авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

«.. к но.Е. Минюк Д.. а ня С И ЕЛЬ Е МА Е ИАЛ ЕДЕ ИЕ. ЛА А ...»

-- [ Страница 4 ] --

Предел прочности при сжатии силикатного кирпича определяют на образцах, со стоящих из двух целых кирпичей или из двух его половинок, а предел прочности при сжатии камней определяют на целом камне. Кирпичи или его половинки укладывают постелями друг на друга. Половинки размещают поверхностями раздела в противоположные сто роны (рис. 2).

Образцы из силикатного кирпича и камня и керамического кирпича полусухого прессования испытывают насухо, не производя выравнивания их поверхностей цементным раствором.

Предел прочности при изгибе силикатного кирпича определяют на целом кирпиче.

Кирпич с несквозными пустотами устанавливают на опорах так, чтобы пустоты располагались в растянутой зоне образца.

Силикатный кирпич полусухого прессования испытывают на изгиб без применения растворов и прокладок.

Проведение испытаний Образцы измеряют с погрешностью до 1 мм. Каждый линейный размер образца вы числяют как среднее арифметическое значение результатов измерений двух средних линий противолежащих поверхностей образца.

Испытание образцов на сжатие На боковые поверхности образца наносят вертикальные осевые линии. Образец устанавливают в центре плиты пресса, совмещая геометрические оси образца и плиты, и прижимают верхней плитой пресса.

Нагрузка на образец должна возрастать непрерывно и равномерно со скоростью, обеспечивающей его разрушение через 20 – 60 с после начала испытания.

Предел прочности при сжатии Rсж, МПа, образца вычисляют по формуле F Rсж =, (18.1) A где F – наибольшая нагрузка, установленная при испытании образца, Н;

А – площадь поперечного сечения образца, вычисляемая как среднее арифме-тическое значение площадей верхней и нижней его поверхностей, м2.

При вычислении предела прочности при сжатии образцов из двух целых кирпичей тол щиной 88 мм или из двух их половинок результаты испытаний умножают на коэффициент 1, 2.

Рис. 2. Схема испытания кирпича на сжатие целого кирпича половинок кирпича • 10 • Лабораторная работа № Предел прочности при сжатии образцов в партии вычисляют с точностью до 0,1 МПа (1 кгс/см2) как среднее арифметическое значение результатов испытаний установленного числа образцов.

Испытание образцов на изгиб Образец устанавливают на двух опорах пресса. Нагрузку прикладывают в середине пролета и равномерно распределяют по ширине образца (рис. 3). Нагрузка на образец должна возрастать непрерывно со скоростью, обеспечивающей его разрушение через 20 – 60 с после начала испытаний.

Предел прочности при изгибе Rизг, МПа, вычисляют по формуле:

3Fl, (18.2) Rизг = 2ab где F – наибольшая нагрузка, установленная при испытании образца, Н;

l – расстояние между осями-опорами, м;

а – ширина образца, м;

b – высота образца посередине пролета, м.

Предел прочности при изгибе образцов в партии вычисляют с точностью до 0, МПа как среднее арифметическое значение результатов испытаний установленного числа образцов (табл. 2).

Рис. 3. Схема испытания кирпича на изгиб При вычислении предела прочности при изгибе образцов в партии не учитывают образцы, пределы прочности которых имеют отклонение от среднего значения предела прочности всех образцов более чем на 50 % и не более чем по одному образцу в каждую сторону.

Таблица Определение прочности кирпича при изгибе Размеры, мм Предел Среднее Наименьшее прочности значение значение предела Разрушающая при изгибе Номер образца предела прочности для от нагрузка F, Н L a b отдельного прочности дельного образца образца Rизг, МПа Rизг, МПа Rизг, МПа • 110 • Испытание силикатного кирпича По значениям пределов прочности при сжатии и при изгибе дают заключение о марке кирпича (табл. 3).

Таблица Марки кирпича силикатного обыкновенного Предел прочности, не менее (в МПа) при сжатии при изгибе всех видов изделий одинарного и утолщенного утолщенного пустотелого Марка полнотелого кирпича кирпича изделия средний наименьший средний наименьший средний наименьший для пяти из пяти для пяти из пяти для пяти из пяти образцов значений образцов значении образцов значении 300 30,0 25,0 4,0 2,7 2,4 1, 250 25,0 20,0 3,5 2,3 2,0 1, 200 20,0 15,0 3,2 2,1 1,8 1, 175 17,5 13,5 3,0 2,0 1,6 1, 150 15,0 12,5 2,7 1,8 1,5 1, 125 12,5 10,0 2,4 1,6 1,2 0, 100 10,0 7,5 2,0 1,3 1,0 0, 75 7,5 5,0 1,6 1,1 0,8 0, Примечания 1. Предел прочности при изгибе определяют по фактической площади изделия без вычета площади пустот.

2. Марка по прочности лицевого кирпича и лицевых камней должна быть не менее 125.

Марочность силикатного кирпича определяют также согласно EN 771-4 «Требования к кладочным элементам. Часть 4. Строительные блоки из ячеистого автоклавного бетона».

Нормативные документы 1. СТБ 1228-2000. Кирпичи и камни силикатные лицевые и рядовые.

Контрольные вопросы 1. Сущность автоклавного способа производства строительных изделий.

2. Из чего и как производят силикатный кирпич?

3. Как испытывают силикатный кирпич на сжатие?

4. Как испытывают кирпич на растяжение-сжатие (изгиб)?

5. По каким показателям определяется марка силикатного кирпича.

• 111 • ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ И ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ НА ЕЁ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Цель работы: исследовать влияние строения и влажности древесины на её физико-механические свойства.

Древесина обладает сравнительно высокой прочностью при небольшой средней плотности, упругостью, малой теплопроводностью, хорошими технологическими свойст вами. Благодаря этим положительным качествам древесина широко применяется в строи тельстве.

Как строительный материал древесина имеет ряд недостатков: а) анизотропность, т.е. неоднородность строения, обуславливающую различие показателей прочности и теплопроводности вдоль и поперёк волокон;

б) гигроскопичность, вследствие чего при колебаниях влажности окружающей среды может возникнуть коробление и образование трещин в конструкции;

в) загниваемость и лёгкая воспламеняемость;

г) изменение прочности в пределах одной и той же породы в зависимости от условий роста дерева или наличия тех или иных пороков.

Все показатели физико-механических свойств древесины приводятся к стандартной влажности 12 %.

1. Изучение строения древесины Древесина – неоднородный анизотропный материал биологического происхождения, полученный из высших видов растений. Ткань древесины состоит из клеток различного типа, которые в живом растении выполняют три функции: механическую, водопроводящую и обмена веществ.

Растущее дерево состоит из корневой системы, ствола и кроны. Промышленное значе ние имеет ствол (30…90 % древесины). Верхняя часть ствола называется вершиной, нижняя комлем. Строение древесины изучают при увеличении различной силы или, в некоторых случаях, невооружённым глазом. Строение, достаточно хорошо видимое невооружённым глазом или при слабом увеличении (через лупу), называется макроструктурой. Макрострук туру изучают на образцах хвойных и лиственных пород.

Вследствие анизотропии свойств, строение древесины изучают в трёх направлениях:

1) в поперечном разрезе – в плоскости, проходящей поперёк оси ствола;

2) в радиальном разрезе – в плоскости, проходящей вдоль оси ствола по диаметру (или радиусу);

3) в тангенциальном разрезе – в плоскости, проходящей вдоль ствола на хорде поперечного сечения, на некотором расстоянии от оси ствола (рис. 1).

а) б) Рис. 1. Строение ствола дерева: а) основные разрезы ствола;

1 – поперечный (торцовый);

2 – радиальный;

3 – тангенциальный;

б) строение ствола дерева на поперечном разрезе;

1 – кора;

2 – камбий;

3 – луб;

4 – заболонь;

5 – сердцевина;

6 – сердцевинные лучи • 112 • Влияние строения и влажности древесины на ее физико-механические свойства По своему строению древесина является волокнистым пористым материалом, состоя щим из живых и мертвых клеток.

Оболочки клеток сложены из нескольких слоев волоконец, называемых микро фибриллами. Микрофибриллы состоят из длинных нитевидных цепных молекул природного полимера – целлюлозы (С6Н10О5)n (n2500).

Макромолекулы целлюлозы эластичны и вытянуты. В клеточной оболочке содержатся и другие природные полимеры: лигнин и гемицеллюлоза, которые размещены преиму щественно между фибриллами.

В древесине содержатся и неорганические соединения в виде солей щелочно-земель ных металлов.

Слой древесины, образовавшийся в течение года, называют годовым слоем. В поперечном направлении годовые слои имеют вид концентрических колец. Годовой слой состоит из двух зон:

1) весенней или ранней древесины, образовавшейся весной и ранним летом и состоящей из крупных клеток с тонкими стенками;

2) осенней или поздней древесины, образовавшейся поздним летом и осенью и состоящей из мелких клеток с более толстыми стенками. Этот слой имеет более тёмную окраску.

Перпендикулярно годовым слоям идут сердцевинные лучи – тонкостенные клетки, проходящие по радиусу от периферии ствола к сердцевине. Сердцевинные лучи некоторых древесных пород имеют отличный от древесины цвет, блеск, окраску, и в сечении с годовыми слоями образую красивые текстуры на радиальном (клён, бук) или тангенциальном (дуб, орех и др.) разрезах.

В зависимости от вида клеток и сосудов, расположения их в древесине различают породы:

• хвойные (сосна, ель и др.);

• лиственные кольцесосудистые (дуб, ясень, тополь и др.) и лиственные рассеянно сосудистые (берёза, липа, осина и др.).

У хвойных и лиственных кольцесосудистых пород годовые слои хорошо видны. У лиственных рассеянно-сосудистых они различимы хуже. У большинства хвойных пород в промежутках между клетками (чаще всего в поздней древесине) встречаются участки, заполненные смолой (смоляные ходы). Они видны на торцевом разрезе лишь при рассмотрении под лупой, а на продольном (радиальном) различимы невооружённым глазом в виде тёмных линий. При изучении макроструктуры древесины требуется зарисовать види мую картину строения хвойной и лиственной породы: срезы породы, указать годовые слои, позднюю и раннюю древесину, смоляные ходы для хвойной породы, сердцевинные лучи, сосуды.

Дуб – ядровая порода, имеет узкую желтовато-белую заболонь. Древесина твёрдая, тяжёлая, очень прочная и упругая. При длительном хранении под водой прочность и твер дость значительно возрастают, цвет становится чёрным. Используется для гидротехническо го и мостостроения, изготовления ответственных частей здания, гнутых изделий, фанеры, паркета и др.

Сосна – ядровая порода. Цвет ядра розоватый, желтоватый или буроватый;

заболонь – жел товато-белая. Древесина мягкая, легкая, упругая, хорошо колется. Используется в мос тостроении, для изготовления столбов, досок, столярных изделий, опалубки и др.

Ель – ядра нет, древесина белого цвета, имеются смоляные ходы.

Лиственница – резко выражена разница между ранней и поздней древесиной годичных слоек, благодаря чему годичные слои весьма четкие, заболонь узкая, смоляные ходы мелкие и немногочисленные.

Ясень – сердцевинные лучи на радиальном разрезе очень узкие, невидимые, мелкие сосуды в поздней зоне объединены в группы в киле точек и коротких черточек, у внешней границы широких годичных слоев мелкие сосуды образуют короткие волнистые линии;

заболонь широкая, резко ограниченная, ядро светло-бурого цвета.

Береза – наиболее характерным признаком являются часто встречающиеся сердцевинные повторения;

древесина белая с легким красноватым или буроватым оттенком, средней массы и твердости;

сердцевинные лучи видны только на торцевом разрезе.

• 11 • Лабораторная работа № Осина – древесина белая, легкая, довольно мягкая, сердцевинные лучи не видны ни на одном разрезе.

Липа – древесина белая, мягкая, сердцевинные лучи узкие и видны на поперечном и радиальном разрезах.

Под микроструктурой понимают строение древесины, видимое под микроскопом.

Изучая строение древесины под микроскопом, можно увидеть, что основную ее массу составляют клетки веретенообразной формы, вытянутые вдоль ствола. Некоторое количество клеток вытянуто в горизонтальном направлении, т.е. поперек основных клеток (клетки сердцевинных лучей). На рис. 2 приведены схемы микроскопического строения древесины дуба и клена.

а) б) Рис. 2. Разрезы древесины: а) дуба (кольцесосудистая порода):

1 – многорядный луч;

2 – смоляной ход;

б) клена (рассеянно-сосудистая порода):

1 – смоляной ход;

2 – многорядный луч Рис. 3. Микроструктура древесины хвойных пород:

1 – клетки (трахеиды) поздней древесины;

2 – клетки ранней древесины;

3 – запасающие клетки сердцевинных лучей;

4 – поры в стенках клеток • 11 • Влияние строения и влажности древесины на ее физико-механические свойства В древесине лиственных пород имеются мелкие и крупные сосуды в форме трубочек, идущих вдоль ствола.

В растущем дереве по сосудам передвигается влага от корней к кроне. По распределе нию сосудов в поперечном сечении лиственные породы разделяют на кольцесосудистые (дуб, вяз, ясень и др.) (рис. 2, а) и рассеянно-сосудистые (бук, граб, ольха, береза, осина и др.) (рис. 2, б).

У хвойных пород сосудов нет, их функции выполняют удлиненные замкнутые клетки, называемые трахеидами (рис. 3). У большинства хвойных пород, преимущественно в слоях поздней древесины, расположены смоляные ходы — межклеточные пространства, запол ненные смолой.

2. Определение содержания поздней древесины и приближённая оценка предела прочности на сжатие Прочностные свойства древесины в значительной степени зависят от её средней плотности, которая непосредственно зависит от процентного содержания в дереве поздней древесины. Отсюда вытекает возможность приближённой оценки прочности древесины по процентному содержанию поздней древесины.

Процент поздней древесины определяют следующим способом: на гладко обработанной торцевой поверхности образца проводят линию по направлению радиуса годовых колец и на ней отмечают отрезок (рис. 4).

Рис. 4. Определение содержания поздней древесины На этом участке определяют суммарную толщину поздней части годовых колец.

Процент древесины определяют по формуле:

m = (a1 + a2 + a3 +... + aп) 100/l. (19.1) Ориентировочный предел прочности производится по эмпирическим формулам:

Rсж = 0.6m + 30, МПа (для хвойных) (19.2) Rсж = 0.32m + 29.4, МПа (для лиственных) (19.3) Таблица Определение содержания поздней древесины № образцов Определение Схема испытаний сосна дуб Общая сумма толщин годовых слоёв ( l), мм Сумма толщин поздней древесины (a1 + a2 + a3 +... + aп), мм Содержание поздней древесины, m, % Ориентировочный предел прочности на сжатие, МПа Описать разницу в строении и свойствах ранней и поздней древесины.

• 11 • Лабораторная работа № . Изучение основных видов пороков древесины Пороками называются недостатки отдельных участков древесины, снижающие её качество и ограничивающие возможность использования.

1. Сучки и трещины. Сучки – части ветвей, заключённые в древесине. Сучки разделяют на следующие разновидности: по состоянию древесины (здоровые, загнивающие, гнилые, табачные);

по взаимному расположению (разбросанные, групповые, разветвлённые) (рис. 5);

по степени срастания (сросшиеся, частично сросшиеся, не сросшиеся, выпадающие). Кроме того, сучки классифицируют по положению в сортименте, форме разреза и степени зарастания.

а) б) в) г) Рис. 5. Разновидности сучков по срастанию с древесиной и по форме:

а) сросшийся здоровый;

б) несросшийся (выпадающий);

в) сшивной;

г) разветвленный (лапчатый) Трещины – разрывы древесины вдоль волокон. Подразделяют по типам на:

• метиковые (простые, сложные) (рис. 6);

• морозные;

• отлупные – проходят между годичными слоями;

• трещины усушки – возникают в срубленном дереве по мере высыхания, направлены по радиусу.

Трещины также подразделяют в зависимости от глубины (неглубокие, глубокие, сквоз ные);

по ширине (сомкнувшиеся, разошедшиеся);

по расположению в изделии (боковые, пластовые, кромочные, торцевые).

• 11 • Влияние строения и влажности древесины на ее физико-механические свойства а) б) в) г) д) е) Рис. 6. Виды трещин: а) метик простой;

б, в) метик несогласный и крестовый;

г) отлуп;

д) морозобоина открытая;

е) морозобоина закрытая 2. Пороки формы ствола.

• Сбежистость – уменьшение диаметра круглых лесоматериалов от толстого к тонкому концу, превышающее нормальный сбег (1 см на 1 м длины).

• Закомелистость – резкое увеличение комлевой (нижней) части ствола дерева (ок руглая, ребристая).

• Нарост – резкое местное утолщение ствола различной формы и размера.

• Кривизна – искривление продольной оси брёвен, обусловленное кривизной ствола дерева (простая и сложная).

а) б) Рис. 7. Пороки формы ствола: а) закомелистость;

б) кривизна:

1,2 – простая;

3 – сложная • 11 • Лабораторная работа № 3. Пороки строения волокон.

а) б) в) г) Рис. 8. Пороки строения древесины:

а) наклон волокон;

б) крень;

в) свилеватость;

г) двойная сердцевина • Наклон волокон – непараллельность волокон продольной оси изделий.

• Крень – ненормальное утолщение поздней древесины в годовых кольцах.

• Свилеватость – волнистое или беспорядочное расположение волокон.

• Завиток – местное резкое искривление годовых слоёв под влиянием сучков и проростей.

• Сердцевина – узкая центральная часть ствола, состоящая из рыхлой древесной ткани (разновидность порока – двойная сердцевина).

• Пасынок – отмершая вторая вершина или толстый сук, пронизывающий ствол под острым углом к его продольной оси.

• Водослой – участки ядра или заболони с ненормальной тёмной окраской, возникаю щие в растущем дереве вследствие повышенной влажности этих участков.

• Прорость – обросший древесиной участок поверхности ствола с омертвевшими тканями и отходящая от него радиальная трещина, возникающая при зарастании повреждений.

• Засмолок – участок древесины, обильно пропитанный смолой.

4. Химические окраски и грибные поражения.

• Грибы – простейшие растительные организмы, относятся к группе споровых растений.

Грибы состоят из тонких нитей-гифов, вырабатывающих ферменты, которые растворяют древесину, превращая её в пищу для грибов. Наиболее благоприятные условия для грибов • 11 • Влияние строения и влажности древесины на ее физико-механические свойства t = 15 – 30 °С, W = 30 – 60 %. Древесина, поражённая грибами, характеризуется матовостью, затх-лостью, тупым (без зацепов) изломом, уменьшением веса.

• Гниль – грибы, поражающие живую древесину. Древесина в изделиях поражается до мовым грибом (белый гриб, плёнчатый, шахтный).

• Плесень – поверхностное окрашивание древесины (не влияет на механические свойства).

а) б) в) Рис. 9. Древесина, пораженная домовыми и дереворазрушающими грибами:

а) настоящим;

6) белым;

в) пленчатым Прочие пороки.

Червоточиной называют ходы и отверстия, проделанные в древесине насекомыми.

Различают червоточину: поверхностную, проникающую в древесину не более чем на 3 мм (рис. 10);

неглубокую, проникающую в древесину не более чем на 15 мм в круглых материалах и не более чем на 5 мм в пиломатериалах;

сквозную, выходящую на две противоположные стороны материала.

Инородные включения – это присутствующие в древесине посторонние тела недре весного происхождения (песок, камни, гвозди и т.п.). Подобные включения затрудняют обработку древесины и могут быть причиной аварий.

Механические повреждения (заруб, запил, скол, вырыв и т.п.) являются следствием небрежного или неумелого применения механизмов и инструментов при обработке древесины. Они не только снижают механическую прочность, но и затрудняют использо вание лесоматериалов по назначению.

Покоробленность – это искривление пиломатериала, возникающее при распиловке, сушке и хранении. Различают простую, сложную покоробленность и крыловатость. По скольку покоробленность изменяет форму пиломатериалов, то она затрудняет их обработку и использование по назначению.

• 11 • Лабораторная работа № а) б) Рис. 10. Древесина с поверхностной червоточиной, причиненной короедами (а), и глубокой, причиненной усачами (б) . Определение влажности древесины Вода, содержащаяся в древесине, может находиться в свободном состоянии (капил лярная), располагаясь между волокнами;

физически связанном, адсорбируясь на стенках пор и капилляров из воздуха (гигроскопическая), и химически связанном, входя в состав целлюлозы.

Древесина относится к гидрофильным материалам, легко впитывающим и отдающим воду при изменении температуры и влажности окружающей среды. Изменение влажност ного состояния влияет на её физико-механические свойства.

Насыщение древесины водой вызывает увеличение плотности, повышение электро- и теплопроводности, снижение прочности.

Оценку качества древесины в строительстве проводят только по показателям, пере считанным на стандартную влажность 12 %.

Наибольший интерес для строителей представляет равновесная влажность, при обретённая древесиной в результате длительного нахождения на открытом воздухе или в помещении.

Равновесную влажность можно определить двумя способами: по стандартной мето дике используя психрометр и номограмму, и ориентировочно по диаметру расплыва капли окрашенного ацетона, нанесенного на торец стандартного образца.

По первому методу на номограмме (рис. 11) находят точку пересечения координат относительной влажности и температуры воздуха в лаборатории, которые были определены при помощи психрометра. Ближайшая к точке пересечения наклонная линия и будет определять равновесную влажность образца.

По второму методу на центр поперечного сечения стандартного образца с помощью пипетки наносят каплю окрашенного ацетона. Полученный диаметр расплыва замеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях с точностью до 1 мм.

Используя табл. 2, определяют равновесную влажность древесины W2.

• 120 • Влияние строения и влажности древесины на ее физико-механические свойства Относительная влажность воздуха, % Рис.11. Номограмма равновесной влажности древесины (2 … 28 – равновесная влажность древесины, % ) Температура воздуха, °С Таблица Определение равновесной влажности древесины при помощи окрашенного ацетона Средний диаметр Равновесная Средний диаметр Равновесная следа, мм влажность, % следа, мм влажность, % 12 – 13 10 21 – 22 14 – 15 15 22 – 23 15 20 23 – 24 16 25 24 – 26 Влажность образцов по массе W3, W4 в процентах определяют по формуле:

m1 m W= 100, (19.4) m где m1 – масса образца, г;

m2 – масса образца, предварительно высушенного до постоянной массы, г.

. Определение средней плотности и коэффициента теплопроводности древесины Для определения средней плотности, каждый образец взвешивают с точностью не менее 0,01 г. Среднюю плотность древесины при определенной влажности cpw, г/см3, рассчитывают по формуле:

m, срw = (19.5) V где m – масса образца, г;

V – объем образца, см • 121 • Лабораторная работа № Средняя плотность исследуемой древесины cp12, г/см3 при стандартной влажности равна cp12 = cpw + 2,5(12 – W), (19.6) где cpw – средняя плотность древесины при влажности W, г/см3;

W – влажность древесины, %;

12 – стандартная влажность, %;

2,5 – поправочный коэффициент.

По результатам испытаний образцов определяют среднее значение средней плотности древесины при стандартной влажности – 1cp12.

Влияние влажности древесины на теплопроводность косвенно оценивают по коэффициенту теплопроводности, Вт/м°С.

На строительной площадке, при отсутствии приборов и оборудования, среднюю плот ность древесины можно ориентировочно определить по погружению в воду образца в виде стержня или диска.

В первом случае на плоскость образца прямоугольного сечения длиной не менее 12 см при помощи линейки наносят через сантиметр десять делений. Подготовленный образец-стержень подвешивают на нити и погружают в цилиндр с водой (рис. 12). По уровню свободного погружения образца определяют его среднюю плотность. Так, на рис. 12 средняя плотность равна 0,58 г/см3 или 580 кг/м3.

При погружении в воду диска используют образец-диск диаметром 5 – 10 см, длиной 3 – 6 см. Диск крепят на нити и свободно погружают в цилиндр с водой (рис. 13). Замеряют диаметр диска (d), глубину погружения (t) с точностью до 0,1 см.

Рассчитывают отношение t / d и по графику (рис. 14) определяют среднюю плотность древесины.

Результаты определения средней плотности различными способами заносят в табл. и сравнивают с данными табл. 4.

Рис. 13. Определение средней плотности древесины по погружению в воду образца-диска Рис. 12. Определение средней плотности древесины по погружению в воду образца-стержня Рис. 14. График определения средней плотности древесины по погружению образца-диска • 122 • Влияние строения и влажности древесины на ее физико-механические свойства Таблица Физико-механические свойства основных пород древесины при стандартной влажности Предел прочности, МПа Средняя плотность, Порода кг/м3, при влажности при сжатии вдоль при статическом изгибе дерева 12 – 15 % волокон поперек волокон Сосна 470 – 54 48 Ель 440 – 50 44 Осина 420 – 500 42 Береза 630 – 650 35 Дуб 700 – 720 58 . Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон (ГОСТ 1.1-) На сжатие вдоль волокон древесина работает в таких конструкциях, как колонны, стойки и сваи. Предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон колеблется в очень широких пределах в зависимости от породы дерева, его плотности, влажности и наличия пороков (сучков, трещин и пр.).

Предел прочности на сжатие вдоль волокон RW, МПа, образца, имеющего в момент испытания влажность W %, определяют с точностью до 0,1 МПа по формуле:

P, (19.7) RW = ab где P – разрушающая нагрузка в Н;

a и b – размеры поперечного сечения образца в мм2.

Образцы для испытания имеют форму прямоугольной призмы с основанием 20х и высотой 30 мм (вдоль волокон). При испытании образец помещают в приспособление испытательной машины и нагружают равномерно со скоростью 25050 МПа/мин. Испытание продолжается до разрушения образца. Максимальную нагрузку F считают с погрешностью не более цены деления шкалы силоизмерителя.

Вычисленный по формуле предел прочности древесины пересчитывают на стандартную 12 %-ю влажность, если влажность образцов меньше предела гигроскопичности (30 %) по формуле:

R12 = RW [1 + a (W – 12)], (19.8) где a – поправочный коэффициент, равный 0,04 на 1 %-й влажности;

W – влажность образца в момент испытаний;

RW – предел прочности образца с влажностью в момент испытаний, %.

Для образцов с влажностью, равной или большей предела гигроскопичности, определяют по формуле:

R R12 = W 30, (19.9) K где K12 – коэффициент, равный 0,550 – для дуба, липы, ольхи, вяза и др.;

0,450 – для сосны, бука;

0,4 – для берёзы и лиственницы.

Полученные результаты испытаний заносят в табл. 5.

• 12 • Лабораторная работа № Таблица Результаты определения прочности на сжатие вдоль волокон № образца сосна дуб 1 2 3 1 2 Ширина образца, мм Толщина образца, мм Площадь сечения, мм Разрушающая нагрузка, Н Предел прочности, МПа Среднее значение предела прочности на сжатие вдоль волокон, МПа Предел прочности на сжатие вдоль волокон при стандартной влажности, МПа . Определение предела прочности при сжатии поперёк волокон (ГОСТ 1.10-2) На сжатие поперёк волокон древесина работает в железнодорожных шпалах, мауэрлатах, звеньях деревянных срубов. При сжатии древесины поперёк волокон возникает уплотнение (смятие). Сопротивление древесины сжатию поперёк волокон меньше, чем вдоль волокон, что объясняется трубчатым её строением. Испытывают древесину на сжатие поперёк волокон по радиальной или тангенциальной плоскости на отдельных образцах размером 20х20х30 мм.

Для испытания используют тот же пресс, что и для определения предела прочности на сжатие вдоль волокон. Образец помещают на нижнюю плиту пресса таким образом, чтобы нагрузка была приложена в тангенциальной плоскости при радиальном сжатии и к радиальной плоскости при тангенциальном сжатии.

Нагружают образец равномерно со скоростью 1000x200 Н/мин до превышения ус ловного предела прочности, т.е. до явного перехода деформации образца через точку про порциональности.

Нагрузку P, соответствующую условному пределу прочности, определяют по диаграмме сжатия (рис.15) поперёк волокон как ординату точки, в которой отступление от линейной зависимости между нагрузкой и деформацией достигает такого значения, что тангенс угла, образованного осью нагрузок и касательной к графику P – Dl, увеличивается на 50 % своей величины, соответствующей прямолинейному участку графика.

Нагрузка, кг · с Рис. 15. Диаграмма сжатия древесины поперёк волокон Деформация, Dl мм • 12 • Влияние строения и влажности древесины на ее физико-механические свойства Предел прочности образца с влажностью W в момент испытаний вычисляют с точностью до 0,1 МПа по формуле:

RW = P/bl, (19.10) где P – нагрузка, соответствующая условному пределу прочности, Н;

b,l – ширина и длина образца, мм.

Предел прочности RW образца с влажностью W, %, пересчитывают на влажность 12 % с точностью до 0,1 МПа по формуле:

R12 = RW [1+ a (W – 12)], (19.11) где a – поправочный коэффициент, равный 0,035 на 1 % влажности.

Для образцов с влажностью, большей или равной влажности предела гигроскопич ности, предел прочности пересчитывается на 12 % влажности до 0,1 МПа по формуле:

R12 = RW · K12, (19.12) где K12 – коэффициент при W = 30 %, равный 1,67 для лиственных пород в обоих направле ниях сжатия и для хвойных пород при радиальном сжатии;

2,45 – при тангенциальном сжатии для хвойных пород.

Полученные результаты испытания заносят в табл. 6.

Таблица Результаты определения прочности при сжатии поперек волокон № образца сосна дуб 1 2 3 1 2 Ширина образца, мм Толщина образца, мм Площадь сечения, мм Разрушающая нагрузка, Н Предел прочности, МПа Среднее значение предела прочности на сжатие вдоль волокон, МПа Предел прочности на сжатие вдоль волокон при стандартной влажности, МПа . Определение предела прочности при статическом изгибе (ГОСТ 1.-) Значение предела прочности древесины при статическом изгибе весьма велико, так как её весьма широко применяют в конструкциях, работающих на изгиб – в балках, настилах, подмостях и др. Определение предела прочности при статическом изгибе производится на образцах в форме прямоугольного бруска сечением 20х20 мм и длиной вдоль волокон мм. Испытание образцов производят по одной из схем, изображённых на рис. 16.

• 12 • Лабораторная работа № а) б) Рис. 16. Схема приложения сил при испытании древесины на статический изгиб Изгибающее усилие должно быть направлено по касательной к годовым слоям (изгиб тангенциальный). При испытании древесины мягких пород на опоры и под ножи должны быть помещены прокладки размером 20х20 мм из фанеры другого материала толщиной 5 мм.

Образцы нагружают равномерно со скоростью 70±15 Н/мин при испытании по схеме а) и 50±10 Н/мин при испытаниях по схеме б).

Испытания продолжают до разрушения образца. Вид излома образца – гладкий или волокнистый указывают в протоколах испытания.

Предел прочности древесины RПW вычисляют по формулам:

при нагружении в двух точках – Rnw = Pmax l, (19.13) bh при нагружении в одной точке – Rnw = 3Pmax l, (19.14) 2bh где Pmax – разрушающая нагрузка, Н;

l – расстояние между опорами, мм;

b – ширина образца, мм;

h – высота образца, мм.

Предел прочности Rпw пересчитывают на влажность 12 % по формулам:

для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности:

RW 12 = RW [1 + (W 12) ], (19.15) где a – поправочный коэффициент на влажность, равный 0,04 для всех пород;

W – влажность образца во время испытания;

для образцов с влажностью, равной или большей предела гигроскопичности:

Rnw (19.16) RW 12 =, K где K12 – коэффициент пересчёта, равный 0,615 (для дуба, липы, ольхи, ясеня, вяза, акации), 0,580 (для сосны, бука, пихты, тополя, ивы, бука), 0,550 (берёзы, ели, лиственницы, ореха, граба).

Результаты испытания записывают в табл. 7.

• 12 • Влияние строения и влажности древесины на ее физико-механические свойства Таблица Результаты определения прочности на изгиб № образца сосна дуб 1 2 3 1 2 Ширина образца, мм Толщина образца, мм Расстояние между опорами, мм Разрушающая нагрузка, Н Предел прочности, МПа Среднее значение предела прочности на сжатие вдоль волокон, МПа Предел прочности на сжатие вдоль волокон при стандартной влажности, МПа Нормативные документы 1. ГОСТ 11047-90. Изделия деревянные.

2. СТБ 4.208-95. Система показателей качества продукции. Строительство. Конструкции и детали деревянные клееные. Номенклатура показателей.

3. СТБ 4.223-96. Система показателей качества продукции. Строительство. Изделия паркетные. Номенклатура показателей.

4. СТБ 1074-97. Детали профильные из деревянных и древесных материалов для строительства. Технические условия.

5. СТБ 1105-98. Блоки стеновые из арболита для малоэтажного строительства.

Технические условия.

6. СТБ 1116-98. Плиты костровые и древеснокостровые. Технические условия.

7. СНБ 5.05.01-2000. Деревянные конструкции.

8. СН 549-82. Изготовление и применение конструкций и изделий из арболита.

9. ГОСТ 4598-86. Древесноволокнистые плиты.

10. ГОСТ 19222-84. Фибролит.

Контрольные вопросы 1. К какой влажности приводятся показатели физико-механических свойств древесины?

2. Перечислите положительные качества древесины как строительного материала.

3. Перечислите отрицательные качества древесины как строительного материала.

4. Чем представлена микроструктура древесины?

5. Как определяют равновесную влажность древесины?

6. Как определяют среднюю плотность древесины?

7. Как определяют предел прочности при сжатии древесины вдоль волокон?

8. Как определяют предел прочности при сжатии древесины поперек волокон?

• 12 • ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕФТЯНЫХ БИТУМОВ Цель работы: исследовать физико-механические свойства нефтяных битумов.


Битумы – это сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметалличес ких производных (т.е. соединение углерода с серой, кислородом, азотом). Свойства битумов, как органических вяжущих: пластичность при нагревании и быстро увеличивающаяся вязкость при охлаждении;

гидрофобность;

водонепроницаемость;

стойкость к действию кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов;

способность прочно сцепляться (высокий уровень адгезии) с металлом, деревом, каменными материалами.

Применяются битумы в основном для изготовления кровельных, гидро- и паро изоляционных изделий, асфальтобетонов, мастик, эмульсий и паст, антикоррозионных материалов.

Природный битум – это вещество черного или темно-коричневого цвета, в природе встречается редко (в виде линз и озёр). Образуется в результате естественной полимериза ции нефти, отличается повышенной погодоустойчивостью и адгезией к каменным мате риалам.

Нефтяные (искусственные) битумы являются продуктами переработки нефти и её смоляных осадков. В зависимости от способа переработки они подразделяются на оста точные, окисленные, крекинговые, экстрактные.

Элементарный состав битума колеблется в пределах: углерод – 70 - 80 %;

водород – 10 –15 %;

сера – 2 – 9 %;

кислород – 0 – 5 %;

азот – 0 – 2 %.

Для битумов принято определять групповой состав:

• твердая часть (асфальтены, 15 – 25 %) – твёрдые вещества тёмно-коричневого или чёрного цвета с молекулярной массой от 1000 до 5000, плотность немного больше, чем 1000 кг/м3;

придают битуму твердость, теплостойкость;

в твердую часть входят карбены и карбоиды (отличаются по растворимости в бензоле);

парафины (повышают хрупкость при отрицательных температурах, поэтому их содержание нужно ограничить);

• смолы (аморфные вещества тёмно-коричневого, почти черного цвета) молекулярная масса от 500 до 1000, плотность около 1000 кг/м3;

придают битуму вязкость и эластичность;

• масла – вещества светло-коричневого цвета, при обычной температуре находятся в жидком состоянии, молекулярная масса от 100 до 500;

придают битуму подвижность и текучесть.

Свойства битумов, как дисперсной системы, определяются соотношением входящих в него составных частей: асфальтенов, смол, масел. Марка битума устанавливается по следующим свойствам: вязкость, температура размягчения, растяжимость.

Используемые приборы и оборудование:

1. Прибор для определения твердости – пенетрометр.

2. Прибор для определения растяжимости – дуктилометр.

3. Аппарат для определения температуры размягчения.

Результаты испытаний заносят в табл. 1.

Таблица Физико-механические свойства битумов Глубина Рациональная Температура Растяжимость, проникания Марка битума область размягчения, °С см иглы, мм применения • 12 • Исследование физико-механических свойств нефтяных битумов 1. Определение вязкости (глубины проникания иглы) Характеристикой структурно-механических свойств битумов является вязкость.

С увеличением температуры вязкость уменьшается, с понижением – увеличивается.

При низких температурах битум приобретает свойства твердого тела, при повышенных температурах – жидких. Для твердых и вязких битумов вязкость определяют по условному показателю – глубине проникания иглы в битум при определенной нагрузке, температуре и времени погружения на приборе пенетрометре по ГОСТ 11501 «Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникания иглы».

Материалы и оборудование: проба битума;

шкаф сушильный или баня песчаная;

баня водяная;

сито с отверстиями 0,6…0,8 мм;

чашка металлическая или фарфоровая;

пене трометр;

термометр;

секундомер;

бензол, бензин или скипидар;

вода.

Выполнение работы. При необходимости битум обезвоживают. Его нагревают в сушильном шкафу или песчаной бане до подвижного состояния при температуре выше на 90 °С температуры размягчения, но не выше 180 °С (для дорожных не выше 160 °С) не более 30 мин. Затем процеживают, перемешивают до удаления пузырьков воздуха, наливают в металлическую цилиндрическую чашку с внутренним диаметром (55±1) мм на 5 мм ниже верха.

Для битумов с глубиной проникания иглы до 250х0,1 мм используют чашку высотой (35±5) мм и для битумов с глубиной проникания иглы более 250х0,1 мм – (60±1) мм. Потом его перемешивают до полного удаления воздуха и охлаждают при 18…30 °С. Битум с глубиной проникания иглы до 250х0,1 мм охлаждают 60…90 мин и с глубиной проникания иглы более 250х0,1 мм – 90…120 мин.

Далее чашки с битумом выдерживают в водяной бане до заданной температуры испытания. Чашки высотой 35 мм – 60 – 90 мин, высотой 60 мм – 90 –120 мин. Затем их вынимают из бани и помещают в сосуд с водой вместимостью не менее 0,5 дм3, чтобы уровень воды покрывал битум не менее чем на 10 мм. Температура воды должна быть равной температуре испытания, после чего испытывают на пенетрометре.

Пенетрометр (рис. 1) состоит из металлического штатива, столика;

циферблата и падаю щего стержня с иглой и дополнительным грузом, закрепленных на кронштейнах. Общая масса груза при температуре испытания (0,0±0,1) °С должна быть (200,0±0,2) г, при температуре (25,0±0,1) °C – (100,0±0,15) г.

Чашку устанавливают на столике пенетрометра. Подводят острие иглы к поверхности битума, а кремальеру – до прикосновения с верхней частью стержня с иглой. Отмечают положение стрелки на шкале циферблата. Затем погружают иглу в битум, для чего нажимают стопорную кнопку и одновременно включают секундомер. Время опускания иглы при тем пературе испытания битума 0 °С должно быть 60 с, а при температуре испытания 25 °С – 5 с.

Затем кнопку отпускают. После этого доводят кремальеру до верхнего конца стержня и отмечают второе положение стрелки на шкале циферблата.

Разность показаний стрелки первого и второго отсчетов указывает глубину проникания иглы (в 0,1 мм). Если в ТНПА не предусмотрены условия испытания, тогда глубину погружения битума определяют при температуре 25 °С, нагрузке 100 г в течение 5 с.

Испытания повторяют не менее трех раз в разных точках на поверхности образца, отстоящих от краев чашки и друг от друга не менее чем на 10 мм. После каждого погружения иглу отмывают от приставшего битума толуолом, бензином или другим растворителем и вытирают насухо.

При глубине погружения иглы более 200х0,1 мм применяют не менее трех игл, оставляя их в битуме до завершения испытания.


• 12 • Лабораторная работа № Рис. 1. Пенетрометр: 1 – столик, 2 – игла, 3 – зажимное устройство, 4 – иглодержатель, 5 – циферблат, 6 – стрелка, 7 – штанга, 8 – кронштейн, 9 – штатив, 10 – зеркало, 11– подставка Расхождение между наибольшим и наименьшим определением при 25 °С в 0,1 мм округленное до целого числа, не должно превышать ниже приведенных значений:

• при глубине проникания иглы до 50х0,1 мм – 2х0,1 мм, • при глубине проникания иглы свыше 50 до 150х0,1 мм – 4х0,1 мм, • при глубине проникания иглы свыше 150 до 250х0,1 мм – 6х0,1 мм, • при глубине проникания иглы свыше 250х0,1 мм – 3 % от среднего арифметического значения.

При больших расхождениях испытания следует повторить. Полученные результаты записывают в табл. 2.

Таблица Результаты вязкости битума по глубине проникания иглы № испытания Показатель Среднее значение 1 2 Глубина проникания иглы, 0,1 мм 2. Определение температуры размягчения битума Температура размягчения битума – условная характеристика перехода битума из упруго-пластичного состояния в жидкое при определенной температуре. Зависит от группового состава битума и является одним из свойств битума, по которому устанавливают • 10 • Исследование физико-механических свойств нефтяных битумов его марку. Температуру размягчения определяют по ГОСТ 11506-73 «Битумы нефтяные.

Метод определения размягчения по кольцу и шару на приборе «Кольцо и шар» (рис. 2).

Материалы и оборудование: проба битума 50 г, стакан фарфоровый или металлический для расплавления битума;

сито с отверстиями 0,7 мм;

термометр;

палочка стеклянная или металлическая;

пластинка стеклянная;

тальк или декстрин;

нож;

прибор «Кольцо и шар»;

вода дистиллированная или свежекипяченая;

глицерин;

горелка газовая или электроплитка;

пинцет;

часы.

Выполнение работы. При наличии в битуме влаги его обезвоживают. Для этого пробу массой 50 г нагревают в зависимости от вязкости до температуры на 80...100 °С выше ожидаемой температуры размягчения, но не выше 180 и не ниже 120 °С. Затем расплавленный битум процеживают через сито с отверстиями 0,7 мм и перемешивают до полного удаления пузырьков воздуха, после чего применяют для испытания.

Прибор для определения температуры размягчения битума «Кольцо и шар» (рис. 2) состоит из трех скрепленных между собой дисков и стеклянного стакана. Расстояние между нижним и средним дисками 25,0 – 25,4 мм. В среднем диске имеются отверстия, в которые вставляют два латунных кольца. В центре верхнего диска имеется отверстие для термометра, которым замеряется температура жидкости. Ртутный шарик во время испытания должен упираться в средний диск.

Вначале латунные ступенчатые кольца высотой (6,4±0,2) мм с верхним внутренним диаметром (19,9±0,2) мм и с нижним внутренним диаметром (15,9±0,2) мм заливают би тумом.

Кольца нагревают до предполагаемой температуры размягчения битума, укладывают на металлическую или стеклянную пластинку, смазанную смесью декстрина с глицерином или талька с глицерином состава 1:3, и заполняют с некоторым избытком расплавленным битумом.

При испытании битума с температурой размягчения в интервале 30...110 °С кольца с битумом охлаждают в течение 30 мин при температуре (25±10) °С, а затем срезают ножом избыток. Если битум имеет температуру размягчения более 110 °С, то избыток срезают ножом сразу после охлаждения в течение 5 мин, а затем выдерживают еще 15 мин.

Рис. 2. Прибор для определения температуры размягчения битума:

1– стакан;

2...4 – диски;

5 – термометр • 11 • Лабораторная работа № При температуре размягчения 30 °С кольцо с битумом помещают на 30 мин в стакан с водой с температурой на (8±1) °C ниже предполагаемой температуры размягчения, а затем срезают вровень с краями. Кольцо с битумом устанавливают в отверстие среднего диска подвески, которую опускают в стакан из термостойкого стекла диаметром не менее 85 мм и высотой не менее 120 мм, заполненный жидкостью. Уровень жидкости в стакане должен быть выше колец не менее чем на 5 см.

Если температура размягчения битума ниже 80 °С, стакан заполняют дистиллирован ной или свежекипяченой водой с температурой (5±1) °С. Для битумов с температурой размягчения свыше 80 до 110 °С стакан заполняют смесью воды и глицерина в соотношении 1:2, и для битумов с температурой размягчения свыше 110 °С – глицерином с температурой (34±1) °С.

Кольца с битумом выдерживают в жидкостях в течение 15 мин, затем вынимают вместе с подвеской, и на каждое кольцо укладывают пинцетом стальной шарик диаметром 9,525 мм и массой (3,50±0,05) г. Шарик предварительно выдерживают в стакане с жидкостями, где он охлаждается до (5,0±0,5) °С или нагревается до (34±1) °С.

Затем прибор снова помещают в стакан, ставя на асбестовую сетку, и нагревают со скоростью 5 °С/мин. Битум размягчается, и стальной шарик его продавливает. За темпера туру размягчения битума принимают температуру, при которой выдавливаемый шариком битум коснется нижнего диска подвески. За расчетную температуру размягчения принима ют среднее арифметическое значение из двух определений, округлённое до целого числа, расхождение между которыми не должно превышать 1 °С при температуре размягчения до 80 °С, и 2 °С – свыше 80 °С. Результаты испытания записывают в табл. 3:

Таблица Результаты определения температуры размягчения битума Среднее значение № кольца Показатель температуры размягчения битума 1 Температура размягчения, °С 2. Определение растяжимости битума Растяжимостью называют свойство битума вытягиваться в тонкие нити под действием растягивающего усилия без разрыва (без нарушения сплошности). Растяжимость зависит от группового состава битума. С понижением температуры растяжимость уменьшается.

Чем больше растяжимость битума, тем выше трещиностойкость асфальтобетона и др. мате риалов. Растяжимость определяют по ГОСТ 11505 «Битумы нефтяные. Метод определения растяжимости».

Материалы и оборудование: проба битума;

дуктилометр;

латунные формы (вось мерки);

тальк или декстрин, глицерин;

нож, стеклянная или металлическая пластинка;

вода;

термометр;

часы;

поваренная соль или спирт этиловый;

бумага папиросная.

Выполнение работы.

Растяжимость определяют в дуктилометре (рис. 3), который представляет собой металлический ящик, по длине которого движется червячный винт с салазками. Имеется линейка со шкалой, по которой можно определить длину нитей.

• 12 • Исследование физико-механических свойств нефтяных битумов Рис. 3. Дуктилометр:

1 – маховик;

2 – ящик;

3 – подвижные салазки;

4 – неподвижные салазки;

5 – червячный винт;

6 – шкала;

7 – испытываемый образец Сначала битум обезвоживают, как указано выше. Затем изготавливают образцы восьмёрки. Для этого формы образцов с внутренней стороны смазывают смесью талька с глицерином состава 1:3 или декстрина с глицерином состава 1:2 и устанавливают на стеклянную, или металлическую пластинку, смазанную также вышеупомянутым составом.

Расплавленный битум наливают в форму. После заливки формы с битумом охлаждают на воздухе при температуре не ниже 18 °С в течение 30 – 40 мин, а затем горячим ножом в два приема от середины формы к краям срезают избыток битума. Три образца с формой и пластинкой помещают на один час в воду с температурой (25±0,5) °С, еще три образ ца – в ванну с температурой (0±0,5) °С. Слой воды над образцом должен быть не менее 25 мм. Температуру воды поддерживают доливанием горячей или холодной воды (можно добавлять лёд).

Таблица Физико-механические свойства нефтяных битумов Глубина Растяжимость Температура Глубина Марка проникания иглы при 25 °С, размягчения, °С, проникания иглы битума при 25 °С, 0,1 мм не менее не ниже при 0 °С, 0,1 мм Строительные битумы БН-50/50 41 – 60 40 БН-70/30 21 – 40 3 70 – БН-90/10 6 – 20 1 Кровельные битумы БНК-45/180 140 – 220 40 – не БНК-90/40 35 – 45 85 – 95 – нормируется БНК-90/30 25 – 35 85 – Дорожные битумы БНД-200/300 201 – 300 – 35 БНД-130/200 201 – 300 65 39 БНД-90/130 91 – 130 60 43 БНД-60/90 61 – 90 50 47 БНД-40/60 40 – 60 40 51 • 1 • Лабораторная работа № Затем образцы, снятые с пластинок, закрепляют на штифтах салазок дуктилометра, удаляют боковые части форм. После того, как температура воды в дуктилометре установится (25±0,5) °С или (0±0,5) °С, включают электродвигатель, растягивая образцы со скоростью 5 см/мин. Слой воды над образцом не менее 25 мм. Длину нити в сантиметрах в момент её разрыва, отмеченную на линейке указателем, принимают за показатель растяжимости. Для каждого образца делают три измерения. За окончательный результат принимают среднее арифметическое трех испытаний. При растяжимости до 10,0 см результат округляют до 0,1 см, при большем значении результат округляют до целого числа.

Если битум имеет среднюю плотность, отличную от плотности воды, то плотность воды измеряют и доводят до средней плотности битума добавлением раствора поваренной соли или глицерина, или этилового спирта.

Нормативные документы 1. ГОСТ 9548-74. Битумы нефтяные кровельные. Технические условия.

2. ГОСТ 11501-78. Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникания иглы.

3. ГОСТ 11505-75. Битумы нефтяные. Метод определения растяжимости.

4. ГОСТ 11506-73. Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару.

5. ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные.

6. СТБ 1107-98. Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные на битумном и битумно-полимерном вяжущем. Технические условия.

7. СТБ 1033-2004. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон.

Технические условия.

Контрольные вопросы 1. Из чего состоит нефтяной битум?

2. Назовите виды нефтяных битумов.

3. Какие основные параметры качества характеризуют физико-механические свойства битумов?

4. Перечислите области рационального применения битумов.

• 1 • ОГЛАВЛЕНИЕ Введение......................................................................................................................................... Лабораторная работа № Исследование влияния макроструктуры на физико-механические свойства строительных материалов............................................................................. Лабораторная работа № Природные каменные материалы..................................................................................... Лабораторная работа № Определение коэффициентов размягчения и конструктивного качества бетонов и других материалов............................ Лабораторная работа № Определение водопоглощения строительных материалов................................ Лабораторная работа № Определение водопоглощения теплоизоляционных материалов.................... Лабораторная работа № Определение сорбционной влажности строительных материалов............. Лабораторная работа № Определение усадки при высыхании конструкционно теплоизоляционных ячеистых бетонов....................................................................... Лабораторная работа № Определение активности строительной извести................................................. Лабораторная работа № Определение температуры и времени гашения извести..................................... Лабораторная работа № Определение содержания карбонатов в строительной извести.................... Лабораторная работа № Потенциометрическое определение рН гидролиза твердых неорганических материалов.............................................................................................. Лабораторная работа № Исследование свойств заполнителей для бетонов и растворов...................... Лабораторная работа № Определение гидравлической активности минеральных добавок.................... Лабораторная работа № Исследование свойств гипсового вяжущего.................................................................. Лабораторная работа № Исследование основных свойств портландцемента.............................................. Лабораторная работа № Исследование свойств строительных растворов................................................... Лабораторная работа № Исследование коррозионной стойкости бетонов.................................................. Лабораторная работа № Испытание силикатного кирпича................................................................................... Лабораторная работа № Влияние строения и влажности древесины на ее физико-механические свойства....................................................................................... Лабораторная работа № Исследование физико-механических свойств нефтяных битумов.................. • 1 • Учебное издание ОПЕКУНОВ Вадим Викторович МИНЮК Галина Егоровна САВЕНЯ Дмитрий Николаевич СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ У ч е б но-методиче ско е по собие В 2 частях Часть Ответственный за выпуск М.В. Вахмянина Компьютерная верстка: О.М. Санковская Дизайн обложки: О.В. Канчуга Подписано в печать 14.06.2011. Формат 6084/8.

Бумага офсетная. Ризография. Гарнитура Myriad Pro.

Усл. печ. л. 15,81. Уч.-изд. л. 14,2. Тираж 120 экз. Заказ Издатель и полиграфическое исполнение:

Учреждение образования «Гродненский государственный университет имени Янки Купалы».

ЛИ № 02330/0549484 от 14.05.2009.

ЛП № 02330/0494172 от 03.04.2009.

Пер. Телеграфный, 15а, 230023, Гродно.

ISBN 978-985-515-436- 9 789855 15436

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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.