Методические указания по выполнению лабораторных работ Дисциплина: «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»



страница1/6
Дата17.10.2016
Размер1,08 Mb.
ТипМетодические указания
  1   2   3   4   5   6




Федеральное государственное бюджетное

Образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс»
архитектурно-строительный

ИНСТИТУТ



Кафедра «Строительство автомобильных дорог»




С.В. Солопов, Н.Б. Андросова, В.А. Мулюкин


Производство строительных материалов,

изделий и конструкций.

контроль качества
строительных материалов

Методические указания

по выполнению лабораторных работ



Дисциплина:

«Производство строительных материалов, изделий и конструкций»

Специальность:

200503 – «Стандартизация и сертификация»




270102 – «Промышленное и гражданское строительство»




270114 – «Проектирование зданий»



Допущено ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК»

для использования в учебном процессе в качестве

методических указаний для высшего

профессионального образования

Орел, 2012

Авторы:


канд. техн. наук, доцент каф. «САД»

С.В. Солопов

канд. техн. наук, доцент каф. «СКиМ»

Н.Б. Андросова

зав. лабораторией «Строительные материалы и

изделия»


В.А. Мулюкин

Рецензент: канд. техн. наук, доц.,

зав. каф. «САД» Д.В. Данилевич

Методические указания предназначены студентам очной формы обучения по специальности 200503 – «Стандартизация и сертификация», 270102 – «Промышленное и гражданское строительство», 270114 – «Проектирование зданий» для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Производство строительных материалов, изделий и конструкций». Методические указания содержат краткие теоретические сведения о правилах и порядке выполнения лабораторных работ по оценке качества песка, извести, гипса, керамического кирпича и портландцемента.


Редактор Н.В. Первых

Технический редактор Е.В. Брума


Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Государственный университет – учебно-научно-

производственный комплекс»

Лицензия ИД №00670 от 05.10.2000 г.
Подписано к печати _________ Формат 60×90 1/16.

Усл. печ. л. ____ Тираж _____ экз.

Заказ №______
Отпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК»,

г. Орел, ул. Московская, 65.

© ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК», 2012

СОДЕРЖАНИЕ






Стр.

Введение..............................................................................................

3

1 Порядок выполнения лабораторного практикума.......................

4

2 Лабораторная работа №1. Изучение физических свойств песка

5

3 Лабораторная работа №2. Известь. Классификация.

Определение скорости гашения и активности извести..................



14

4 Лабораторная работа №3. Определение основных показателей качества строительного гипса...........................................................

24

5 Лабораторная работа №4. Определение основных показателей качества керамического кирпича......................................................

37

6 Лабораторная работа №5. Портландцемент. Определение основных показателей качества портландцемента.............................

49

Введение
Качество строительства в значительной мере определяется качеством строительных материалов, которое, в свою очередь, зависит от средств и методов контроля при их производстве.

В последнее время в технологии изготовления строительных материалов и конструкций произошли существенные изменения. Значительно расширилась номенклатура материалов, увеличилась сырьевая база строительных материалов за счет использования вторичного сырья и отходов промышленности.

Все это требует серьезного подхода к определению качества строительных материалов.

Цель лабораторных работ – углубить теоретические знания студентов в области строительного материаловедения, освоить методики определения качества строительных материалов и изделий и приобрести навыки научно-исследовательской работы.



1 Порядок прохождения лабораторного

практикума
1. К прохождению лабораторного практикума допускаются студенты, имеющие у себя методические указания по выполнению лабораторных работ и самостоятельно изучившие материал данной лабораторной работы.

2. Студенты не прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе в лаборатории строительных материалов к работе не допускаются.

3. Получив задание, студент изучает теоретический материал по записям лекций и рекомендуемым учебникам, изучает ход работы и знакомиться с лабораторной установкой по настоящему лабораторному практикуму.

4. После собеседования преподаватель допускает студента к проведению экспериментальной работы.

5. Все необходимые для проведения работы реактивы и материалы студент получает у лаборанта.

6. Студент ведет работу согласно лабораторному практикуму и заданию преподавателя, записывая в рабочий журнал или отдельную тетрадь все данные, наблюдения, результаты работы.

7. По окончанию работы рабочий журнал или тетрадь предъявляется преподавателю. Студент тщательно убирает рабочее место и сдает неиспользованные материалы и чистое оборудование лаборанту.

8. По результатам каждой работы студент составляет отчет. В отчете следует привести характеристику испытываемого материала, сделать краткое теоретическое введение и затем описание методики проведения опыта, привести схему установки и рабочего прибора, исходные и полученные результаты при данных условиях.

9. В заключении необходимо обобщить полученные данные на основе теоретических представлений, сравнить с данными литературных источников, сделать соответствующие выводы.

2 Лабораторная работа №1.

Изучение физических свойств песка
Цель работы: ознакомление с приборами и методикой оценки качества песка.

Оборудование и материалы: весы технические, мерные емкости 0,5 и 1 л, мерный цилиндр, сушильный шкаф, стандартный набор сит, металлическая линейка, песок кварцевый.

Внимание! Вначале надо выполнить пункт 1, 2 пятой части работы «Определение влажности песка».
Теоретическая часть

Введение. Заполнители для бетонов и растворов. Песок

Заполнителями для бетонов и растворов называют природные или искусственные сыпучие каменные материалы. Они являются основной составной частью бетонов и растворов. Занимая в бетоне 80-85% его объема, заполнители образуют жесткий скелет бетона и этим уменьшают его усадку и предотвращают образование усадочных трещин. Качество заполнителей в значительной мере влияет на технические свойства тяжелого бетона.

Классификация обломочных горных пород, используемых в качестве заполнителей в бетонах, приведена в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Заполнители в бетонах


Структура

обломочных

пород

Размер

породы

Вещественный

состав

Угловатые

обломки

Округлые

обломки

Крупно-

обломочная



>100 мм

Обломки одной или

нескольких горных

пород (граниты,

кварциты,

известняки и др.)


Глыбы

Валуны

100-10 мм

Щебень

Галька

10-2 мм

Дресва

Гравий

Средне-

обломочная



2-0,1 мм

Кварц (до 90%),

полевые шпаты,

слюда, обломки

горных пород



Пески


Песок (природный) рыхлая смесь зерен крупностью 0,1-2,0 мм (по классификации, используемой в строительстве 0,14-5 мм), образовавшихся в результате естественного разрушения массивных горных пород. Кроме природных песков применяют искусственные, получаемые путем дробления горных пород.

Песок относится к средне-обломочным породам и состоит из кварца (90%), полевых шпатов, слюды и других горных пород. Поверхность частиц песка в зависимости от условий образований может быть гладкой или шероховатой, а форма округлой или остроугольной. Природные пески в зависимости от условий залегания могут быть речные, морские и горные. Речные и морские пески имеют округлую форму зерен. Горные пески содержат остроугольные зерна, что обеспечивает их лучшее сцепление с бетонами.



Показатели качества песка. Для оценки качества песка, предназначенного для бетонов, в лаборатории определяют его основные показатели: насыпную плотность, истинную плотность, пустотность (пористость), влажность, содержание пылевидных и глинистых частиц, органических примесей, зерновой состав и модуль крупности.
Практическая часть

Задание на выполнение лабораторной работы №1.

1. Определить основные показатели качества песка: насыпную плотность, истинную плотность, пустотность, группу песка (по гранулометрическому составу), влажность песка.

2. Определить пригодность песка к производству бетона (по кривой просеивания).

3. Определить количество большегрузных самосвалов, необходимых для вывоза песка из карьера.


1. Определение насыпной плотности песка

Насыпная плотность песка – физическая величина, определяемая отношением массы песка к его занимаемому объему, в неуплотненном состоянии, т.е. вместе с порами, пустотами между зернами и содержащейся в песке влагой. Насыпную плотность песка рассчитывают по формуле:

, (2.1)

где ρНАС – насыпная плотность песка в кг/м3 или в г/см3; m1 – масса цилиндра с песком в кг или г; m2 – масса пустого цилиндра в кг или г;



V – объем цилиндра в м3 или в см.3

Насыпная плотность песка зависит от степени уплотнения, влажности и пустотности. Сухой и рыхлонасыпанный кварцевый песок имеет насыпную плотность 1500...1600 кг/м3. При встряхивании песок уплотняется, и плотность его увеличиваться до 1600...1700 кт/м3.

Самый большой объем песок занимает при влажности 5...7%, с повышением или понижением влажности объем песка уменьшается. Насыпную плотность песка необходимо знать для расчета состава бетона, определения пустотности песка, а также для расчетов, связанных с перевозкой песка, проектированием складов, заполнителей и т.д.


Ход выполнения работы

Значение

1) Высушить 3 кг песка в сушильном шкафу при температуре 110°С до постоянной массы.




2) Просеять песок через сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм.




3) Взвесить пустой цилиндр, г.

m2=...... г

4) Засыпать охлажденный песок совком с высоты 10 см в цилиндр. Когда цилиндр заполнится песком с некоторым избытком в виде конуса, то следует удалить избыток песка металлической линейкой. (Осторожно без толчков и встряхиваний)




5) Взвесить цилиндр с песком, г.

m1=...... г

6) Вычислить объем цилиндра по формуле:

где: D – диаметр цилиндра, см;



Н – высота цилиндра, см.



V=..... см3

7) Рассчитать насыпную плотность песка по формуле:

Заполнить строку 2 итоговой таблицы 5.





ρНАС=......,

г/см3

8) Вывод. В результате выполнения лабораторной работы определена насыпная плотность песка ρНАС= ... г/см3, которая совпадает со стандартным значением 1,5-1,6 г/см3 или т/м3.


2. Определение истинной плотности песка

Истинной плотностью песка называется физическая величина, определяемая отношением массы песка ко всему занимаемому им объему без пустот. Истинную плотность песка рассчитывают по формуле:

, (2.2)

где pИСТ – истинная плотность песка в кг/м3 или в г/см3; m – масса песка в кг или г; VА – абсолютный объем песка в м3 или в см3.




Ход выполнения работы

Значение

1) Просеять песок через сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм.




2) Высушить 100 г просеянного песка в сушильном шкафу при температуре 110°С до постоянной массы




3) Растолочь в ступе песок до пудрообразного состояния. Взвесить 20 г песка

m=20 г

4) Залить в мерный цилиндр дистиллированной воды до определенной метки.

V1=...... мл

5) Высыпать навеску песка (20 г) в мерный цилиндр. Отметить новый уровень воды в цилиндре

V2=...... мл

6) Вычислить объем занимаемой навеской по разнице уровней воды в цилиндре

VА=V2 – V1

мл

7) Рассчитать истинную плотность песка по формуле:

Заполнить строку 3 итоговой таблицы 5





ρИСТ= ........ г/см3

Истинная плотность песка, как правило, больше его насыпной плотности.

9) Вывод. В результате выполнения лабораторной работы определена истинная плотность песка pист = ... г/см.
3. Определение пустотности песка

Пустотностью песка называют степень заполнения его объема пустотами и определяется по предварительно найденным значениям насыпной и истинной плотности.


Ход выполнения работы

Рассчитать

пустотность

песка по

формуле




ρНАС – насыпная

плотность песка в г/см3



ρНАС=...г/см3

ρИСТ – истинная

плотность песка в г/см3



ρИСТ=...г/см3

VПУСТ – пустотность

песка в %



VПУСТ =... %

Пустотность определяют по предварительно найденным значениям плотности. Пустотность в хорошем песке не должна превышать 38%.

Вывод. В результате выполнения лабораторной работы определена пустотность песка, которая составляет Vпуст = ... % и соответствует стандартной пустотности (< 38%).

Заполнить строку 4 итоговой таблицы 5.


4. Определение гранулометрического состава песка

Зерновым или гранулометрическим составом песка называют выраженное в процентах содержание его зерен определенного размера (фракций) и определяется просеиванием пробы песка через набор сит, установленный стандартом.

Зерновой состав песка имеет большое экономическое значение для получения бетона заданной марки при минимальном расходе цемента. Цементное тесто расходуется на заполнение пустот между зернами заполнителя и на обмазку зерен, что необходимо для получения удобоукладываемости бетонной смеси. Зная зерновой состав песка, можно определить, к какой группе по крупности зерен относится песок, сделать заключение о его пригодности для бетона и растворов. Минимальным расход цемента будет в том случае, если применяется заполнитель (песок, щебень и т.д.) с минимальным объемом пустот и ограниченным количеством мелких зерен, имеющих большую суммарную поверхность. Заполнитель должен состоять из зерен разного размера (разных фракций), чтобы зерна меньшего размера располагались между крупными.

В результате компактного расположения зерен песка заполнитель будет иметь наименьший объем пустот. В песке для бетонов и растворов не допускается:

- наличие зерен размером более 10 мм;

- зерен размером от 5 до 10 мм должно быть не более 5%;

- количество пыли, т.е. мелких частиц, прошедших через сито №14, не должно превышать 3%.

Для оценки крупности песка применяется безразмерный показатель – модуль крупности МКР.

Модуль крупности МКР – безразмерная величина определяемая отношением суммы полных остатков на ситах от 2,5 мм до 0,14 мм (пыль в эту сумму не входит) ко всей пробе (значение всей пробы составляет число 100).

По модулю крупности определяется группа песка. В зависимости от зернового состава пески делят на крупные, средние, мелкие и очень мелкие (см. табл. 2.2).


Таблица 2.2 – Определение группы песка


Группа песка

Модуль крупности МКР

Крупный

Более 2,5

Средний

2,5 …2,0

Мелкий

2,0 … 1,5

Очень мелкий

1,5 … 1,0

Если песок не удовлетворяет по зерновому составу требованиям ГОСТа, его состав необходимо откорректировать.


Ход выполнения работы

1) Просеять песок через сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм.

2) Определить массу навески песка (m), выполняя последовательно взвешивания: масса пустой тары: m1 = ... г;

масса тары с песком: m2 = ... г;

масса навески песка: m = m2 - m1 = ... г.

3) Произвести ручным способом или на виброплощадке просеивание навески песка m через стандартный набор сит с размером отверстий 2,5 мм и далее с сетками №1,25; 0,63; 0,315; и 0,14 мм. Частицы с размерами менее 0,14 мм называются пылью. Они проходят через сетку № 0,14 мм и осаждаются в поддоне. Просеивание считать законченным, если при встряхивании сита над листом бумаги не наблюдается падение зерен песка.

4) По результатам просеивания необходимо:

- произвести взвешивание остатков песка на каждом сите. Результаты занести в графу 2 таблица 2.3;

- рассчитать частные остатки песка на каждом сите в процентах.

Заполнить графу 3 таблицы 2.3.

5) Определить полные остатки на каждом сите в процентах. Как сумму частных остатков на всех ситах с большим размером плюс остатки на данном сите (пыль не учитывать). Заполнить графу 2 таблицы 2.4.

Таблица 2.3 – Таблица расчета частных остатков песка




сита


Масса

остатков


песка на

данном сите в граммах

(значение mi)


Частные

остатки


песка

на данном

сите в %

(значение ai)



Формула вычисления частных

остатков на данном сите в %



2,5

m2,5 = ... г.

а2,5 = ... %

,

где аi – частный остаток песка на данном сите в %; (занести в гр. 3); mi – масса остатка на данном сите в г; (см. строку 2); m – масса навески песка в г.



1,25

m1,25= ... г.

а1,25= ... %

0,63

m0,63= ... г.

а0,63= ... %

0,315

m0,315= ... г.

а0,315= … %

0,14

m0,14= ... г.

а0,14 ... %

Пыль

mпыли= ... г.

Количество пыли составляет апыли= ... %.

Таблица 2.4 – Таблица расчета полных остатков песка




сита


Полные остатки песка

на данном сите в %



Формула расчета

полных остатков

на данном сите


2,5

А2,5 = а2,5 = ... %

Аi = а2,51,25+…+аi

где а2,5…аi – частные остаток на ситах, начиная с сита, имеющего размер отверстий 2,5 мм в %; и до последнего сита (см. строку 3 табл. 3).



1,25

А1,25 = а2,5 + а1,25 = ... %

0,63

А0,63 = а2,5 + а1,25 + а0,63 = ... %

0,315

А0,3152,51,250,630.315=...%

0,14

А0,14 = а2,5 + а1,25 + а0,63 + а0.315 + а0.14 = ... %

6) Рассчитать модуль крупности МКР – из отношения суммы полных остатков на ситах от 2,5 мм до 0,14 мм (пыль в эту сумму не входит) ко всей пробе (принято за 100):



(безразмерная величина). Заполнить строку 5 итоговой таблицы 2.5.

7) Определить по таблице 2.2 по модулю крупности (МКР) группу песка, используемого в данной работе. Заполнить строку 1 итоговой таблицы 5.

8) По результатам определения зернового состава построить свою кривую просеивания песка, используя рисунок 2.1. и сравнить со стандартными кривыми рисунка (ГОСТ 10268-80). По оси х отложить значения полных остатков – Аi % (см. графу 2 таблицы 2.4), по оcи у – соответствующие размеры отверстий сит. Если кривая испытуемого песка находится между стандартными кривыми (т.е. в области допустимых зерновых составов), песок считается пригодным для бетонов. Если выше заштрихованной линии, то песок считается мелким, если ниже – крупным.

Рисунок 2.1 – Кривая просеивания песка для бетона (заштрихована область зерновых составов песков, допустимых для использования в бетонах)
Заполнить строку 7 итоговой таблицы 2.5.
9) Вывод. В результате проделанной работы было определено значение модуля крупности песка МКР= …, по которому в таблице 2.2 определена группа песка, используемая в лабораторной работе ... (группа песка). По кривой просеивания установлено, что испытуемый песок ... (годен/не годен) для использования в бетоне. Если построенная кривая выходит за пределы стандартных кривых, то надо определить какую фракцию песка (мелкого или крупного) надо добавить.
5. Определение влажности песка

Влажность песка определяется количеством воды, находящемся в нем на данный момент. Водопоглощение песка – это способность песка впитывать и удерживать в себе воду при непосредственном соприкосновении с ней. Влажность песка рассчитывают по формуле:

, (2.3)

где W – влажность песка в %; m1 – масса навески влажного песка в г; m – масса навески сухого песка в г.

Песок обладает способностью значительно изменять плотность и объем при изменении влажности в пределах от 0 до 20 … 25%, что учитывается при объемной дозировке (при изготовлении растворов и бетонов). Сухой песок занимает наименьший объем, влажный песок при укладке сбивается в комок и не укладывается так плотно, как сухой. Наименьшую плотность и наибольший объем песок имеет при влажности 4…7%.


Ход выполнения работы

Значение

1) Просеять песок через сито с отверстиями 5 мм. Взвесить навеску песка и заполнить поддон. (Данный песок будет считаться далее навеской влажного песка)

m1 = ... г

2) Высушить навеску влажного песка в поддоне в сушильном шкафу при температуре 110°С в течение 1 часа до постоянной массы. (Далее – навеска сухого песка)




3) Охладить и взвесить навеску сухого песка

m = ... г

4) Вычислить влажность песка по формуле:

W = ...

,

где: W – влажность песка в %;

m1 – масса навески влажного песка в г;

m – масса навески сухого песка в г.

Заполнить строку 6 итоговой таблицы


Каталог: file -> chair -> sad
chair -> Состоится в г. Туле с 6 по 7 ноября 2014 года инициаторами конференции являются
chair -> Толкунова Наталья Николаевна
chair -> Федеральное государственное
chair -> По направлению подготовки магистров 260100
chair -> Исследование и разработка методического обеспечения сравнения учебных планов при реализации программ студенческой мобильности направление: 230700. 68 «Прикладная информатика»
chair -> На правах рукописи Карманова Юлия Александровна


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал