ПР Определение марки кирпича по пределу прочности образцов кирпича на сжатие и изгиб

ПР Определение марки кирпича по пределу прочности образцов кирпича на сжатие и изгиб

Цель: научиться определять марку кирпича по пределу прочности образцов кирпича на сжатие и изгиб.

Ход работы:

1.Изучить теоретический материал.

2. Ответить на контрольные вопросы.

3. Сформулировать вывод.

Теоретический материал

Прочность кирпича – это свойство материала сопротивляться разрушению и деформациям под действием напряжений, возникающих от внешних нагрузок или других факторов (неравномерная усадка, нагревание и т.п.). Прочность материала обусловлена силами взаимодействия его структурных частиц (атомов, молекул). Количественно оценивается пределом прочности, т.е. предел прочности (временное сопротивление) – это напряжение, соответствующее наибольшей (разрушающей) нагрузке в момент разрушения материала к единице площади. Напряжение – это равнодействующая внутренних сил, приходящаяся на 1 см² поперечного сечения материала. Разрушение – это ослабление между частицами при нарушении сплошности структуры. Различают хрупкое, т.е. мгновенное (без деформации) и пластическое (с деформацией) разрушение материала.

Кирпич является стеновым материалом, поэтому при эксплуатации он испытывает сжимающие и изгибающие нагрузки. Для определения марки кирпича по прочности как на сжатие, так и при изгибе определяют на целом кирпиче, используя прессовое оборудование (рис. 1).

Для этого в местах опирания и приложения нагрузки поверхность выравнивают цементным или гипсовым раствором с песком состава 1:1 с В/Ц=0,4-0,42 или применяют прокладки из технического войлока, резинотканых пластин.

Предел прочности при изгибе R_ИЗГ, МПа, образца вычисляют по формуле

R_ИЗГ=3Fl/2αb²

где F - разрушающая нагрузка, Н (кгс); l - расстояние между осями опор, мм (см); α - ширина образца, мм (см); b - высота образца по середине пролета, мм (см).

Рис. 1. Схема испытаний кирпича на изгиб

Предел прочности при сжатии определяют на образцах, состоящих из двух целых кирпичей или из двух его половинок. По ГОСТу допускается определять марку кирпича по прочности на сжатие при испытаниях на половинках кирпича, после его тестирования на изгиб. Для определения предела прочности при сжатии кирпича пластического формования 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 при использовании половинок кирпича должны быть направлены в противоположные стороны.

Верхнюю поверхность второго кирпича или половинки выравнивают цементным раствором толщиной 3-5 мм, укладывают лист бумаги и прижимают стеклом.

Перед испытанием на марку прочности керамического кирпича, образец выдерживают в течение 3 суток в помещении при температуре (20±5) °С и относительной влажности воздуха 60-80 % для набора прочности цементно-песчаного раствора.

Определяя предел прочности при сжатии, можно для выравнивания поверхностей сухих образцов применять прокладки из технического войлока, резинотканых пластин, картона.

Образцы, выполненные по технологии Полусухое прессование керамического кирпича, испытывают насухо, не выравнивая их поверхности. Предел прочности при сжатии R_СЖ, МПа, определяют по формуле

R_СЖ=F/A

где F - разрушающая нагрузка, Н (кгс); А - площадь поперечного сечения образца как среднее арифметическое значение площадей верхней и нижней его поверхности, мм2 (см2). При вычислении предела прочности при сжатии образцов утолщенных кирпичей результаты вычислений умножают на коэффициент 1,2.

По значениям пределов прочности при сжатии и изгибе определяют марку кирпича по таблице на рис. 2.

Рис. 2. Марка прочности кирпича глиняного обыкновенного

Упрощенный способ определения марки кирпича по прочности

Молоток массой 1 кг берут за нижнюю часть рукояти, локоть прижимают к туловищу у пояса, ударником молотка касаясь плеча. Удар наносят по наибольшей грани кирпича. В зависимости от степени разрушения кирпича по таблице на рис. 3 определяют его марку.

В условное обозначение стеновых керамических материалов (кирпичи, камни), кроме показателя марки по прочности, входит значение морозостойкости в количествах циклов замораживания и оттаивания и буквенные обозначения: К - керамический, Р - рядовой, Л - лицевой, П - пустотелый, О - одинарный, У - утолщенный (для кирпича), У - укрупненный (для камня), Пр - профильный. В конце обозначения указывается СТБ.

Например:

• кирпич керамический рядовой пустотелый одинарный марки по прочности 150, по морозостойкости F15 будет иметь буквенное обозначение - кирпич КРПО-150/15/СТБ1160-99;

• камень керамический рядовой укрупненный марки по прочности 150, по морозостойкости F15, будет иметь буквенное обозначение - камень КРУ 150/15/СТБ1160-99.

Рис. 3. Определение ориентировочной марки кирпича

Контрольные вопросы:

1. Дать определение прочности кирпича.

2. Что называют пределом прочности?

3. По какой формуле вычисляют предел прочности при изгибе?

4. По какой формуле вычисляют прочности при сжатии?

5. Опишите принцип определения предела прочности при изгибе.

6. Опишите упрощенный способ определения марки кирпича по прочности.

7. В каких условиях выдерживают образец перед испытанием на марку прочности керамического кирпича?

8. Какие параметры включает в себя маркировка кирпича?

9. Раскройте понятия «Напряжение» и «Разрушение».