WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

«Омск 2010 3 Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра Строительные материалы и специальные технологии ...»

-- [ Страница 1 ] --

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

Омск 2010

3

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

Кафедра «Строительные материалы и специальные технологии»

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

Составители: В.А. Иванцов, Е.В. Гурова Омск СибАДИ 2010 4 УДК 620.1 ББК 30.121 Рецензент канд. техн. наук В.Г. Малофеев (СибАДИ) Работа одобрена научно-методическим советом специальности 270106 в качестве лабораторного практикума для студентов строительных специальностей очной и заочной форм обучения.

Лабораторный практикум по дисциплине «Материаловедение» / сост.:

В.А. Иванцов, Е.В. Гурова. Омск: СибАДИ, 2010. 24 с.

Изложены методические указания к выполнению лабораторных работ по определению отдельных физических и механических свойств материалов, изучению основных закономерностей искусственных строительных конгло-мератов, даны примеры взаимосвязи структурных показателей со свойствами материалов.

Отдельные задачи, выполняемые в ходе лабораторных работ, содержат элементы научного исследования и могут быть рекомендованы магистрам, обучающимся по программе «Технология строительных материалов, изделий и конструкций».

Табл. 7. Библиогр.: 4 назв.

© ГОУ «СибАДИ», Введение Согласно учебному плану специальностей 270102, 270105, 270106, 270109, 270114, 270115 студенты на втором курсе в блоке общепрофессиональных дисциплин изучают дисциплину «Материаловедение».

Дисциплина «Материаловедение» служит основой для дальнейшего изучения свойств и технологий изготовления каждой конкретной разновидности строительных материалов. Она даёт представление студентам об основных теоретических положениях науки о строительных материалах, закономерностях, действующих в этой науке, качественных характеристиках материалов и связи этих характеристик со структурой материала.

Лабораторные работы по этой дисциплине посвящены изучению физических и механических свойств материалов, а также основных закономерностей, действующих в искусственных строительных конгломератах.

Знание общих научных положений, рассматриваемых в дисциплине «Материаловедение», позволяет более осмысленно воспринимать специфические особенности, которыми обладают конкретные строительные материалы. Каждая лабораторная работа рассчитана на 4 учебных часа.

Лабораторная работа №

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Цель и задачи работы Целью данной лабораторной работы является ознакомление студентов с основными физическими свойствами строительных материалов, которые в значительной степени взаимосвязаны с их структурой и проявляются во взаимодействии с окружающей средой.

Основной задачей работы является освоение студентами методик определения таких физических величин, как истинная, средняя и насыпная плотности материалов, а также закрепление знаний по определению показателей влажности, водопоглощения и водонасыщения материалов. Используя полученные знания, студент должен научиться определять расчетным путем пористость и пустотность материалов, а также должен уметь прогнозировать характер взаимосвязи прочности, морозостойкости, теплопроводности материалов в зависимости от изменения их плотности, пористости и водопоглощения.

1.2. Руководящие положения, обеспечивающие выполнение лабораторной работы Большинство строительных материалов содержат газовую или жидкую фазу, поэтому для характеристики их структуры используют среднюю плотность. Истинная плотность используется большей частью для изучения свойств кристаллов, минералов, жидких и газовых сред.

Соотношение средней и истинной плотности материала предопределяет его пористость.

Понятие «пористость» включает две основные характеристики материала - геометрическую и структурную. Геометрическая характеристика это общий объём пор, т.е. собственно пористость. Структурная характеристика - это форма пор, которая зависит от строения твёрдой фазы (материалы зернистые, ячеистые, волокнистые и др.) и характера пор (открытые, замкнутые, сообщающиеся).

Строение пористого материала характеризуется общей, открытой и закрытой пористостью, распределением пор по их радиусам.

Практическое значение пористости (и плотности) состоит в том, что от них зависят многие другие физико-механические свойства материалов:

прочность, водопоглощение, теплопроводность, морозостойкость, звукопроницаемость, долговечность и другие качественные показатели.

Морозостойкость природных и искусственных каменных материалов в строительном материаловедении характеризует способность материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание в насыщенном водой состоянии (без видимых признаков разрушения и допустимого понижения прочности).

На морозостойкость материалов оказывают влияние капиллярные поры диаметром более 1 мкм. Это большей частью открытые (канальные) поры, которые способны впитывать воду [1].

Вода, поглощенная материалом, особенно порами поверхностного слоя, замерзает при переходе через нулевую температуру с расширением на 8,3 %. Ритмично чередующаяся кристаллизация льда в порах с последующим оттаиванием вызывает возникновение внутренних напряжений в материале, что приводит к снижению его прочности.



Возможна частичная потеря материалом массы вследствие локальных разрушений.

Верхний критический размер пор, впитывающих воду, не превышает 20 мкм, нижний критический радиус капилляров при заполнении водой около 0,1 мкм [1].

В искусственных конгломератах на основе цементов значительную часть (до 4,5 %) составляют гелевые поры размером 10-2 – 10-4 мкм и контракционные (до 2,5 %) размером 10-1 – 10-2 мкм. Они не оказывают влияния на морозостойкость материала. Вода в них находится в связанном состоянии, температура ее замерзания ниже минус 70 °С.

Объём капиллярных пор в бетоне может составлять 8 – 10 % [2].

В ячеистых бетонах (водопоглощение 40 – 60 %) преобладают крупные (10 – 200 мкм) воздушные поры. Поэтому влияние водопоглощения на морозостойкость в таких материалах второстепенное. Для повышения морозостойкости таких материалов стремятся к созданию ячеистой структуры с замкнутыми малыми порами, повышению плотности стенок между макропорами. Крупные ячейки снижают морозостойкость материала.

Водопоглощение - косвенная характеристика пористости, которая показывает способность материала впитывать и удерживать влагу в период эксплуатации.

Для оценки структуры материала используют коэффициент насыщения пор водой КН, равный отношению водопоглощения по объему к пористости. Коэффициент насыщения может изменяться от 0 (все поры в материале замкнутые) до 1 (все поры открытые). Уменьшение КН при той же общей пористости свидетельствует о сокращении открытой пористости, что обычно проявляется в повышении морозостойкости. Поэтому применение в бетонах технологий воздухововлечения, когда в материале образуются воздушные резервуары, гасящие избыточное давление мигрирующей при замерзании воды, приводят к увеличению морозостойкости бетона.

С пористостью связана теплопроводность материала. Общая теплопроводность материала будет предопределяться теплопроводностью твердых и газовых фаз. Существенное снижение в материале твердой фазы приводит к уменьшению теплопроводности, так как теплопроводность газа на много ниже теплопроводности основного вещества материала. Однако следует учесть, что теплопроводность будет зависеть не только от количественного соотношения фаз, но и от их взаимного расположения, характера пограничного слоя, степени непрерывности или дискретности фаз.

Физические процессы, обусловливающие связь строения и теплопроводности материала, побуждают создавать поры в виде замкнутых ячеек (0,1 – 2,0 мм); материал основного вещества должен быть аморфным с наименьшей плотностью. Общая пористость материала - главный аргумент, определяющий его теплопроводность [2].

Теплопроводность материала, где вместо воздуха будет присутствовать вода, существенно увеличивается, так как теплопроводность воды в 25 раз выше теплопроводности воздуха. Замерзание воды в порах материала еще больше увеличивает теплопроводность материала, так как теплопроводность льда в 4 раза больше теплопроводности воды.

Водопоглощение не только ухудшает теплоизоляционные свойства материала, но и понижает его прочность и долговечность.

Звукопоглощающие материалы, также как и теплоизоляционные, выпускают с большой пористостью (40 – 90 %), так как коэффициент звукопоглощения сильно повышается при возрастании пористости. Однако требования к характеру пористости особые. Эффективность звукопоглощающего материала возрастает при наличии сквозных (т.е. открытых) пор диаметром до 1 мм или специально предусмотренной перфорации. Для защиты от звука при низких частотах следует применять рыхлый и толстый материал со сквозными порами.

Пористыми должны быть и звукоизоляционные материалы. Если они используются как прокладочные материалы, то основной их характеристикой является динамический модуль упругости. Высокими звукоизоляционными свойствами обладают пористо-волокнистые, резиновые и резиноподобные материалы с губчатой структурой.

Величина пористости одного и того же состава материала предопределяет его прочность. Увеличение пористости приводит к уменьшению прочности материала [3].

1.3. Последовательность и порядок выполнения работы В течение занятия студенты должны выполнить следующие работы:

определить истинную плотность плотной горной породы ускоренным способом с использованием прибора Ле-Шателье и пикнометрическим способом;

определить среднюю плотность горной породы с использованием метода гидростатического взвешивания;

определить среднюю плотность песка с использованием прибора ЛеШателье;

определить общую пористость горной породы расчетным способом;

рассчитать пустотность песка;

определить водопоглощение и водонасыщение горной породы по Методики выполнения работ изложены в методических указаниях к лабораторной работе «Определение показателей физических свойств строительных материалов» (Омск: Изд-во СибАДИ, 2006. – 17с. Сост. Г.И.

Надыкто).

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Цель работы ознакомить студентов с механическими свойствами строительных материалов и привить навыки определения их прочностных свойств при статической нагрузке.

Задачи работы: в результате выполнения работы студент должен уяснить, что показатели прочностных свойств материалов являются величинами условными, зависящими от целого ряда факторов.

2.2. Руководящие положения, обеспечивающие выполнение Механические свойства строительных материалов обычно разделяют на деформационные и прочностные.

Деформационные свойства характеризуют способность материала к изменению формы и размера без отклонений в величине его массы. Главнейшие виды деформации - растяжение, сжатие, сдвиг, кручение и изгиб.

Прочность характеризует способность материала в определенных условиях, не разрушаясь, сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим под влиянием механических, тепловых и других деформаций.

Главнейшие показатели прочности - предел прочности при сжатии, растяжении, изгибе, кручении, предел упругости, предел текучести. Данные показатели прочности материалов могут быть определены при статических и динамических нагрузках.



Pages:     || 2 | 3 | 4 |
 

Похожие работы:

«Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Н.С.Галдин, И.А Cеменова ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СХЕМЫ МОБИЛЬНЫХ МАШИН Учебное пособие Допущено УМО вузов РФ по образованию в области транспортных машин и транспортно-технологических комплексов в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальностям направлений подготовки дипломированных специалистов Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы и...»

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. ЛОМОНОСОВА НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ имени Д.В. СКОБЕЛЬЦЫНА АКИШИН А.И. КОСМИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ МОСКВА 2007 ББК 22.383 УДК 621. 315.3; 537.226; 537.311 Акишин А.И. Космическое материаловедение. Методическое и учебное пособие.–М: НИИЯФ МГУ, 2007, с. 209. Описан период становления в НИИЯФ МГУ (1962-1991гг.) нового научного направления-Космического материаловедения. Показана выдающаяся роль академика С.Н.Вернова,...»

«Методическое пособие по Ведению дебатов в Британском/Всемирном парламентском формате The Practical Guide to Debating Worlds Style/ British Parliamentary Style Методическое пособие по Ведению дебатов в Британском/Всемирном парламентском формате Нил Харви-Смит Перевод А.А.Беляева Международная образовательная ассоциация дебатов (IDEA) Нью-Йорк, Лондон, Амстердам Харви-Смит Н. Методическое пособие по ведению дебатов в Британском/Всемирном парламентском формате / Нил Харви-Смит; [перевод с англ. —...»

«В.С. Прокопец, Е.А. Бедрин Механоактивационная технология получения минерального вяжущего на основе кислых зол ТЭЦ Учебное пособие Учебное издание Прокопец Валерий Сергеевич, Бедрин Евгений Андреевич Механоактивационная технология получения минерального вяжущего на основе кислых зол ТЭЦ Учебное пособие *** Редактор И.Г. Кузнецова *** Подписано к печати 2003 Формат 60 90/16. Бумага ксероксная. Оперативный способ печати. Гарнитура Таймс. Усл. п.л. 5, 5, уч.– изд. л. Тираж 350 экз. Заказ. Цена...»

«КАФЕДРА МЕХАНИКА ДЕФОРМИРУЕМОГО ТВЕРДОГО ТЕЛА Хабаровск 2009 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тихоокеанский государственный университет СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА Часть II Примеры выполнения контрольных работ для студентов строительных специальностей заочной и дистанционной форм обучения Хабаровск Издательство ТОГУ 2009 УДК 539.3/6. (076.5) Строительная механика. Часть II. Примеры выполнения контрольных работ для...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С. М. Кирова (СЛИ) Кафедра электрификации и механизации сельского хозяйства ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 110301 Механизация сельского...»

«Федеральное агентство по образованию Государственно образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технологический университет ПОЛИМЕРНЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Методические указания к лабораторным работам 2008 Федеральное агентство по образованию Государственно образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технологический университет ПОЛИМЕРНЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Методические указания к...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Уральский государственный экономический университет КВАНТОВАЯ ОПТИКА. ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА Пособие для самостоятельной работы по физике УТВЕРЖДАЮ Первый проректор университета _ М.С. Марамыгин Екатеринбург 2007 г. Рекомендовано к изданию научно-методическим советом Уральского государственного экономического университета Составители: Б.И. Бортник, Л.М. Веретенников, А.В. Кожин, Н.П. Судакова 1. ВВЕДЕНИЕ Данное методическое...»

«lepnknch“, q`md`phg`0h“ h qephthj`0h“ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУ Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ Методические указания к выполнению контрольной работы для студентов 4 курса заочного отделения специальностей 240801, 260601 Тамбов Издательство ТГТУ 2009 УДК 006.9 ББК Ж10я73-5 Ч456 Рекомендовано Редакционно-издательским советом университета Р еце нз е нт Доктор технических наук,...»

«Министерство образования и науки Украины Севастопольский национальный технический университет МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к практическим занятиям и самостоятельной работе на тему Чувствительные элементы и датчики систем автоматического регулирования и управления по дисциплинам Теория автоматического управления, Автоматизированные системы СЭУ и Автоматизация судовых энергетических установок для студентов направления 1003 Судовождение и энергетика судов дневной формы обучения Севастополь Create PDF...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.