Құрылыс материалдарының орташа тығыздығын анықтау
Көпжасарова Г.Т
“ҚҰРЫЛЫС МАТЕРИАЛДАРЫ” ПӘНІНЕН ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫСТАРҒА АРНАЛҒАН ӘДІСТЕМЕЛІК
НҰСҚАУЛЫҚ
Шымкент 2019
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
“Құрылыс материалдары, бұйымдары және конструкциялары технологиясы”
кафедрасы
Көпжасарова Г.Т
Құрылыс материалдары
пәнінен зертханалық сабақтарды орындауға арналған
ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛЫҚ
6B07340 - Құрылыс материалдары, бұйымдары мен құрастырылымдарының
өндірісі 6В07320 Құрылыс, 6B07321 – Өнеркәсіптік және азаматтық
құрылыс технологиясы, 6В07310-Сәулетмамандықтарының студенттері үшін
Шымкент 2019ж
ӘОЖ 691 (038)
ҚБЖ 38.3
Құрастырған: Көпжасарова Г.Т. “Құрылыс материалдары” пәнінен зертханалық
жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулығы. –Шымкент атындағы
М.Әуезов ОҚМУ 2019,
Әдістемелік нұсқаулық “Құрылыс материалдары” пәнінің бағдарламасына сәйкес
құрастырылған және зертханалық жұмыстарды орындауға қажетті барлық
мәліметтерді қамтиды.
Әдістемелік нұсқаулық 6В07340-Құрылыс материалдары, бұйымдары мен
құрастырылымдармен өндірісі, 6В07320 Құрылыс, 6B07321 – Өнеркәсіптік
және азаматтық құрылыс технологиясы, 6В07310-Сәулет мамандықтарының
студенттеріне арналған.
Әдістемелік нұсқаулықта “Құрылыс материалдары” пінінен зертханалық
жұмыстарды орындау, зертханалық жұмыстар бойынша есеп беру және рәсімдеу
мәселелері бойынша нақты нұсқаулар берілген.
Рецензенттер: Алдияров Ж.А. – т.ғ.к., доцент “ӨАжЖҚ” кафедрасы
Қалшабекова Э.Н. – т.ғ.к, доцент “ҚМБмКТ” кафедрасы
Құрылыс материалдары, бұйымдары мен конструкцияларының технологиясы
кафедрасы (хаттама №__, ___ ___ 2019ж. ) мен Құрылыс және көлік
факультетінің әдістемелік комиссиясы отырысында қаралған және баспаға
ұсынылған хаттама (№___, ___ ___ 2019ж. )
Басуға М.Әуезов атындағы ОҚМУ әдістемелік кеңесі ұсынған, хаттама №__
___ _____ 2019ж.
( М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университетi, 2019ж.
Шығаруға жауапты: Копжасарова Г.Т
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... .. 6
Зертханалық жұмыс №1
Құрылыс материалдарының нағыз тығыздығын 8
анықтау ... ... ... ... ...
Зертханалық жұмыс №2
Құрылыс материалдарының орташа тығыздығын 13
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. .
Зертханалық жұмыс №3
Құрылыс материалдарының сіңіргіштікті және беріктілікті
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ...
Зертханалық жұмыс №4
Табиғи тас материалдары 27
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Зертханалық жұмыс №5
Керамикалық кірпішті сынау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 32
Зертханалық жұмыс №6
Гипсті 39
сынау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. .
Зертханалық жұмыс №7,8
Цементті 49
сынау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ..
Зертханалық жұмыс №9
Арматураны нығайтуға арналған созу 60
сынағы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Зертханалық жұмыс №10
Бетонның майда толтырғыштарын 70
сынау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ...
Зертханалық жұмыс №11
Бетонның ірі толтырғыштарын сынау 77
... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... .
Зертханалық жұмыс №12
Бетондар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...82
... ... ... ... ... ... ... ..
Зертханалық жұмыс №13
Құрылыс ерітінділері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 84
Зертханалық жұмыс №14
Ағашты 87
сынау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Зертханалық жұмыс №15
Битумның қасиеттерін анықтау 93
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ...
Кіріспе
“Құрылыс материалдары-1” пәні ең бірінші инженерлік пәндер ретінде
әдістемелік нұсқаулықтың мақсаты – қажетті қасиеттерге ие құрылыс
материалдарын алуды және материалтану негіздерін терең меңгерген, олардың
жоғары пайдаланушылық қасиетін, экологиялық тазалығын, тиімділігін және
көркемдігін қамтамасыз етудегі ролін жақсы білетін мамандарды дайындау.
Бұл әдістемелік нұсқауды оқу нәтижесінде мемлекеттік білім беру
стандартына сәйкес білім алушылардың:
Негізгі құрылыс материалдары мен бұйымдары өндірісі саласының жетекші
жағдайынан; өзінің тағайындалуын сәйкес құрылыс материалдары мен бұйымдары
өндірісіндегі экологиялық қауіпсіздікті, отын-энергетикалық және басқа
материалдық қорларды ескере отырып шикізаттық материалдарды тиімді
пайдалану туралы түсініктері болуы керек;
Құрылыс материалдарының түрлерін және олардың қаситеттерін; олардың
құрылымдарының ерекшелітерін; шикізат қорларын; шикізатты өңдеу
процестерінің ерекшеліктерін; әр түрлі құрылыс бұйымдарын өндіру
технологиясын, олардың құнын және т.б.білуі керек;
Құрылыс бұйымдары мен құрылымдарының ерекшеліктерін сауатты анықтай
алу; жобалық шешімдерде нақты пайдалану жағдайы үшін материал таңдауды
негіздей алу; материал сапасын қамтамасыз ете алу; констурциядағы
материалдың сенімділігі мен ұзақ мерзімділігін болжай алу; құрылыс
материалдары мен бұйымдарын өндірудегі және пайдаланудағы экономикалық
тиімділікті анықтай алу; өндірісті бақылай алу; құрылыс материалдары мен
бұйымдарының қасиеттерін сандық мәндермен бағалап және оларды анықтаудың
әдістемелік принцптерін жақсы меңгеруі керек.
Өнімнің сапасын зерттеу проблемалары қасиеттерін сынауды
стандартизациялаумен қатар, өнімді қолдану сұрақтарымен тығыз байланысты.
Технологияларды жетілдірудің қазіргі кезеңінде көрсетілген құрылыс
материалдарының сапасын зерттеу үшін осы материалдарды сынауды түсіндіретін
отандық стандарттармен ғана емес, сонымен қатар халықаралық дәрежесі бар
стандарттармен қолдану қажет. Тәжірибеде, материалдарды сынаумен
қатар, маңызды мәселе – материалдар қасиетінің көрсеткіштерін өңдеу және
түсіндіру болып табылады. Көрсеткіштер жүйесін оңтайландырудың әдістемелік
аппаратын иелену аса маңызды. Ол үшін материалдарға қойылатын талаптарға
(қасиеттеріне) кешенді қарастыру жүргізу, әрбір қасиетті анықтау тәсілінің
физикалық мәнін түсіну қажет.
Құрылыс материалдары-1 пәні бойынша зертханалық жұмыстарға арналған
әдістемелік нұсқаулықта 15 тақырып бар. Бастапқы бөлімдері әр түрлі құрылыс
материалдарының негізгі физика-механикалық қасиеттерін анықтау әдістеріне
арналған, келесі бөлімі – табиғи материалдарға (тас), сонымен қатар
конгломераттарды толтырушы бөліктің құрамдастары (балшық, құм, қиыршық
тас).
Барлық материалдар үшін қазіргі заманғы техникалық талаптар мен сынау
әдістері, сынауға қажетті үлгілерді дайындау әдістемелері келтіріледі.
Зертханалық практикум жалпытеориялық білімді толықтыруға және Құрылыс
материалдары пәні бойынша тәжірибелік дағдыларын алуға бағытталған.
Әдістемелік нұсқаулық 6В07340 - Құрылыс материалдары, бұйымдары мен
құрастырылымдарының өндірісі, 6В07320 Құрылыс, 6В07310
Сәулетмамандықтарының студенттеріне арналған
Зертханалық жұмыс №1
Құрылыс материалдарының нағыз тығыздығын анықтау
Заттардың ішіндегі қуыстарды есептемегендегі аумақ бірлігінің
материал салмағы тығыздық деп аталады. Материалдың ауа қуыстарынсыз
жағдайын абсолютті тығыз деп атайды және тиісінше тығыздықты
материал аумағының абсолютті тығыз жағдайындағы салмақ бірлігі
ретінде анықтайды.
Табиғи тас материалдарының тығыздығы 2,2-ден 3,3 гсм3
аралығында; гипс - 2,7; цемент 2,9-3,2; металл 7-ден аса; бетон
2,6; керамзит 2,6; кірпіш 2,7 болады. Тығыздықты материалдың салмағы
(m), материалдың абсолютті аумағына (V) бөлу арқылы анықтайды; оны
мына формула бойынша есептеп шығарады:
(гсм3 )
Табиғи материалдар көп жағдайда бос қуысты, яғни іші
ауаға толтырылған кеңістіктерге толы болып келеді. Сондықтан бұл
материалдардың аумағын абсолютті тығыздық жағдайында алу үшін, яғни
ауа қуыстарын еске алу үшін, оларды майда ұнтаққа
айналдырады.
Материалды майдалауды, оны 105º температурада кептірген соң
агатты келіде немесе шарлы диірменде жүргізеді. Ұсақталған материалды
бір шаршы сантиметр ауданда 918 тесігі бар електен өткізіп, екінші
қайтара тұрақты салмағына жеткенше кептіру шкафында 105ºС
температурада кептіреді. Одан кейін ұнтақ ауадағы ылғалды тартып
алмауы үшін эксикаторда салқындатады.
1. Жұмыстың мақсаты мен мазмұны
Тығыздықты анықтауды үйрену. Оны білу құрылыс
материалдарының сапасын анықтау кезінде қажет және ол көрсеткіш
ауа қуыстылығын есептеп шығару үшін пайдаланылады. Бұл көрсеткіш
ерітінді мен бетон құрамын есептеуде де қажет. Ол бойынша
бұйымның түрлі қасиеттері туралы (беріктігі, ылғал тартуы т.б.), яғни
іс жүзінде маңызы бар қасиеттері туралы болжау айтуға болады.
І. Сынақ сыйымдылығы 120-150 см3 - тық ауқым өлшегіш болып
табылатын Ле-Шателье-Кандло приборының көмегімен жүргізіледі (І-сурет).
Әрбір ауқым өлшегіш үшін шар түріндегі кеңуден төмен
және жоғары нөлдік бөліктер аралығындағы аумақтарланған және әдетте
20 см3–қа тең. Аумақ өлшегішке суды асыра құяды да, артық су,
сұйықтың төменгі денгейі (мениск) шкаланың нөлдік бөлігімен
теңесетіндей етіліп
1.1-сурет.Ле-Шатель приборы
сорғыш қағазбен сорылып алынады. Мұнан кейін прибордың судан бос
бөлігі сүзгі қағазбен мұқият сүртіледі. Одан соң техникалық
таразыда 80 г ұнтақты 0,01 г дәлдікке дейін өлшеп алады.
Сұйық толтырылған прибор су құйылған ыдысқа
орналыстырылады. Ал ол судың температурасын тәжірибенің барысында 15-
20º С дәрежесінде ұсталады.
Өлшенген ұнтақты жылтыратылған қалақшамен прибордағы сұйық
мөлшері, прибордың жоғары белгіленген бөліктерінің біріне дейін
көтерілгенше, шағын көлемде прибор аузына сала береді. Колба
өнешінде ұнтақтың ары қарай өтуіне кедергі келтіретін бөгет пайда
болмауы үшін ұнтақты көп мөлшерде салудың қажетті жоқ. Оның
үстіне ұнтақ көп болса, колбаға ұнтақ пен бірге енетін ауаның
шығуына бөгет болады. Ауа түйіршіктерін шығару үшін приборды 3-5
минут қисайтып ұстайды. Онан соң приборды 10 минуттай столға
қойып, онан соң прибордың сұйық мөлшерін есептей бастайды.
Аумақ өлшегіштегі судың бастапқы және соңғы дәрежесі
аралығындағы айырмашылық аумақөлшегішке салынған материал ұнтағының
аумағын көрсетеді. Ұнтақ қалдығын таразыға тартып, оның нәтижесін
бастапқы (аумақөлшегіш) салмақтан алып тастап, аумақ өлшегішке
салынған ұнтақты анықтайды. Тығыздық мөлшерін анықтау үшін приборға
салынған ұнтақ салмағын оның аумағына бөлу керек.
Есеп көрсеткіштерін алдымен төмендегі кестені сызып алып,
лабораториялық дәптерге жазады, прибор суретін салып, қорытынды
жасайды..
1.1-кесте
Тығыздық есебі
№ Ұнтақтың Қалған Суға Ығыстырылып Заттың
рсбастапқы ұнтақтың батырылған шығарылған тығыздығы,
салмағы, г салмағы, г ұнтақтың судың көлемі,г см3
салмағы, г см3
2. Егер Ле-Шателье-Кандло приборы жоқ болса, тығыздықты
қырында бөлінген бөліктері бар шыны цилиндр көмегімен анықтауға
болады (2-сурет). Тәжірибе үш рет жүргізіледі, онан соң орташа
көрсеткіш табылады.
Құрғақ өңделген цилиндр аумағының жартысына дейін
зерттелетін материалға инертті сұйық (бензин, керосин) І см3 –қа дейінгі
дәлдікпен құйылады. Мұнан кейін цилиндрдің жоғарғы бөлігін сүзгі
қағазбен сүртеді.
Сыналған материалдардың ұнтағын өлшеген соң, оны шағын мөлшерде
жаймен цилиндрге ондағы сұйық 15-20 см3 – қа дейін көтерілгенше
сала береді. Цилиндрдегі ендер бойынша сұйық ұнтақпен бірге қандай
аумақты алып тұрғанын анықтайды. Егер бұл нәтижеден сұйықтың
бастапқы аумағын алып тастасақ, ұнтақ аймағын табамыз және
цилиндрге салынған ұнтақ салмағын есептеп шығарамыз.
1.2сурет. Өлшегіш цилиндр.
Тығыздықты жоғарыда көрсетілгендей, цилиндрге салынған ұнтақ салмағын
оның аумағына бөлу арқылы есептейді. (гсм3 )
мұндағы: т – құрғақ материалдың салмағы, г;
V – материалдың абсолютті тығыздық жағдайдағы,
яғни
қуыссыз аумағы, см3
3. Қатты және сусымалы материалдардың тығыздығы пикнометрдің
көмегімен анықталады (пикнометрлік әдіс).
Пикнометр дегеніміз – аумағы 25, 50, 100 мл мойны жеңішке
өлшегіш колба.
Тығыздықты анықтау үшін үстемені (10, 20, 30 г материал)
өлшем алады. Іріктелген үлгіні кептіру шкафында 105-110ºС
температурада алдын ала кептіреді. Кептірілген материал эксикаторда
сақталады. Пикнометрді мұқият жуып, кептіреді, эксикаторда суытады.
Онан кейін материал үстемесін салып, енге дейін су құяды да 30
минут қайнатады. Қайнаған соң су және материалы бар пикнометрді
20ºС–қа дейін суытып, енге дейін су құяды. Пикнометрдің мойын
қабырғасынан жоғары жабысқан су тамшыларын сүзгі қағазбен алады.
Суы, үстемесі бар суытылған пикнометр таразыға тартылады. Онан кейін
ішіндегісі төгіліп тасталады.
Тағы пикнометрге енге дейін су құйылып, ол таразыға
тартылады. Тәжирібе нәтижесінде келесі
мәліметтер алынады:
т - материал үстемесінің салмағы, г;
ρ1 – пикнометрдің еніне дейін құйылған сұйықтың
тығыздығы,
гсм3;
т1 – енге дейін таза су құйылған пикнометрдің
салмағы, г;
т2 – енге дейін құйылған суы бар және материал
үстемесі
бар пикнометрдің салмағы, г.
Тығыздық мына формула бойынша табылады:
(гсм3);
Анықтау кезінде өңдеу түрі төмендегінше жазылады
1.2-кесте
Салмағы, г Сұйық Материал
тығыз-дтығызды
№№ Материалдың аты ығы, ғы, гсм3
гсм3
Рс
Енге дейін Енге дейін Материал
су, үстемесі су бар үстеме-сін
бар пикнометрдіің
пикно-метрдіңң
Тәжірибе үш рет жүргізіліп, онан кейін материал тығыздығының орташа
көрсеткіші табылады.
Бақылау сұрақтары
1. Құрылыс материалдардың физикалық қасиеттерін атаныз?
2. Нағыз тығыздық пен орташа тығыздықтың айырмашылығы қандай?
3. Нағыз тығыздықты қандай приборлармен анықтайды?
4. Орташа тығыздық пен нағыз тығыздықтың өлшем бірліктері қандай?
5. Нағыз тығыздығы мен орташа тығыздығы тең материалдарды атаныз?
Зертханалық жұмыс №2
Құрылыс материалдарының орташа тығыздығын анықтау
Орташа тығыздық – табиғи жағдайдағы зат салмағының оның
аумағына қатынасы, яғни заттың ішіндегі куыстары мен бос
кеңістіктерін қоса алғандағы тығыздық гсм3 немесе кгм3–пен
есептеледі. Тығыздық мына төмендегі формула бойынша анықталады:
(гсм3) (2.1)
мұндағы: т – заттың салмағы, г;
V – табиғи жағдайдағы заттың аумағы, см3 .
Құрылыс материалдарының барлығының ішінде қуыстар бар.
Ол материалдардың аумақ бірлігінде көп болған сайын, оның тығыздығы да
төмен болады. Балқытылған денелерден алынатын (шыны, металл) сұйықтар
мен материалдар үшін орташа тығыздық мәні жағынан іс жүзінде
олардың нағыз тығыздығына тең (2.1 – кестені қараңыз).
2.1-кесте
Тау жыныстары мен бірқатар құрылыс материалдарының нағыз және орташа
тығыздығы
Материал Нағыз Орташа Материал Нағыз Орташа
тығыздығы, тығыздығы, тығыздығы, тығыздығы,
кгм3 кгм3 кгм3 кгм3
Габбро 2900-2920 2830-2880 Керамикалық 2600-2700 1600-1800
кірпіш
Ранит 2750-2950 2580-2700 Қарағай 1500-1600 500-600
ағашы
Құмуақ 2600-2650 2300-2600 Құм 2600-2700 1400-1600
Тығыз әк 2460-2600 2100-2400 Қуысты тастар1300-1400 20-25
Жанартау 2600-2800 900-2200 Құрылыс 7800-7850 7800-7850
туфы құрышы
Материалдардың физикалық–механикалық қасиеттері оның
тығыздығына көп байланысты, мәселен, беріктігі мен жылу өткізгіштігі.
Материалдардың тығыздық көрсеткішін оның ұсақ тесікшілігін,
құрылыс конструкциясының салмағы мен өлшемін анықтауға, оларды
тасымалдауда және көтеру–транспорт құралдарын есептеуге пайдаланады.
Орташа тығыздықты анықтау кезінде геометриялық дұрыс та, дұрыс
емес те формадағы үлгілерді пайдалануға болады. Материалдың
тығыздығын анықтау тәсілі үлгі формасына байланысты.
Дұрыс геометриялық формадағы үлгінің
Орташа тығыздығын анықтау
Тығыздықты анықтау үшін куб, параллелипед немесе цилиндр
формасындағы материал үлгісін әзірлейді. Мұнда ұсақ қуысты материалдар
үшін куб формалы үлгінің өлшемі 100х100х100 мм–ден кем болмауы
керектілігін, ал тығыз материалдар үшін 40х40х40 мм–ден кем болмауы
керектілігін ескерту қажет. Цилиндрлі үлгілердің диаметрі мен
биіктігі тиісінше 70–40 мм–ден кем болмауы керек. Үш үлгіні алып,
кептіру шкафында 110± 5ºС температурада кептіріледі, эксикаторда суытып,
сынаққа дейін сонда сақтайды.
Үлгілерді 0,1 мм дәлдікке дейін штангенциркульмен өлшеп,
олардың аумағын есептейді, одан кейін техникалық таразыда тартады.
Кубтың немесе соған жақын формадағы үлгінің әр қырын 3–суретте
көрсетілгендей үш жерден өлшейді. Соңғы нәтиже ретінде әр қырдың
өлшемінің орташа арифметикалық мәнін алады. Цилиндр формасындағы
үлгінің параллельді жазығының әрқайсысында екі өзара перпендику-
лярлы диаметр жүргізіп, олардың ұзындығын өлшейді, сонымен бірге оның
биіктігінің ортасындағы цилиндрдің ортаншы бөлігінің диаметрін
өлшейді. Соңғы нәтиже ретінде диаметрдің алты өлшемінің орташа
арифметикалық мәнін алады. Цилиндрдің биіктігін төрт жерден
анықтап, соңғы нәтиже ретінде төрт өлшемнің орташа мәнін
алады.
Жиектерінің өлшемі 100 мм–ге дейінгі кез келген
формадағы үлгіні 0,1 мм – ге дейінгі дәлдікпен, 100 мм және одан
жоғарғыны 1 мм-ге дейінгі дәлдікпен өлшейді. Салмағы 500 грамнан
төмен үлгіні 0,1 граммға, ал одан ауыр үлгілерді 1 граммға
дейінгі дәлдікпен өлшейді.
Куб немесе параллелипед түріндегі үлгінің аумағын
төмендегіше анықтауға болады, (см3):
Vор=aор х вор х сор (2.2)
мұнда, aор , вор , сор үлгі қырларының орташа мәні, см.
Сол сияқты цилиндр формалы үлгінің аумағы, (см3):
V= π τ2h (2.3)
мұнда τ – цилиндрдің радиусы; h – биіктігі.
Шар формалы үлгінің аумағы, (см3):
;
Мұнда, D – шардың диаметрі.
2.1 – сурет. Дұрыс геометриялық формадағы үлгілердің
көлемін анықтау
Кез келген әртүрлі үлгілердің салмағын немесе
аумағын біле отырып, оның үш мәнін орташа арифметикалығы
ретінде олардың тығыздығын есептеп шығарады. Сынақ қорытындыларын
2.1 – кестеде келтірілген мәліметтермен салыстырады. Журналға
өлшемдері дұрыс көрсетілген геометриялық формадағы үлгілерді
салады (қатар саны бірінші қосалқы анықтауда келтірілген
деректерді дұрыс түсініп, пайдалана біліңіз).
Дұрыс емес геометриялық формадағы үлгінің
Орташа тығыздығын анықтау
Мұнда Архимед заңының негізіне сүйеніп, үлгінің тығыздығын
анықтау үшін, ыдыстағы сүйықты үлгінің ығыстырып шығаруына
негізделген тәсілді қолданады. Ол үшін аумақ өлшегішті
пайдаланады (4 – сурет).
Тығыздықты аумақ өлшегіштің көмегімен
анықтау
Бұл прибор диаметрі 150, 350 мм метал цилиндрден (250 мм
биіктігінде ойысы бар), аяқ жағы төмен иілген, диаметрі 8–10 мм
жез түтіктен тұрады. Аумақ өлшегішке түтіктен асыра су құйып,
артығы ағып кеткенше күтеді де түтік астына өлшенген стакан
қояды. Әр үлгіні таза кептіріп (тұрақты салмаққа дейін) таразыға
тартады да одан кейін парафиндейді, яғни қылқалам көмегімен
балқытылған парафин жағады. Парафин суыған соң, үлгіні қарап шығып,
парафин қабатында байқалған көпіршіктер мен жарықтарды қыздырылған
метал сым немесе пластина көмегімен тазартып, тегістейді.
Парафинденген соң үлгіні мықты жіппен байлап, қайта таразыға тартады.
Сыналмақшы үлгіні аумақ өлшегішке батырғанда ығыстырылған су
түтік арқылы стаканға құйылады. Түтіктен аққан су тоқтаған соң, суы
бар стакан таразыға тартылып ығыстырылған судың салмағы анықталады.
Үлгі тығыздығын төмендегі жолмен анықтайды.
Алдымен үлгіні каптауға кеткен парафин аумағын
есептейді, (см3)
;
мұндағы: т – құрғақ үлгінің салмағы, г;
т1 – парафинмен қапталған үлгінің салмағы, г;
ρп = 0,930 г см3 - қа тең парафиннің
тығыздығы.
Мұнан кейін үлгінің тығыздығын есептейді, (г см3):
;
мұндағы: т – құрғақ үлгінің салмағы, г;
V – сан жағынан аумақпен ығыстырылған судың
салмағына
тең парафинді үлгінің аумағы, см3 ;
Vп – парафиннің аумағы, см3 .
2.2 – сурет. Аумақ өлшегіш. 1 – тәжірибе жасайтын ыдыс; 2 – кран;
3 – үлгі; 4 - өлшегіш ыдыс.
Сусымалы тас материалдардың, мәселен құмның орташа тығыздығын
анықтау
Бұл үшін кесілген, төңкерілген конус тәрізді қалыпты
варонкадан тұратын приборды пайдаланады (5–сурет). Төменгі жағынан
конус ысырмалы диаметрі 20 мм түтікке ұласады. Түтік астына алдын ала
өлшенген сыйымдылығы 1 литр (100 см3) енді цилиндр орнатылады. Воронкаға
құрғақ құм салып, ысырманы ашып, цилиндрді артығымен толтырады,
ысырманы жабады да темір немесе ағаш сызғышпен материалдың артығын
кесіп алады. Мұнда сызғышты қиғашынан цилиндр шетіне баса ұстайды.
Цилиндрдің берік орнатылғаны жөн, әйтпесе әрі-бері қозғалғанда сусымалы
материал тығыздалып, оның тығыздығын арттыруы мүмкін. Мұнан кейін
цилиндрді 1 грамға дейінгі дәлдікпен өлшейді. Сынақты бес рет
қайталайды. Борпылдақ сусымалы жағдайдағы құмның тығыздығын бес
анықтаманың орташа арифметикалық мәні ретінде есептеп шығарады (кг
м3 , г см3):
; (2.4)
мұндағы: т1 – материалдардағы цилиндрдің салмағы, г;
т2 – сол, бірақ материалсыз, г;
V – цилиндр аумағы см3.
Тасымалдау және сақтау кезінде сусымалы тас материалдар
тығызда-лады, сондықтан олар тығыздығы борпылдақ–сусымалы жағдайдағы 15-
20% жоғары болып шығады. Мұндай жағдайда материалдардың тығызды-ғын
баяндалған тәсіл бойынша тығыздалған жағдайда есептеп шығарады.
Бірақ цилиндрге материал толтырылған соң оны 30–60 сек шайқау
алаңында шайқау арқылы немесе материалы бар цилиндрді столға
жайлап ұру арқылы (10 рет) тығыздайды. Тығыздау барысында құмды
біршама артық көлемін цилиндрде ұстай отырып, үстеме салады. Мұнан
кейін артығының көлемін алады да цилиндрдегі материалдың
салмағын анықтайды. Онан соң тығыздықты жоғарыда келтірілген
формула бойынша есептейді.
Тығыз және ұсақ тесігі аз материалдың орташа тығыздығын
анықтау үшін алдын ала суға бөктірілген үлгіні парафиндеуді
қолданбай–ақ қоюға болады. Ол үшін үлгіні 2 сағат суда қайнатады
да сол суды бөлме температурасына дейін суытады немесе үлгілерді суға
батырып, бөлме температурасында 24 сағат ұстайды. Мұнан кейін
үлгілерді судан алып, техникалық таразыға тартады. Мұндай жағдайда
орташа тығыздықты (кг м3 , г см3) мына формула бойынша анықтайды:
, (2.5)
мұндағы: g – тұрақты салмаққа дейін кептірілген үлгінің салмағы,
г;
g1 – суда бөктірілген үлгінің ауадағы
салмағы, г;
2.3 – сурет. Гарри приборы. 1 – конус; 2 – қақпақ; 3 – бір литрлік ыдыс;
4 – тірек; 5 – сыналатын материал.
g - g1 – үлгі аумағына сәйкес келеді, см3.
Материалдың орташа тығыздығын 5 үлгінің орташа арифметикалық
мәні ретінде есептеп шығарады.
Сұйық заттардың орташа тығыздығын анықтау
Сұйық заттардың тығыздығын денсиметр (ареометр) деген құрал
арқылы анықтайды. Денсиметр дегеніміз екі шетінен де дәнекерленген,
бір шеті түтікше сияқты созылып жататын, шыныдан жасалған жалпақ
цилиндр. Цилиндірдің дәнекерленген түбіне ауыр салмақты нәрсе, ал
қарама–қарсы жағына немесе түтікше жартысында белгілі бір
межемен алынған, тығыздықтың абсолютті мәнін көрсететін белгілер
(сызықтар) орналасқан.
Сұйықтың тығыздығын анықтау үшін қырында өлшем
сызықтары бар цилиндр формалы ыдысқа өлшенетін сұйық құйылады
да, оған денсиметр батырылады. Осы кезде денсиметрдің сұйыққа
батырылуына байланысты, оның салмағына тең сұйық жоғары
ығыстырылады. Ығыстырылған сұйық пен денсиметрдің салмағы тең
болған уақытта, оның одан әрі сұйыққа шөгуі тоқталады.
Тексеріліп жатқан сұйықтың жоғары шегінде толқу болмай, біраз
деңгейі тұрақталған соң денсиметрдің сұйықтың биік деңгейіне сай
келетін өлшемі сол сұйықтың тығыздығы ретінде қабылданады. Бұл
жағдайда сынақталған сұйықтың 20ºС анықталған тығыздығының судың 4ºС
анықталған тығыздығына қатынасы ретінде анықталады. Егер де
тығыздық басқа температурада анықталған болса, онда мына формула
бойынша есептелінеді:
;
мұндағы: - тәжірибе жүргізілгендегі температураға сай келетін
тығыздық;
γ – кесте арқылы анықталатын температуралық түзету.
Жалпы пайдалануға арналған денсиметрлермен қатар кейбір
сұйықтардың тығыздығын дәлірек анықтауға арналған денсиметрлердің
бар екендігін ескеру қажет.
Бақылау сұрақтары
1. Құрылыс материалдардың физикалық қасиеттерін атаныз?
2. Нағыз тығыздық пен орташа тығыздықтың айырмашылығы қандай?
3. Құрылыс материалдарының қасиеті неге байланысты?
4. Нағыз тығыздықты қандай приборлармен анықтайды?
5. Орташа тығыздық пен нағыз тығыздықтың өлшем бірліктері қандай?
6. Нағыз тығыздығы мен орташа тығыздығы тең материалдарды атаныз?
Зертханалық жұмыс №3
Құрылыс материалдарының сіңіргіштікті және беріктілікті анықтау.
Тапсырма: Материалдардың сусіңіргіштігін және суыққа төзімділігін
анықтау. Меншікті беріктілігін есептеу.
Мақсаты: Материалдың сусіңіргіштігін есептеуді, алынған мәліметтер
бойынша суыққа төзімділігін бағалау, эксперименттік әдіспен шекті сығылу
беріктілігін есептеуді үйрену және жұмсақтық коэффициентімен суға
беріктілігін анықтау.
Су сіңіргіштігін анықтау мен суыққа төзімділігін бағалау
Әдістеме: үлгінің тұрақты массасына дейінгі этаптық суға қанықтыруы.
Аспаптар: таразы, секундомер, фарфор кесесі т.б..
Материал: керамикалық кірпіш.
Құрғақ үлгінің массасы mқұр: өлшенеді.
Жұмыс барысы: Су сіңіргіштікті керамикалық кірпішке есептейді. Ол үшін суға
сіңірілген үлгінің массасын, құрғақ кептірілген үлгінің массасын және №1
зертханалық жұмыстың мәліметтері қолданылады.
Сумен қанығу дегеніміз – жоғарғы қысымның немесе вакуумның көмегімен тау
жынысының сулы ортада өзіне суды сіңіру қабілеті.
Су сіңіру дегеніміз – материалдың сумен тікелей қатынасы кезінде өзінің
қуыстарында суды сіңіру және ұстап тұру қабілеті.
Құрғақ кептірілген үлгіні зертханалық таразыда өлшеп массасын анықтайды.
Сонан соң фарфор табақшасына салып үлгінің биіктігінің торттен біріне дейін
суды құйып 2 минут суға сіңіртіп табақшадан алып кептіріп таразыда өлшейді
де массасының ұлғайюын анықтайды ∆m:
∆m = mi- mқұр,
Мұндағы: mi– үлгінің суға қаныққандағы салмағы (г);
mқұр– үлгінің кептіргеннен кейінгі салмағы (г).
Және тағы сол үлгіні табақшаға салып суды үлгі биіктігінің жартысына
дейін құйып 2 минут суға сіңіріп, табақшадан алып кептіріп массасының
ұлғайюын анықтайды ∆m.. Дәл солай әр 2 минут төрттің үшіне дейін одан кейін
толық суға батырып суға сіңіртіп табақшадан алып кептіріп үлгінің ұлғайюын
анықтайды. Ең ақырында үлгінің суға қаныққан массасын өлшейді mi
3.1-сурет.
Үлгінің бірте бірте суға сіңдіру әдісінің наубайы:
а) суға 14 дейін енгізіп су сіңдіруі; б) дәл солай биіктігінен12дейінгі;
в) дәл солай 34 биіктігіне дейінгі;
г) дәл солай үлгінің толық суға салынып сіңірлуі.
Алынған мәліметтер бойынша суға сіңірілген массасын Wm , суға сіңірілген
көлемін Wо, (3.1.1) және (3.1.2) формулаларымен анықтаймыз.
Есептелген мәліметтердің қорытындылары бойынша үлгінің суыққа
төзімділігімен материалдың тиімді пайдалану орынын бағалауға болады.
Ол үшін (3.1.3) формуласымен кеуектің суға қаныққан коэффициентін
есептейміз де соның мәніне қарай үлгінің суыққа төзімділігін бағалаймыз.
Барлық есептердің қортындысы оқушының зертханалық журналының кестесіне
толтырылады ( мысалдың 1- ші кестесін қара) және 2-ші суретте
көрсетілгендей массаның ұлғайюы уақытқа қарай үлгінің суға қанығуына
байланысты кестесін салады.
Мысал:
Құрғақ үлгінің массасы mқұр: 12,5 г
Зерттелген нәтижелері
Кесте-3.1
Үлгігінің суға батыру
Көрсеткіштер, өлшемдіктері деңгейінің қатынасты биіктігі
14 12 34 1
Сіңіру уақыты t, мин 2 2 2 2
Үлгінің массасы mi , г 13,2 13,5 13,8 13,9
Массаның ұлғайюы ∆m = mi- mқұр, г 0,7 1,0 1,3 1,4
Суға сіңірілген массасы Wm, % - - - 11,2
Суға сіңірілген көлемі Wо, % - - - 21,5
Кеуектің суға қанығу коэф, Кн - - - 0,78
Формулалар: Wm = ·100; (3.1.1)
Wо = = ·100 =Wm ·100, (3.1.2)
мұндағы ρm–үлгінің орташа тығыздығы, гсм³;
ρH2O- судың тығыздығы =1 гсм³; Кн = ;
3.2 –сурет. Массаның ұлғайюы уақытқа қарай үлгінің суға қанығуына
байланысты кестесі.
Суыққа төзімділікпен суға қанығу коэф. арасындағы байланысқа қарай:
Суға қанығу коэффициенті Кн:
Суыққа төзімділік дегеніміз – суға қаныққан күйдегі тау жынысының көп
қайтара мұздату мен еріту процесі әсерінен қирамауы және беріктілігін
жоймау қабілеті.
Егер Кн ≤ 0,6 болғанда үлгі суыққа төзімді;
Егер 0,6 ≤ Кн ≤ 0,8 болғанда үлгінің суыққа төзімділігі күмән;
Егер Кн ≥ 0,8 болғанда үлгі суыққа төзімсіз деп саналады.
Шешімі: үлгінің суыққа төзімділігі суға қанығу коэффициентіне. Кн
қарағанда?
Мысал бойынша - үлгінің суыққа төзімділігі күмән деп саналады.
Қысу кезіндегі материалдың беріктік шегін және суға төзімділігін анықтау.
Әдістеме: Сығу күшін біртіндеп ұлғайтып үлгіні қирау шамасына жеткізу
Аспаптар: гидравликалық прес, су құйылған метал табақша, өлшегіш сызғыш.
Материал: куб түрінде дайындалған, өлшемдері 5х5х5, 7х7х7, 10х10х10 см
болатын үлгілер. Цилиндр түріндегіүлгі диаметрі 5 немесе 8 см, биктігі
диаметрдің өлшемінен екі еседен көп болмауы керек.
Беріктілік дегеніміз – материалдың сыртқы күштер әсерінен бұзылуға, қирауға
қарсы тұру қабілеті.
Жұмыс барысы: Гипс үлгі кубын нөмірлеп (нөмірді кубтың бұйіріне
таңбалайды), ауданын өлшеп кестеге толтырады (оқушының жеке зертханалық
журналына). Бір үлгіні құрғақ күйінде ал екіншісін суға 10 ... 15 минут
салып болғаннан кейін сынақтайды,
Үлгіні пресстің астыңғы плитасына салып үстіне жоғарғы пресс плитасын
беттестіріп, иін ричакпен үлгіні қысып қирау мезетін бақылайды. Қирау
мезеті қысымның күші манометр шкаласындағы көрсеткішімен жазылады, ол
үлгінің қирауына дейінгі күш манометрде көрсетіледі де тоқтайды. Үлгі
қирауға төтеп беруді қойған кезде престің жұмысын тоқтатып, қысымды
азайтады және нәтижелерін жазып, үлгінің қирау сипатын жазады.Үлгінің қирау
мезеті көзбен де байқалады.
Үлгінің сырт пішіні сынаққа дейінгі және сынақтан кейінгісі 3 - суретте
көрсетілген.
3.2-сурет. Үлгінің сырт пішіні: а) сынаққа дейінгі; б) сынақтан кейінгі.
Үлгінің қысу кезіндегі беріктік шегін келесі формула бойынша анықтайды
Rсығ = , (3.3)
мұндағы Р-қиратушы күш (кгсм2); Ғ-үлгі тілігінің ауданы (см2)
Сынық материалдың суға төзімділігі жұмсару коэффициентімен бағалану
келесі формуламен анықталады Кж = (3.4)
Егер Кж0,8 болса материал МЕСТ 30629-99 сәйкес суға төзімді деп
саналады.
Сыртқы құрылыс конструкциялары үшін жұмсару коэффициенті 0,8 ден төмен
болса қолданылмайды.
Барлық есептелген зерттеулер оқушының зертханалық журналына тұсіріледі
(мысал ұлгісі 2-ші кестеде көрсетілген).
Мысал:
Зерттеу нәтижелері
Кесте - 3.2
Үлгі
Көрсеткіштер, өлшемдіктері
құрғақ суға қаныққан
Өлшемдері, см: ұзындығы 5 5
ені
биіктігі
5 5
5 5
Көлденең қимасының ауданы F, см² 25 25
Қиратушы күш Рқир, кН 39 11
Шекті сығылу беріктілігі, Rсығ, кНсм²* 1,56 0,44
Дәл сол, МПа 15,6 4,4
Жұмсару коэффициенті, Кжұмсару 0,28
*1кНсм² = 10МПа = 100кгксм²
Шешімі: Сынақ бойынша зерттелген материал суға төзімсіз болып табылды.
Меншікті беріктілікті есептеу ( конструктивті сапа коэффициенті)
Тапсырма: 3 кестеде көрсетілген материалдардың меншікті беріктілігін
есептеу.
Жұмыс барысы: Меншікті беріктілік Rменш формуласымен есептеледі
Барлық есеп қортындылары жинақ кестесіне тұсіріледі.
(3 –ші кестені қара).
Мысал:
.Материалдардың Rменш мәндері
Кесте – 3.3
Материал p Rсығ,Rсоз, Rменш, МПа
МПа
МПа
сығылу созылу
Болат маркасы Ст5 7,85 - 490 - 62,4
Беріктілігі жоғары арматура7,85 - 1780 - 227
сымы Вр-II
Керамикалық кірпіш 1,6 15 - 9,4 -
Ауыр бетон 2,4 30 - 12,5 -
Емен 0,5 50 115 100 230
Парақты шыныпластика 1,5 - 200 - 133,3
Формулалар: Rменш = к.с.к. = ; = (3.5)
Конструктивті сығылу коэффициенті (к.с.к) кысу кезіндегі беріктік шегін
материалдың тығыздығына бөлу арқылы анықталады.
Кесте бойынша салыстырғанда меншікті беріктілігі жағынан тиімдісі ағаш
пен болат болып келеді.
Бақылау сұрақтары
1. Ылғал тартқыштық деген не?
2. Су сіңіруі және оны анықтау тәсілі.
3. Кеуекті деген не және ол қалай корсетіледі?
4. Кеуекті болудың және саңылау түрінің аязға төзімділікке әсер етуі.
№4 зертханалық жұмыс.
Табиғи тас материалдары
Тапсырма: Тау жыныстарын сыртқы пішіне қарап бағалау және петрографиялық
сипаттама беру.
Табиғи тас не тау жыныстары деп қандай да бір құрылысы мен құрамы бір,
жер қыртысында қалыптасатын өзіндік геологиялық денелер, бір немесе бірнеше
минералдың табиғи массасы.
Мақсаты: жыныс құрайтын минералдың түрін анықтау.
Әдістеме: минерал-эталондар жиынтығын, оқулық және минерал коллекциясын
пайдаланып қасиеттерін оқу.
Материалдар мен құрал - жабдықтар: жыныс құрайтын минералдардың түрі,
балға, болат ине, лупа, метал өлшеуіш сызғыш, тұз қышқылының 10% ерітіндісі
және басқа да минерал-эталондар жиынтығы.
Жұмыс барысы: зертханалық оқулар зүргізгенде ең алдымен нұсқаның сыртқы
белгілерін эталонмен (түсі, жалтырағы, құрылымы) және шамамен зерттелетін
минералдың атауын айту (4.1- сурет). Содан соң алдын-ала шешімдерді тексеру
үшін Моостың қаттылық шәкілі 4.1. кесте көмегімен минералдың қаттылығын
анықтайды және 4.2 кестенің бос бағаналын толтырады.
Кесте 4.1 - Минералдың қаттылық шәкілі (Моос шкаласы)
Эталон материалҚаттылығыӨңделетіндігі Балама қаттылығы бар
басқа минералдар
түрлері
Тальк 1 Тырнақпен жеңіл сызылады Графит
Гипс 2 Тырнақпен сызық қалдырады Хлорит, галит
Ақтас 3 Болат пышақпен жеңіл Биотит, алтын, күміс
(Кальцит) сызылады
Балқыма шпат 4 Азғантай қысыммен болат Доламит, сфалерит
(Флюорит) пышақпен сызылады
Апатит 5 Қатты басқанда болат Гематит, лазурит
пышақпен сызылады
Ортоклаз (дала 6 Аздап әйнек тырнайды, Опал, рутил
шпаты) болат пышақ сызық
қалдырмайды
Кварц 7 Әйнек жеңіл- желпі сызады,Гранат, турмалин
болат пышақ сызық
қалдырмайды
Топаз 8 Әйнек жеңіл-желпі сызады, Берил, шпинель
болат пышақ сызық
қалдырмайды
Корунд 9 Әйнек жеңіл- желпі сызады,-
болат пышақ сызық
қалдырмайды
Алмаз 10 Әйнекті кеседі , ең қатты -
минерал
1 - тальк
6 – дала шпаты
2 - гипс
7 - кварц
3 – ақтас
8 - топаз
4 - флюорит
9 – корунд
5 - апатит
10 - алмаз
4.1 - сурет. Моос шкаласының минералдары
Кесте 4.2 - Негізгі жыныстарды құрайтын минералдар
№ Минералдар Химиялық Тығыздығы Моос бойыншаТүсі Өзгеше
атауы формула гсм3 қаттылығы ерешеліктері
Кварц тобы
1 Кремнезем 2,65 7
2 Жылтыр тас 2,30 2
Алюминий силикаттарының тобы
3 Корунд 3,80 9
4 Диаспор 3,40 4
5 Дала
шпаттары:
а)ортоклаз 2,55 6
б)альбит 2,76 6
6 Слюдалар:
а)мускавит 2,30 2-3
б)биотит 2,30 2-3
в)вермику-лит 2,30 2-3
7 Каолинит 2,28-2,59 1
Темірлі-магнезиялы силикаттар тобы
8 Авгит 3,2-3,6 5,5-7,5
9 Мүйіз қоспа 3,1-3,5 5,5-7,5
10 Хризотил-асбе 3,2-3,6 5,5-7,5
ст
Карбонаттар тобы
11 Кальцит 2,7 3,0
12 Магнезит 2,5-2,9 3,5
13 Доломит 2,1-2,8 4
Сульфаттар тобы
14 Гипс 2,3 2,0
15 Ангидрид 2,9 3,0-3,5
Кесте 4.3 - Тау жыныстарының қасиеттерін оқып білу
Тау Қандай Түсі, Құрлымы Құрамына Орташа Сығуға Қолдану
№ жыныстарынытүрге жылтырағы кіретін тығыздығыберіктілісаласы
ң атауы жатады минералда гі
р
1 Гранит 2600-2700100-190
2 Гнейстер 2400-2800150-200
3 Құмдақтар 2000-280080-200
4 Диатомит 400-900
5 Әк тастар 1000-26000,4-100
6 Диабаз 2700-2900100-300
7 Каолин сазы 2100-2300
8 Трахит 2200-260060-70
9 Базальт 1900-3800300-500
10 Лабродорит 2600-2900100-250
11 Трепел 350-950
12 Пемза 400-600 2-3
13 Порфирлер 2400-2600130-180
14 Сазды тақта 2000-2400100-240
тастар
Бақылау сұрақтары
1. Жыныс түзгіш минералдар топтары: кварц, алюмосиликаттар, сульфатты,
карбонатты, темірмагнезиалды.
2. Тау жынысын жуйелеу: түзілуі, құрамы, қасиеттері, қолданылуы,
бұзылудан сақтау шаралары.
3. Материалдың қасиеттері: беріктігі, су сіңіру, аязға шыдамдылығы,
қажалуы, тығыздығы, т.б. қасиеттері.
Зертханалық жұмыс №5
Керамикалық кірпішті сынау
Минералдық шикізаттан, оны қалыпқа салып, өте жоғары температурада
күйдіру арқылы алынатын тас бұйымдар керамикалық зат деп аталады.
Керамика термині ежелгі Грецияда саздан бұйымдар жасау өнерін
бейнелеген Керамейс сөзінен шыққан. Керамикалар – барлық жасанды
тас бұйымдардың ішіндегі ең ежелгісі. Қарабайыр керамикалық
бұйымдардың қалдықтары тас ғасырына жататын қоныстар орнынан
табылуда. Құрылыс материалы ретіндегі керамикалық бұйымдардың жасы
5000 жылдардан асады. Керамикалық құрлыс материалдары өздерінің
құрылысына орай негізгі екі топқа бөлінеді: ұсақ тесікті және
тығыз.
1. Ұсақ тесікті зат 5% - тен астам ылғал тартады. Орташа
есеппен олардың ылғал тартуы салмақ бойынша 8–20%, көлем бойынша
14–36% құрайды. Қабырғалық, шатырлық және қаптама материалдар,
сондай–ақ дренажды материалдардың, құбырлардың қабырғалары, т.б. ұсақ
тесікті құрылымға ие.
2. Тығыз қасиетке ие керамикалық кірпіш - 5%-тен аз ылғал
тартады, ол көп жағдайда салмақ бойынша 1-4 %, көлем бойынша 2–8%-
тен аспайды. Еден плиталары, жол кірпіштері, канализация
қабырғалары, т.б. тығыз құрылымды келеді.
Өзінің арналғандығына орай керамикалық материалдар мен
заттардың түрлері көп:
- қабырғалық бұйымдар (кірпіш, іші бос жасанды тастар және
олардан жасалған панельдер);
- шатырлық заттар;
- бөлу элементтері;
- ішкі және сыртқы каптамалық материалдар (бет кірпіш, шағын
көлемді және басқа плиткалар, жиынтық панельдер,
архитектуралық–көлемдік бөлшектер, көзі бар плиталар және оларға
арналған сәндік бұйымдар – қалқанша, бұрыштама, белдеуше);
- жеңіл бетондарға арналған толтырғыштар (керамзит, аглопорит);
- жылу доғарғыш бұйымдар (ұялы керамика, диатомитті, перлитті
керамика және басқалар);
- санитарлық–техникалық бұйымдар (жуыну столдары, ванналар,
унитаздар);
- еден плиткалары, жол кірпіш, отқаққыштар;
- қышқылға төзімді бұйымдар (кірпіш, плиталар, құбырлар және
оған қажетті сәндік бөлшектер);
- жер асты жүйесіне қажетті бұйымдар (канализациялық және
дренаждық құбырлар);
- арнайы керамикалар.
Бұл келтірілген жүйелеу құрылыстағы керамикалық бұйымдар
мен материалдардың индустриялық құрылыс үшін олардың бәрі
бірдей маңызды болмаса да, кең таралғанын көрсетеді. Индустриялық
қолданыстағы материалдар мен бұйымдар өндіру ісі жедел дамуда (бетонға
арналған тесікті толтырғыштар, қас беттік керамика, жылу сақтағыш
бұйымдар).
Керамикалық заттар ішінде, қабырғалық материалдардың жалпы
көлеміндегі үлес салмағы 50 % - ке жететін қабырғалық керамикалық
бұйымдардың орны ерекше. Бұл үшін қажет шикізаттың бай қоры,
технологиясының салыстырмалы түрде алғанда қарапайымдылығы, ұзаққа
шыдайтындығы, керамикалық материалдарды құрылыс заттардың ішінде
алдыңғы орындардың біріне шығарады.
Жылу техникалық сапасы бойынша қабырғалық керамикалық кірпіштер
мен блоктарды үш топқа бөледі:
1. Тығыздығы 1400–1450 кгм³ - тан жоғары емес, жоғары жылу
сақтағыш қасиеті бар;
2. Тығыздығы 1450–1600 кгм³, орташа жылу сақтау қасиетті
бар;
3. Тығыздығы 1600 кгм³ - тан жоғары кәдімгі кірпіш, т.б.
Кірпішті негізінен үйдің қабырғасын тұрғызуға, жиналмалы
қабырғалық панельдер жасауға, пештер мен түтін құбырларын салуға,
т.б. пайдаланылады.
Жұмыс мазмұны
Жұмыс мақсаты кәдімгі кірпішті сынау тәсілдерін меңгеру, бұл
материалға қолда бар нормативтік құжаттарға орай қойылатын
талаптар мен қасиеттерді зерттеу болып табылады. Кірпіштің ылғал
тартқыштығын кемітіп, аязға төзімділігін арттыру әдістемесін жасау.
Ол төмендегідей анықтамаларды қажет етеді.
Кірпішті сырттай қарап, өлшеу (сызықтық өлшемінен ауытқуды,
шеті мен қырының қисаюына, бұрыштары мен қырларындағы жарылу, опырылу
және жұмырлануларды, жете күйдірмеу, аса күйдірулерді және де кірпіштің
аумақтық салмағы, кірпіштің ылғал тартуы, қысу мен майысқандағы
беріктік шегі, гидрофобизациялауды анықтау).
Бұл жұмыстарды орындау үшін студенттер 4–5 адамнан
бригадаларға (топтарға) бөлініп, оқытушының көрсетуі бойынша кірпіштің
жоғарыда аталған қасиеттерін анықтайды. Тәжірибе аяқталған соң
жұмыстың мәнін жинақтап, кірпішті қолда бар нормативтерге сай
келетіндігі жөнінде қорытынды жасайды және кірпіштің маркасын
анықтайды.
Кірпішті сырттай қарап өлшеу
Сырттай қарап өлшеу үшін студенттер құрылыс кірпішін
алып төмендегі анықтамаларды орындайды:
а) дәлдігі 1 мм–ге дейінгі масштабтық сызықпен кірпіштің
ұзындығын, енін, қалыңдығын өлшейді, қалыпты өлшемдерден ауытқушылықтарды
анықтайды. Мұнда қалыпты құрылыс кірпішті түзу қабырғалы, шеті
айқын және беті тегіс, 250x120x65 мм өлшеміндегі тікбұрышты
паралеллепипед түрінде болатындығын ескерген жөн. Ауытқулар
лабораториялық журналға жазылады;
ә) төсеніші (250x120мм) және қасығы (250x65мм) бойынша
жиектерінің қисаюын анықтайды: ол үшін кірпіштің тиісті жиегімен
сызғыш қыры арасындағы кеңістік 1мм-ге дейінгі дәлдікпен өлшенеді.
Кеңістік көлемін мм – мен көрсетеді;
б) қасықтық жиектерде ұзына бойына жарылған жер бар екенін,
яғни кірпіштің бар қалыңдығы арқылы өтетін жарылыс бар екенін
анықтайды және ол жарылымның кірпіш төсенішіндегі ең ұзын жерін
өлшейді. Ұзына бойына жарылым саны мен ең ұзын жері жазылады;
в) кірпіштің қыры мен бұрыштарындағы опырылған немесе
жұмырланған жерлері анықталып, барынша ұзындары өлшенеді. Опырымдардың
саны мен барынша ұзын жерлері жазылады;
г) кірпішті көтеріп ұстап тұрып балғамен ұру арқылы
күйдірілу дәрежесін анықтайды. Кірпіш жете күймеген жағдайда баяу
үн, ал дұрыс күйгенінен кейін ашық үн шығарады.
Кірпіштің аумақтық салмағын анықтау
Сырттай қарап өлшеп болған үш кірпіштің біреуін 1 г дәлдікке
дейін таразыға тартып, аумағын есептейді. Аумақтық салмағы мына
төмендегі формула бойынша есептеп шығарылады:
гсм³ немесе кгм³ ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
“ҚҰРЫЛЫС МАТЕРИАЛДАРЫ” ПӘНІНЕН ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫСТАРҒА АРНАЛҒАН ӘДІСТЕМЕЛІК
НҰСҚАУЛЫҚ
Шымкент 2019
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
“Құрылыс материалдары, бұйымдары және конструкциялары технологиясы”
кафедрасы
Көпжасарова Г.Т
Құрылыс материалдары
пәнінен зертханалық сабақтарды орындауға арналған
ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛЫҚ
6B07340 - Құрылыс материалдары, бұйымдары мен құрастырылымдарының
өндірісі 6В07320 Құрылыс, 6B07321 – Өнеркәсіптік және азаматтық
құрылыс технологиясы, 6В07310-Сәулетмамандықтарының студенттері үшін
Шымкент 2019ж
ӘОЖ 691 (038)
ҚБЖ 38.3
Құрастырған: Көпжасарова Г.Т. “Құрылыс материалдары” пәнінен зертханалық
жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулығы. –Шымкент атындағы
М.Әуезов ОҚМУ 2019,
Әдістемелік нұсқаулық “Құрылыс материалдары” пәнінің бағдарламасына сәйкес
құрастырылған және зертханалық жұмыстарды орындауға қажетті барлық
мәліметтерді қамтиды.
Әдістемелік нұсқаулық 6В07340-Құрылыс материалдары, бұйымдары мен
құрастырылымдармен өндірісі, 6В07320 Құрылыс, 6B07321 – Өнеркәсіптік
және азаматтық құрылыс технологиясы, 6В07310-Сәулет мамандықтарының
студенттеріне арналған.
Әдістемелік нұсқаулықта “Құрылыс материалдары” пінінен зертханалық
жұмыстарды орындау, зертханалық жұмыстар бойынша есеп беру және рәсімдеу
мәселелері бойынша нақты нұсқаулар берілген.
Рецензенттер: Алдияров Ж.А. – т.ғ.к., доцент “ӨАжЖҚ” кафедрасы
Қалшабекова Э.Н. – т.ғ.к, доцент “ҚМБмКТ” кафедрасы
Құрылыс материалдары, бұйымдары мен конструкцияларының технологиясы
кафедрасы (хаттама №__, ___ ___ 2019ж. ) мен Құрылыс және көлік
факультетінің әдістемелік комиссиясы отырысында қаралған және баспаға
ұсынылған хаттама (№___, ___ ___ 2019ж. )
Басуға М.Әуезов атындағы ОҚМУ әдістемелік кеңесі ұсынған, хаттама №__
___ _____ 2019ж.
( М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университетi, 2019ж.
Шығаруға жауапты: Копжасарова Г.Т
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... .. 6
Зертханалық жұмыс №1
Құрылыс материалдарының нағыз тығыздығын 8
анықтау ... ... ... ... ...
Зертханалық жұмыс №2
Құрылыс материалдарының орташа тығыздығын 13
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. .
Зертханалық жұмыс №3
Құрылыс материалдарының сіңіргіштікті және беріктілікті
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ...
Зертханалық жұмыс №4
Табиғи тас материалдары 27
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Зертханалық жұмыс №5
Керамикалық кірпішті сынау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 32
Зертханалық жұмыс №6
Гипсті 39
сынау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. .
Зертханалық жұмыс №7,8
Цементті 49
сынау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ..
Зертханалық жұмыс №9
Арматураны нығайтуға арналған созу 60
сынағы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Зертханалық жұмыс №10
Бетонның майда толтырғыштарын 70
сынау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ...
Зертханалық жұмыс №11
Бетонның ірі толтырғыштарын сынау 77
... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... .
Зертханалық жұмыс №12
Бетондар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...82
... ... ... ... ... ... ... ..
Зертханалық жұмыс №13
Құрылыс ерітінділері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 84
Зертханалық жұмыс №14
Ағашты 87
сынау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Зертханалық жұмыс №15
Битумның қасиеттерін анықтау 93
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ...
Кіріспе
“Құрылыс материалдары-1” пәні ең бірінші инженерлік пәндер ретінде
әдістемелік нұсқаулықтың мақсаты – қажетті қасиеттерге ие құрылыс
материалдарын алуды және материалтану негіздерін терең меңгерген, олардың
жоғары пайдаланушылық қасиетін, экологиялық тазалығын, тиімділігін және
көркемдігін қамтамасыз етудегі ролін жақсы білетін мамандарды дайындау.
Бұл әдістемелік нұсқауды оқу нәтижесінде мемлекеттік білім беру
стандартына сәйкес білім алушылардың:
Негізгі құрылыс материалдары мен бұйымдары өндірісі саласының жетекші
жағдайынан; өзінің тағайындалуын сәйкес құрылыс материалдары мен бұйымдары
өндірісіндегі экологиялық қауіпсіздікті, отын-энергетикалық және басқа
материалдық қорларды ескере отырып шикізаттық материалдарды тиімді
пайдалану туралы түсініктері болуы керек;
Құрылыс материалдарының түрлерін және олардың қаситеттерін; олардың
құрылымдарының ерекшелітерін; шикізат қорларын; шикізатты өңдеу
процестерінің ерекшеліктерін; әр түрлі құрылыс бұйымдарын өндіру
технологиясын, олардың құнын және т.б.білуі керек;
Құрылыс бұйымдары мен құрылымдарының ерекшеліктерін сауатты анықтай
алу; жобалық шешімдерде нақты пайдалану жағдайы үшін материал таңдауды
негіздей алу; материал сапасын қамтамасыз ете алу; констурциядағы
материалдың сенімділігі мен ұзақ мерзімділігін болжай алу; құрылыс
материалдары мен бұйымдарын өндірудегі және пайдаланудағы экономикалық
тиімділікті анықтай алу; өндірісті бақылай алу; құрылыс материалдары мен
бұйымдарының қасиеттерін сандық мәндермен бағалап және оларды анықтаудың
әдістемелік принцптерін жақсы меңгеруі керек.
Өнімнің сапасын зерттеу проблемалары қасиеттерін сынауды
стандартизациялаумен қатар, өнімді қолдану сұрақтарымен тығыз байланысты.
Технологияларды жетілдірудің қазіргі кезеңінде көрсетілген құрылыс
материалдарының сапасын зерттеу үшін осы материалдарды сынауды түсіндіретін
отандық стандарттармен ғана емес, сонымен қатар халықаралық дәрежесі бар
стандарттармен қолдану қажет. Тәжірибеде, материалдарды сынаумен
қатар, маңызды мәселе – материалдар қасиетінің көрсеткіштерін өңдеу және
түсіндіру болып табылады. Көрсеткіштер жүйесін оңтайландырудың әдістемелік
аппаратын иелену аса маңызды. Ол үшін материалдарға қойылатын талаптарға
(қасиеттеріне) кешенді қарастыру жүргізу, әрбір қасиетті анықтау тәсілінің
физикалық мәнін түсіну қажет.
Құрылыс материалдары-1 пәні бойынша зертханалық жұмыстарға арналған
әдістемелік нұсқаулықта 15 тақырып бар. Бастапқы бөлімдері әр түрлі құрылыс
материалдарының негізгі физика-механикалық қасиеттерін анықтау әдістеріне
арналған, келесі бөлімі – табиғи материалдарға (тас), сонымен қатар
конгломераттарды толтырушы бөліктің құрамдастары (балшық, құм, қиыршық
тас).
Барлық материалдар үшін қазіргі заманғы техникалық талаптар мен сынау
әдістері, сынауға қажетті үлгілерді дайындау әдістемелері келтіріледі.
Зертханалық практикум жалпытеориялық білімді толықтыруға және Құрылыс
материалдары пәні бойынша тәжірибелік дағдыларын алуға бағытталған.
Әдістемелік нұсқаулық 6В07340 - Құрылыс материалдары, бұйымдары мен
құрастырылымдарының өндірісі, 6В07320 Құрылыс, 6В07310
Сәулетмамандықтарының студенттеріне арналған
Зертханалық жұмыс №1
Құрылыс материалдарының нағыз тығыздығын анықтау
Заттардың ішіндегі қуыстарды есептемегендегі аумақ бірлігінің
материал салмағы тығыздық деп аталады. Материалдың ауа қуыстарынсыз
жағдайын абсолютті тығыз деп атайды және тиісінше тығыздықты
материал аумағының абсолютті тығыз жағдайындағы салмақ бірлігі
ретінде анықтайды.
Табиғи тас материалдарының тығыздығы 2,2-ден 3,3 гсм3
аралығында; гипс - 2,7; цемент 2,9-3,2; металл 7-ден аса; бетон
2,6; керамзит 2,6; кірпіш 2,7 болады. Тығыздықты материалдың салмағы
(m), материалдың абсолютті аумағына (V) бөлу арқылы анықтайды; оны
мына формула бойынша есептеп шығарады:
(гсм3 )
Табиғи материалдар көп жағдайда бос қуысты, яғни іші
ауаға толтырылған кеңістіктерге толы болып келеді. Сондықтан бұл
материалдардың аумағын абсолютті тығыздық жағдайында алу үшін, яғни
ауа қуыстарын еске алу үшін, оларды майда ұнтаққа
айналдырады.
Материалды майдалауды, оны 105º температурада кептірген соң
агатты келіде немесе шарлы диірменде жүргізеді. Ұсақталған материалды
бір шаршы сантиметр ауданда 918 тесігі бар електен өткізіп, екінші
қайтара тұрақты салмағына жеткенше кептіру шкафында 105ºС
температурада кептіреді. Одан кейін ұнтақ ауадағы ылғалды тартып
алмауы үшін эксикаторда салқындатады.
1. Жұмыстың мақсаты мен мазмұны
Тығыздықты анықтауды үйрену. Оны білу құрылыс
материалдарының сапасын анықтау кезінде қажет және ол көрсеткіш
ауа қуыстылығын есептеп шығару үшін пайдаланылады. Бұл көрсеткіш
ерітінді мен бетон құрамын есептеуде де қажет. Ол бойынша
бұйымның түрлі қасиеттері туралы (беріктігі, ылғал тартуы т.б.), яғни
іс жүзінде маңызы бар қасиеттері туралы болжау айтуға болады.
І. Сынақ сыйымдылығы 120-150 см3 - тық ауқым өлшегіш болып
табылатын Ле-Шателье-Кандло приборының көмегімен жүргізіледі (І-сурет).
Әрбір ауқым өлшегіш үшін шар түріндегі кеңуден төмен
және жоғары нөлдік бөліктер аралығындағы аумақтарланған және әдетте
20 см3–қа тең. Аумақ өлшегішке суды асыра құяды да, артық су,
сұйықтың төменгі денгейі (мениск) шкаланың нөлдік бөлігімен
теңесетіндей етіліп
1.1-сурет.Ле-Шатель приборы
сорғыш қағазбен сорылып алынады. Мұнан кейін прибордың судан бос
бөлігі сүзгі қағазбен мұқият сүртіледі. Одан соң техникалық
таразыда 80 г ұнтақты 0,01 г дәлдікке дейін өлшеп алады.
Сұйық толтырылған прибор су құйылған ыдысқа
орналыстырылады. Ал ол судың температурасын тәжірибенің барысында 15-
20º С дәрежесінде ұсталады.
Өлшенген ұнтақты жылтыратылған қалақшамен прибордағы сұйық
мөлшері, прибордың жоғары белгіленген бөліктерінің біріне дейін
көтерілгенше, шағын көлемде прибор аузына сала береді. Колба
өнешінде ұнтақтың ары қарай өтуіне кедергі келтіретін бөгет пайда
болмауы үшін ұнтақты көп мөлшерде салудың қажетті жоқ. Оның
үстіне ұнтақ көп болса, колбаға ұнтақ пен бірге енетін ауаның
шығуына бөгет болады. Ауа түйіршіктерін шығару үшін приборды 3-5
минут қисайтып ұстайды. Онан соң приборды 10 минуттай столға
қойып, онан соң прибордың сұйық мөлшерін есептей бастайды.
Аумақ өлшегіштегі судың бастапқы және соңғы дәрежесі
аралығындағы айырмашылық аумақөлшегішке салынған материал ұнтағының
аумағын көрсетеді. Ұнтақ қалдығын таразыға тартып, оның нәтижесін
бастапқы (аумақөлшегіш) салмақтан алып тастап, аумақ өлшегішке
салынған ұнтақты анықтайды. Тығыздық мөлшерін анықтау үшін приборға
салынған ұнтақ салмағын оның аумағына бөлу керек.
Есеп көрсеткіштерін алдымен төмендегі кестені сызып алып,
лабораториялық дәптерге жазады, прибор суретін салып, қорытынды
жасайды..
1.1-кесте
Тығыздық есебі
№ Ұнтақтың Қалған Суға Ығыстырылып Заттың
рсбастапқы ұнтақтың батырылған шығарылған тығыздығы,
салмағы, г салмағы, г ұнтақтың судың көлемі,г см3
салмағы, г см3
2. Егер Ле-Шателье-Кандло приборы жоқ болса, тығыздықты
қырында бөлінген бөліктері бар шыны цилиндр көмегімен анықтауға
болады (2-сурет). Тәжірибе үш рет жүргізіледі, онан соң орташа
көрсеткіш табылады.
Құрғақ өңделген цилиндр аумағының жартысына дейін
зерттелетін материалға инертті сұйық (бензин, керосин) І см3 –қа дейінгі
дәлдікпен құйылады. Мұнан кейін цилиндрдің жоғарғы бөлігін сүзгі
қағазбен сүртеді.
Сыналған материалдардың ұнтағын өлшеген соң, оны шағын мөлшерде
жаймен цилиндрге ондағы сұйық 15-20 см3 – қа дейін көтерілгенше
сала береді. Цилиндрдегі ендер бойынша сұйық ұнтақпен бірге қандай
аумақты алып тұрғанын анықтайды. Егер бұл нәтижеден сұйықтың
бастапқы аумағын алып тастасақ, ұнтақ аймағын табамыз және
цилиндрге салынған ұнтақ салмағын есептеп шығарамыз.
1.2сурет. Өлшегіш цилиндр.
Тығыздықты жоғарыда көрсетілгендей, цилиндрге салынған ұнтақ салмағын
оның аумағына бөлу арқылы есептейді. (гсм3 )
мұндағы: т – құрғақ материалдың салмағы, г;
V – материалдың абсолютті тығыздық жағдайдағы,
яғни
қуыссыз аумағы, см3
3. Қатты және сусымалы материалдардың тығыздығы пикнометрдің
көмегімен анықталады (пикнометрлік әдіс).
Пикнометр дегеніміз – аумағы 25, 50, 100 мл мойны жеңішке
өлшегіш колба.
Тығыздықты анықтау үшін үстемені (10, 20, 30 г материал)
өлшем алады. Іріктелген үлгіні кептіру шкафында 105-110ºС
температурада алдын ала кептіреді. Кептірілген материал эксикаторда
сақталады. Пикнометрді мұқият жуып, кептіреді, эксикаторда суытады.
Онан кейін материал үстемесін салып, енге дейін су құяды да 30
минут қайнатады. Қайнаған соң су және материалы бар пикнометрді
20ºС–қа дейін суытып, енге дейін су құяды. Пикнометрдің мойын
қабырғасынан жоғары жабысқан су тамшыларын сүзгі қағазбен алады.
Суы, үстемесі бар суытылған пикнометр таразыға тартылады. Онан кейін
ішіндегісі төгіліп тасталады.
Тағы пикнометрге енге дейін су құйылып, ол таразыға
тартылады. Тәжирібе нәтижесінде келесі
мәліметтер алынады:
т - материал үстемесінің салмағы, г;
ρ1 – пикнометрдің еніне дейін құйылған сұйықтың
тығыздығы,
гсм3;
т1 – енге дейін таза су құйылған пикнометрдің
салмағы, г;
т2 – енге дейін құйылған суы бар және материал
үстемесі
бар пикнометрдің салмағы, г.
Тығыздық мына формула бойынша табылады:
(гсм3);
Анықтау кезінде өңдеу түрі төмендегінше жазылады
1.2-кесте
Салмағы, г Сұйық Материал
тығыз-дтығызды
№№ Материалдың аты ығы, ғы, гсм3
гсм3
Рс
Енге дейін Енге дейін Материал
су, үстемесі су бар үстеме-сін
бар пикнометрдіің
пикно-метрдіңң
Тәжірибе үш рет жүргізіліп, онан кейін материал тығыздығының орташа
көрсеткіші табылады.
Бақылау сұрақтары
1. Құрылыс материалдардың физикалық қасиеттерін атаныз?
2. Нағыз тығыздық пен орташа тығыздықтың айырмашылығы қандай?
3. Нағыз тығыздықты қандай приборлармен анықтайды?
4. Орташа тығыздық пен нағыз тығыздықтың өлшем бірліктері қандай?
5. Нағыз тығыздығы мен орташа тығыздығы тең материалдарды атаныз?
Зертханалық жұмыс №2
Құрылыс материалдарының орташа тығыздығын анықтау
Орташа тығыздық – табиғи жағдайдағы зат салмағының оның
аумағына қатынасы, яғни заттың ішіндегі куыстары мен бос
кеңістіктерін қоса алғандағы тығыздық гсм3 немесе кгм3–пен
есептеледі. Тығыздық мына төмендегі формула бойынша анықталады:
(гсм3) (2.1)
мұндағы: т – заттың салмағы, г;
V – табиғи жағдайдағы заттың аумағы, см3 .
Құрылыс материалдарының барлығының ішінде қуыстар бар.
Ол материалдардың аумақ бірлігінде көп болған сайын, оның тығыздығы да
төмен болады. Балқытылған денелерден алынатын (шыны, металл) сұйықтар
мен материалдар үшін орташа тығыздық мәні жағынан іс жүзінде
олардың нағыз тығыздығына тең (2.1 – кестені қараңыз).
2.1-кесте
Тау жыныстары мен бірқатар құрылыс материалдарының нағыз және орташа
тығыздығы
Материал Нағыз Орташа Материал Нағыз Орташа
тығыздығы, тығыздығы, тығыздығы, тығыздығы,
кгм3 кгм3 кгм3 кгм3
Габбро 2900-2920 2830-2880 Керамикалық 2600-2700 1600-1800
кірпіш
Ранит 2750-2950 2580-2700 Қарағай 1500-1600 500-600
ағашы
Құмуақ 2600-2650 2300-2600 Құм 2600-2700 1400-1600
Тығыз әк 2460-2600 2100-2400 Қуысты тастар1300-1400 20-25
Жанартау 2600-2800 900-2200 Құрылыс 7800-7850 7800-7850
туфы құрышы
Материалдардың физикалық–механикалық қасиеттері оның
тығыздығына көп байланысты, мәселен, беріктігі мен жылу өткізгіштігі.
Материалдардың тығыздық көрсеткішін оның ұсақ тесікшілігін,
құрылыс конструкциясының салмағы мен өлшемін анықтауға, оларды
тасымалдауда және көтеру–транспорт құралдарын есептеуге пайдаланады.
Орташа тығыздықты анықтау кезінде геометриялық дұрыс та, дұрыс
емес те формадағы үлгілерді пайдалануға болады. Материалдың
тығыздығын анықтау тәсілі үлгі формасына байланысты.
Дұрыс геометриялық формадағы үлгінің
Орташа тығыздығын анықтау
Тығыздықты анықтау үшін куб, параллелипед немесе цилиндр
формасындағы материал үлгісін әзірлейді. Мұнда ұсақ қуысты материалдар
үшін куб формалы үлгінің өлшемі 100х100х100 мм–ден кем болмауы
керектілігін, ал тығыз материалдар үшін 40х40х40 мм–ден кем болмауы
керектілігін ескерту қажет. Цилиндрлі үлгілердің диаметрі мен
биіктігі тиісінше 70–40 мм–ден кем болмауы керек. Үш үлгіні алып,
кептіру шкафында 110± 5ºС температурада кептіріледі, эксикаторда суытып,
сынаққа дейін сонда сақтайды.
Үлгілерді 0,1 мм дәлдікке дейін штангенциркульмен өлшеп,
олардың аумағын есептейді, одан кейін техникалық таразыда тартады.
Кубтың немесе соған жақын формадағы үлгінің әр қырын 3–суретте
көрсетілгендей үш жерден өлшейді. Соңғы нәтиже ретінде әр қырдың
өлшемінің орташа арифметикалық мәнін алады. Цилиндр формасындағы
үлгінің параллельді жазығының әрқайсысында екі өзара перпендику-
лярлы диаметр жүргізіп, олардың ұзындығын өлшейді, сонымен бірге оның
биіктігінің ортасындағы цилиндрдің ортаншы бөлігінің диаметрін
өлшейді. Соңғы нәтиже ретінде диаметрдің алты өлшемінің орташа
арифметикалық мәнін алады. Цилиндрдің биіктігін төрт жерден
анықтап, соңғы нәтиже ретінде төрт өлшемнің орташа мәнін
алады.
Жиектерінің өлшемі 100 мм–ге дейінгі кез келген
формадағы үлгіні 0,1 мм – ге дейінгі дәлдікпен, 100 мм және одан
жоғарғыны 1 мм-ге дейінгі дәлдікпен өлшейді. Салмағы 500 грамнан
төмен үлгіні 0,1 граммға, ал одан ауыр үлгілерді 1 граммға
дейінгі дәлдікпен өлшейді.
Куб немесе параллелипед түріндегі үлгінің аумағын
төмендегіше анықтауға болады, (см3):
Vор=aор х вор х сор (2.2)
мұнда, aор , вор , сор үлгі қырларының орташа мәні, см.
Сол сияқты цилиндр формалы үлгінің аумағы, (см3):
V= π τ2h (2.3)
мұнда τ – цилиндрдің радиусы; h – биіктігі.
Шар формалы үлгінің аумағы, (см3):
;
Мұнда, D – шардың диаметрі.
2.1 – сурет. Дұрыс геометриялық формадағы үлгілердің
көлемін анықтау
Кез келген әртүрлі үлгілердің салмағын немесе
аумағын біле отырып, оның үш мәнін орташа арифметикалығы
ретінде олардың тығыздығын есептеп шығарады. Сынақ қорытындыларын
2.1 – кестеде келтірілген мәліметтермен салыстырады. Журналға
өлшемдері дұрыс көрсетілген геометриялық формадағы үлгілерді
салады (қатар саны бірінші қосалқы анықтауда келтірілген
деректерді дұрыс түсініп, пайдалана біліңіз).
Дұрыс емес геометриялық формадағы үлгінің
Орташа тығыздығын анықтау
Мұнда Архимед заңының негізіне сүйеніп, үлгінің тығыздығын
анықтау үшін, ыдыстағы сүйықты үлгінің ығыстырып шығаруына
негізделген тәсілді қолданады. Ол үшін аумақ өлшегішті
пайдаланады (4 – сурет).
Тығыздықты аумақ өлшегіштің көмегімен
анықтау
Бұл прибор диаметрі 150, 350 мм метал цилиндрден (250 мм
биіктігінде ойысы бар), аяқ жағы төмен иілген, диаметрі 8–10 мм
жез түтіктен тұрады. Аумақ өлшегішке түтіктен асыра су құйып,
артығы ағып кеткенше күтеді де түтік астына өлшенген стакан
қояды. Әр үлгіні таза кептіріп (тұрақты салмаққа дейін) таразыға
тартады да одан кейін парафиндейді, яғни қылқалам көмегімен
балқытылған парафин жағады. Парафин суыған соң, үлгіні қарап шығып,
парафин қабатында байқалған көпіршіктер мен жарықтарды қыздырылған
метал сым немесе пластина көмегімен тазартып, тегістейді.
Парафинденген соң үлгіні мықты жіппен байлап, қайта таразыға тартады.
Сыналмақшы үлгіні аумақ өлшегішке батырғанда ығыстырылған су
түтік арқылы стаканға құйылады. Түтіктен аққан су тоқтаған соң, суы
бар стакан таразыға тартылып ығыстырылған судың салмағы анықталады.
Үлгі тығыздығын төмендегі жолмен анықтайды.
Алдымен үлгіні каптауға кеткен парафин аумағын
есептейді, (см3)
;
мұндағы: т – құрғақ үлгінің салмағы, г;
т1 – парафинмен қапталған үлгінің салмағы, г;
ρп = 0,930 г см3 - қа тең парафиннің
тығыздығы.
Мұнан кейін үлгінің тығыздығын есептейді, (г см3):
;
мұндағы: т – құрғақ үлгінің салмағы, г;
V – сан жағынан аумақпен ығыстырылған судың
салмағына
тең парафинді үлгінің аумағы, см3 ;
Vп – парафиннің аумағы, см3 .
2.2 – сурет. Аумақ өлшегіш. 1 – тәжірибе жасайтын ыдыс; 2 – кран;
3 – үлгі; 4 - өлшегіш ыдыс.
Сусымалы тас материалдардың, мәселен құмның орташа тығыздығын
анықтау
Бұл үшін кесілген, төңкерілген конус тәрізді қалыпты
варонкадан тұратын приборды пайдаланады (5–сурет). Төменгі жағынан
конус ысырмалы диаметрі 20 мм түтікке ұласады. Түтік астына алдын ала
өлшенген сыйымдылығы 1 литр (100 см3) енді цилиндр орнатылады. Воронкаға
құрғақ құм салып, ысырманы ашып, цилиндрді артығымен толтырады,
ысырманы жабады да темір немесе ағаш сызғышпен материалдың артығын
кесіп алады. Мұнда сызғышты қиғашынан цилиндр шетіне баса ұстайды.
Цилиндрдің берік орнатылғаны жөн, әйтпесе әрі-бері қозғалғанда сусымалы
материал тығыздалып, оның тығыздығын арттыруы мүмкін. Мұнан кейін
цилиндрді 1 грамға дейінгі дәлдікпен өлшейді. Сынақты бес рет
қайталайды. Борпылдақ сусымалы жағдайдағы құмның тығыздығын бес
анықтаманың орташа арифметикалық мәні ретінде есептеп шығарады (кг
м3 , г см3):
; (2.4)
мұндағы: т1 – материалдардағы цилиндрдің салмағы, г;
т2 – сол, бірақ материалсыз, г;
V – цилиндр аумағы см3.
Тасымалдау және сақтау кезінде сусымалы тас материалдар
тығызда-лады, сондықтан олар тығыздығы борпылдақ–сусымалы жағдайдағы 15-
20% жоғары болып шығады. Мұндай жағдайда материалдардың тығызды-ғын
баяндалған тәсіл бойынша тығыздалған жағдайда есептеп шығарады.
Бірақ цилиндрге материал толтырылған соң оны 30–60 сек шайқау
алаңында шайқау арқылы немесе материалы бар цилиндрді столға
жайлап ұру арқылы (10 рет) тығыздайды. Тығыздау барысында құмды
біршама артық көлемін цилиндрде ұстай отырып, үстеме салады. Мұнан
кейін артығының көлемін алады да цилиндрдегі материалдың
салмағын анықтайды. Онан соң тығыздықты жоғарыда келтірілген
формула бойынша есептейді.
Тығыз және ұсақ тесігі аз материалдың орташа тығыздығын
анықтау үшін алдын ала суға бөктірілген үлгіні парафиндеуді
қолданбай–ақ қоюға болады. Ол үшін үлгіні 2 сағат суда қайнатады
да сол суды бөлме температурасына дейін суытады немесе үлгілерді суға
батырып, бөлме температурасында 24 сағат ұстайды. Мұнан кейін
үлгілерді судан алып, техникалық таразыға тартады. Мұндай жағдайда
орташа тығыздықты (кг м3 , г см3) мына формула бойынша анықтайды:
, (2.5)
мұндағы: g – тұрақты салмаққа дейін кептірілген үлгінің салмағы,
г;
g1 – суда бөктірілген үлгінің ауадағы
салмағы, г;
2.3 – сурет. Гарри приборы. 1 – конус; 2 – қақпақ; 3 – бір литрлік ыдыс;
4 – тірек; 5 – сыналатын материал.
g - g1 – үлгі аумағына сәйкес келеді, см3.
Материалдың орташа тығыздығын 5 үлгінің орташа арифметикалық
мәні ретінде есептеп шығарады.
Сұйық заттардың орташа тығыздығын анықтау
Сұйық заттардың тығыздығын денсиметр (ареометр) деген құрал
арқылы анықтайды. Денсиметр дегеніміз екі шетінен де дәнекерленген,
бір шеті түтікше сияқты созылып жататын, шыныдан жасалған жалпақ
цилиндр. Цилиндірдің дәнекерленген түбіне ауыр салмақты нәрсе, ал
қарама–қарсы жағына немесе түтікше жартысында белгілі бір
межемен алынған, тығыздықтың абсолютті мәнін көрсететін белгілер
(сызықтар) орналасқан.
Сұйықтың тығыздығын анықтау үшін қырында өлшем
сызықтары бар цилиндр формалы ыдысқа өлшенетін сұйық құйылады
да, оған денсиметр батырылады. Осы кезде денсиметрдің сұйыққа
батырылуына байланысты, оның салмағына тең сұйық жоғары
ығыстырылады. Ығыстырылған сұйық пен денсиметрдің салмағы тең
болған уақытта, оның одан әрі сұйыққа шөгуі тоқталады.
Тексеріліп жатқан сұйықтың жоғары шегінде толқу болмай, біраз
деңгейі тұрақталған соң денсиметрдің сұйықтың биік деңгейіне сай
келетін өлшемі сол сұйықтың тығыздығы ретінде қабылданады. Бұл
жағдайда сынақталған сұйықтың 20ºС анықталған тығыздығының судың 4ºС
анықталған тығыздығына қатынасы ретінде анықталады. Егер де
тығыздық басқа температурада анықталған болса, онда мына формула
бойынша есептелінеді:
;
мұндағы: - тәжірибе жүргізілгендегі температураға сай келетін
тығыздық;
γ – кесте арқылы анықталатын температуралық түзету.
Жалпы пайдалануға арналған денсиметрлермен қатар кейбір
сұйықтардың тығыздығын дәлірек анықтауға арналған денсиметрлердің
бар екендігін ескеру қажет.
Бақылау сұрақтары
1. Құрылыс материалдардың физикалық қасиеттерін атаныз?
2. Нағыз тығыздық пен орташа тығыздықтың айырмашылығы қандай?
3. Құрылыс материалдарының қасиеті неге байланысты?
4. Нағыз тығыздықты қандай приборлармен анықтайды?
5. Орташа тығыздық пен нағыз тығыздықтың өлшем бірліктері қандай?
6. Нағыз тығыздығы мен орташа тығыздығы тең материалдарды атаныз?
Зертханалық жұмыс №3
Құрылыс материалдарының сіңіргіштікті және беріктілікті анықтау.
Тапсырма: Материалдардың сусіңіргіштігін және суыққа төзімділігін
анықтау. Меншікті беріктілігін есептеу.
Мақсаты: Материалдың сусіңіргіштігін есептеуді, алынған мәліметтер
бойынша суыққа төзімділігін бағалау, эксперименттік әдіспен шекті сығылу
беріктілігін есептеуді үйрену және жұмсақтық коэффициентімен суға
беріктілігін анықтау.
Су сіңіргіштігін анықтау мен суыққа төзімділігін бағалау
Әдістеме: үлгінің тұрақты массасына дейінгі этаптық суға қанықтыруы.
Аспаптар: таразы, секундомер, фарфор кесесі т.б..
Материал: керамикалық кірпіш.
Құрғақ үлгінің массасы mқұр: өлшенеді.
Жұмыс барысы: Су сіңіргіштікті керамикалық кірпішке есептейді. Ол үшін суға
сіңірілген үлгінің массасын, құрғақ кептірілген үлгінің массасын және №1
зертханалық жұмыстың мәліметтері қолданылады.
Сумен қанығу дегеніміз – жоғарғы қысымның немесе вакуумның көмегімен тау
жынысының сулы ортада өзіне суды сіңіру қабілеті.
Су сіңіру дегеніміз – материалдың сумен тікелей қатынасы кезінде өзінің
қуыстарында суды сіңіру және ұстап тұру қабілеті.
Құрғақ кептірілген үлгіні зертханалық таразыда өлшеп массасын анықтайды.
Сонан соң фарфор табақшасына салып үлгінің биіктігінің торттен біріне дейін
суды құйып 2 минут суға сіңіртіп табақшадан алып кептіріп таразыда өлшейді
де массасының ұлғайюын анықтайды ∆m:
∆m = mi- mқұр,
Мұндағы: mi– үлгінің суға қаныққандағы салмағы (г);
mқұр– үлгінің кептіргеннен кейінгі салмағы (г).
Және тағы сол үлгіні табақшаға салып суды үлгі биіктігінің жартысына
дейін құйып 2 минут суға сіңіріп, табақшадан алып кептіріп массасының
ұлғайюын анықтайды ∆m.. Дәл солай әр 2 минут төрттің үшіне дейін одан кейін
толық суға батырып суға сіңіртіп табақшадан алып кептіріп үлгінің ұлғайюын
анықтайды. Ең ақырында үлгінің суға қаныққан массасын өлшейді mi
3.1-сурет.
Үлгінің бірте бірте суға сіңдіру әдісінің наубайы:
а) суға 14 дейін енгізіп су сіңдіруі; б) дәл солай биіктігінен12дейінгі;
в) дәл солай 34 биіктігіне дейінгі;
г) дәл солай үлгінің толық суға салынып сіңірлуі.
Алынған мәліметтер бойынша суға сіңірілген массасын Wm , суға сіңірілген
көлемін Wо, (3.1.1) және (3.1.2) формулаларымен анықтаймыз.
Есептелген мәліметтердің қорытындылары бойынша үлгінің суыққа
төзімділігімен материалдың тиімді пайдалану орынын бағалауға болады.
Ол үшін (3.1.3) формуласымен кеуектің суға қаныққан коэффициентін
есептейміз де соның мәніне қарай үлгінің суыққа төзімділігін бағалаймыз.
Барлық есептердің қортындысы оқушының зертханалық журналының кестесіне
толтырылады ( мысалдың 1- ші кестесін қара) және 2-ші суретте
көрсетілгендей массаның ұлғайюы уақытқа қарай үлгінің суға қанығуына
байланысты кестесін салады.
Мысал:
Құрғақ үлгінің массасы mқұр: 12,5 г
Зерттелген нәтижелері
Кесте-3.1
Үлгігінің суға батыру
Көрсеткіштер, өлшемдіктері деңгейінің қатынасты биіктігі
14 12 34 1
Сіңіру уақыты t, мин 2 2 2 2
Үлгінің массасы mi , г 13,2 13,5 13,8 13,9
Массаның ұлғайюы ∆m = mi- mқұр, г 0,7 1,0 1,3 1,4
Суға сіңірілген массасы Wm, % - - - 11,2
Суға сіңірілген көлемі Wо, % - - - 21,5
Кеуектің суға қанығу коэф, Кн - - - 0,78
Формулалар: Wm = ·100; (3.1.1)
Wо = = ·100 =Wm ·100, (3.1.2)
мұндағы ρm–үлгінің орташа тығыздығы, гсм³;
ρH2O- судың тығыздығы =1 гсм³; Кн = ;
3.2 –сурет. Массаның ұлғайюы уақытқа қарай үлгінің суға қанығуына
байланысты кестесі.
Суыққа төзімділікпен суға қанығу коэф. арасындағы байланысқа қарай:
Суға қанығу коэффициенті Кн:
Суыққа төзімділік дегеніміз – суға қаныққан күйдегі тау жынысының көп
қайтара мұздату мен еріту процесі әсерінен қирамауы және беріктілігін
жоймау қабілеті.
Егер Кн ≤ 0,6 болғанда үлгі суыққа төзімді;
Егер 0,6 ≤ Кн ≤ 0,8 болғанда үлгінің суыққа төзімділігі күмән;
Егер Кн ≥ 0,8 болғанда үлгі суыққа төзімсіз деп саналады.
Шешімі: үлгінің суыққа төзімділігі суға қанығу коэффициентіне. Кн
қарағанда?
Мысал бойынша - үлгінің суыққа төзімділігі күмән деп саналады.
Қысу кезіндегі материалдың беріктік шегін және суға төзімділігін анықтау.
Әдістеме: Сығу күшін біртіндеп ұлғайтып үлгіні қирау шамасына жеткізу
Аспаптар: гидравликалық прес, су құйылған метал табақша, өлшегіш сызғыш.
Материал: куб түрінде дайындалған, өлшемдері 5х5х5, 7х7х7, 10х10х10 см
болатын үлгілер. Цилиндр түріндегіүлгі диаметрі 5 немесе 8 см, биктігі
диаметрдің өлшемінен екі еседен көп болмауы керек.
Беріктілік дегеніміз – материалдың сыртқы күштер әсерінен бұзылуға, қирауға
қарсы тұру қабілеті.
Жұмыс барысы: Гипс үлгі кубын нөмірлеп (нөмірді кубтың бұйіріне
таңбалайды), ауданын өлшеп кестеге толтырады (оқушының жеке зертханалық
журналына). Бір үлгіні құрғақ күйінде ал екіншісін суға 10 ... 15 минут
салып болғаннан кейін сынақтайды,
Үлгіні пресстің астыңғы плитасына салып үстіне жоғарғы пресс плитасын
беттестіріп, иін ричакпен үлгіні қысып қирау мезетін бақылайды. Қирау
мезеті қысымның күші манометр шкаласындағы көрсеткішімен жазылады, ол
үлгінің қирауына дейінгі күш манометрде көрсетіледі де тоқтайды. Үлгі
қирауға төтеп беруді қойған кезде престің жұмысын тоқтатып, қысымды
азайтады және нәтижелерін жазып, үлгінің қирау сипатын жазады.Үлгінің қирау
мезеті көзбен де байқалады.
Үлгінің сырт пішіні сынаққа дейінгі және сынақтан кейінгісі 3 - суретте
көрсетілген.
3.2-сурет. Үлгінің сырт пішіні: а) сынаққа дейінгі; б) сынақтан кейінгі.
Үлгінің қысу кезіндегі беріктік шегін келесі формула бойынша анықтайды
Rсығ = , (3.3)
мұндағы Р-қиратушы күш (кгсм2); Ғ-үлгі тілігінің ауданы (см2)
Сынық материалдың суға төзімділігі жұмсару коэффициентімен бағалану
келесі формуламен анықталады Кж = (3.4)
Егер Кж0,8 болса материал МЕСТ 30629-99 сәйкес суға төзімді деп
саналады.
Сыртқы құрылыс конструкциялары үшін жұмсару коэффициенті 0,8 ден төмен
болса қолданылмайды.
Барлық есептелген зерттеулер оқушының зертханалық журналына тұсіріледі
(мысал ұлгісі 2-ші кестеде көрсетілген).
Мысал:
Зерттеу нәтижелері
Кесте - 3.2
Үлгі
Көрсеткіштер, өлшемдіктері
құрғақ суға қаныққан
Өлшемдері, см: ұзындығы 5 5
ені
биіктігі
5 5
5 5
Көлденең қимасының ауданы F, см² 25 25
Қиратушы күш Рқир, кН 39 11
Шекті сығылу беріктілігі, Rсығ, кНсм²* 1,56 0,44
Дәл сол, МПа 15,6 4,4
Жұмсару коэффициенті, Кжұмсару 0,28
*1кНсм² = 10МПа = 100кгксм²
Шешімі: Сынақ бойынша зерттелген материал суға төзімсіз болып табылды.
Меншікті беріктілікті есептеу ( конструктивті сапа коэффициенті)
Тапсырма: 3 кестеде көрсетілген материалдардың меншікті беріктілігін
есептеу.
Жұмыс барысы: Меншікті беріктілік Rменш формуласымен есептеледі
Барлық есеп қортындылары жинақ кестесіне тұсіріледі.
(3 –ші кестені қара).
Мысал:
.Материалдардың Rменш мәндері
Кесте – 3.3
Материал p Rсығ,Rсоз, Rменш, МПа
МПа
МПа
сығылу созылу
Болат маркасы Ст5 7,85 - 490 - 62,4
Беріктілігі жоғары арматура7,85 - 1780 - 227
сымы Вр-II
Керамикалық кірпіш 1,6 15 - 9,4 -
Ауыр бетон 2,4 30 - 12,5 -
Емен 0,5 50 115 100 230
Парақты шыныпластика 1,5 - 200 - 133,3
Формулалар: Rменш = к.с.к. = ; = (3.5)
Конструктивті сығылу коэффициенті (к.с.к) кысу кезіндегі беріктік шегін
материалдың тығыздығына бөлу арқылы анықталады.
Кесте бойынша салыстырғанда меншікті беріктілігі жағынан тиімдісі ағаш
пен болат болып келеді.
Бақылау сұрақтары
1. Ылғал тартқыштық деген не?
2. Су сіңіруі және оны анықтау тәсілі.
3. Кеуекті деген не және ол қалай корсетіледі?
4. Кеуекті болудың және саңылау түрінің аязға төзімділікке әсер етуі.
№4 зертханалық жұмыс.
Табиғи тас материалдары
Тапсырма: Тау жыныстарын сыртқы пішіне қарап бағалау және петрографиялық
сипаттама беру.
Табиғи тас не тау жыныстары деп қандай да бір құрылысы мен құрамы бір,
жер қыртысында қалыптасатын өзіндік геологиялық денелер, бір немесе бірнеше
минералдың табиғи массасы.
Мақсаты: жыныс құрайтын минералдың түрін анықтау.
Әдістеме: минерал-эталондар жиынтығын, оқулық және минерал коллекциясын
пайдаланып қасиеттерін оқу.
Материалдар мен құрал - жабдықтар: жыныс құрайтын минералдардың түрі,
балға, болат ине, лупа, метал өлшеуіш сызғыш, тұз қышқылының 10% ерітіндісі
және басқа да минерал-эталондар жиынтығы.
Жұмыс барысы: зертханалық оқулар зүргізгенде ең алдымен нұсқаның сыртқы
белгілерін эталонмен (түсі, жалтырағы, құрылымы) және шамамен зерттелетін
минералдың атауын айту (4.1- сурет). Содан соң алдын-ала шешімдерді тексеру
үшін Моостың қаттылық шәкілі 4.1. кесте көмегімен минералдың қаттылығын
анықтайды және 4.2 кестенің бос бағаналын толтырады.
Кесте 4.1 - Минералдың қаттылық шәкілі (Моос шкаласы)
Эталон материалҚаттылығыӨңделетіндігі Балама қаттылығы бар
басқа минералдар
түрлері
Тальк 1 Тырнақпен жеңіл сызылады Графит
Гипс 2 Тырнақпен сызық қалдырады Хлорит, галит
Ақтас 3 Болат пышақпен жеңіл Биотит, алтын, күміс
(Кальцит) сызылады
Балқыма шпат 4 Азғантай қысыммен болат Доламит, сфалерит
(Флюорит) пышақпен сызылады
Апатит 5 Қатты басқанда болат Гематит, лазурит
пышақпен сызылады
Ортоклаз (дала 6 Аздап әйнек тырнайды, Опал, рутил
шпаты) болат пышақ сызық
қалдырмайды
Кварц 7 Әйнек жеңіл- желпі сызады,Гранат, турмалин
болат пышақ сызық
қалдырмайды
Топаз 8 Әйнек жеңіл-желпі сызады, Берил, шпинель
болат пышақ сызық
қалдырмайды
Корунд 9 Әйнек жеңіл- желпі сызады,-
болат пышақ сызық
қалдырмайды
Алмаз 10 Әйнекті кеседі , ең қатты -
минерал
1 - тальк
6 – дала шпаты
2 - гипс
7 - кварц
3 – ақтас
8 - топаз
4 - флюорит
9 – корунд
5 - апатит
10 - алмаз
4.1 - сурет. Моос шкаласының минералдары
Кесте 4.2 - Негізгі жыныстарды құрайтын минералдар
№ Минералдар Химиялық Тығыздығы Моос бойыншаТүсі Өзгеше
атауы формула гсм3 қаттылығы ерешеліктері
Кварц тобы
1 Кремнезем 2,65 7
2 Жылтыр тас 2,30 2
Алюминий силикаттарының тобы
3 Корунд 3,80 9
4 Диаспор 3,40 4
5 Дала
шпаттары:
а)ортоклаз 2,55 6
б)альбит 2,76 6
6 Слюдалар:
а)мускавит 2,30 2-3
б)биотит 2,30 2-3
в)вермику-лит 2,30 2-3
7 Каолинит 2,28-2,59 1
Темірлі-магнезиялы силикаттар тобы
8 Авгит 3,2-3,6 5,5-7,5
9 Мүйіз қоспа 3,1-3,5 5,5-7,5
10 Хризотил-асбе 3,2-3,6 5,5-7,5
ст
Карбонаттар тобы
11 Кальцит 2,7 3,0
12 Магнезит 2,5-2,9 3,5
13 Доломит 2,1-2,8 4
Сульфаттар тобы
14 Гипс 2,3 2,0
15 Ангидрид 2,9 3,0-3,5
Кесте 4.3 - Тау жыныстарының қасиеттерін оқып білу
Тау Қандай Түсі, Құрлымы Құрамына Орташа Сығуға Қолдану
№ жыныстарынытүрге жылтырағы кіретін тығыздығыберіктілісаласы
ң атауы жатады минералда гі
р
1 Гранит 2600-2700100-190
2 Гнейстер 2400-2800150-200
3 Құмдақтар 2000-280080-200
4 Диатомит 400-900
5 Әк тастар 1000-26000,4-100
6 Диабаз 2700-2900100-300
7 Каолин сазы 2100-2300
8 Трахит 2200-260060-70
9 Базальт 1900-3800300-500
10 Лабродорит 2600-2900100-250
11 Трепел 350-950
12 Пемза 400-600 2-3
13 Порфирлер 2400-2600130-180
14 Сазды тақта 2000-2400100-240
тастар
Бақылау сұрақтары
1. Жыныс түзгіш минералдар топтары: кварц, алюмосиликаттар, сульфатты,
карбонатты, темірмагнезиалды.
2. Тау жынысын жуйелеу: түзілуі, құрамы, қасиеттері, қолданылуы,
бұзылудан сақтау шаралары.
3. Материалдың қасиеттері: беріктігі, су сіңіру, аязға шыдамдылығы,
қажалуы, тығыздығы, т.б. қасиеттері.
Зертханалық жұмыс №5
Керамикалық кірпішті сынау
Минералдық шикізаттан, оны қалыпқа салып, өте жоғары температурада
күйдіру арқылы алынатын тас бұйымдар керамикалық зат деп аталады.
Керамика термині ежелгі Грецияда саздан бұйымдар жасау өнерін
бейнелеген Керамейс сөзінен шыққан. Керамикалар – барлық жасанды
тас бұйымдардың ішіндегі ең ежелгісі. Қарабайыр керамикалық
бұйымдардың қалдықтары тас ғасырына жататын қоныстар орнынан
табылуда. Құрылыс материалы ретіндегі керамикалық бұйымдардың жасы
5000 жылдардан асады. Керамикалық құрлыс материалдары өздерінің
құрылысына орай негізгі екі топқа бөлінеді: ұсақ тесікті және
тығыз.
1. Ұсақ тесікті зат 5% - тен астам ылғал тартады. Орташа
есеппен олардың ылғал тартуы салмақ бойынша 8–20%, көлем бойынша
14–36% құрайды. Қабырғалық, шатырлық және қаптама материалдар,
сондай–ақ дренажды материалдардың, құбырлардың қабырғалары, т.б. ұсақ
тесікті құрылымға ие.
2. Тығыз қасиетке ие керамикалық кірпіш - 5%-тен аз ылғал
тартады, ол көп жағдайда салмақ бойынша 1-4 %, көлем бойынша 2–8%-
тен аспайды. Еден плиталары, жол кірпіштері, канализация
қабырғалары, т.б. тығыз құрылымды келеді.
Өзінің арналғандығына орай керамикалық материалдар мен
заттардың түрлері көп:
- қабырғалық бұйымдар (кірпіш, іші бос жасанды тастар және
олардан жасалған панельдер);
- шатырлық заттар;
- бөлу элементтері;
- ішкі және сыртқы каптамалық материалдар (бет кірпіш, шағын
көлемді және басқа плиткалар, жиынтық панельдер,
архитектуралық–көлемдік бөлшектер, көзі бар плиталар және оларға
арналған сәндік бұйымдар – қалқанша, бұрыштама, белдеуше);
- жеңіл бетондарға арналған толтырғыштар (керамзит, аглопорит);
- жылу доғарғыш бұйымдар (ұялы керамика, диатомитті, перлитті
керамика және басқалар);
- санитарлық–техникалық бұйымдар (жуыну столдары, ванналар,
унитаздар);
- еден плиткалары, жол кірпіш, отқаққыштар;
- қышқылға төзімді бұйымдар (кірпіш, плиталар, құбырлар және
оған қажетті сәндік бөлшектер);
- жер асты жүйесіне қажетті бұйымдар (канализациялық және
дренаждық құбырлар);
- арнайы керамикалар.
Бұл келтірілген жүйелеу құрылыстағы керамикалық бұйымдар
мен материалдардың индустриялық құрылыс үшін олардың бәрі
бірдей маңызды болмаса да, кең таралғанын көрсетеді. Индустриялық
қолданыстағы материалдар мен бұйымдар өндіру ісі жедел дамуда (бетонға
арналған тесікті толтырғыштар, қас беттік керамика, жылу сақтағыш
бұйымдар).
Керамикалық заттар ішінде, қабырғалық материалдардың жалпы
көлеміндегі үлес салмағы 50 % - ке жететін қабырғалық керамикалық
бұйымдардың орны ерекше. Бұл үшін қажет шикізаттың бай қоры,
технологиясының салыстырмалы түрде алғанда қарапайымдылығы, ұзаққа
шыдайтындығы, керамикалық материалдарды құрылыс заттардың ішінде
алдыңғы орындардың біріне шығарады.
Жылу техникалық сапасы бойынша қабырғалық керамикалық кірпіштер
мен блоктарды үш топқа бөледі:
1. Тығыздығы 1400–1450 кгм³ - тан жоғары емес, жоғары жылу
сақтағыш қасиеті бар;
2. Тығыздығы 1450–1600 кгм³, орташа жылу сақтау қасиетті
бар;
3. Тығыздығы 1600 кгм³ - тан жоғары кәдімгі кірпіш, т.б.
Кірпішті негізінен үйдің қабырғасын тұрғызуға, жиналмалы
қабырғалық панельдер жасауға, пештер мен түтін құбырларын салуға,
т.б. пайдаланылады.
Жұмыс мазмұны
Жұмыс мақсаты кәдімгі кірпішті сынау тәсілдерін меңгеру, бұл
материалға қолда бар нормативтік құжаттарға орай қойылатын
талаптар мен қасиеттерді зерттеу болып табылады. Кірпіштің ылғал
тартқыштығын кемітіп, аязға төзімділігін арттыру әдістемесін жасау.
Ол төмендегідей анықтамаларды қажет етеді.
Кірпішті сырттай қарап, өлшеу (сызықтық өлшемінен ауытқуды,
шеті мен қырының қисаюына, бұрыштары мен қырларындағы жарылу, опырылу
және жұмырлануларды, жете күйдірмеу, аса күйдірулерді және де кірпіштің
аумақтық салмағы, кірпіштің ылғал тартуы, қысу мен майысқандағы
беріктік шегі, гидрофобизациялауды анықтау).
Бұл жұмыстарды орындау үшін студенттер 4–5 адамнан
бригадаларға (топтарға) бөлініп, оқытушының көрсетуі бойынша кірпіштің
жоғарыда аталған қасиеттерін анықтайды. Тәжірибе аяқталған соң
жұмыстың мәнін жинақтап, кірпішті қолда бар нормативтерге сай
келетіндігі жөнінде қорытынды жасайды және кірпіштің маркасын
анықтайды.
Кірпішті сырттай қарап өлшеу
Сырттай қарап өлшеу үшін студенттер құрылыс кірпішін
алып төмендегі анықтамаларды орындайды:
а) дәлдігі 1 мм–ге дейінгі масштабтық сызықпен кірпіштің
ұзындығын, енін, қалыңдығын өлшейді, қалыпты өлшемдерден ауытқушылықтарды
анықтайды. Мұнда қалыпты құрылыс кірпішті түзу қабырғалы, шеті
айқын және беті тегіс, 250x120x65 мм өлшеміндегі тікбұрышты
паралеллепипед түрінде болатындығын ескерген жөн. Ауытқулар
лабораториялық журналға жазылады;
ә) төсеніші (250x120мм) және қасығы (250x65мм) бойынша
жиектерінің қисаюын анықтайды: ол үшін кірпіштің тиісті жиегімен
сызғыш қыры арасындағы кеңістік 1мм-ге дейінгі дәлдікпен өлшенеді.
Кеңістік көлемін мм – мен көрсетеді;
б) қасықтық жиектерде ұзына бойына жарылған жер бар екенін,
яғни кірпіштің бар қалыңдығы арқылы өтетін жарылыс бар екенін
анықтайды және ол жарылымның кірпіш төсенішіндегі ең ұзын жерін
өлшейді. Ұзына бойына жарылым саны мен ең ұзын жері жазылады;
в) кірпіштің қыры мен бұрыштарындағы опырылған немесе
жұмырланған жерлері анықталып, барынша ұзындары өлшенеді. Опырымдардың
саны мен барынша ұзын жерлері жазылады;
г) кірпішті көтеріп ұстап тұрып балғамен ұру арқылы
күйдірілу дәрежесін анықтайды. Кірпіш жете күймеген жағдайда баяу
үн, ал дұрыс күйгенінен кейін ашық үн шығарады.
Кірпіштің аумақтық салмағын анықтау
Сырттай қарап өлшеп болған үш кірпіштің біреуін 1 г дәлдікке
дейін таразыға тартып, аумағын есептейді. Аумақтық салмағы мына
төмендегі формула бойынша есептеп шығарылады:
гсм³ немесе кгм³ ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz