Марки керамического кирпича

Лабораторная работа № 10

Испытание керамических материалов

Керамическими называются искусственные каменные материалы, получаемые из глиняных масс путем формирования, сушки и последующего обжига. После обжига керамические материалы приобретают значительную прочность, водостойкость, морозостойкость и ряд других ценных свойств. Среди керамических материалов наибольшее распространение имеют керамический обыкновенный, пустотелые керамические камни, облицовочные плитки, керамическая черепица и керамзит.

Для оценки качества керамических материалов в лаборатории проверяют следующие основные их характеристики: внешний вид, форму и размеры, степень обжига, предел прочности при сжатии и изгибе, водопоглощение, морозостойкость.

В учебной лаборатории обычно студентов знакомят с испытанием полнотелого керамического кирпича, так как его чаще других керамических материалов приходится испытывать лабораториям строительных организаций.

Керамический кирпич в основном применяют для кладки стен зданий, поэтому к нему как к стеновому материалу предъявляют требования по прочности и теплопроводности. Желательно, чтобы он обладал наибольшей прочностью при возможно меньшей теплопроводности, что позволяет уменьшить толщину и массу стены и снизить стоимость конструкции. Теплопроводность кирпича в значительной степени зависит от его водопоглощения. Чем выше водопоглощение, тем больше пористость и соответственно меньше теплопроводность.

Для выполнения лабораторной работы по этой теме подгруппу студентов делят на бригады по два-три человека так, чтобы общее количество испытаний кирпичей равно пяти. Каждая бригада выполняет испытания одного образца-кирпича. Результаты испытаний, полученные каждой бригадой, заносят затем в общую таблицу журнала для лабораторных работ, на основании которых делаются выводы о качестве кирпича.

 

Определение качества кирпича по внешнему осмотру и обмеру

Внешним осмотром устанавливают наличие недообжига в контролируемом кирпиче, для чего сравнивают отобраны образцы с эталоном (нормально обожженным кирпичом). Более светлый вид кирпича, чем у эталонного («Красный» кирпич), и глухой звук при ударе по кирпичу молотком указывают на наличие недообжига. Пережженный кирпич характеризуется вспучиванием, имеет бурый цвет и, как правило, искажен.

Недожженный кирпич является браком.

После внешнего осмотра кирпич измеряют по длине, ширине и толщине, а также определяют искривление поверхностей ребер и длину трещин. Линейные размеры кирпича и размеры трещин проверяют металлической линейкой с точностью до 1 мм.

Кирпич одинарный должен иметь такие размеры, мм: длину 250, ширину 120, толщину 65; кирпич модульный - длину 250, ширину 120 и толщину 88мм. Допустимые отклонения от этих размеров для кирпича не должны превышать по длине ± 5мм, по ширине ± 4мм, по толщине ± 3 мм.

Кирпич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и углами, четкими гранями и ровными лицевыми поверхностями. Искривление поверхностей и ребер, или притупленность ребер и углов устанавливают с помощью металлического уголка и линейки с точностью до 1 мм. В лаборатории кирпич укладывают на ровный стол, где проверяются поверхности. Максимальное значение зазора между ребром линейки и проверенной поверхностью изделия измеряют специально изготовленными для этой цели калибрами. Результат измерений записывают в журнал для лабораторных работ и сравнивают с данными ГОСТ 530-80.

По форме и внешнему виду кирпича стандартом допускаются следующие отклонения:

искривление граней и ребер кирпича - по постели не более 3 мм и по ложку не более 4 мм;

сквозные трещины на ложковых гранях (т.е. на сторонах размером 250х65 и 250х88 мм) на всю толщину кирпича протяженностью по ширине кирпича до 30 мм включительно – не более одной (кирпич, имеет сквозную трещину длиной более 30 мм, относится к браку).

отбитости или притупление ребер и углов размером по длине ребра не более 15 мм – не более двух.

Известковые примеси (дутики), вызывающие разрушение кирпича, не допускаются.

 

Определение марки кирпича

Марку кирпича определяют по пределу прочности при сжатии и изгибе подготовленных и испытанных на гидравлическом прессе образцов.

Предел прочности при сжатии определяют следующим образом. Отобранные для испытания кирпича (5 шт. от средней пробы) распиливают дисковой пилой на станке по ширине на две равные части. Обе половинки постелями накладывают одна на другую так, чтобы поверхности распила были направлены в противоположные стороны, и склеивают цементным тестом из портландцемента марки не выше М 400, при этом толщина слоя цементного теста между половинками не должна превышать 5 мм.

Изготовленный таким образом образец должен быть близок по форме к кубу. Необходимо, чтобы плоскости образца были взаимно параллельны и перпендикулярны боковым граням, что проверяют угольником. Образцы до испытания следует выдерживать в лаборатории во влажных условиях в течение 3-4 суток для схватывания цементного теста, после чего их испытывают на сжатие.

Перед испытанием на сжатие проверяют угольником параллельность поверхностей, покрытых затвердевшим цементным тестом, и измеряют с точностью до 1 см² площадь поперечного сечения образца, равной произведению результатов двух взаимно перпендикулярных измерений по плоскости склеивания половинок кирпича.

При определении предела прочности при сжатии образец устанавливают на нижнюю опору гидравлического пресса так, чтобы геометрически его центр совпадал с центром опоры. Затем верхнюю опору опускают на образец и насосом пресса равномерно передают давление на образец, доводя его до разрушения. Значение разрушающего усилия фиксируют по показаниям контрольной стрелки пресса.

Предел прочности при сжатии Rсж, МПа:

R_сж = F / S

где F – разрушающая нагрузка, Н;

S – площадь поперечного сечения образца, мм².

Среднее значение предела прочности при сжатии вычисляют как среднее арифметическое результатов испытания пяти образцов. Кроме того, записывают минимальный результат испытаний.

Предел прочности при изгибе определяют путем испытания на гидравлическом прессе целого кирпича, положенного плашмя на две опоры, расположенные на расстоянии 200 мм друг от друга.

Для более плотного и правильного прилегания образца к опорам на кирпиче по уровню накладывают из цементного теста три полоски шириной 20-30 мм: две полоски – в местах опирания на нижние опоры, одну – под опору, передающую нагрузку. Если в кирпиче имеются трещины, то полоски располагают так, чтобы самые значительные трещины при испытании оказались на нижней поверхности образца.

Подготовленные образцы выдерживают в лаборатории в течение 3-4 суток для затвердевания цементного теста. Перед испытанием измеряют размеры поперечного сечения кирпича по середине пролета (между опорами) с точностью до 1 мм. Испытания кирпича проводят на гидравлическом прессе.

Предел прочности при изгибе Rизг, МПа, определяют по формуле:

где F – разрушающая нагрузка, Н; l – расстояние между опорами, мм;

b и h - ширина и высота (толщина) кирпича, мм.

За окончательный результат принимают среднее значение из пяти значений. Кроме того, записывают минимальный результат испытаний. Полученные пятью бригадами студентов результаты испытаний кирпича заносят в таблицу журнала лабораторных работ, после чего, сравнивая полученные результаты с данными, приведенными в табл. 4, определяют марку кирпича.

Таблица 4

Марки керамического кирпича

Способ формовки	Марка	Предел прочности, МПа, не менее
при сжатии	при изгибе
средний для пяти образцов	Наименьший	средний для пяти образцов	Наименьший
Пластическое				4,4	2,2
			3,9
		17,5	3,4	1,7
	17,5		3,1	1,5
		12,5	2,8	1,4
	12,5		2,5	1,2
		7,5	2,2	1,1
	7,5		1,8	0,9
Полусухое				3,4	1,7
			2,9	1,5
		17,5	2,5	1,3
	17,5		2,3	1,1
		12,5	2,1
	12,5		1,9	0,9
		7,5	1,6	0,8
	7,5		1,4	0,7

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: