательных изгибающих или разрывных машинах.

.

Рис. 7. Схема гидравлического пресса для испытания на сжатие:

1 — станина; 2 — винтовое приспособление для зажима образца; 3 — верхняя опорная плита; 4 — испытуемый образец; 5 — нижняя опорная плита с шаровой поверхностью; 6 — поршень.