Определение предела прочности при сжатии и оценка водостойкости
Методика: постепенное нагружение образцов до разрушения
Оборудование: пресс гидравлический, металлическая чашка с водой, измерительная линейка
Материал: образцы-кубы из затвердевшего гипсового вяжущего
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 (см. табл. 5 лабораторного журнала).Один образец испытывают сухим, второй – помещают в воду перед испытанием на 10…15 мин.
Сухой и влажный образцы помещают в пресс занумерованной (боковой) поверхностью вверх. Затем опускают плиту пресса до поверхности образца и нагружают образец. Момент разрушения определяют по остановке и началу обратного хода стрелки силоизмерителя и визуально по появлению трещин на образце. В этот же момент фиксируют разрушающее усилие Рразр.
Внешний вид образца до и после испытаний показан на рисунке 5.
Вид образца после испытания представляет собой характерную картину хрупкого разрушения (две усечённые пирамиды, сложенные меньшими основаниями).
Рис. 5 Внешний вид образца: а) до испытания; б) после испытания
Предел прочности при сжатии рассчитывают по формуле (4.1.1.).
Водостойкость испытуемого материала оценивают по коэффициенту размягчения, определяемому по формуле (4.1.3). Материал считается водостойким при Кр>0,8.
Результаты всех расчётов заносят в сводную таблицу (см. табл. 5 лабораторного журнала).
Пример:
Таблица. Результаты испытаний
| Показатели, размерность | Образец | |
| сухой | водонасыщенный | |
| Размеры, см: длина ширина высота | ||
| Площадь поперечного сечения F, см² | ||
| Разрушающее усилие Рразр, кН | ||
| Предел прочности при сжатии, Rсж, кН/см²* | 1,56 | 0,44 |
| То же, МПа | 15,6 | 4,4 |
| Коэффициент размягчения, Кр | 0,28 |
* 1кН/см² = 10МПа = 100кгс/см²
Формулы: Rсж = 
, Кр = 
Взаимосвязь Кр и водостойкости: при Кр>0,8 материал считается водостойким
Вывод: водостоек ли материал по значению Кр? Нет, не водостоек.
Расчёт удельной прочности (коэффициента конструктивного качества)
Задание: Рассчитать удельную прочность для материалов, указанных в таблице (см. табл. 7 лабораторного журнала).
Ход работы: Удельную прочность Rуд рассчитывают по формуле (4.1.2).
Результаты всех расчётов заносят в сводную таблицу (см. табл. 7 лабораторного журнала).
Пример:
Таблица. Значение Rуд для некоторых материалов
| Материал | d | Rсж, МПа | Rр, МПа | Rуд, МПа | |
| при сжатии | при растяжении | ||||
| Сталь марки Ст5 | 7,85 | - | - | 62,4 | |
| Стальная высокопрочная арматурная проволока Вр-II | 7,85 | - | - | ||
| Кирпич керамический | 1,6 | - | 9,4 | - | |
| Бетон тяжёлый | 2,4 | - | 12,5 | - | |
| Сосна | 0,5 | ||||
| Стеклопластик листовой | 1,5 | - | - | 133,3 |
Формулы: Rуд = к.к.к. = 
; d = 
По показателю удельной прочности среди материалов, представленных в таблице, древесина и сталь являются наиболее эффективными конструкционными материалами.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Микульский В.Г., Горчаков Г.И., Козлов В.В. и др. Строительные материалы. – М.: АСВ, 2011.
2. Попов К.Н., Каддо М. Б. Строительные материалы и изделия. – М.: Студент, 2011.
3. Строительное материаловедение / Под общ. ред. проф. Невского В.А. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2010.
4. Смирнов В.А., Ефимов Б.А., Кульков О.В. и др. Материаловедение. Отделочные работы. – М.: Академия, 2011.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
1. Состав и строение материалов 4
2. Структурные характеристики и параметры
состояния материала 6
3. Физические свойства 8
3.1 Гидрофизические свойства 8
3.2 Теплофизические свойства 12
3.3 Акустические свойства 15
4. Механические свойства 15
4.1 Прочность 15
4.2 Деформативные свойства 16
4.3 Специальные механические свойства 17
5. Химические и физико-химические свойства 18
5.1 Химические свойства 18
5.2 Физико-химические свойства 19
Приложения 20
Лабораторная работа №1. Плотность и пористость 20
Лабораторная работа №2. Водопоглощение и
прочность материалов 24
Список использованной литературы 30