Файл: Строй материалы 2012.doc

На сопротивление удару испытывают те каменные материалы, которые в процессе эксплуатации в конструкциях подвергаются динамическим нагрузкам, например в конструкции полов промышленных зданий, в дорожных покрытиях.

Содержание работы:

Определение сопротивления удару

Описание оборудования: 1. Копер для испытания цилиндрических образцов на удар.

Порядок выполнения работы:

Испытание на удар природных каменных материалов осуществляют на копре (рис. 3), который состоит из массивной металлической опоры, переходящей внизу в стальную наковальню 1 массой около 50 кг. На опоре вертикально закреплены две направляющие штанги 2, по которым, свободно перемещаясь, движется стальная баба 3 массой 2 кг. Удар бабы по образцу 5, установленному на наковальне производится через подбабок 4, имеющий внизу сферическую поверхность диаметром 1 см; этой сферической поверхностью надбабок соприкасается с образцом в центре его верхней плоскости.

Наверху опоры установлен электродвигатель, который с помощью троса поднимает рамку с бабой, причем благодаря специальному устройству с выдвигающимися штифтами достигается автоматическое разъединение с бабой, в результате чего последняя свободно падает с заданной высоты на подбабок и через него передает удар на испытуемый образец. Для подсчета высоты падения бабы вдоль опоры установлена мерная стальная линейка с сантиметровыми делениями.

Рис. 3. Копер для испытания цилиндрических образцов на удар.

Для испытания изготовляют из горной породы цилиндрические образцы диаметром и высотой 25 мм. Образец устанавливают на наковальню копра и прижимают подбабком точно по центру. Удары должны приходится в центр верхней плоскости образца. Первый удар наносят с высоты 1 см, второй – с 2 см, третий – 3 см и т. д. до разрушения образца, т. е. до появления в образце первой трещины. Показателем сопротивления удару служит номер удара, предшествующего разрушения. Например, если первая трещина появилась от 21-го удара с высоты 21 см, то считают, что сопротивление материала удару равно 20. За окончательный результат берут среднее арифметическое трех определений.

Каменный материал признается хорошо сопротивляющимся удару при показателе, равном 16 и выше, и плохо сопротивляющимся удару при показателе, равном 8 и ниже.

Обработка результатов измерений

	1	2	3
Материал
Размеры образца
Число ударов, разрушивших образец
Среднее

Контрольные вопросы:

Какие свойства материалов относят к механическим?
Что такое сопротивление удару?
Как определяют сопротивление удару?
Какие каменные материалы испытывают на сопротивление удару?
При каком показателе каменный материал признается хорошо сопротивляющимся удару?

Лабораторная работа № 3

Определение истираемости

Цель работы: Определение истираемости.

Теоретические положения:

Истираемостью называют способность материала изменяться в объеме и весе под действием истирающих усилий.

Испытанию на истираемость подвергают каменные материалы, применяемые для устройства полов, лестничных ступеней, тротуаров и др.

Содержание работы:

Определение истираемости

Описание оборудования: 1. Круг истирания.

2. Механические весы.

3. Штангенциркуль.

Порядок выполнения работы:

Рис. 4. Машинка ЛКИ для определения истираемости каменных материалов:

1 – диск; 2 – груз; 3 – образец,

4 – шлифовальный порошок.

Истираемость определяют на кругах истирания ЛКИ (рис. 4), основной элемент которых – истирающий диск 1, изготовленный из серого чугуна. К диску, вращающемуся с частотой (0,5 ± 0,02) с^-1, с помощью грузов 2 прижимается образец 3 с усилием 300 Н, что соответствует давлению образца на круг около 60 кПа. Образцы материала должны иметь правильную геометрическую форму. Для испытания используют два образца-куба с ребром 70 мм. Боковые грани образцов-кубов нумеруют цифрами 1...4 и при проведении испытаний в порядке этой нумерации поворачивают образец. Перед испытанием образцы выдерживают не менее двух суток в помещении лаборатории. Влажные образцы предварительно высушивают. Подготовленные образцы взвешивают на технических весах с погрешностью не более 0,1 г и определяют площадь, которая будет подвергаться истиранию, измеряя для этого образец штангенциркулем или линейкой.

На круг равномерным слоем насыпают 20 г абразивного материала: шлифовальное зерно № 16 или стандартный песок. Образцы помещают в гнезда круга, проверяют, свободно ли они перемещаются в вертикальной плоскости, и пригружают грузом. После этого включают привод круга. Через 30 м пути истирания образца (28 оборотов диска) прибор останавливают: с поверхности диска удаляют старый абразивный материал и продукты истирания и вновь насыпают 20 г абразивного материала. Указанную операцию повторяют 5 раз, что составляет один цикл испытаний (150 м пути истирания).

После одного цикла испытания образцы вынимают из гнезда и поворачивают на 90° в горизонтальной плоскости. В этом положении цикл испытаний повторяют. После четырех циклов испытания образцы вынимают, обтирают сухой тканью и взвешивают.

Истираемость оценивают потерей первоначальной массы образца материала, отнесенной к площади поверхности истирания и вычисляют по формуле:

г/см², (1.6)

где m – масса образца до истирания, г;

m₁ – масса образца после истирания, г;

S – площадь истирания см².

Истираемость образца вычисляют с погрешностью до 0,1 г/см².

В результате испытания принимают среднее арифметическое из ряда определений, полученных для двух образцов. Истираемость некоторых материалов характеризуется следующими данными:

гранит 0,10  0,52 г/см²

кварцит 0,10  0,30 г/см²

известняк 0,81  2,50 г/см²

песчаник 0,86  1,30 г/см²

Обработка результатов измерений

№

Масса образца до истирания, г

Масса образца после истирания, г

Площадь

истирания, см²

Истираемость образца, г/см²