Расчёт пористости и коэффициента плотности
Ход работы: Используя найденные значения истинной плотности кирпича и данные таблицы (см. табл. 1 лабораторного журнала), а так же учитывая полученные значения средней плотности (см. табл. 2 лабораторного журнала), рассчитывают пористость П (%) и коэффициент плотности Кпл (%) керамического кирпича, древесины, гранита и пенопласта по формулам (2.4) и (2.5).
При этом учитывают, что
П + Кпл = 1 (или 100%).
Результаты всех расчётов заносят в сводную таблицу (см. табл. 3 лабораторного журнала).
Пример:
Таблица. Результаты расчётов пористости и коэффициента плотности
Материал | Пористость, % | Коэффициент плотности, % |
Сталь | 0 | 100 |
Гранит | 3 | 97 |
Кирпич керамич. | 26,5 | 73,5 |
Древесина | 67 | 33 |
Пенопласт | 98 | 2 |
Формулы: П = ·100 = (1 - ) ·100%; Кпл = ·100%
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2.
Водопоглощение и прочность материалов.
Задание: Определить водопоглощение материала и оценить его морозостойкость. Определить прочность и оценить водостойкость материала. Рассчитать удельную прочность.
Цель: Научиться рассчитывать водопоглощение материала и оценивать по полученным значениям его морозостойкость, ознакомиться с методом экспериментального определения предела прочности материала при сжатии оценки его водостойкости по коэффициенту размягчения.
Определение водопоглощения и оценка морозостойкости
Методика: поэтапное насыщение образца до постоянной массы
|
|
Приборы: весы, секундомер, фарфоровая чашка и пр.
Материал: керамический кирпич
Масса сухого образца mсух: взвешивается
Ход работы: Водопоглощение рассчитывают для образца керамического кирпича, используя данные о массе сухого образца mсух, массе насыщенного водой образца mнас, а так же данные, полученные в лабораторной работе №1.
Образец керамического кирпича взвешивают на лабораторных весах и определяют массу сухого образца mсух. После этого его помещают в фарфоровую чашку, заливают водой на одну четверть от общей высоты образца, выдерживают в течение 2 мин, извлекают из фарфоровой чашки, обсушивают, снова взвешивают и определяют приращение массы ∆m:
∆m = mi - mсух,
где mi – масса образца после выдерживания в воде.
Затем испытуемый образец снова помещают в фарфоровую чашку, заливают водой на половину от общей высоты образца, выдерживают в течение 2 мин, извлекают из фарфоровой чашки, обсушивают, взвешивают и вновь определяют приращение массы ∆m.
Аналогичные испытания проводят при погружении образца на три четверти от его высоты и на полную высоту, последовательно определяя приращение массы ∆m, и в конечном итоге - массу насыщенного водой образца mнас. Схема испытания показана на рис. 3.
|
|
Рис. 3 Схема насыщения образца водой методом постепенного погружения:
а) при погружении в воду на 1/4 от высоты образца; б) то же на 1/2 от высоты образца; в) то же на 3/4 от высоты образца;
г) то же на полную высоту образца
По полученным значениям определяют водопоглощение по массе Wm и водопоглощение по объёму Wо, используя формулы (3.1.1) и (3.1.2) соответственно.
По результатам расчётов необходимо оценить морозостойкость и рациональные области применения материала.
Для этого по формуле (3.1.3) рассчитывается коэффициент насыщения пор водой Кн, по значению которого оценивается морозостойкость материала, исходя из взаимосвязи коэффициента насыщения пор водой Кн и морозостойкости. Согласно этой взаимосвязи при Кн ≤ 0,6 материал считается морозостойким, при 0,6 < Кн < 0,8 морозостойкость материала сомнительна, при Кн ≥ 0,8 материал считается не морозостойким.
Результаты всех расчётов заносят в сводную таблицу (см. табл. 4 лабораторного журнала), а так же строят график зависимости приращения массы от времени насыщения образца водой (см. лабораторный журнал), показанный на рис. 4.
Пример:
Масса сухого образца mсух: 12,5 г
Таблица. Результаты испытаний
|
|
Показатели, размерность | Высота слоя воды в долях от высоты образца | |||
1/4 | 1/2 | 3/4 | 1 | |
Срок выдерживания t, мин | 2 | 2 | 2 | 2 |
Масса образца mi , г | 13,2 | 13,5 | 13,8 | 13,9 |
Приращение массы ∆m = mi - mсух, г | 0,7 | 1,0 | 1,3 | 1,4 |
Водопоглощение по массе Wm, % | - | - | - | 11,2 |
Водопоглощение по объёму Wо, % | - | - | - | 21,5 |
Коэффициент насыщения пор, Кн | - | - | - | 0,78 |
Формулы: Wm = ·100; Wо = = ·100 =Wm ·100, где ρm –средняя плотность материала, г/см³; ρH2O - плотность воды, равная 1 г/см³; Кн =
Рис. 4 График зависимости приращения массы от времени насыщения образца водой
Взаимосвязь Кн и морозостойкости: при Кн ≤ 0,6 материал считается морозостойким, при 0,6 < Кн < 0,8 морозостойкость материала сомнительна, при Кн ≥ 0,8 материал считается не морозостойким
Вывод: морозостоек ли материал по значению Кн? Морозостойкость данного материала сомнительна.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 620; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!