Материаловедение в-38. В-38 материаловед.. Работа Общие свойства строительных материалов Цель работы

• Название: Работа Общие свойства строительных материалов Цель работы
• Анкор: Материаловедение в-38
• Дата: 12.04.2023
• Размер: 129.99 Kb.
• Имя файла: В-38 материаловед..docx
• Тип: Документы; #1055703

Работа № 1. Общие свойства строительных материалов
Цель работы:изучить общие свойства материалов.
22. Что такое плотность и пористость? Приведите значения плотности и пористости для стеновых строительных материалов.
Плотность материала – это отношением его массы к объему.

В зависимости от степени уплотнения частиц материала различают истинную, среднюю, насыпную и относительную плотности.

Истинная плотность – это масса единицы объема материала, находящегося в абсолютно плотном состоянии (без пор и пустот):



где ρ – истинная плотность, кг/м³, г/см³.

m – масса материала в абсолютно уплотненном состоянии, кг, г.

объем материала в абсолютно плотном состоянии, м³, дм³, см³.

Объем материала в абсолютно плотном состоянии определяется по формуле:



где объем материала в естественном состоянии с порами и пустотами, м³, дм³, см³;

объем пор, заключенных в материале, м³, дм³, см³.

Истинная плотность большинства минеральных, природных и искусственных строительных материалов составляет 2,4–3,1 г/см³, органических (древесины, битумов, пластмасс) – 1,0–1,6 г/см³.

Средняя плотность – это масса единицы объёма материала, находящегося в естественном состоянии, т.е. вместе с порами и пустотами

Среднюю плотность вычисляют по формуле:



где – средняя плотность, кг/м³, кг/дм³, г/см³;

– масса материала в естественном состоянии, кг, г.

Многие строительные материалы применяют в виде зерновой смеси.

Плотность такой смеси называют насыпной, или средней насыпной,плотностью. Она характеризуется величиной массы материала, заполняющей единицу объема, которая находится в насыпном состоянии.

Насыпную плотность для щебня, гравия, песка, цемента и других материалов вычисляют по формуле



где – насыпная плотность, кг/м³, кг/дм³, г/см³;

– насыпная масса материала, кг, г;

– насыпной объем в естественном состоянии с учетом межзерновых пустот, м³, дм³, см³.

Насыпная плотность возрастает с увеличением степени уплотнения материала. Поэтому для каждого сыпучего материала стандарты предусматривают степень его уплотнения при определении насыпной плотности, а также объем мерного сосуда, применяемого при испытаниях.

Относительная плотностьd – отношение средней плотности материала к плотности стандартного вещества. За стандартное вещество принята вода при температуре 4 °С, имеющая плотность 1 000 кг/м³.

Относительная плотность (безразмерная величина) определяется по формуле:



где d – относительная плотность;

– средняя плотность, г/см³;

– плотность воды при 4 С, 1 г/см³.

Эта величина учитывается в некоторых эмпирических формулах.

Почти все строительные материалы имеют поры.

Пористость – степень заполнения объема материала порами.

Отношение объема всех пор к объему материала называют общей пористостью, которая характеризуется показателем общей пористости

Общая пористость породы определяется по формуле:



средняя плотность строительного материала

истинная плотность строительного материала.

Показатели параметров состояния некоторых строительных материалов (значения плотности и пористости) представлены в таблице 1.

Т аблица 1 – Показатели параметров состояния некоторых строительных материалов

Работа № 4. Задачи по изучению природных каменных материалов
Цель работы: изучить природные каменные материалы.
3адача 3. Дать заключение о морозостойкости горной породы, если водопоглощение равно 3,6 %, а длительное водонасыщение – 4 %.
Решение:

Морозостойкость– способность горной породы в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание.

Заключение о морозостойкости горной породы принимается на основе коэффициента насыщения пор водой , который определяется по формуле:



Где: водопоглощение горной породы, %

водонасыщение горной породы, %

Подставляя числовые данные, получим:



По коэффициенту насыщения пор водой можно достаточно косвенно оценивать морозостойкость горной породы:

а) если , то можно считать, что горная порода морозостойкая;

б) если , то горная порода имеет сомнительную морозостойкость;

в) если то горная порода неморозостойкая.

В нашем случае:

горная порода неморозостойкая.

Задача 25. Масса высушенного образца горной породы равна 52 г, а после насыщения образца водой – 57,2 г. Определить общую, открытую и закрытую пористости породы, если известно, что объемное водопоглощение в 1,5 раза больше массового, а истинная плотность горной породы – 2 500 кг/м³.

Дано:









Решение:

Определяем водопоглощение по массе:



Подставляя числовые данные, получим:



По условию задания объемное водопоглащение больше массового в 1,5 раза, следовательно водопоглащение по объему будет равно:



Отношение водопоглощения по объему к водопоглощению по массе породы равно его средней плотности, имеем:



 Общая пористость породы определяется по формуле:



Подставляя числовые данные, получим:



Открытая пористость определяется отношением объёма пор, насыщающихся водой при обычных условиях ко всему объёму материала:



Подставляя числовые данные, получим:



Закрытой пористостью называются изолированные от атмосферы поры, недоступные для проникновения в них жидкостей, закрытая пористость определяется по формуле:



Подставляя числовые данные, получим:


3. Чем различаются между собой горная порода и минерал?
Главным отличием любой горной породы от минерала является неоднородность, поскольку в ее составе уже содержится один или несколько минералов и если в основе строения минерала лежит кристаллическая решетка, то горная порода состоит из минеральных микрочастиц, соединенных между собой в хаотическом беспорядке, без единой структуры.

Для примера можно взять гранит, который состоит из следующих минералов: кварцит, полевой шпат, слюда.



Таким образом, минералы – это однородные по составу и свойствам тела, а горные породы – это тела, которые состоят из минералов.

Cписок использованных источников
1. Арзамасов, В. Б. Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник для вузов / В. Б. Арзамасов [и др.] ; под ред. В. Б. Арзамасова, А. А. Черепахина. – 3-е изд., стер. – М.: Академия, 2011. – 446, [2] с. – (Высшее профессиональное образование).

2. Технология конструкционных материалов: учебник для вузов / А. М. Дальский, Т. М. Барсукова, А. Ф. Вязов и др. ; под общ. ред. А. М. Дальского. – 6-е изд., испр. и доп. – М.: Машиностроение, 2005. – 592 с.

3. Перминов, В. П. Материаловедение и технология материалов: учеб. пособие / В. П. Перминов, В. А. Неронов. – Новосибирск: СГГА, 2008. – 172 с.