Значение относительного удлинения, б, %, вычисляют по формуле
б=[(/1-/о)//о]1ОО,
где h— длина образца после разрыва, мм; to— расчетная (начальная) длина образца, мм.
Относительное удлинение вычисляют как среднее арифметическое из результатов всех определений.
Относительное сужение площади поперечного сечения образцов определяют после их разрыва. Для этого в месте разрыва (в шейке) измеряют диаметр в двух взаимно перпендикулярных направлениях и по среднему арифметическому двух наименьших значений диаметра вычисляют площадь поперечного сечения шейки (Рисунок 3.5.3).
Результаты испытаний стали на растяжение заносят в журнал для лабораторных работ и по полученным результатам определяют марку исследуемой стали.
Определение твердости стали. Твердостью стали называют способность сопротивляться внедрению в ее поверхность другого, более твердого тела определенной формы и размера. Испытания твердости стали выполняют различными методами (метод Бринелля, метод Роквелла, метод Виккерса и др.). Как правило, в учебной лаборатории используют метод Бринелля.
Твердость стали по методу Бринелля определяют путем вдавливания в предварительно отшлифованную поверхность испытываемого образца стального закаленного шарика под определенной нагрузкой. По диаметру полученного на образце отпечатка судят о твердости стали.
Для испытания твердости стали по методу Бринелля применяют стационарные приборы гидравлического типа. Шариковый твердомер (Рисунок 5.4) состоит из станины 1с подъемным винтом 2, на котором при помощи полушаровой опоры укреплены сменные столики 5 для испытываемых образцов. В головке прибора 5помещен шпиндель 4, в который вставляют сменные наконечники со стальными шариками различного диаметра. Шпиндель опирается на пружину 6. Нагрузку на шпиндель подают при помощи системы рычагов 7 и 8и шатуна 11, закрепленного на оси 9. На свободном конце рычага 8имеется подвеска 10для установки на ней грузов.
Электродвигатель, помещенный на станине сбоку, через эксцентрик приводит в движение шатун 11шатун опускается, постепенно освобождает рычаг 8, при этом груз плавно опускается, в связи с чем сила давления шпинделя 4на испытываемый образец равномерно нарастает. По истечении определенного промежутка времени шатун поднимается, подхватывает рычаг 8, возвращая его в начальное положение, и снимает нагрузку со шпинделя. В этот момент электродвигатель автоматически выключается, о чем подается сигнал звонком.
Перед испытанием стальной образец подготавливают следующим образом: па его поверхности напильником или наждачным кругом тщательно зачищают небольшую плоскость, чтобы края полученного отпечатка были видны достаточно отчетливо при измерении его диаметра. Образец во время испытания не должен прогибаться и смещаться, поэтому перед испытанием его плотно прижимают к шариковому наконечнику столиком, прилагая нагрузку 1 кН. После этого указательную стрелку измерительного прибора устанавливают на нулевое деление и приступают к испытанию.
Для испытания обычно применяют стальные закаленные шарики диаметром 10 мм, через которые передается нагрузка 30 кН, и выдерживают эту нагрузку 30 с.
Диаметр отпечатка, полученного на образце, измеряют при помощи измерительного микроскопа с точностью до 0,05 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях и за окончательный результат берут среднее арифметическое, причем значение диаметра должно находиться в пределах
0,2D<d<:0,6D,
где D— диаметр шарика, мм; d— диаметр отпечатка, мм.
Если это условие не выполнено, то испытание считают недействительным и повторяют его снова.
Твердость по Бринеллю выражают числом твердости НВ и вычисляют по формуле, МПа
НВ = 2р/[π D (D — D² — d2)],
где р — нагрузка на шарик, Н; D— диаметр шарика, мм; d— диаметр отпечатка, мм.
Рисунок 5.4 Схема шарикового твердомера ТШ
Для упрощения вычисления следует пользоваться готовыми расчетными таблицами.
Результаты испытаний заносят в журнал для лабораторных работ.
Определение ударной вязкости стали.
Ударной вязкостью стали называют вязкость, которая равна отношению работы, затраченной на излом образца, к рабочему сечению образца в месте надреза. Ударную вязкость определяют на маятниковом копре (Рисунок 5.4). Он состоит из станины 5 и маятника 3, закрепленного на оси 2, которая в свою очередь закреплена на массивном основании 6. В верхней части станины имеется шкала 4, градуировка которой дает возможность отсчитывать значение работы с точностью не менее 0,5 % максимальной энергии копра. В нижней части станины копра находится шаблон-кондуктор, при помощи которого образец 1 устанавливают надрезом в середине пролета.
Основные размеры образца, опор и ножа маятника указаны на Рисунок 5.4. Скорость ножа маятника в момент удара составляет 4—7 м/с, что соответствует подъему ударного ножа маятника на 0,8—2,5 м. Перед проведением испытания маятник проверяют на свободном полете.
Образцы для испытания, имеют форму бруска квадратного сечения с надрезом посередине. Испытываемый образец (Рисунок 5.5), укладывают плотно на опоры копра так, чтобы надрез был расположен симметрично опорам и противоположно наносимому удару.
Рисунок 5.5 Маятниковый копер а — схема устройства; б—схема движения маятника
По углу отклонения маятника после удара или по шкале определяют работу Ап ,Дж, затраченную на разрушение образца, по формуле
Ан = pl (cos β— cos α),
где р— вес маятника, H;l —длина маятника—расстояние от оси до центра тяжести, м; α и β —углы подъема маятника соответственно до и после излома образца, град.
Ударную вязкость анДж/м2, вычисляют по формуле ан= Ан/S, где S — площадь поперечного сечения образца в месте надреза до испытания, м.
Результаты испытаний заносятся в журнал для лабораторных работ.
Контрольные вопросы:
По каким механическим характеристикам определяют марку
строительной стали?
Приведите значение механических свойств стали марки Ст3сп и Ст5пс.
Кратко изложите методику испытания стального образца на растяжение.
При помощи какого прибора определяют твердость стали?
Что такое ударная вязкость стали и при помощи какого прибора ее
определяют?
Лабораторная работа №6
Определение марки гипсового вяжущего, определение тонкости помола, сроков схватывания
Цель: изучение свойств строительного гипса, методов испытания вяжущего - тонкости помола, нормальной густоты теста, сроков схватывания, марки по прочности.
- Министерство образования и науки Республики Казахстан
- Введение
- Глоссарий «Строительные материалы»
- 2 Краткий курс лекций
- 2.1 Введение. Классификация строительных материалов. Строение и основные свойства строительных материалов Введение
- Классификация строительных материалов Строительные материалы классифицируются по различным признакам.
- Требования предъявляемые к строительным материалам
- Физические свойства
- Гидрофизические свойства материалов
- Теплофизические свойства материалов
- Физические свойства технологического характера.
- Комплексные свойства материалов.
- Эстетические свойства.
- 2.2 Природные каменные материалы и сырье для производства строительных материалов из горных пород
- Изверженные породы. Глубинные породы применяемые в строительстве - гранит, сиенит, диорит, габбро.
- Осадочные породы. Осадочные породы - являются основанием и средой для различных сооружений и доступны в качестве строительного материала.
- 2.3 Материалы, получаемые термической обработкой минерального сырья.
- 2.3.1 Керамические изделия
- Подготовку сырья: – обогащение, дробление и выделение примесей;
- Классификация керамических изделий по назначению.
- Основы производства стекла.
- Способы формования стеклянных изделий
- Классификация стеклянных материалов.
- Защита металлов в условиях пожара. Незащищенные стальные конструкции используют при до t° - 600 °с. Для повышения предела огнестойкости металлических конструкций их покрывают:
- 3.4.1 Воздушные вяжущие вещества
- Гипсовые и гипсобетонные материалы и изделия
- Известь воздушная. Сырье и принципы производства
- 2.4.2 Гидравлические вяжущие вещества
- Принципы производства цемента
- Основные свойства материалов на основе цементов
- 2.5 Строительные материалы на основе неорганических вяжущих веществ
- 2.5.1 Бетоны. Тяжелые бетоны. Легкие бетоны
- Тяжелые бетоны
- Легкие бетоны
- 2.5.2 Силикатные материалы и изделия. Асбестоцементные изделия Силикатные материалы и изделия
- Асбестоцементные изделия
- 2.5.3 Строительные растворы и сухие строительные смеси
- Заполнители в качестве мелкого заполнителя для приготовления строительных растворов применяют следующие материалы:
- 2.6 Строительные материалы на основе органического сырья
- Сортамент лесных материалов.
- Свойства древесины.
- 2.6.2 Полимерные материалы
- Номенклатура материалов и изделий из полимеров.
- 2.7 Строительные материалы специального назначения
- 2.7.1 Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы.
- Гидроизоляционные материалы
- Герметизирующие материалы
- 2.7.2 Теплоизоляционные и акустические материалы
- 2.7.3 Отделочные материалы Классификация отделочных материалов.
- 2.8 Композитные материалы
- Преимущества композиционных материалов
- Понятие о кристаллических и амфорных телах. Понятие о твердости, износостойкости их размерность.
- Ход работы:
- 1.1 Определение плотности.
- 1.2 Определение плотности на образцах неправильной формы
- Плотность вычисляют по той же формуле
- Объем образца определяют из выражения
- 1.3 Определение плотности (насыпной) сыпучих материалов
- 1.4 Определение удельной массы
- 1.5 Определение весового и объемного водопоглощения
- 1.6 Определение пористости и пустотности материала
- 1.7 Определение морозостойкости строительных материалов
- 2.1 Изучение свойств породообразующих минералов
- 2.2 Основные определения и понятия
- 3.3 Определение марки кирпича
- Предел прочности при изгибе считают по формуле
- Значение относительного удлинения, б, %, вычисляют по формуле
- 6.I Определение тонкости помола гипса
- 6.3 Определение сроков схватывания гипсового теста
- 6.4 Определение предела прочности при изгибе и сжатии образцов из гипса
- 7. 1 Определение содержания в извести активных СаО и MgО
- 7.2 Определение содержания в извести непогасившихся зерен
- 7.3 Определение температуры и скорости гашения извести
- Результаты испытания записывают в таблицу
- Определение сроков схватывания цементного теста (гост 310.3-76)
- Определение равномерности изменения объема цемента (гост 310.3-76)
- 9.2 Определениезернового состава щебня (гравия)
- 9.3 Определение прочности щебня (гравия)
- 10.1 Материалы рекомендуемые для бетона
- Назначение марки цемента в зависимости от класса бетона
- 10.2 Подбор состава бетона по первому способу
- 10.3 Экспериментальная проверка и корректировка состава бетона
- 10.4 Производственный состав бетона и расчет материалов на замес бетономешалки
- 10.5 Подбор состава бетона с химическими добавками
- 10.5 Подбор состава бетона по второму способу выполняют в такой последовательности:
- 10.6 Выполняем расчет ориентировочного состава бетона
- Пустотность щебня, определенная по формуле , составляет
- 10.7 Вычисляем расход материалов в киллограммах на пробный замес бетона после корректировки содержания материалов
- Состав бетона можно выразить в виде соотношения:
- 11.1 Определение прочности бетона при сжатии
- 11.2 Определение прочности бетона на осевое растяжение
- 11.3 Определение прочности бетона на растяжение при изгибе
- 11.3 Определение морозостойкости бетона (гост 10060.0-95)
- 12.1 Изучение строения древесины. Работа с каталогами образцов древесины
- 3.12. 2 Определение физических свойств древесины
- В тангентальном направлении
- Объемную усушку Voвычисляют с точностью до 0,1 % по формуле
- 12.3 Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон
- - Для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности
- Предел прочности образцов пересчитывают на влажность 12 % по формуле
- 13.1 Определение гранулометрического состава
- 13.2 Исследование зависимости коэффициента вспучивания вермикулита от технологических факторов
- 13.3 Подбор оптимальной продолжительности вспучивания
- 14.1 Определение теплостойкости пластических масс по Мартенсу
- 14.2 Определение твердости пластических масс по Бринеллю
- 15.3 Определение маслоемкости.
- 15.4 Определение цвета
- 15.5 Определение вязкости
- 3.15.6 Определение скорости высыхания
- 2 Вопросы для подготовки к Рубежному контролю и экзаМену
- 2.1 Темы и вопросы для подготовки для рубежного контроля
- 2.2 Дополнительные вопросы для подготовки к экзамену