Материал: Механика прочности и разрушения материалов и конструкций. методические указания к выполнению лабораторных работ для бакалавров направления 08.03.01 и 27.03.01. Славчева Г.С., Верлина Н.А

Скачать

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

4.7. Выводы

На основе данных табл. 4.2 строят графические зависимости:

1) объемной доли макропор поризованного бетона от средней плотности Vмп = f(ср);

2) предела прочности при сжатии от объемной доли макропор Rсж = f(Vмп);

3) коэффициента использования потенциала прочности матрицы от объемной доли макропор Кипп= f(Vмп).

На основании анализа полученных зависимостей делается заключение о влиянии объемного содержания макропор на прочность композиционного материала и коэффициент использования потенциала прочности матрицы.

Лабораторная работа № 5

Изучение влияния объемной доли волокнистых включений на

структуру и свойства композиционного строительного материала

5.1. Цель работы:

Исследовать влияние на прочность композиционного материала степени наполнения мелкозернистой матрицы волокнистыми включениями (на примере дисперсно-армированного мелкозернистого бетона).

5.2. Вопросы для подготовки к работе

  1. Что называют дисперсно-армированными бетонами?

  2. Какие существуют схемы ориентации волокнистых включений в структуре композиционного материала?

  3. Каков механизм влияния дисперсного армирования на физико-механические свойства композиционного материала?

5.3. Оборудование, инструменты и материалы:

  1. Емкость для приготовления бетонной смеси.

  2. Формы-призмы (4416 см).

  3. Мерные цилиндры на 500 и 1000 мл.

  4. Весы торговые с пределами взвешивания до 10 кг.

  5. Секундомер.

  6. Пресс гидравлический – УММ-20.

  7. Минеральное вяжущее вещество (портландцемент, гипс или др.).

  8. Мелкий заполнитель (кварцевый песок или т.П.).

  9. Армирующее волокно (асбестовое, базальтовое или др.).

5.4. Рабочее задание

Произвести оценку пористости и прочности дисперсно-армированного мелкозернистого бетона с различным содержанием волокнистых армирующих включений. В качестве матрицы принимается мелкозернистый бетон оптимального состава (по данным лабораторной работы №2), включениями являются волокна с диаметром 20…200 мкм. На основании полученных результатов работы проводится анализ влияния объемного содержания волокон на прочность при изгибе и сжатии композиционного материала и использование потенциала прочности матрицы в прочности композита.

5.5. Порядок выполнения работы

Для выполнения лабораторной работы подгруппа разбивается на 3 звена. Каждое звено формует 2 серии из шести образцов-призм размером 4416 см. Серии образцов отличаются содержанием армирующих волокнистых включений. Объемное содержание волокон в 1 м3 бетона назначается преподавателем в зависимости от применяемого вида волокна и определяется в диапазоне от 0 до 0,05 м3/м3, что обеспечивает соответствие количества армирующих элементов концентрации трещин в единице объема бетона, чем достигается эффективное торможение процесса трещинообразования.

Состав смеси по расходу цемента, песка и воды во всех сериях должен быть одинаковым и аналогичным оптимальному мелкозернистого бетона по результатам лабораторной работы №2.

Расчет расхода волокон на 1 м3 бетонной смеси производят исходя из соотношений:

(5.1)

где Vбс – объем бетонной смеси, м3;

Vфибр – объем фибр, м3;

Сфибр – объемная доля волокон, м3/м3;

д – истинная плотность волокон, кг/м3.

После твердения (образцы твердеют в нормальных условиях при t=205 0С, W100%) образцы высушивают до постоянной массы и подвергают техническим испытаниям: их измеряют, взвешивают, а затем испытывают на прочность при изгибе и сжатии.

5.6. Содержание и результаты работы

Результаты экспериментов статистически обрабатывают с вероятностью 0,95 (см. лабораторную работу №1) и заносятся в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Результаты испытаний

Объемная доля волокнистых включений, м3/м3

Масса образца, кг

Геометрические размеры образца, м

Разрушающая нагрузка

Предел прочности образца

Результаты статистической обработки значений предела прочности при сжатии образцов

при сжатии, Н

при изгибе, Н

при сжатии, МПа

при изгибе, МПа

R, МПа

S, МПа

Cv, %

Для анализа полученных результатов для каждой серии образцов рассчитывается массовая доля волокон в 1 м3 мелкозернистого бетона.

По результатам испытаний определяется коэффициент использования потенциала прочности матрицы Кипп. Результаты расчетов заносят в таблицу 5.2.

Таблица 5.2

Характеристика параметров структуры и свойств дисперсно-армированного мелкозернистого бетона

Массовая доля волокнистых включений, кг/м3

Предел прочности при сжатии, МПа

Предел прочности при изгибе, МПа

Коэффициент использования потенциала прочности матрицы (Кипп)

5.6. Выводы

На основе данных табл. 5.2 строят графические зависимости:

1) предела прочности при изгибе и сжатии от объемной доли волокнистых включений: Rсж = f(Vфибр), Rизг = f(Vфибр);

2) коэффициента использования потенциала прочности матрицы при изгибе и сжатии от объемной доли волокнистых включений: Киппизг = f(Vфибр), Киппсж = f(Vфибр);

На основании анализа полученных зависимостей делается заключение о влиянии объемного содержания волокнистых включений на пористость и прочность композиционного материала и коэффициент использования потенциала прочности матрицы.

Библиографический список

  1. Ланге, К.Р. Поверхностно-активные вещества: синтез, свойства, анализ, применение /К.Р. Ланге; под науч. ред. Л.П. Занченко. - СПб.: Профессия. 2007. - 240 стр., ил.

  2. Баженов, Ю.М. Технология бетонов: учебн. для ВУЗов / Ю.М.Баженов – М.: АСВ, 2002 – 500 с.

  3. Баженов, Ю.М., Модифицированные высококачественные бетоны. Научное издание. / B.C. Демьянова, В.И.Калашников – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. - 368 с.

  4. Барт, Т.В. Статистические методы в управлении качеством продукции / В.В. Ефимов – М.: Издательство КноРус, 2006. – 240 с.

  5. Рыбьев, И. А. Строительное материаловедение./ И.А. Рыбьев – М.: Высш. шк., 2007. – 701 с.

  6. Хрулев, В.М. Состав и структура композиционных материалов. учеб. пособие для строит.-технологич. спец .вузов. / В.М. Хрулев, Ж.Т. Тентиев, В.М. Курдюмова – Бишкек: Полиглот, 2003. – 124 с.

оглавление

Введение………………………………………………………………

3

Лабораторная работа №1. Изучение структуры и свойств матрицы композиционных строительных материалов…………………

4

Лабораторная работа №2. Изучение влияния типов цементации на свойства композиционных строительных материалов……………….

7

Лабораторная работа №3. Изучение влияния типов цементации и гранулометрического состава макровключений (зерен крупного заполнителя) на структуру и свойства композиционного строительного материала……………………………………………………………………

10

Лабораторная работа №4. Изучение влияния объемной доли макропор на структуру и свойства поризованного бетона…………….

13

Лабораторная работа №5. Изучение влияния объемной доли волокнистых включений на структуру и свойства композиционного строительного материала…………………………………………………..

17

Библиографический список …………………………………….

20

Галина Станиславовна Славчева

Наталья Анатольевна Верлина

Механика прочности и разрушения материалов и конструкций

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

для бакалавров направления

28.03.01 (270800) – «Строительство» и

27.03.01 (200500) «Стандартизация и метрология»

Редактор Аграновская Н.Н.

Подписано в печать 16.12.2014. Формат 60х84 1/16.

Усл.-печ. л. 1,25 Усл.-изд. л. 1,25. Тираж 70 экз.

Бумага писчая. Заказ № 498.

Отпечатано: отдел оперативной полиграфии Воронежского государственного архитектурно-строительного университета

Источник: https://studfile.net/preview/16566910/

Смотрите также:

«Характеристика объектов коммерческой деятельности в торговле»
3244
3631
3963
4361
51
736
Biologiya_individualnogo_razvitiya
IT и ГИС в условиях Севера
KP_Sizikov_ZhDSU_st_O