Методическое пособие по практическим работам по ПМ01МДК 01.01.Строительные материалы и изделия

ГБПОУ Белебеевский Гуманитарно-технический колледж

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

По практическим работам

по профессиональному модулю

ПМ01 Участие в проектировании зданий и сооружений

МДК01.01 Проектирование зданий и сооружений

Тема 1.2. Строительные материалы и изделия

08.02.01Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

                                                                                 Белебей

                                                             2022

Одобрено Цикловой комиссией Протокол № ___ от «__»________20__г. Председатель ЦК________ _______________

Рассмотрено На заседании методического совета колледжа Протокол №__ от«___»_________20___г. Зам.директора _______________

    Утверждено

     Зам.директора

     ____________

    «___»_________20___г.

Авторы: Уваровская Ирина Николаевна-

             преподаватель   высшей квалификационной категории;

Рецензент: Краснова Елена Валериановна-

                 преподаватель высшей квалификационной категории 

                 ГБПОУ Белебеевский гуманитарно-технический колледж         

                                                     СОДЕРЖАНИЕ

 стр

1.   Пояснительная записка                                                                                      

2.   Практическое занятие №1 Определение истинной и средней

плотности различных материалов

3. Практическое занятие №2 Определение прочности и водостойкости

4. Практическое занятие №3 Кирпич и керамические камни

5.  Практическое занятие № 4 Определение марки кирпича

6. Практическое занятие №5 Определение различных видов вяжущих по внешним признакам

7. Практическое занятие №6  Стандартные испытания гипсовых вяжущих

 8. Список  использованных  источников литературы                           

                                   1.Пояснительная записка

Методическое пособие для выполнения практических работ по ПМ01 Участие в проектировании зданий и сооружений, МДК01.01 Проектирование зданий и сооружений, Тема 1.2. Строительные материалы и изделия   разработано для самостоятельной работы студентов на практических занятиях.

В методическом пособии изложены темы и цели занятий, содержание и варианты заданий, алгоритм  выполнения ,методические указания  и контрольные вопросы к практической работе  для студентов очной и заочной форм обучения специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений.

Цель методического пособия:

-закрепить теоретический материал и научить студентов определять истинную и среднюю плотность различных материалов; определять прочность и водостойкость; 

-закрепить теоретический материал и ознакомиться с различными видами кирпича и керамических стеновых камней; научиться определять их размеры, среднюю плотность, теплопроводность; оценивать качество керамического кирпича по внешнему виду;

-закрепить теоретический материал и ознакомиться с понятием «марка кирпича» и методом ее определения;

-определять различные виды вяжущих по внешним признакам;

-ознакомиться с требованиями ГОСТ к гипсовым вяжущим (гипсу) и изучить методы определения стандартной консистенции, сроков схватывания и марки по прочности гипса в соответствии с ГОСТ;

-научить студентов работать с нормативно-справочной литературой.

                              Практическая работа № 1

Тема: Определение истинной и средней плотности различных материалов

Цель: 1. Ознакомиться с сущностью понятий «плотность» истинная и средняя. 2. Ознакомиться с методами их определения для образцов правильной и неправильной геометрической формы.

Обеспечение:

Весы лабораторные технические с приспособлением для гидростатического взвешивания; стандартный объемомер (колба Ле Шателье);стеклянная палочка; стеклянные (фарфоровые ) стаканы вместимостью 100 и 500 см³; линейки измерительные; чашечка фарфоровая; образцы: навеска размолотого в порошок керамического кирпича массой около 70 г и кусок кирпича неправильной формы массой 50-70 г; бетонный или растворный образец- куб; куб из дерева с ребром 4-5 см; образец пенопласта в форме параллелепипеда массой 10-30 г.

                                         Ход работы

1.Определение истинной плотности кирпича

Истинной плотностью материала называют физическую величину, равную отношению массы материала к его объему в абсолютно плотном состоянии. Истинную плотность материала     р, кг/м³, определяют по формуле:

                                               p=m /v

Где m - масса материала, кг; v   - объем материала, м³

Пробу тонкоразмолотого кирпича (размер частиц должен быть менее размера пор в кирпиче) массой около 70 г помещают в стаканчик и взвешивают на технических весах с погрешностью не более 0,05 г (m1).

Истинную плотность твердого материала определяют при помощи объемометра Ле Шателье, который представляет собой стеклянную колбу объемом 120-150 см³ с узкой шейкой, несколько расширяющейся в средней части. На шейке колбы выше и ниже шаровидного уширения нанесены две черты, объем между которыми равен 20 см³. Шейка градуирована, цена деления 0,1 см³.

В объемомер (рис.2.6 а) наливают воду до нижней риски, нанесенной до расширения на горле колбы. Горло объемомера подсушивают фильтровальной бумагой (или тряпочкой). Затем порошок кирпича из взвешенного стакана осторожно с помощью стеклянной палочки пересыпают в объемомер до тех пор, пока уровень воды не поднимется до верхней метки (потери порошка недопустимы). Объем засыпанного порошка Vп равен объему между верхней и нижней метками объемомера (20 или 10 см³) и указывается на объемомере.

Массу порошка кирпича (г), засыпанного в объемомер, определяют, взвешивая остатки порошка в стакане m₂ и вычисляя ее как разность масс: m₁-m₂

                   Истинную плотность (г/см³) рассчитывают по формуле:

                              P= (m₁- m₂)/v _п

2. Определение средней плотности материалов

Средней плотностью называют отношение массы материала в естественном состоянии, т.е. вместе с порами и пустотами, к его объему. Среднюю плотность pо, кг/м³, определяют по формуле: р _о=m/ V₁, где m- масса материала, кг; V₁- объем материала в естественном состоянии, м³.

2.1 образец материала правильной формы

Для определения средней плотности образцы материала могут быть изготовлены в форме куба, параллелепипеда или цилиндра. При этом необходимо учитывать, что для пористых материалов размер образца кубической формы должен быть не менее 100х100х100 мм, а для плотных не менее40х40х40 мм. У цилиндрических образцов диаметр и высота должны быть соответственно не менее 70 и 40 мм.

Образцы – кубы (раствора), дерева и пенопласта измеряют линейкой с погрешностью 1 мм и рассчитывают объем образцов V_ест, см³. Затем определяют их массу m с погрешностью 5 г для бетона, 1г для раствора и 0.1 г для дерева и пенопласта. Среднюю плотность (г/см³) расcчитывают по формуле p _m=m/v_ест   а затем переводят ее в кг/ м³, умножая полученное значение на 1000. Полученные данные заносят в таблицу№ 2.2 и сравнивают с данными, приведенными в таблице № 2. В отчете по   практическим работам следует зарисовать образцы правильной геометрической формы с указанием их размеров.                                                                  

Табл.2

Материал	Плотность, кг/м3
	истинная ρи	средняя ρср
Сталь	7850—7900	7800—7850
Гранит	2700—2800	2600—2700
Известняк (плотный)	2400—2600	1800—2400
Песок	2500—2600	1450—1700
Цемент	3000—3100	900—1300
Керамический кирпич	2600—2700	1600—1900
Бетон тяжелый	2600—2900	1800—2500
Сосна	1500—1550	450—600
Поропласты	1000—1200	20—100
Пенопласт	950-1200	15-100

2.2 Образец неправильной формы

Трудность определения средней плотности на таких образцах заключается в определении объема образца. Его невозможно рассчитать по результатам геометрических измерений. Для определения объема образца применяют метод гидростатического взвешивания, основанный на вытеснении образцом из сосуда жидкости, в которую его погружают. Образец кирпича взвешивают в сухом состоянии, определяя его массу mсух. Далее образец постепенно заливают водой и периодически (через каждые 1…2 мин) взвешивают; перед взвешиванием образец обтирают мягкой тканью. Заканчивают насыщение образца водой после того, когда два последних взвешивания будут различаться не более чем на 0,05 г. Значение массы образца в этот момент принимают за массу насыщенного водой образца m_нас. Насыщенный водой образец подвешивают на тонкой проволочке к коромыслу технических весов и еще раз определяют его массу m_нас    Затем образец, не снимая с весов погружают в воду, используя приспособления для гидростатического взвешивания ( рис.2.6 б ) и определяют массу гирь, уравновешивающих образец, находящийся в воде- m_вод

По результатам двух последних взвешиваний рассчитывают естественный объем образца

V_ест:     V_ест   = (m _нас - m _вод) / P _Н2О, где p_Н2О= 1 г/см³.  Среднюю плотность p_m   рассчитывают по приведенной ранее формуле.

Все результаты заносят в сводную таблицу 1. 

Рис.2.6                                       1-П-образная подставка;      

Таблица №1

Результаты определения структурных характеристик и свойств материалов

Материал	Плотность, кг/м3
	истинная	средняя
Бетон (раствор)
Кирпич керамический
Древесина (сосна)
Пенопласт полистирольный

                                      Контрольные вопросы:

1.Как влияет плотность на морозостойкость и теплопроводность?

2.Что такое морозостойкость?

3. Что называется средней плотностью?

                                 Практическая работа № 2

Тема: Определение прочности и водостойкости

Цель: Ознакомиться с методом экспериментального определения предела прочности материала при сжатии и оценки его водостойкости по коэффициенту размягчения.

Материалы: образцы-кубы (не менее 6 шт.) из затвердевшего гипсового вяжущего с ребром 2…5 см (размер образцов зависит от максимального усилия, развиваемого имеющимся в лаборатории прессом).

Оборудование: пресс гидравлический с силоизмерителем или манометром (максимальное усилие, развиваемое прессом, 10…100 кН); фарфоровая или металлическая чашка с водой, измерительная линейка.

                                                    Ход работы

Гипсовые образцы-кубы нумеруют (номер ставят на поверхности, которая была боковой при формовании), измеряют площадь занумерованной поверхности и заносят полученные значения в таблицу. Образцы делят на две группы: № 1,2,3 и № 4,5,6. Образцы первой группы испытывают сухими, второй- помещают в воду перед испытанием на 10-15 минут в зависимости от размеров образца.

 Сухие и влажные образцы помещают в пресс занумерованной (боковой) поверхностью вверх. Опускают плиту пресса до поверхности образца и нагружают. Момент разрушения определяют по остановке или началу обратного хода стрелки силоизмерителя (манометра) и визуально по появлению трещин на образце. Разрушающее усилие F_разр. (или показание манометра) заносят в таблицу

                                           Таблица: результаты испытаний

показатели	образец
	сухой				водонасыщенный
	1	2	3	средняя	4	5	6	средняя
Площадь поперечного сечения, м2 Показания манометра, кПа Разрушающее усилие, Мпа Предел прочности при сжатии, МПа

При использовании прессов с манометрами разрушающее усилие рассчитывают по формуле F _разр. = pS_п, где p- показание манометра в момент разрушения образца, кПа; S_п- площадь поршня пресса, м². Предел прочности при сжатии (МПа) рассчитывают по формуле R= F _разр. /А, где А-площадь поперечного сечения образца, м².

По результатам испытаний сухих и водонасыщенных образцов определяют среднюю прочность гипсового камня в сухом и водонасыщенном состоянии и ее значение заносят в таблицу.

Водостойкость испытуемого материала оценивают по коэффициенту размягчения

                             К _разм=R _нас/R _сух

Где R _нас- предел прочности в водонасыщенном состоянии, МПа; R _сух -предел прочности в сухом состоянии, МПа. По полученному значению К разм делают вывод о водостойкости гипсового камня.

                            Контрольные вопросы:

1.     Что определяет прочность?

2.     От чего зависит водостойкость материалов?

3.     Как по результатам испытаний образца материала на сжатие определяют предел его прочности при сжатии?

                               Практическая работа № 3         

Тема: Кирпич и керамические камни

Цель:

1.ознакомиться с различными видами кирпича и керамических стеновых камней.

2.научиться определять их размеры, среднюю плотность, теплопроводность.     3.оценивать качество керамического кирпича по внешнему виду.

Материалы:

коллекция различных видов кирпича керамического (обыкновенного пластического прессования, полусухого формования, нескольких видов пустотелого кирпича, лицевой кирпич) и для сравнения силикатный кирпич, а также пустотелые керамические камни.

Приборы и приспособления: весы, линейки

                                 Краткие теоретические сведения

Стеновые материалы –это кирпич и камни (последние отличаются от кирпича большими размерами)

Рис. 2 Кирпич керамический обыкновенный пластического формования:

                                         Классификация изделий

Изделия подразделяют на рядовые и лицевые.

Лицевые кирпич и камень изготавливают:

-с гладкой и рифленой поверхностью;

-с поверхностью, офактуренной торкретированием, ангобированием, глазурованием, двухслойным формованием, нанесением полимерного покрытия.

Кирпич изготавливают полнотелым и пустотелым, камень только пустотелым.

У обыкновенного керамического кирпича есть два существенных недостатка:

1)    относительно высокая плотность (1600…1800кг/м3);

2)    небольшие размеры.

Высокая плотность предопределяет большую теплопроводность кирпича и как следствие, большую толщину стен и их большую массу. Небольшой размер обыкновенного кирпича объясняется двумя причинами

-масса кирпича, укладываемого вручную, не должна превышать 4,3 кг;

-получение крупного массивного керамического изделия затруднительно, т.к. сушка и обжиг таких изделий протекают долго и, как правило, сопровождаются большими деформациями и растрескиванием изделий.

    Решение этих проблем возможно путем формования крупноразмерных керамических изделий со сквозными пустотами. Наличие пустот не только снижает массу и, соответственно, плотность изделий, но и ускоряет и облегчает процессы сушки и обжига, т.к. изделие прогревается быстрее и равномернее через наружные и внутренние поверхности. А именно неравномерность влажности и температуры по сечению изделия вызывает коробление и растрескивание. Поэтому пустотелые камни и кирпич имеют меньше дефектов и прочность их, несмотря на небольшой процент пустот (до 45%), такая же, как у полнотелого кирпича.

   Эти же пустоты снижают плотность кирпича и камней до 1400…1200 кг/м3 и, соответственно, теплопроводность до 0,6…0,4 Вт/(м ∙ °К).

  Пустотелыми считаются кирпич и камни, объем пустот которых более 13 %.

    Форма и размер пустот могут быть различными.

                                        Размеры кирпича

Вид изделия	Обозначение вида	Номинальные размеры,мм			Обозначение размера изделия
		Длина	Ширина	Толщина
Кирпич	КР	250 250 250 250 288 288 250	120 85 120 60 138 138 120	65 65 88 65 65 88 55	1 НФ 0,7 НФ 1,4 НФ 0,5 НФ 1,3 НФ 1,8 НФ 0,8 НФ
Кирпич с горизонтальными пустотами	КРГ	250 250	120 200	88 70	1,4 НФ 1,8 НФ

   Предельные отклонения от номинальных размеров не должны превышать на одном изделии, мм:

– по длине кирпича: ±4;

– по ширине кирпича: ±3;

– по толщине кирпича: лицевого ±2, рядового ±3.

                          Внешний вид изделий

     На лицевых изделиях допускаются единичные вспучивающиеся (например, известковые) включения глубиной не более 3 мм, общей площадью не более 0,2 % площади лицевых граней.

    На рядовых изделиях допускаются вспучивающиеся включения общей площадью не более 1,0 % площади вертикальных граней изделия.

    На лицевых и клинкерных изделиях не допускаются высолы.

   Дефекты внешнего вида изделия, размеры и число которых превышают значения, указанные в табл., не допускаются.

                        Дефекты внешнего вида изделия

Вид дефекта	Значение
	Лицевые изделия	Рядовые изделия
Отбитости углов глубиной, отбитости  ребер и граней длиной более 15 мм,шт.	Не допускаются	4
Отбитости углов глубиной, отбитости ребер и граней не более 15 мм,шт.	2	Не регламентируются
Отдельные посечки суммарной длиной, мм, не более: -для кирпича -для камня	40 80	Не регламентируются
Трещины, шт.	Не допускаются	4
Примечания: 1.Отбитости глубиной менее 3 мм не являются браковочными признаками. 2.Трещины в межпустотных перегородках, отбитости и трещины в элементах пазогребневого соединения не являются дефектом. 3.Для лицевых изделий указаны дефекты лицевых граней.

   У изделий допускаются черная сердцевина и контактные пятна на поверхности.

  В партии не допускается половняк (две части изделия, образовавшиеся при его раскалывании) более 5 % объема партии.

                                              Ход работы

   Для каждого вида кирпича и стенового камня определяют массу одного кирпича (камня), его размеры и объем. По этим данным находят их среднюю плотность ρ (кг/м3). По формуле рассчитывают теплопроводность материалов, Вт/(м ∙ К):

l =1,16 √0,0196 + 0,22(rм/rн2о) - 0,16

где ρн20= 1000 – плотность воды, кг/м3.

Все полученные данные заносят в табл. 1                                 таблица 1

Вид кирпича	Масса, кг	Размеры, м			Обьем, м3	Ср. плотность кг/м3	Теплопро- водность
		а	б	h
Керамический полнотелый		0,25	0,12	0,065		1600
Керамический Пустотелый одинарный		0,25	0,12	0,065		1400
Силикатный Полнотелый одинарный		0,25	0,12	0,065		1500
Силикатный Пустотелый двойной		0,25	0,12	0,138		1300

Контрольные вопросы:                                                                                                          

1.Что является основным сырьем для производства керамических материалов?

2.Классификация керамических изделий по их назначению.

3. Какие стеновые керамические материалы вы знаете?

4.Назовите недостатки керамического кирпича.

5.Когда считают кирпич и камни пустотелым

                               Практическая работа № 4

Тема: Определение марки кирпича

Цель: Ознакомиться с понятием «марка кирпича» и методом ее определения.

Материалы:

Кирпич керамический обыкновенный, быстротвердеющее вяжущее, два листа стекла и тонкой бумаги (можно газетной) размером не менее 15х15 см.

Приборы и приспособления:

Пресс гидравлический с максимальным усилием 250…500 кН, чаша и лопаточка для приготовления раствора.

                                         Ход работы

     Марку кирпича определяют по результатам испытаний на сжатие и изгиб специальных образцов, заранее изготовляемых из кирпичей, отобранных из испытуемой партии. Таким образом, работа складывается из двух этапов: приготовление образцов и испытание образцов.

    Для испытания на сжатие образец готовят следующим образом. Кирпич распиливают (или раскалывают) строго пополам, а затем из этих половинок на быстротвердеющем растворе (марки не ниже 100 кгс/см²) изготовляют как бы модель стены (рис.5.10.) .Для этого на ровном горизонтальном основании укладывают стеклянную пластинку со смоченным листом тонкой бумаги и на нее наносят слой раствора толщиной 3…5 мм. На раствор укладывают смоченную половинку кирпича, на кирпич снова наносят слой раствора и укладывают вторую половинку кирпича 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 пластиной со смоченным листом бумаги. Стеклянные пластины должны выровнять поверхность кирпича так, чтобы плиты пресса по всей плоскости 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. Для этого образец устанавливают на нижнюю плиту пресса, развивающего усилие 250…500 кН. Подводят к образцу верхнюю плиту и включают пресс. Нагрузку на образец подают плавно. Разрушающую силу F раз(кН) фиксируют по остановке стрелки силоизмерительного устройства и появлению трещин на образце. Сухие и влажные образцы помещают в пресс занумерованной (боковой) поверхностью вверх.

    Предел прочности образца при сжатии Rсж, МПа (кгс/см²) определяют по формуле:

                                         Rсж =10 F раз /А,

    где Р- наибольшая нагрузка, установленная при испытании образца, Н (кгс); А- площадь поперечного сечения образца, применяемая для стандартного кирпича (250х120х65мм) 150 см² (без вычета площади пустот), вычисляют как среднеарифметическое значение площадей верхней и нижней поверхностей (см²)

    Прочность при сжатии кирпича вычисляют как среднее арифметическое результатов испытаний пяти (трех) 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. 5.10 б. Плоскость полосок выравниваем 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 по центрам выравнивающих полосок раствора. Нагрузка также передается через каток или призму.

    Предел прочности образца (МПа) при изгибе вычисляют по формуле 

                                                R_и= 30 Fразр L /2 bh²,      

 где Fразр-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 определяется как среднее арифметическое результатов испытаний пяти образцов.

    Марку кирпича устанавливают путем сравнения полученных данных по пределу прочности кирпича при сжатии и изгибе с требованиями ГОСТа к прочности кирпича той или иной марки (см. табл. 5.1.)

Контрольные вопросы:

1. Как устанавливают марку кирпича по прочности?

2.Какой кирпич называется полнотелым?

3.Какой кирпич называется пустотелым?

4.Какой кирпич называют клинкерным

                        Практическая работа № 5

Тема: Определение различных видов вяжущих по внешним признакам

Цель: Изучить по внешним признакам основные виды минеральных вяжущих материалов.

Материалы: Образцы материалов в бесцветных стеклянных банках с притертыми крышками- (глина комовая, рыхлая ив порошке различного цвета, гипсовый камень, гипс строительный, цемент, известь комовая, известь молотая, известь гидратная (пушонка), известь гидравлическая).

                                         Ход работы

      Задание 1. Осмотреть образцы коллекции, прочитать надписи на этикетках и по возможности запомнить вещество по внешнему виду, цвету и состоянию (твердое, сыпучее, жидкое), тонкость помола (на ощупь), запах и прочее.

       Задание 2.  Путем сравнения материалов с образцами коллекции определить вид и наименование вяжущего.

       Задание 3. От каждого вяжущего, подлежащего исследованию взять около 20 г, поместить в чашку и залить водой около 30 мл. После вскипания определить, какой из материалов гасится водой.

        Задание 4. Результаты наблюдений записать в таблицу.                                                 

Номер образца	Внешние признаки				Взаимодействие с водой
	Цвет	Запах	Состояние	Тонкость помола (на ощупь)	Гасится или не гасится	Время запустевания или потери пластичности
1
2
3
4

 Образец №1. Вещество светло-коричневого цвета, при соединении с водой растворяется, образуя липкую массу. После затвердевания образует твердое вещество. Это глина.

Образец №2. Порошок белого цвета. При соприкосновении с водой начинает бурлить. После окончания бурления, полностью растворяется образуя «тесто». Это известь.

Образец №3. Порошок серого цвета. При соприкосновении с водой затвердевает, образуя камень. Это цемент.

Образец №4. Порошок белого цвета. При соприкосновении с водой быстро затвердевает, образуя камень. Это гипс.

                  Упражнение по практической работе № 5

1.Гипс относится к:

□	Минеральным вяжущим
□	Органическим вяжущим
□	Синтетическим вяжущим

2.Назовите вяжущие, способные поглощать влагу из воздуха.

□	Глина
□	Портландцемент
□	Известь
□	Гипс

3.Какое вяжущие вещество при твердении увеличивается в объеме?

□	Глина
□	Портландцемент
□	Известь
□	Гипс

4.Назовите вяжущие вещества, которые можно применять без заполнителя?

□	Глина
□	Портландцемент
□	Известь
□	Гипс

                                               Контрольные вопросы:

1.Что называют вяжущим веществом?

     2.Какими свойствами обладает глина и где ее применяют?

3.Почему нужно гасить известь?

4.Чем отличается цемент от гипса?

5.Из чего изготавливают цемент?

6. Назовите недостатки гипсовых вяжущих?

     7. Для чего применяются вяжущие вещества?

                                       Практическая работа № 6

Тема: Стандартные испытания гипсовых вяжущих

Цель: Ознакомиться с требованиями ГОСТа к гипсовым вяжущим (гипсу) и изучить методы определения стандартной консистенции, сроков схватывания и марки по прочности гипса в соответствии с ГОСТом.

Материалы: Гипс строительный 1,3 кг; вода водопроводная.

Приборы и приспособления: Весы торговые, мерный цилиндр вместимостью 500 или 250 см²; чаша для перемешивания и ручная мешалка; вискозиметр Суттарда; прибор Вика с иглой, трехгнездная форма для изготовления образцов 4х4х16 см.

                                                    Ход работы

                1.1   Определение нормальной густоты гипсового теста

    Нормальную густоту (НГ) гипсового теста определяют при помощи вискозиметра Суттарда (рис. 6.3), представляющего собой цилиндр из цветного металла, имеющего высоту 100 мм и внутренний диаметр 50 мм. На стекле или на бумаге под стеклом нанесен ряд концентрических окружностей диаметром 150-220 мм. Перед испытанием цилиндр и стекло протирают влажной тканью. Стеклянную пластинку кладут строго горизонтально, а цилиндр устанавливают в центре концентрических окружностей. Рис. 6.3. Вискозиметр Суттарда: а – в собранном виде; б – расплыв лепешки. Для определения нормальной густоты теста отвешивают 300 г гипса, всыпают его в сферическую чашку с заранее отмеренным количеством воды (150-220 мл) и ручной мешалкой перемешивают в течение 30 с, начиная отсчет времени от начала всыпания гипса в воду. После окончания перемешивания цилиндр, установленный в центре стекла, заполняют гипсовым тестом, излишки которого срезают металлической линейкой. Через 45 с, считая от начала всыпания гипса в воду или через 15 с после окончания перемешивания, цилиндр быстро поднимают вертикально и отводят в сторону. При этом гипсовое тесто расплывается на стекле в лепешку (рис 6.3., б). Диаметр расплыва определяют по концентрическим окружностям или замеряют линейкой в двух перпендикулярных направлениях с погрешностью не более 5 мм и вычисляют среднее арифметическое значение. Нормальная густота характеризуется диаметром расплыва гипсового теста, равного (180±5) мм. Если диаметр расплыва теста не соответствует (180±5) мм, испытания повторяют с измененной массой воды (на 1-2 %). Нормальную густоту гипсового теста выражают числом миллилитров воды, приходящихся на 100 г гипса.

            1.2 Определение сроков схватывания гипсового теста

      Для определения сроков схватывания гипсового теста используют стандартный прибор Вика (рис. 3.2), который состоит из станины 1, подвижного металлического стержня 2 с площадкой для добавочного груза, латунного кольца в виде усеченного конуса 7, стеклянной пластинки 8. Для закрепления стержня на требуемой высоте служит зажимной винт 5. Стержень снабжен указательной стрелкой для отсчета перемещения его относительно прикрепленной к станине шкалы 6 с делениями от 0 до 40 мм. В нижней части подвижного стержня закрепляют стальную иглу 3 диаметром 1 мм и длиной 50 мм. Перед началом испытания проверяют свободное падение стержня, чистоту иглы, положение стрелки, которая на нуле, если игла упирается в пластинку. Масса стержня с иглой составляет 120 г.

                                                  

       Для определения сроков схватывания отвешивают 300 г гипса, всыпают его в воду, количество которой соответствующей нормальной густоте теста, и перемешивают массу в течение 30 с.

     Приготовленное тесто быстро вливают в кольцо прибора, установленное на стекле. Для удаления попавшего в гипсовое тесто воздуха кольцо с пластиной 4-5 раз встряхивают путем поднятия и опускания одной из сторон пластинки примерно на 10 мм. Избыток теста срезают и поверхность заглаживают ножом. Затем кольцо помещают под иглу прибора, приводят ее в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца и закрепляют стержень зажимным винтом; затем иглу через каждые 30 с опускают в 8 гипсовое тесто так, чтобы каждый раз она погружалась в новое место. После извлечения из теста иглу вытирают. Глубину погружения иглы в гипсовое тесто фиксируют по показанию стрелки, расположенной на подвижном стержне. Началом схватывания считают промежуток времени от момента затворения гипсового теста (всыпания гипса в воду) до момента, когда игла не доходит до дна пластинки на 0,5 мм. Концом схватывания считают промежуток времени от момента затворения теста до момента погружения иглы в тесто не более чем на 0,5 мм. В зависимости от сроков схватывания строительный гипс относят к одной из трех групп: А – быстротвердеющий (начало не ранее 2 мин, конец – не позднее 15 мин); Б – нормально твердеющий (начало схватывания не ранее 6 мин, конец – позднее 30 мин); В – медленнотвердеющий (начало схватывания не ранее 20 мин, конец схватывания не нормируется).

1.3  Определение марки гипсового вяжущего

        Для оценки качества и сорта гипса определяют предел прочности при изгибе и сжатии образцов-балочек, изготовленных из гипсового теста. Для изготовления трех образцов-балочек отвешивают 1200 г гипса и доливают в чашу воду в количестве, которое соответствует нормальной густоте теста. Гипс в течение 5-20 с засыпают в сферическую чашу с водой и перемешивают ручной мешалкой в течение 60 с до получения однородной массы, которую заливают в металлическую форму (рис. 2)              Рис.2

         В каждой форме одновременно изготавливают три образца размером 40×40×160 мм. Для удаления вовлеченного воздуха после заливки форму встряхивают 5 раз. Через два часа три образца-балочки испытывают на изгиб. Прибор для испытания балочек на изгиб (рис. 1.) представляет собой балку на двух опорах с сосредоточенной нагрузкой в центре. Балочку устанавливают на опорах путем поворота ее на 90° относительно продольной оси, т. е. грани образца, которые при формовании были горизонтальными, становятся вертикальными. Для проведения испытаний образец устанавливают на опоры прибора для испытания на изгиб по ГОСТ 310.4-81 таким образом, чтобы те грани его, которые были горизонтальными при изготовлении, находились в вертикальном положении. Определение предела прочности на растяжение при изгибе σ_изг производят по формуле σ_изг=0, 0234FМПа (~ 0, 234F кгс/см ), где F - разрушающая нагрузка в МПа или кгс/см ².

    Предел прочности при сжатии определяют путем испытания шести половинок балочек, полученных при испытании образцов на изгиб. Для передачи нагрузки на половинки балочек используют стальные пластинки размером 40×62,5 мм (площадь 25 см²). Каждую половинку балочки помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к продольным стенкам форм, находились на плоскостях пластин

                           (рис. 3.9.).

                  

Средняя скорость нарастания нагрузки на образец при испытании должна составлять (5 ± 1,25) кН/с. Предел прочности при сжатии R _сж (МПа) каждого образца вычисляют по формуле

                                             R _сж = 10F / А,

где F – разрушающая нагрузка, кН; А – площадь металлических

пластинок, см.

             Предел прочности при сжатии гипсовых образцов вычисляют по результатам испытаний как среднее арифметическое из четырех результатов (наибольший и наименьший результаты не учитывают).

 Рис1

Марку по прочности гипсового вяжущего устанавливают в соответствии с требованиями стандарта по наименьшему значению предела прочности при сжатии или изгибе (табл. 1.1). Полученные результаты испытания образцов записывают в лабораторный журнал и сравнивают с техническими требованиями стандарта, приведенными в табл. 1.1, делают вывод о марке гипсового вяжущего.

Пример условного обозначения гипсового вяжущего прочностью 5,2 МПа (кгс/см²) со сроками схватывания: начало – 5 мин, конец – 9 мин и остатком на сите с размером ячеек в свету 0,2 мм 9%, т. е. вяжущего марки Г-5, быстротвердеющего, среднего помола: Г-5А II.

                                                      Таблица 1.1

Контрольные вопросы

1. Что такое неорганические вяжущие и какие материалы к ним относятся?

2. Исходное сырье для получения гипсовых вяжущих. Напишите реакции.

3. Что называется нормальной густотой гипсового теста и как она определяется?

4. Что называется сроками схватывания и как они определяются?

5. Классификация гипсовых вяжущих по срокам схватывания.

6. Как определяется прочность гипсовых вяжущих?

7. Применение гипсовых вяжущих.

8.СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1.      Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия. Учебник. – М.: Высшая школа, 2015.

2.      Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия. Учебник. 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2016

3.      Смирнов В.А., Ефимов Б.А., Кульков О.В., Баландина И.В., Сканави Н.А. Материаловедение для отделочных строительных работ – М.: Издательский центр «Академия», 2016.

4.Основин В.Н., Шуляков Л.В., Дубяго Д.С., Справочник по строительным материалам и изделиям, - Изд. 2-е., Ростов н/Д.: Феникс, 2015.

Дополнительная литература

1.      «Строительные материалы» под редакцией Г.А. Айрапетова, Г.В. Несветаева, спр. пособие, - Ростов/Дон: Феникс, 2015.

2.      «Справочник строителя», - Ростов/Дон: Феникс, 2015.

3.Лоскутов А. Современные отделочные материалы. Л 114 – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2016.

4.      «Современные отделочные и облицовочные материалы», спр. пособие -    Ростов/Дон: Феникс, 2016.

Краткое описание документа:

Методическое пособие для студентов по практическим занятиям по Строительным материалам и изделиям