ПЗ Оценка качества кирпича путем внешнего осмотра и обмера

ПЗ Оценка качества кирпича путем внешнего осмотра и обмера

Цель работы: научиться оценивать качество кирпича путем внешнего осмотра и обмера образцов.

Ход работы:

1. Ознакомиться с материалом работы;

2. Выполнить задание 1, заполнить таблицу;

3. Выполнить задание 2, заполнить таблицу;

4. Ответить на вопросы;

5. Сделать вывод о проделанной работе.

Краткие теоретические сведения

Керамическими называют искусственные каменные материалы, по­лучаемые из минерального сырья с отощающими добавками или без них путем его формования, сушки и обжига при высоких температурах.

Основные свойства керамических материалов, такие как средняя плотность, прочность, теплопроводность, зависят от степени обжига и их структуры. При обжиге до температуры 950... 1000 °С получают изделия с пористостью 8-38 % (стеновые, кровельные, обли­цовочные, теплоизоляционные материалы). Высокие температуры обжига дают возможность получать изделия большей плотности, а значит, более прочные, водонепроницаемые (плитки для полов, до­рожный кирпич, канализационные трубы и др.).

К керамическим материалам, нашедшим широкое применение, относятся: кирпич обыкновенный (полнотелый) и эффективный (пустотелый); пустотелые керамические камни.

Основное назначение кирпича - кладка стен, поэтому к нему предъявляются требования:

по прочности на изгиб; по прочности на сжатие; по теплопроводности; по морозостойкости (для кладки наружных стен).

Сырьем для производства керамического кирпича служат, глав­ным образом, глинистые породы; кроме того, могут быть использо­ваны кремнеземистые породы (трепел, диатомит) и некоторые про­мышленные отходы (например, золы тепловых электростанций).

Для получения кирпича используют следующие способы: пластического формования (методом экструзии); полусухого прессования (способом компрессии).

По первому способу сырье раздробляют, увлажняют и перемешивают с отощителем до получения пластичной однородной массы с влажностью примерно 20...25%. Из такой массы на шнековых ленточных прессах формуют ленту (брус), разрезаемую на выходе из пресса на отдельные кирпичи, которые затем высушивают и обжигают при температуре 1000 °С (режим сушки и обжига устанавливают на основе исследования каждого вида сырья).

По второму способу кирпич прессуют под давлением до 15 МПа из порошка малой влажности (8... 12 %), получаемого помолом сырья или сушкой суспензий в распылительных аппаратах, затем обжигают (сушка в данном случае необязательна).

Кирпичи отличаются по внешнему виду: кирпич пластического формования имеет шероховатую поверхность, видны следы формования и резки; кирпич полусухого прессования имеет плотную, гладкую поверхность, более ровные грани и ребра, коническую форму пустот.

Полусухой способ производства керамического кирпича имеет преимущества перед пластическим: требует меньших затрат теплоты на сушку изделий; позволяет использовать малопластичные глины; уменьшается потребность в производственных площадях и рабочей силе. Однако у кирпича, получаемого полусухим способом, морозостойкость ниже, чем у кирпича, полученного пластическим формованием.

Размеры одинарного (обыкновенного) кирпича: 250×120×65 мм. Выпускают также утолщенный кирпич (толщиной 88 мм) и керамические камни 250×120×138 мм.

Рис. а- кирпич пластического формования, б – кирпич полусухого прессования одинарный (пустотелый), в- модульный (утолщенный), г – камень керамический семищелевой; 1-постель, 2 – ложок, 3 – тычок.

Стеновые материалы измеряются в штуках условного кирпича. Они приводятся в пересчете на условный кирпич размером 250×120×65 мм (объем - 1950 см3).

Коэффициент пересчета К керамических камней в условный кирпич определяется по формуле

K=V/1950

где V- объем камня брутто, см³.

Чтобы получить кирпич требуемых размеров, кирпич-сырец формуют несколько крупнее с учетом усадки при сушке и обжиге. В силу неоднородности сырья и технологических режимов усадка не всегда одинакова, поэтому размеры кирпича более или менее от­личаются от указанных выше. В связи с этим стандарт предусмат­ривает допускаемые отклонения от установленных размеров.

Средняя плотность керамического пустотелого кирпича заводов РБ - около 1600 кг/ м³, пористо-пустотелого заводов РФ и Украины (по технологии K_nauf) - 900... 1200 кг/м³.

Пористый кирпич получают из пористого исходного сырья (тре­пела, диатомита) либо из глины с выгорающими при обжиге добав­ками, - например, с древесными опилками.

Пустотелый кирпич формуют со сквозными (при пластическом формовании) или несквозными (при полусухом) пустотами. Размеры пустот по теплотехническим соображениям ограничиваются.

Кирпич как стеновой материал должен иметь невысокую тепло­проводность, поэтому он должен быть не плотным, а пористым. Водопоглащение характеризует пористую структуру материала, а кос­венно - также и его теплопроводность. Чем больше водопоглащение кирпича, тем больше его пористость, а, следовательно, тем меньше теплопроводность. Непосредственное определение теплопроводности кирпича затруднительно поэтому стандарты предусматривают косвенную характеристику структуры кирпича посредством методически более простого испытания на водопоглащение.

Водопоглащение - свойство материала поглощать и удерживать воду при непосредственном с ней соприкосновении.

Различают водопоглащение по массе и объему.

Водопоглащением по массе называется количество воды, кото­рое может поглотить данный кирпич в стандартных условиях на­сыщения. Она характеризуется отношением в процентах массы во­ды, поглощенной в установленный срок полностью погруженным в воду кирпичом при нормальном атмосферном давлении, к массе того же кирпича в сухом состоянии.

Водопоглащением по объему называется отношение массы по­глощенной кирпичом воды к объему кирпича в естественном со­стоянии.

Для кирпича керамического полнотелого одинарного (нормаль­ного формата) величина водопоглощения по массе должна быть не менее 8 %. Меньшее водопоглащение может иметь только пережженный керамический кирпич, а такой кирпич для кладки стен непригоден, так как характеризуется повышенной теплопроводностью.

Задание 1. Определение средней плотности кирпича.

Когда кирпич имеет форму прямоугольного параллелепипеда, его среднюю плотность можно определить делением массы кирпича на произведение номинальных размеров, т. е. на объем (V_ест).

Объем образцов определяется по их геометрическим размерам, измеренным с погрешностью не более 1 мм. Для определения каждого линейного размера образец измеряют в трех местах - по ребрам и середине грани. За окончательный результат принимают среднее арифметическое трех измерений.

,

V = a·b·c, см³

где m_сух – масса сухого кирпича, г;

V – объем кирпича, см³;

a – длина кирпича, см;

b – ширина кирпича, см;

с – высота кирпича, см.

Результаты определений заносят в таблицу.

Задание 2. Оценка морозостойкости кирпича.

Способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения называется морозостойкостью. Морозостойкость материала зависит от его пористости, формы и размера пор и степени насыщения их водой.

Плотные материалы морозостойки. Непосредственное определе­ние морозостойкости кирпича попеременным замораживанием и оттаиванием в насыщенном водой состоянии - процесс длительный. Для предварительной оценки морозостойкости могут быть исполь­зованы данные, уже полученные в ходе этой лабораторной работы.

Разрушение материала при замораживании связано с тем, что вода, замерзая, увеличивает свой объем примерно на 9 % и может разорвать материал, если для замерзающей воды не окажется достаточно свободного объема. Пористый материал морозостоек, когда для рас­ширяющейся воды имеется резервный объем пор, т. е. в том случае, когда водопоглащение по объему значительно меньше пористости.

Водопоглащение по объему соответствует объему пор, запол­ненных водой. Степень заполнения пор водой характеризует коэф­фициент насыщения, равный отношению водопоглощения по объему Bv к пористости материала П.

,

где П – количество пустот.

В_V – водопоглощение по объему

Коэффициент насыщения пор К_нас показывает в относительных единицах объем пор, занятых водой.

Если величина К_нас не превышает 0,85, можно полагать, что ма­териал будет морозостойким. При К_нас 0,85 замерзающая вода не имеет так называемых пустых («буферных») ячеек и будет разру­шать стенки пор материала.

Результаты определений заносят в таблицу.

Контрольные вопросы:

Что называют керамическими материалами?

От чего зависят основные свойства керамических материалов?

Какие основные требования предъявляются к кирпичу?

Что является сырьем для изготовления керамического кирпича?

Вывод; учащиеся делают самостоятельно.