Файл: Лабораторная работа 1 "Определение истинной, средней и насыпной плотности различных материалов".docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 642

Скачиваний: 7

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лабораторные работы по дисциплинеСтроительные материалыВыполнил: студент гр. ВСТЗ – 344Беликов Виталий Владимировичзач. кн. № 170644Проверил: Шумячер Вячеслав МихайловичВолжский, 2021 Лабораторная работа №1"Определение истинной, средней и насыпной плотности различных материалов"Цель работы: ознакомится с сущностью понятия «плотность» истинная и средняя и методами её определения для образцов правильной и неправильной формы.Материалы: навески кварцевого песка и порошка керамического кирпича массой около 70 г, образцы правильной формы кубы из разных материалов, а также балочки и параллелепипед.Приборы и приспособления: весы лабораторные, стандартный объёмомер (колба Ле-Шателье), мерные стаканы, воронки, стеклянная палочка, линейка, емкость с водой.ВВЕДЕНИЕСредняя плотность материалов правильной геометрической формы определяется по формуле: , (1.1)где: m – масса образца, гV – объем образца, см3 . Рисунок 1. 1. Измерение размеров образцовВ зависимости от вида образца выбирают формулу для подсчета объема. Для подсчета объема образца цилиндрической формы используют формулу: , (1.2)где: π – постоянная равная 3,14d – диаметр, смh – высота цилиндра, смНеправильная геометрическая форма образца – такая, определить объем которого с помощью математических формул нельзя. Поэтому его определяют с помощью закона Архимеда при помощи объемомера или мерного стакана.ХОД РАБОТЫ

  1. Определение средней плотности материалов правильной геометрической формы
Выданные образцы необходимо взвесить. Затем измерить и найти с помощью вычислений объем каждого образца. Затем произвести расчеты по определению плотности материала.
Результаты вычислений записывают в таблицу 1.1.Таблица 1.1 - Средняя плотность образцов правильной геометрической формы

№ образца

материал

___________

форма

габариты


V, см3


m, г


ср,

г/см3

a, см

b, см

h, см

d основания, см

1

Древесина (дуб)

2

2

2

-

8

30

3,75

Куб

2

Полиуретан

-

-

3

2

9,42

40

4,25

Цилиндр

3

Бетон тяжелый

2

3

3

-

18

25

1,39

Параллелепипед

4

Железобетон

2

1

2




8

20

2,5

Параллелепипед

5

Сталь

-

-

2

3

14,13

50

3,54

Цилиндр

6

Древесина (сосна)

3

3

3

-

27

35

1,3

Куб
Вычисления:

№ образца

Объем, см3

Средняя плотность, г/см3

1

V = 2 ∙ 2 ∙ 2 = 8



2





3

V = 2 ∙ 3 ∙ 3 = 18



4

V = 2 ∙ 1 ∙ 4 = 8



5





6

V = 3 ∙ 3 ∙ 3 = 27




  1. Определение средней плотности материалов неправильной геометрической формы
Образец плотной структуры взвешивают и погружают в воду на нитке. Изменение объема воды в мерном стакане показывает объем образца. Навеску тонкоразмолотого кирпича или кварцевого песка массой около 70 г взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0,05 г. В колбу Ле-Шателье наливают воду до нижней отметки 0 см³. Горло объемомера просушивают. Затем насыпают в колбу аккуратно навеску (порошок кирпича или песка), нельзя просыпать материал. Материал засыпают до тех пор, пока вода не поднимется до 18,0 см³. Объем засыпанного порошка равен объёму между верхней и нижней метками объемомера. Массу оставшегося порошка определяют взвешиванием и вычисляют как разность масс.Рисунок 1.2. Колба Ле – Шателье для определения плотности.Среднюю плотность образца вычисляют следующим образом: , (3)где: V- объем занятый образцом, см3m1 – масса навески, гm2 – масса остатка навески после испытания, гРезультаты вычислений записывают в таблицу 1. 2.Таблица 1.2 - Средняя плотность образцов неправильной геометрической формы



образца

Материал

Навеска,

m1, г

Остаток,

m2, г

Объем, V, см³

Плотность, ρср.,

г/см3

1

Древесина

70,05

15,05

7,8

7,05

2

Сталь

69,95

5,95

12,3

4,5

3

Бетон

70,0

10,0

9,6

6,25

4

Алюминий

69,95

12,95

10,5

5,4
Вычисления:

№ образца

Средняя плотность, г/см3

1



2



3



4




  1. Определение объемной насыпной массы песка
Значение объемной массы песка определяют для расчета состава бетона. Среднюю пробу 2-10 кг (в зависимости от содержания гравия) высушивают до постоянной массы и просеивают через сито с отверстиями 5 мм. Подготовленный песок насыпают с высоты 10 см в предварительно высушенный мерный цилиндр до образования конуса над верхом цилиндра. Песочный конус без уплотнения срезают линейкой и взвешивают. Опыт повторяют пять раз.Насыпную плотность для каждого опыта определяют по формуле: ,(4)где: m– масса образца, гVст – объем мерного стакана, см3Результаты вычислений записывают в таблицу 1.3.Таблица1. 3 - Насыпная плотность

№ опыта

Масса стакана, mст

Масса песка,

mп

Масса стакана с песком, m ст+п

Объем стакана, Vст

Насыпная плотность,

ρ н.п

1

2

3

4

5

6

1

2

0,5

2,5

10

ρнас. = m/Vст = 2,5/10 = 0,25

2

3

0,6

3,6

7

ρнас. = m/Vст = 3,6/7 = 0,51

3

4

0,7

4,7

5

ρнас. = m/Vст = 4,7/5 = 0,94

4

5

0,8

5,8

3

ρнас. = m/Vст = 5,8/3 = 1,93

5

6

0,9

6,9

2

ρнас. = m/Vст = 6,9/2 = 3,45

Ср. знач.

(2+3+4+5+6)/5 = 4

(0,5+0,6+0,7+0,8+0,9)/5 = 0,7

(2,5+3,6+4,7+5,8+6,9)/ = 4,7

(10+7+5+3+2)/5 = 5,4

(0,25+0,51+0,94+1,93+3,45)/5 = 1,2
Вывод:Чем больше масса погружаемого материала

, тем меньше объем конуса, образующегося над верхом цилиндра.

Лабораторная работа №2

«Определение водопоглащения и водостойкости материала»
Цель: научиться рассчитывать пористость по найденным ранее данным; ознакомится с методом экспериментального определения предела прочности материала при сжатии и оценки его водостойкости.

Материалы: образцы из затвердевшего гипса.

Приборы и приспособления: пресс гидравлический, линейка.
ВВЕДЕНИЕ

Пористость- степень заполнения объема материала порами. Пористость - величина относительная, выражается в процентах или долях объема материала.

Пористость строительных материалов колеблется в пределах от 0 (сталь, стекло) до 90...98 % (пенопласт)

Пустотность — количество пустот, образующихся между зернами рыхлонасыпанного материала (песка, щебня и т. п.) или имеющихся в некоторых изделиях, например в пустотелом кирпиче, панелях из железобетона. Пустотность песка и щебня составляет 35...45 %, пустотелого кирпича— 15...50 %.

Водостойкость - свойство материала сохранять прочность при насыщении его водой. Критерием водостойкости строительных материалов служит коэффициент размягчения - отношение прочности при сжатии материала, насыщенного водой к прочности при сжатии сухого материала

Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать в своих порах воду. Оно подразделяется на водопоглощение по массе и объему.

Водопоглощение по массе Wм, %, равно отношению массы поглощенной образцом воды к массе сухого образца.

Водопоглощение по объему W0, %, равно отношению массы поглощенной образцом воды к объему образца.

ХОД РАБОТЫ

1.Определение пористости

Пористость твердых материалов и пустотность (объем межзерновых пустот в сыпучих материалах в неуплотненном состоянии) определяют на основании значений истинной плотности и средней или насыпной плотности материала, предварительно установленных.

Пористость (П) и пустотность (Vм.п) в процентах по объему вычисляют по формуле:

, (2.1)
где: — истинная плотность, г/см3;

— средняя или насыпная плотность