1clean-house.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Водопоглощение для керамического кирпича

4 Расчет пористости керамических материалов

Пористостью материала называют степень заполнения его объема пустотами, и определяется по предварительно найденным значениям средней и истинной плотности. Пористость различных материалов колеблется в значительных пределах и составляет для:

— кирпича 6 … 14%;

— тяжелого бетона 5 … 10%;

— газобетона 55-… 85%;

— стекла и металла 0%.

Большое влияние на свойства материалов оказывает не только величина пористости, но и размер, и характер пор: мелкие (до 0,1 мм) или крупные (от 0,1 до 0,2 мм), замкнутые или сообщающиеся.

Плотность и пористость в значительной степени определяют такие свойства материалов, как, водопоглощение, водопроницаемость, морозостойкость, прочность, теплопроводность и др.

Ход выполнения работы

1) Вычислить по формуле значение пористости образца материала по ранее установленным значениям: ρСР и ρ ИСТ.

Результат занести в строку 4 итоговой таблицы 3.

Вывод. В результате выполнения лабораторной работы определена пористость материала, которая составляет П = . % и соответствует пористости стандартного кирпича (6 … 14%).

5 Определение водопоглощения керамических материалов

Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать воду в порах.

Вода заполняет поры и капилляры в материале, но часть из них все же оказывается недоступной для воды, а в порах, заполняемых водой, частично остается воздух. Водопоглощение различных материалов колеблется в широких пределах: керамического кирпича — 8. 20%, гранита — 0,5. 0,8% и т.д. При водопоглощении меньше 4% раствор не попадет в поры кирпичей и сцепления кирпичей с фундаментом и между собой будет слабым (слабая адгезия).

Ход выполнения работы

1) Взвесить высушенный образец глиняного кирпича.

m= . г

2) Образец уложить в сосуд с водой температурой 15. 20°С так, чтобы уровень воды в нем был выше поверхности образца на 2. 10 см. Выдержать в воде 2 ч.

3) Извлечь образец из воды, обтереть влажной тканью и немедленно взвесить. Массу воды, вытекшей из образца, включить в массу образца.

m1 = . г

4) Вычислить водопоглощение по массе по формуле:

W = .

,

где W водопоглощение материала в %;

m – масса сухого образца в г;

m1 – масса насыщенного водой образца в г.

Результат занести в строку 5 итоговой таблицы 5.3.

Вывод. В результате выполнения лабораторной работы определено водопоглощение образца керамического кирпича (W= . %), которое совпадает со стандартным значением (8 . 20 %).

6 Определение марки кирпича и коэффициента размягчения

Марка кирпича определяется по пределу прочности при сжатии. В зависимости от предела прочности кирпич делят на марки: 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300 (например, кирпич с пределом прочности на сжатие Gсж= 140 кг/см 2 относится к марке 150).

Для определения предела прочности при сжатии сухой образец установить на нижнюю опору гидравлического пресса так, чтобы геометрически его центр совпадал с центром опоры. Включить пресс. Довести образец до разрушения и зафиксировать разрушающее давление. Определить предел прочности на сжатие для влажного образца по формуле:

, (5.3)

где Pразрушающая нагрузка в кгс;

S площадь поверхности разрушаемого образца в см 2 ;

σ сжпредел прочности на сжатие в МПа.

Ход выполнения работы

1) Установить сухой образец на стол гидравлического пресса, включить пресс. Разрушить образец. Усилие разрушения образца по прибору в Н, перевести в кгс (1 Н = 0,1 кгс)

Читать еще:  Колодец канализационный сложить кирпич

P= . кгс

2) Вычислить площадь сечения образца, см 2 .

S= . см 2

3) Вычислить предел прочности сухого образца на сжатие, кг/см 2 .

Gсж сух= . кг/см 2

4) Определить марку сухого кирпича по таблице 5.2.

Определение водопоглощения материалов

Цель работы: определение водопоглощения керамического кирпича. Оценка правильности полученных результатов.

I.Теоретическая часть.

Водопоглощение – свойство материала поглощать и удерживать воду при непосредственном контакте с ней. Водопоглощение может быть массовым и объемным:

Массовое водопоглощение – это отношение массы поглощенной материалом воды при стандартных условиях к массе сухого материала в %:

Объемное водопоглощение – это отношение объема поглощенной материалом воды при стандартных условиях к объему материала в сухом состоянии в %:

,

где Bm – массовое водопоглощение, %;

Bv – объемное водопоглощение, %;

mн — масса материала, насыщенного водой при стандартных условиях, г;

m – масса воздушно-сухого материала, г;

V – объем воздушно-сухого материала, см 3 ;

— объем поглощенной воды.

Соотношение между массовым и объемным водопоглощением:

; Bv=dBm

II. Материалы и оборудование:

— торговые весы с разновесами;

— штангенциркуль и линейка;

III. Методика выполнения работы:

— высушить кирпичи (3 шт) до постоянной массы при температуре 105-110 0 С (разность результатов 2-х последовательных взвешиваний не более 0,2%). Взвешивание произвести после полного остывания кирпичей – m, г;

— измерить геометрические размеры кирпичей с точностью до 0,1 см;

— произвести насыщение кирпичей водой при температуре воды 15-20 0 С в течение 48 часов при уровне воды на 2-10 см выше верха кирпичей;

— обтерев кирпичи влажной тканью, немедленно взвесить их – mн, г.

Взвешивать с точностью до 1 г.

IV. Лабораторный журнал:

№ п/пМасса кирпича, гГеометрические размеры, смОбъем кирпича, см 3 V=lbhВодопоглощение
сухого mнасыщ водой mндлина l, смширина b, смвысота h, сммассовое Bmобъемное Bv
ПоказателиВодопоглощение, %
массовоеобъемное
Опыт
Стандартные значения

Полученные результаты водопоглощения по массе ( ) и объему ( ) керамического кирпича лежат в пределах стандартных значений (требования ГОСТ приведены в приложении 1).

Спекаемость глинистых опок при производстве керамического кирпича

В.Д. Котляр, А.В. Устинов

В статье приведены результаты исследования спекаемости глинистых опок. Показано, что керамический черепок на основе опок, обладает низкой средней плотностью, повышенной огневой усадкой, пористостью и водопоглощением. Повышение температуры обжига в значительной мере обуславливает повышение усадки и снижение водопоглощения., в меньшей мере повышение плотности. Данные приведённые в статье могут быть полезны технологам кирпичных заводов, сотрудникам испытательных лабораторий и проектных организаций, геологам, изучающих нерудное сырьё, а также студентам и аспирантам, специализирующихся по данному направлению.

Ключевые слова: Опока, спекаемость, средняя плотность, водопоглощение, температура, сырьё

Ранее проведённые нами исследования доказали высокую перспективность использования опоковидного сырья для производства эффективной стеновой керамики. При этом установлено, что глинистые и среднеглинистые разновидности опок могут служить сырьём при производстве изделий по пластическому способу формования [1–3]. Важнейшей характеристикой при исследованиях керамических свойств опок является спекаемость, которая зависит как от вещественного состава исходного сырья, так и от степени измельчения. Существуют различные способы характеристики степени спекания, но все они основываются на изменении при спекании пористости и плотности материала. Определение спекаемости для керамического сырья приводят согласно ГОСТ 21216.9–93 «Сырьё глинистое. Метод определения спекаемости глин» [4]. Метод основан на определении усадки, водопоглощения и кажущейся плотности образцов, обожжённых при определённых температурах. Легкоплавкое сырьё обжигают, как правило, в интервале температур 900–1100 0С. Однако в каждом конкретном случае данный интервал в зависимости от свойств сырья корректируют. Огневая усадка представляет собой сокращение размеров абсолютно сухого образца при его обжиге. Сближение частиц обжигаемого материала происходит во время обжига при появлении жидкой фазы. Нерасплавившиеся частицы массы при этом смачиваются и сближаются под воздействием сил поверхностного натяжения. Огневая усадка у глинистого сырья колеблется от 2 до 8 %. Классификацию проводят по ГОСТ 9169 – 75 «Сырьё глинистое для керамической промышленности. Классификация». Согласно данному нормативному документу, спекающимся является сырьё, способное давать черепок с водопоглощением менее 5 % без признаков пережога.

Читать еще:  Расчет откосов траншеи для трубопровода

В таблице 1 приведены результаты определения спекаемости для некоторых из исследованных месторождений глинистых и среднеглинистых опок. Усреднённый зерновой состав измельчённых проб опок характеризовался фракциями от 0 до 2,5 мм (табл. 2). Исследования показали, что опоки и опоковидные породы являются неспекающимся керамическим сырьём – не дают черепок с водопоглощением менее 5 % без признаков пережога. Интервал обжига 900–1100 0С был определён в связи с особенностями сырья и с тем, что именно при этих температурах достигаются необходимые для стеновой керамики свойства и подавляющее большинство заводов работают именно в этом интервале температур. Анализируя полученные результаты, можно наблюдать некоторые закономерности, характерные для опок. Во-первых, средняя плотность керамического черепка на основе глинистых опок меньше в сравнении с глинистым сырьём и колеблется в довольно значительных пределах: от 1400 до 1620 кг/м 3 . Широкий интервал плотности обусловлен, прежде всего, разнообразием состава и свойств опок. Если учесть, что средняя плотность черепка стеновой керамики на основе глин составляет 1800–2000 кг/м 3 , то черепок на основе опок на 15–30 % менее плотный. Соответственно, он обладает и меньшей теплопроводностью – от 0,35 до 0,5 Вт/м ∙ 0С. Положительным является и то, что на обжиг менее плотного материала требуется меньше расхода топлива. Известно, что при уменьшении плотности кирпича на 10 %, расход топлива уменьшается на 6–8 %. Температура обжига оказывает существенное влияние на плотность черепка. С увеличением температуры обжига в интервале 900–1100 0С средняя плотность возрастает на 9–12 %. При этом наблюдается почти прямая зависимость: выше температура – выше плотность. Керамический черепок на основе опок и опоковидных пород обладает повышенным водопоглощением. В зависимости от вещественного состава и температуры обжига водопоглощение изменяется от 10–15 и до 30–35 %. В среднем же составляет 20–30 %. Соответственно керамический черепок на основе опок и опоковидных пород обладает повышенной открытой пористостью. Для стеновых материалов это является положительным моментом, так как повышенная пористость предопределяет повышенную паро- газопроницаемость, что делает жилые здания комфортными и экологичными для проживания. Повышенное водопоглощение не может служить прямым критерием невысокой морозостойкости. Не установлено чёткой и прямой зависимости между водопоглощением и морозостойкостью.

Таблица 1 – Результаты определения спекаемости

Название месторождения и литолого-технологический вид

Водопоглощение Керамических Изделий

Керамическими изделиями называют искусственные каменные материалы, полученные из минерального глинистого сырья путем его добычи, тонкого измельчения, формования изделий с последующей их сушкой и обжигом. Сушка изделий обеспечивает первоначальную прочность, достаточную для сохранения формы, целостности при транспортировке в печь обжига, а также снижает усадочные деформации, возникающие в процессе спекания.

Читать еще:  Кирпич м100 полнотелый водопоглощение

Обжиг проводят при температуре 900-1100°С для придания высокой водостойкости и прочности керамическим материалам.

В зависимости от свойств используемой глины и назначения материалов и изделий их формуют методом полусухого прессования, пластичного формования и литья (шликерный). Влажность массы при этом составляет 8-12; 20-25; до 60% соответственно.

Технологию гиперпрессования при производстве керамического кирпича применяют, используя тощие малопластичные глины для получения изделий точного размера с ровной поверхностью (кирпич и камни облицовочные), а также изделий, обладающих высокой прочностью и плотностью (плитка половая).

Второй метод (при наличии пластичных жирных глин) используют для изготовления кирпича и камня обыкновенного, труб, черепицы, плитки фасадной.

Шликерный способ производства предусматривает заливку высокоподвижной глинистой массы в специальные высокопористые гипсовые формы сложной конфигурации (ванны, раковины и т.д.) или заполнение ею специальных форм-матриц (тонкие коврово-мозаичные плитки).

По назначению керамические материалы подразделяют на:

  • стеновые — камни пустотелые, кирпич пустотелый и полнотелый;
  • кровельные — черепица;
  • облицовочные — кирпич и камни лицевые, плитки;
  • трубы канализационные и дренажные;
  • теплоизоляционные материалы — кирпичи, сегменты, скорлупы, оболочки, гравий керамзитовый, щебень аглопоритовый;
  • кислотостойкие — плитки, кирпичи;
  • огнеупорные — кирпичи.

С целью ознакомления студентов с керамическими материалами различных свойств и применения в лабораторной работе предусмотрено изучение кирпича керамического, плитки для пола, гравия керамзитового. Последний материал вследствие вспучивания обладает высокой замкнутой пористостью, поэтому наиболее эффективная область его применения — засыпная теплоизоляция стен, полов и перекрытий, а также легкий заполнитель для бетонов.

Критерии, по которым оценивают показатели качества керамического кирпича, зависят от условий эксплуатации изделий. Так, кирпич должен быть прочным по отношению к сжимающим и изгибающим нагрузкам, а при кладке наружных стен обладать низкой теплопроводностью и определенной морозостойкостью. Для облицовочных половых плиток важны декоративность, высокая износостойкость, низкое водопоглощение. Керамзитовый гравий должен быть определенной плотности, теплопроводности и прочности.

Определение водопоглощения керамических материалов

Водопоглощение керамической плитки определяют насыщением образцов водой кипячением. Высушенные образцы помещают в емкость для кипячения на сетчатую подставку, заливают водой выше уровня плитки на 50 мм и кипятят в течение 1 часа. Оставляют плитки в воде для охлаждения на 4 часа. Водопоглощение керамических изделий по массе WМ, %, вычисляют по формуле

m2 — масса насыщенного водой образца, г; m1 — масса высушенного образца, г.

Водопоглощение керамических материалов сравнивают с показателями приведенными ниже.

Ускоренная методика определения водопоглощения керамического кирпича

Ускоренный способ определения водопоглощения состоит в том, что на поверхность керамического кирпича капают воду или чернила. Водопоглощение оценивают по быстроте впитывания капли. При водопоглощении керамики до 3% капля практически не впитывается, при 5-8% — впитывается частично, более 10% — капля впитывается быстро.

Далее приведено допустимое водопоглощение по массе (WМ) некоторых керамических материалов:

  • кирпич глиняный полнотелый рядовой лицевой — не менее 8%;
  • кирпич глиняный пустотелый рядовой лицевой — не менее 6%;
  • керамзитовый гравий насыпной плотностью до 400 — не более 25%;
  • керамзитовый гравий насыпной плотностью 450-800 — не более 20%;
  • неглазурованная плитка для полов — не более 3,5%;
  • глазурованная плитка для полов — не более 1,5%.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector