Лабораторная работа по строительным материалам

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ  МИНИСТРЛІГІ

Л.Н. ГУМИЛЕВ АТЫНДАҒЫ ЕУРАЗИЯ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

 

 

 

 

 

 «Құрылыс материалдар» пәні  бойынша            – «Құрылыс материалдар, бұйымдар мен конструкциялар өндіру»,      – «Құрылыс»,

– «Сәулет»   мамандықтарға  арналған

лабораториялық жұмыс орындайтын

 

 

 

 

 

 

 

 

ӘДІСТЕМЕЛІК ҚҰРАЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АСТАНА

 

 

1, 2-ші ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС 

 

Тақырыбы «ҚҰРЫЛЫС МАТЕРИАЛДАРДЫҢ ЖАЛПЫ ҚАСИЕТІ» –

2 сағат

 

1. Материалдардың физикалық қасиеттері

 

Шынайы тығыздық –  ол материал массасының абсалют тығыздық күйіндегі көлеміне, яғни шұрықсыз және қуыссыз күйіне қатынасы ( , ). Материалдың шынайы тығыздығы келесі формуламен есептейді:

  ,

 

мұнда m – материал массасы; V – абсолютті тығыз материал көлемі.

Орташа  тығыздық – ол материал массасының табиғи күйіндегі, яғни шұрықтары, қуыстары мен капиллярлардың көлемдерін қоса есептелгендегі көлеміне қатынасы ( , ):

 

,

 

мұнда m – материал массасы, г, кг; V_е – табиғи күйіндегі материал көлемі, _, .

Құрылыс мтареиалдардың шынайы мен  орташа тығыздық айырмашылығы әртүрлі  өйткені кеуектермен шұрықтар болуымен сипатталады. Мысалы, при кварц шынайы тығыздығы 2650 силикатты мақтаның орташа тығыздығы (шыны мақта, шлакты мақта) 100 ( 1 мен 2 қосымша). Сондықтан, материалдың орташа тығыздығы шынайы тығыздығынан үнемі аз болып келеді. Тек абсолютті тығыз материалдардың (шыны, болат, битум және т.б.) орташа және шынайы тығыздығы бір біріне ұқсас.

       Материалдың көпшілігі шұрықты болып келеді.Оның материал өлшеміндегі саны неғұрлым көп болса,тығыздығы да соншалық аз болады.Балқытылған массадан алынатын сұйықтар мен материалдарының (шыны,металл) орташа тығыздығы іс жүзіндегі мәні бойынша шынайы тығыздығына тең.

       Материалдың физикалық-механикалық қасиеттері едәуір дәрежеде оның тығыздығына,мысалы беріктігі мен жылу өткізгіштігіне тәуелді болады. Материал тығыздығының мәні оның беріктігін, құрылыс конструкциасының массасы мен мөлшерін және көтеру – тасымал құрал-жабдықтарын анықтағанда пайдаланады. Материалдың орташа тығыздығын анықтаған кезде дұрыс,сондай-ақ бұрыс геометриалдық пішіндер үлгісі ретінде пайдалануға болады. Материалдың орташа тығыздғын анықтау әдісі үлгі пішініне тәуелді болып келеді.

 

 

1.  Геометриялық пішіні дұрыс үлгілердің орташа тығыздығын анықтау

 

     Барлық  үлгілер анықтап қарап шығып, әр материалдың атаулары анықталады.  Үлгілер штангенциркуль мен немесе дәлдігі 0,1см шамаға дейінгі сызғышпен өлшенеді.

а) пішіні текше немесе параллелепипед үлгілер үшін негізгі ауданының биіктікке көбейтіндісі ретінде есептейді;

б) цилиндр пішінді үлгілер үшін көлем v мына формуламен есептеп шығарады:

 

,

мұнда V – үлгі көлемі, ( ).

Үлгі массасын есептелген  көлемге  бөлу арқылы материалдың орташа тығыздығын (0,01 дәлдігіне дейін) анықтайды. Бар табылған нәтижелер 1-кестеге жазылады.

 

1-кесте. Геометриялық пішіні дұрыс үлгілердің орташа тығыздық нәтижелері

 

Материал аталуы	Үлгі массасы, г	өлшемі, см	көлемі,	Орташа тығыздығы
1
2 …

 

2. Геометриялық  пішіні дұрыс емес  үлгілердің орташа тығыздығын анықтау.

 

Құрғақ үлгіні  0,1 грамға дейін дәлдік пен өлшеп, жіппен байлайды. Бұдан соң су құйылған цилиндрге үлгіні салып, цилиндрдегі су деңгейінің қанша шамасына көтерілгенін белгілейді. Үлгі массасын ығыстырылған су көлемі арқылы берілген материалдың тығыздығын есептеп шығарады

 , 

Нәтижені  2 кестеге жазады.

 

2-кесте Геометриялық  пішіні дұрыс  емес  үлгілердің  орташа  тығыздық нәтижелері

 

Материал аталуы	Үлгі массасы, г	Су көлемі,  см³		көлемі,	Орташа тығыздығы
		бастапқы	үлгімен ығыстырылған
1
2 …

 

 

1.3. Геометриалық  пішіні дұрыс емес шұрықты материалдың тығыздығын анықтау

 

Шұрықты материалдардың тығыздығы үлгіні балауыздау әдісімен немесе үлгіге алдын ала су сіңіріп қанықтыру әдісімен анықталады. Ұсынып отырған жаттығуда балауыздау әдісі қолданылады.

 

Тәжірбие жасау реті

 

Материалдың аталуын анықтайды. Үлгіні жіппен байлап,0,5г шамасына дейінгі дәлдікпен ( ) өлшейді.

Үлгіні  байланған жіппнен ұстап,  балқытылған балауызға әрбір 30-40 сек. сайын бірнеше рет 1-2 сек батырады. Тексеру арқылы үлгінің толық  балауызбен қапталғанына көз жеткізеді (егер әлі де толық қапталмаған болса, онда 2-3 рет тағы батырады). Балауыз қапталған үлгіні өлшейді-(m)

Өлшегіш цилиндрге белгілі деңгейге дейін дәлдікпен су құйып, 1см шамасына дейінгі дәлдікпен судың көлемін ( ) белгілейді.

Үлгіні цилиндрге малып (жіппен ұстап тұрып) судың жаңа көлемін (v ) деңгейін белгілейді балауызбн қоса үлгінің көлемін есептеп шығарады:

 

Үлгіге жабысқан балауыздың көлемін балауыз массасын тығыздығына (0,930 г/см -ге тең) бөлу арқылы мына формула бойынша есептеп шығарады:

Балауыссыз үлгі көлемі былай есептеп  шығарады:

Үлгінің тығыздығы мына формула  бойынша есептейді:

,

Тәжірбие нәтижесі 3 кестеге енгізіледі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-кесте. Геометриалық  пішіні дұрыс емес шұрықты материалдың тығыздығын анықтау нәтижесі

 

Үлгінің аталуы	Үлгі массасы, г		Объем воды в мерном цилиндре,		Балауыздалған үлгі көлемі, см³, V3	Үлгі балауызының көлемі, Vпар	Үлгі көлемі, см³ Vобр	Орташа тығыздығы
	құрғақ, m	балауыздалған, m1	Үлгі суға батырылғанға дейін, V1,	Суға батырылғаннан  кейін, V2
1
2…

 

1.4. Сусымалы материалдың тығыздығын анықтау

 

Сусымалы материалдың тығыздығын анықтау үшін, алдын ала өлшенген цилиндрлі биіктігі 10 см болатын ыдысқа воронка арқылы материалды толтырады (1-сур.). Цилиндрлі өлшем ыдыс көлемін түйіршіктер (фракциясына) өлшеміне қарай алады (4-кесте). Материал біріңғай толтырылады.  Ыдыста пайда болған төбешікті пышақпен немесе сызғышпен алып тастайды. Нығыздалмаған күйінде материалды өлшеп, нығыздалмаған тығыздығын ( ) анықтайды.

 

 

1-сур. Сусымалы материалдың тығыздығын анықтайтын стандартты воронка

 

Сусымалы материалдың нығыздау коэффициентін анықтау үшін, өлшенген матреиалды толтырылған қалпында, артық материалды қиып тастамай сілкіндіргіш үстелге апарады да өлшуіш ыдысты қолмен сүйемелдеп тұрып, материалды 25 рет (тұтқасын айналдыру арқылы) нығыздайды. Бұдан кейін воронка астына ыдысты қойып, үстіне материал қосады; мөлшерден артығын пышақпен немесе сызғышпен алып тастап материалды өлшейді де нығыздалған күйіндегі тығыздығын анықтайды ( ).Сусымалы материалдың нығыздау коэффициентін келесі формуламен анықтайды:  .

 4-кесте. Сусымалды материалдар түйіршік ірілігіне қарай өлшегіш металлды цилиндр сипаты

 

өлшегіш цилиндр көлемі, л	цилиндрдің ішкі өлшемі, мм		қиыршық тас (шағал тас) фракциясы, мм
	диаметр	биіктігі
5	185	185	От 5 до 10
10	234	234	Св. 10 до 20
20	294	294	Св. 20 до 40
50	400	400

 

Алынған нәтижені 5-кестеге енгізеді.

 

5-кесте. Сусымалы материалдың тығыздық нәтижелері

 

материала аталуы	бос өлшем ыдыстың массасы, г	бос өлшем ыдыстың көлемі, см³	материал массасы, г		тығыздық,		нығыздау коэффициенті,

1.5. Шынайы тығыздық пен кеуектілікті анықтау

Материалдардың  шынайы тығыздығын пикнометрлік әдіспен  анықтау ГОСТ 8735-88 (СТ СЭВ 6317-88) «Песок для строительных работ. Методы испытаний», ГОСТ 9758-86* «Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний», ГОСТ 310.2-76* «Цементы. Методы определения тонкости помола», ГОСТ 8269-87* «Щебень из природного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ. Методы испытаний» сәйкес жасалынады.

 

Тәжірбиені жасау реті

 

Сынаққа құмды  дайындау. Електен өткізілген 30г құмды (елек тор ірілігі 5мм) кептіргіште 105-160⁰С температурада тұрақты салмаққа дейін келтіріп, содан соң эксикаторға орналастырып күкірт қышқылыммен немесе кальциның сусыз хлор концентратымен қанықтырып, бөлме температурасында (18-20⁰С) суытады да, сыналғанға дейін сақтайды. Құмды араластырады және 15 граммнан екі бөлікке бөледі.

Алдын-ала кептірілген пиктометрді өлшеп (m₂), содан соң бөлінген затты құммен қосып өлшейді (m₁). Пиктометрге тазартылған судың ²/₃ көлемінде құяды, еңкіш жағдайда  орналастырады. Пиктометрдегі затты 15-20 минут қайнатады, ішіндегі  ауа көбіршіктерін жою үшін.

Пиктометрде ауа жойғаннан кейін сүртіп, бөлме температурасына дейін суытады да,  тазартылған суды белгіленген жеріне дейін құыйп өлшейді (m₄). Содан кейін пикнометрді босатып, жуып, белгіленген жеріне дейін су құып өлшейді (m₃). Барлық өлшемдер 0,01 г қателігімен орындайды.

 

 

2-сур. Пикнометр

 

Материалдың шынайы тығыздығы мына формуламен анықталады:

 

  ,

мұндағы m₁ – пикнометр мен құмның қосқандағы салмағы, г; m₂ – бос пикнометр салмағы, г; m₃ –пикнометр мен тазартылған сумен бірге салмағы, г; m₄ – пиктометр мен құм және таза судың ауа көбіршіктерін жойғаннан кейінгі, г; ρ_с – су тығыздығы (ρ_с =1 ).

Екі шынайы тығыздық мәндерінің айырмашылығы 0,02 г/см³ көп болмау керек. Егер үлкен айырмашылық шықса үшінші рет жасап арифметикалық орташа мәнін алады.

_{Нәтижені  6 кестеге жазады.}

 

6-кесте.  Материалдың  шынайы тығыздық нәтижелері

 

материала аталуы	тәжірбие №	m1, г	m2, г	m3,  г	m4, г	шынайы тығыздығы,	шынайы  тығыздықтың  орташа мәні,