Методические указания к лабораторным работам основные свойства строительных материалов (стр. 2 из 4)

1. Определение истинной плотности кирпича

Материалы: навеска размолотого в порошок керамического кирпича массой около 70 г, дистиллированная вода.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, стандартный объемомер (колба Ле Шателье), стеклянная палочка, стеклянные (фарфоровые) стаканы вместимостью 100 и 500 см³; сухая салфетка.

Ход работы

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

2. В объемомер (рис. 1.1) налить воду до нижней риски, нанесенной до расширения на горле колбы. Горло объемомера подсушить фильтровальной бумагой (или тряпочкой). Затем порошок кирпича из взвешенного стакана осторожно с помощью стеклянной палочки пересыпать в объемомер до тех пор, пока уровень воды не поднимется до верхней метки (потери порошка недопустимы). Объем засыпанного порошка V_п равен объему между верхней и нижней метками объемомера (20 или 10 см³) и указан на объемомере.

3. Массу порошка кирпича (г), засыпанного в объемомер, определить, взвешиванием остатка порошка в стакане m₂ и вычислить ее как разность масс (m₁–m₂)

Истинную плотность (г/см³) рассчитать по формуле

ρ=(m₁–m₂)/V_п

Рис 1.1. Объемомер Ле Шателье

1 – объемомер; 2 – сосуд с водой; 3 – термометр.

Все результаты занести в лабораторный журнал.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

№ опыта	масса пробы порошка m1, г	объем порошка Vа, см3	масса остатка порошка m2, г	масса порошка в объемомере m=m1-m2, г	Истинная плотность rи=
					г/см3	кг/м3

ВЫВОД.

2. Определение средней плотности материалов

2.1. Образец материала правильной формы

Материалы: бетонный (или растворный) образец-куб; куб из дерева с 1 ребром 4...5 см; образец пенопласта в форме параллелепипеда массой 10...30 г.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, линейки измерительные, штангенциркуль.

Ход работы

1. Образцы-кубы бетона (раствора), дерева и пенопласта измерить линейкой с погрешностью 1 мм или штангенциркулем с погрешностью 0,1 мм. Каждую грань образца кубической или близкой к ней формы измеряют в трех местах (а₁, а₂, а₃, b₁, b₂, b₃, h₁, h₂, h₃) по ширине и высоте, как показано на рис. 1.2.а, и за окончательный результат принимают среднее арифметическое трех измерений каждой грани. На каждой из параллельных плоскостей образца цилиндрической формы проводят два взаимно перпендикулярных диаметра (d₁, d₂, d₃, d₄), затем измеряют их; кроме этого, измеряют диаметры средней части цилиндра (d_s, d_b) в середине его высоты (рис. 1.2., б). За окончательный результат принимают среднее арифметическое шести измерений диаметра.

Высоту цилиндра определяют в четырех местах (h₁, h₂, h₃, h₄) и за окончательный результат принимают среднее арифметическое четырех измерений.

Образцы любой формы со стороной размером до 100 мм измеряют с точностью до 0,1 мм, размером 100 мм и более – с точностью до 1 мм.

2. Определить массу m бетона, раствора, дерева и пенопласта. Образцы массой менее 500 г взвешивают с точностью до 0,01 г, а массой 500 г и более с точностью до 1 г.

Полученные данные занести в лабораторный журнал.

Рис. 1.2. Схема измерения объема образца

а – кубической формы; б – цилиндрической формы

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

№ опыта	материал образца	масса образца mо, г	размеры образца, см				объем образца V, см3	Истинная плотность rо=
			ширина b	длина l	высота h	диа- метр D
								г/см3	кг/м3

ВЫВОД.

2.2. Образец неправильной формы

Материалы: кусок кирпича неправильной формы массой 50...70 г; расплавленный парафин, плотностью r_п=0,93 г/см³.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические с приспособлением для гидростатического взвешивания, кисточка.

Ход работы

1. взвесить образец – m, г;

2. с помощью кисточки покрыть образец парафином для сохранения в его объеме открытых пор;

3. взвесить покрытый парафином образец, предварительно охладив его до комнатной температуры – m₁, г;

4. провести гидростатическое взвешивание покрытого парафином образца m₂, г (рис. 1.3.).

Взвешивание провести с точностью до 0,01 г.

Опыт повторить трижды.

Все результаты занести в лабораторный журнал.

Рис. 1.3. Взвешивание образца на гидростатических весах

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

№ опыта	масса образца, г			объем парафина Vп= , см3	объем образца Vп= , см3	плотность образца rо=
	mо	m1	m2
						г/см3	кг/м3

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Конечный результат подсчитать как среднее арифметическое трех опытов.

Определение объема образца методом гидростатического взвешивания производится на основании закона Архимеда: «На погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме этого тела».

Значит масса образца, взвешенного в воде, будет легче массы образца, взвешенного на воздухе, на выталкивающую силу

А=(m1–m2)g, Н

где

А – сила Архимеда;

g – ускорение свободного падения, м/сек².

V_о.п.*r_в= m1–m2 Þ V_о.п.=

, но V_о.п.=V+V_п Þ

Þ V= V_о.п.– V_п=

ВЫВОД.

Лабораторная работа №2

1. Определение насыпной плотности материалов

Материалы: кварцевый песок.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, стандартная воронка, линейка, мерный цилиндр емкостью 1 л.

Ход работы

1. взвесить мерный цилиндр – m₁ г;

2. в стандартную воронку, установленную на поддон, засыпать песок при закрытом затворе (рис. 1.4.);

3. одним приемом, открыв затвор, заполнить песком мерный цилиндр до образования конуса над его краями;

4. удалить избыток песка, проводя линейкой по верхней части образующей цилиндра;

5. взвесить мерный цилиндр, заполненный песком – m₂ г.

Взвешивание произвести с точностью до 1 г.

Опыт повторить трижды.

Рис. 1.4. Стандартная воронка

1 – корпус; 2 – трубка; 3 – задвижка; 4 – мерный цилиндр

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

№ опыта	материал	мерный цилиндр		масса цилиндра с песком, m2, г	масса песка, г m=m2-m1	насыпная плотность rн=
		объем, см3 V=Vн	масса m1, г
						г/см3	кг/м3

За окончательный результат принять среднее значение 3-х опытов.