Определение марки кирпича по пределу прочности при сжатии и изгибе

Определение марки кирпича по пределу прочности при сжатии и изгибе

Цель:научиться определять пригодность кирпича к применению по внешним признакам и марку кирпича по пределу прочности при сжатии и изгибе.

Приборы и оборудование: гидравлический пресс, мерные линейки, штангенциркуль, угольник поверочный 90°, образцы керамических материалов.

Оценка качества керамического кирпича по внешним признакам

Кирпич или камни осматривают, оценивают их форму и определяют линейкой размеры, отклонения от перпендикулярности граней, отбитости углов, отбитости и притупленности ребер, длину сквозных трещин, степень обжига.

Величины искривлений, отбитости ребер и углов кирпича определяют, прикладывая угольник к поверхностям изделий. Замеры производят штангенциркулем с точностью до 0,1 мм. Результаты осмотра и обмера сравнивают с требованиями стандарта и делают вывод о пригодности материала к применению.

1 – стальной угольник, 2 – кирпич, 3 – стальная линейка

Рисунок 1.1 Схема измерения рельефной поверхности и отбитости углов кирпича

Определение марки кирпича по пределу прочности при сжатии и изгибе

Наименование оборудования ____________________________________________________

Предел прочности на сжатие определяют на образцах, состоящих из двух целых кирпичей или двух половинок кирпича.

Для испытания из двух кирпичей или двух половинок изготавливают образцы в виде куба. Для этого приготавливают цементно-песчаный раствор состава 1:1 с В/Ц=0,4…0,42. Кирпич погружают в воду на 1 мин. На горизонтальную пластину укладывают лист бумаги, слой раствора толщиной 3 – 5 мм и первый кирпич или его половинку, затем слой раствора и вторую часть образца. При этом поверхности излома должны быть направлены в противоположные стороны.

Верхнюю поверхность образца выравнивают цементным раствором толщиной 3 – 5 мм, накрывают листом бумаги и прижимают стеклом.

Перед испытанием полученный образец выдерживают в течение 3 суток в помещении при t=20±5°C и относительной влажности воздуха 60 – 80% для набора прочности раствора.

Для выравнивания поверхности допускается применять прокладки из технического войлока и резинотканых платин, картона.

Предел прочности при сжатии определяют по формуле: .

Лабораторная работа № 3 Оценка соответствия кирпича требованиям госТа осмотром и обмером. Определение прочности керамического материала

Цель работы: оценка соответствия кирпича требованиям ГОСТов осмотром и обмером. Определение марки кирпича.

В результате выполнения лабораторной работы студент должен

знать:

свойства и принципы производства керамики,

основные виды и область применения керамики.

уметь:

оценивать качества кирпича осмотром и определять его марку,

определять назначение плиток и стеклянных изделий.

образцы керамических стеновых и облицовочных материалов.

Порядок выполнения лабораторной работы:

Керамическими называют искусственные каменные материалы, получаемые из глиняных масс путем формования, сушки и последующего обжига. После обжига керамические

Рис 1. Керамический кирпич полнотелый (а), с 32 (6), 18 (в) и 28 (г) пустотами

1 — постель; 2 — ложок; 3 — тычок

Для оценки качества керамических материалов в лаборатории проверяют следующие основные их свойства: внешний вид, форму и размеры, степень обжига, предел прочности при сжатии и изгибе, водопоглощение, мо-розостойкость.

Рис 2. Пустотелые керамические камни с 7 (а) и 18 (6) пустотами

Керамический кирпич в основном применяют для кладки стен зданий, поэтому к нему как к стеновому материалу предъявляют требования по прочности и теплопроводности. Желательно, чтобы он обладал наибольшей прочностью при возможно меньшей теплопроводности, что позволит уменьшить толщину и массу стены и снизить стоимость конструкции. Теплопроводность кирпича в значительной мере зависит от его водопоглощения. Чем выше водопоглощение, тем больше пористость и, соответственно, меньше теплопроводность.

Для оценки качества керамического кирпича согласно ГОСТ 530-95 отбирают среднюю пробу от каждой партии кирпича (за партию принимают 100 тыс. шт) и не менее 30 шт. направляют на испытание в лабораторию. При поступлении на строительство кирпича в количестве менее 100 тыс. шт. пробу отбирают как от целой партии.

Для выполнения лабораторных работ по этой теме подгруппу студентов разделяют на бригады по два-три человека так, чтобы общее число испытаний кирпичей равнялось пяти. Каждая бригада выполняет испытание одного образца-кирпича. Результаты испытаний, полученные каждой бригадой, заносят затем в общую таблицу отчета для лабораторных и практических работ, на основании которых делают выводы о качестве кирпича.

Определение качества кирпича по внешнему осмотру и обмеру

Внешним осмотром устанавливают наличие недожога в контролируемом кирпиче, для чего сравнивают отобранные образцы с эталоном (нормально обожженным кирпичом). Более светлый вид кирпича, чем у эталонного («алый» кирпич), и глухой звук при ударе по кирпичу молотком указывают на наличие недожога. Пережженный кирпич характеризуется оплавлением и вспучиванием, имеет бурый цвет и, как правило, искривлен. Недожженный и пережженный кирпич является браком.

После внешнего осмотра кирпич измеряют по длине, ширине и толщине, а также определяют искривление поверхностей ребер и длину трещин.

Линейные размеры кирпича и размеры трещин проверяют металлической линейкой с точностью до 1 мм. Кирпич одинарный должен иметь следующие размеры, мм: длину 250, ширину 120, толщину 65; кирпич модульный — длину 250, ширину 120 и толщину 88. Допускаемые отклонения от этих размеров для кирпича не должны превышать по длине ±5, по ширине ±4, по толщине ±3 мм.

Рис 3. Измерение искривления поверхности и ребер кирпича

1 — стальной угольник; 2 — стальная линейка; 3 — кирпич

или треугольник в таком направлении, чтобы выявить максимальное значение

прогиба поверхности (рис.3). Максимальное значение зазора между ребром линейки и проверяемой поверхностью изделия измеряют специально изготовляемыми для этой цели калибрами. Результат измерений записывают в отчет по лабораторным и практическим работам и сравнивают с данными ГОСТ 530-95.

По форме и внешнему виду кирпича стандартом допускаются

искривление граней и ребер кирпича — по постели не более 3 мм и по ложку не более 4 мм;

сквозные трещины на ложковых гранях (т.е. на сторонах размером 250х65 и 250х88 мм) на всю толщину кирпича протяженностью по ширине кирпича до 30 мм включительно — не более одной (кирпич, имеющий сквозную трещину протяженностью более 30 мм, относится к половняку);

отбитости или притупленности ребер и углов размером по длине ребра не более 15 мм — не более двух.

Известковые включения (дутики), вызывающие разрушение кирпича, не допускаются.

Методические рекомендации по практическим работам Материаловедение. ПР по ОП.01 Основы материаловедения. Практическая работа 1 Определение истинной, средней и насыпной плотности различных материалов Цель работы

Экспериментальное определение механических и физических свойств кирпича глиняного обыкновенного (или пустотного) и изучение требований ГОСТ, предъявляемых к этому материалу.

1. Определение качества кирпича по внешнему осмотру и обмеру.
2. Определение марки кирпича.
3. Определение водопоглощения кирпича.
4. Заключение.

Керамический кирпич изготовляют из легкоплавких глин двумя способами: пластическим и полусухим. Технологический процесс производства кирпича пластическим способом состоит из следующих операций: подготовки сырьевой массы, формования, сушки и обжига. Кирпич одинарный полнотелый изготовляют с размером 250х120х65 мм (рис. 1) и утолщенный пустотелый размером 250х120х88 мм.

По форме, размерам и объемной массе кирпич должен соответствовать требованиям ГОСТ.

Рис. 1. Керамический кирпич: 1 — постель, 2 — ложок, 3 — тычок

Оценка качества кирпича по внешнему осмотру и обмеру

Внешним осмотром устанавливают наличие недожога и пережога в контролируемом кирпиче, для чего сравнивают отобранные образцы с эталоном (нормально обожженным кирпичом). Более светлый цвет кирпича, чем у эталона («алый кирпич»), и глухой звук при ударе по кирпичу молотком указывает на наличие недожога. Пережженный кирпич характеризуется оплавлением и вспучиванием, имеет бурый цвет и, как правило, искривлен. Недожженный и пережженный кирпичи являются браком.

По форме и внешнему виду кирпича стандартом допускаются следующие отклонения: искривление граней и ребер кирпича по постели — не более 3 мм и по ложку — не более 4 мм; сквозные трещины на ложковых гранях (т.е. на сторонах размером 25065 и 25088 мм) на всю толщину кирпича протяженностью по ширине кирпича до 30 мм включительно — не более одной (кирпич, имеющий сквозную трещину протяженностью более 30 мм, относится к половняку); отбитости или притупленности ребер и углов размером по длине ребра не более 15 мм — не свыше двух.

1. Измеряет масштабной линейкой с точностью до 1 мм длину, ширину, толщину кирпича т определяют отклонения от стандартных размеров, которые записываются в лабораторный журнал.
2. Определяют по постели и по ложку искривления граней (рис. 2), после чего измеряют с точностью до 1 мм наибольший зазор между соответствующими гранями кирпича и ребром приложенного металлического треугольника. Величина зазора заносится в лабораторный журнал.
3. Определяют наличие сквозных трещин на ложковых гранях и измеряют наибольшую протяженность этих трещин по постели кирпича, число сквозных трещин и наибольшую длину отбитости или притупленности записывают в лабораторный журнал.
4. Определяют наличие и измеряют наибольшую длину отбитости или притупленности ребер и углов кирпича.
5. Устанавливают степень обжига путем простукивания молотком удерживаемого на весу кирпича. Недожог при этом издает глухой звук, а пережог – очень звонкий.

Рис. 2. Измерение искривления поверхности и ребер кирпича:

1 — стальной угольник, 2 — кирпич, 3 — стальная линейка

Определение марки кирпича

Марку кирпича определяют по пределу прочности при сжатии и изгибе подготовленных и испытанных на гидравлическом прессе образцов.

По прочности кирпич подразделяют на марки: 300; 250; 200; 150; 125; 100 и 75.

Для определения предела прочности при сжатии отобранные для испытания кирпичи распиливают дисковой пилой на распиловочном станке по ширине на две равные части. Обе половинки постелями накладывают одна на другую так, чтобы поверхности распила были направлены в противоположные стороны, и склеивают цементным тестом из портландцемента марки не выше М400, при этом толщина слоя цементного теста не должна превышать 5 мм. Кроме того, цементным тестом слоем 3 мм выравнивают (подливают) обе внешние поверхности, параллельные соединительному шву.

Для склейки и подливки двух половинок кирпича на гладкую, горизонтально установленную плоскость (выверенной по уровню металлической плиты) кладут стекло, покрытое смоченной бумагой, и по бумаге расстилают цементное тесто слоем 3 мм. Затем одну половинку кирпича укладывают на цементное тесто и слегка прижимают, после чего верхнюю поверхность половинки кирпича покрывают тем же цементным тестом и на него укладывают вторую половинку кирпича, слегка прижимая. Верхнюю поверхность второй половинки также покрывают цементным тестом и прижимают стеклом со смоченной бумагой. Излишки цементного теста срезают, и края слоев выравнивают ножом.

Изготовленный таким образом образец должен быть близок по форме к кубу (рис. 3).

Рис. 3. Куб из кирпича для испытания на сжатие

При определении предела прочности при сжатии образец устанавливают на нижнюю опору гидравлического пресса так, чтобы геометрически его центр совпадал с центром опоры. Затем верхнюю опору опускают на образец и насосом пресса равномерно передают давление на образец, доводя его до разрушения. Значение разрушающего усилия фиксируют по показанию контрольной стрелки силоизмерителя пресса.

Предел прочности при сжатии МПа (кгс/см 2 )

R_сж = P/S,

где P – разрушающая нагрузка, Н (кгс); S – площадь, м 2 (см 2 ).

Среднее значение предела прочности при сжатии вычисляют как среднее арифметическое из результатов испытаний образцов. Кроме того, записывают минимальный результат испытаний.

Предел прочности при изгибе определяют путем испытания на гидравлическом прессе целого кирпича, уложенного плашмя на две опоры, расположенные на расстоянии 200 мм одна от другой (рис. 4). Опоры должны иметь закругления радиусом 10-15 мм. Нагрузку передают на середину кирпича через опору с таким же закруглением. В целях более плотного и правильного прилегания образца к опорам на кирпиче по уровню укладывают из цементного теста три полоски шириной 20-30 мм: две полоски в местах опирания на нижние опоры, одну – под опору, передающую нагрузку. Если в кирпиче имеются трещины, то полоски располагаются так, чтобы самые значительные трещины при испытании оказались на нижней поверхности образца. Подготовленные образцы выдерживают в лаборатории в течение 3-4 суток Для затвердевания цементного теста. Перед испытанием измеряют размеры поперечного сечения кирпича по середине пролета (между опорами) с точностью до 1 мм. Испытания кирпича проводят на 5-тонном гидравлическом прессе. Нагрузка на образец должна возрастать непрерывно со скоростью, обеспечивающей его разрушение через 20-60 с. после начала испытания.

Лабораторная работа №1. Оценка пригодности керамического кирпича по внешним признакам

Вследствие сушки и обжига керамический кирпич неизбежно подвергается воз­душной и огневой усадке, что не позволяет получить кирпич строго заданных геометрических размеров. Поэтому ГОСТ 530-2007 предусматривает допустимые отклонения по длине, ширине и толщине кирпича, а также регламентирует наличие отбитости углов, искривление ребер и граней, наличие трещин.

Бракуется недожог (кирпич имеет более светлый тон по сравнению с эталоном и при ударе молотком издает глухой звук, прочность его мала) и пережог (кирпич оплавлен, сильно искривлен, имеет повышенную теплопроводность), а также кирпич, содержащий известковые включения ("дутики"), вызывающие разрушение кирпича в кладке.

Количество кирпичей, подвергаемых осмотру по внешним признакам, определяется объемом партии по ГОСТ 530: если объем партии кирпичей от 10001 до 35000 штук, то выборка составляет 80 шт., если более 35000 шт., то 125 шт. Приемочный уровень дефектности составляет 6,5%.

2 . Материалы и оборудование

— образцы кирпича. Эталон — нормально обожженный кирпич.

— угольники деревянные, линейки, молоток, весы торговые с гирями.

3. Методика выполнения работы.

— Провести внешний осмотр на предмет наличия недожога, пережога, "дутиков", сравнивая образцы кирпичей с эталоном.

— Снять геометрические размеры кирпича с погрешностью 1 мм:

а) для определения ширины и длины кирпича произвести замеры в Зх местах по ребрам и середине постели;

б) для определения толщины кирпича произвести замеры в 2х местах • в середине тычка и ложка;

в) за окончательный результат принять полусумму наибольшего и наименьшего из измеренных значений.

— Отклонение от перпендикулярности граней изделий определить угольником с точностью 1 мм.

— Глубину отбитости и притупленности углов и ребер измерить с помощью угольника и штангенциркуля. Протяженность трещин по постели изделия измерить линейкой по перпендикуляру от наиболее удаленной точки трещины до ее пересечения с ребром грани, через которую она проходит.

Данные измерений внести в таблицу 2.1.1.

Таблица 2.1.1 – Результаты испытаний кирпича

Рисунок 1. Схема измерения искривлений поверхности и отбитости углов кирпича

Расчетная часть: рассчитать дефектность кирпича.

Заключение: сделать вывод о соответствии показателей внешнего вида и геометрических размеров кирпича требованиям ГОСТ 530-2007.