Sprawozdanie Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Lądowej
Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych
PRZEDMIOT: Materiały budowlane
TEMAT: Badania wybranych cech mechanicznych materiałów budowlanych
Zespół 2
1.
2.
3.
4.
Rok 2005/2006
Grupa 6/I
Semestr
I
Ocena:
Nr ćwiczenia
5
Prowadzący:
Mgr inż. Anna Chudan
Studia dzienne
Spis treści Przedmiot badania Przedmiotem badania jest oznaczenie wybranych cech mechanicznych materiałów budowlanych. W celu dopuszczenia materiału do celów budowlanych niezbędne jest sprawdzenie jego właściwości mechanicznych. Są one bardzo ważne, ponieważ charakteryzują materiał i na ich podstawie możemy ocenić czy spełnia on określone wymagania czy też nie.
Właściwości mechaniczne związane są z działaniem sił zewnętrznych na materiał, które wywołują w materiale powstawanie naprężeń. Wytrzymałością materiału nazywamy szereg cech, które przeciwstawiają się niszczącemu działaniu naprężeń wywołanych siłami zewnętrznymi, tj. obciążeniem, wpływem temperatury lub czynników atmosferycznych (wiatr, opady) itp. W zależności od sposobu oddziaływania siły zewnętrznej na konstrukcję, materiał z którego jest wykonana konstrukcja może znajdować się w warunkach powstawania naprężeń ściskających, rozciągających, zginających, ścinających oraz naprężeń od sił uderzających w materiał.
Badanie, którego dotyczy to sprawozdanie, miało na celu oznaczenie niektórych cech mechanicznych danych próbek: zaprawy cementowej, aluminium oraz drewna brzozowego. Są to materiały, które cechują się bardzo dużym zastosowaniem w budownictwie. W dalszej części sprawozdania badane cechy wyróżnione są poprzez podkreślenie.
Metody badania Badanie wytrzymałości na zginanie Wytrzymałość na zginanie (R g ) jest to stosunek momentu zginającego próbkę do wskaźnika wytrzymałości przekroju. Wytrzymałość na zginanie określa się w MPa i wylicza się ze wzoru:
gdzie: M - moment zginający, [N∙m]
W - wskaźnik wytrzymałości przekroju, [m 3 ] ( , ale Pa x 10 -6 = MPa)
Przy małych siłach łamiących badanie wykonuje się za pomocą aparatu Michaelisa. Do badania używa się próbek w kształcie beleczek. Przebieg obliczeń przedstawimy na podstawie poniższego schematu.
(…)
… Boehmego.
Ścieralność dynamiczną określa się dla kruszywa kamiennego w bębnie Dedala i bębnie kulowym Los Angeles.
Badanie sprężystości
Sprężystość jest to zdolność materiału do przyjmowania pierwotnej postaci po usunięciu siły zewnętrznej, pod wpływem której próbka materiału zmieniła swój kształt. Właściwości sprężyste materiału określa się współczynnikiem sprężystości E obliczanym ze wzoru:
- naprężenie powstające przy rozciąganiu (lub ściskaniu) siłą P [N] próbki o przekroju F [mm2], gdzie ,
ε - odkształcenie sprężyste, gdzie .
Badanie kruchości
Kruchość (k) jest to stosunek wytrzymałości na rozciąganie (Rr) do wytrzymałości na ściskanie (Rc). Materiał określa się jako kruchy, gdy k jest mniejsze od 0,125, czyli jeżeli Rc jest 8 razy większe od Rr.
Wyniki badań
Lp.
Oznaczenie
Rodzaj materiału
Urządzenie…
… U, [J/m2]
Drewno (brzoza)
Młot Charpiego
A = 0,5 kg∙m
a = 0,0236 m
b = 0,0074 m
U = 28086,35
Wnioski
Siły statyczne niszczące próbkę podczas badania wytrzymałości na ściskanie różnią się aż o 4 N. Z tego wynika, że badany materiał jest niejednorodny.
Znając twardość badanego aluminium oraz wiedząc, że współczynnik α wynosi 0,30, możemy obliczyć wytrzymałość na rozciąganie [Mpa].
2
…
… obciążająca [N],
D - średnica wgłębnika kulkowego [mm],
d - średnica odcisku [mm].
Badanie wytrzymałości na rozciąganie
Wytrzymałość na rozciąganie (Rr) jest to największe naprężenie, jakie przenosi próbka badanego materiału podczas rozciągania. Określa się ją w MPa i oblicza ze wzoru:
gdzie: Pr - siła niszcząca próbkę [N],
F - pole powierzchni rozciąganej [mm2].
Przykład próbki przeznaczonej do badania wytrzymałości na rozciąganie.
Do tego badania stosuje się próbki wydłużone z przewężeniem (kształt ósemki; długie, cienkie beleczki). Wytrzymałość materiału na rozciąganie możemy obliczyć znając jego twardość, stosując wzór:
Rr = α∙HB
gdzie: współczynnik α ∈ (0,26 - 0,31),
HB - twardość wyznaczona metodą Brinella.
Badanie ścieralności
Ścieralność jest to podatność materiału na ścieranie. Ścieralność…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)