Методы и аппаратура для определения физико-механических свойств кирпича
Качество глиняного кирпича и других керамических изделий определяют путем внешнего осмотра, обмера, определения объемного веса, водопоглощения, морозостойкости, механической прочности и других показателей, устанавливаемых ГОСТ и техническими условиями.
Внешний осмотр
Внешний осмотр полученных изделий позволяет установить качество обжига (недожог, пережог), наличие трещин и искривлений, наличие посторонних и крупных включений и пр. Недожженные изделия отличаются низкой механической прочностью, повышенным водопоглощением, неустойчивы против влияния мороза и воды, легко разрушаются от механического и атмосферного воздействия.
Пережженные изделия, как правило, имеют искривленные поверхности и грани, оплавленные места и иногда вспученность.
Наличие трещин на поверхности полуторного кирпича сверх допустимых стандартом понижает физико-механические свойства изделия, посторонние и крупные включения, искривления ухудшают товарный вид изделия, снижают механическую прочность, а присутствие включений известняка приводит к разрушению обожженных изделий. Разрушение происходит за счет увеличения в объеме образовавшегося из СаСОз окиси кальция СаО и превращающегося в Са(ОН)2 при поглощении из воздуха паров воды.
Недожог или пережог устанавливают, сравнивая изготовленный кирпич с эталонами нормального обожженного кирпича, а также другими специальными методами.
Обмер кирпича
Размеры кирпича и керамических камней, а также величину отбитых углов, щербин на ребрах и искривления устанавливают при помощи измерительных инструментов: металлической линейки, штангенциркуля и угольника. Измерения производят с точностью до 1 мм. Искривления поверхностей и ребер определяют, прикладывая ребра линейки или угольника и замеряя максимальные прогибы и выпуклости с точностью до 1 мм.
Отбитые углы или ребра выявляют, определяя разность между необходимыми размерами кирпича и целой частью каждого ребра, составляющего угол.
Определение объемного веса
Определение объемного веса кирпича и керамических камней сводится к нахождению объема и веса. Объем вычисляют путем измерения стальной линейкой габаритных размеров с точностью до 1 мм. Вес определяют, взвешивая на технических весах образец, предварительно высушенный до постоянного веса с точностью до 1 г.
Объемный вес у0 пустотелого, пористо-пустотелого кирпича и керамических камней определяют по объему «брутто», т. е. без вычета пор и пустот, So, где go — вес образца, высушенного до постоянного веса, в кг\ Уобщ — объем образца в м3.
Определение водопоглощения
Для определения водопоглощения кирпич или камни высушивают до постоянного веса в сушильном шкафу при температуре
Высушенные образцы взвешивают на технических весах с точностью до 1 г и полученный вес записывают в журнал.
Затем эти же образцы укладывают в сосуд с водой, температура которой 20±5°. Образцы располагают в один ряд на подкладки так, чтобы уровень воды в сосуде был выше верха образцов не менее чем на 2 см. В таком положении образцы выдерживают в течение 48 ч. После этого их вынимают из сосуда, немедленно обтирают влажной мягкой тканью и каждый образец взвешивают. Вес воды, вытекшей из пор образца на чашку весов, должен включаться в вес насыщенного водой образца. Водопоглощение кирпича вычисляют как среднее арифметическое результатов определения водопоглощения трех образцов.
Определение морозостойкости
Морозостойкость кирпича и других стеновых материалов определяют в насыщенном водой состоянии при температуре не менее —15°.
Образцы замораживают в морозильной камере не менее 5 ч при установившейся температуре —15°. После пятичасового или более пребывания образцов в морозильной камере их оттаивают в воде комнатной температуры (15±5°).
Продолжительность одного оттаивания образцов должна составлять не менее 4 ч.
Изделие считается выдержавшим испытание на морозостойкость, если после установленного стандартом количества циклов попеременного замораживания и оттаивания ни на одном из пяти образцов не будет обнаружено видимых повреждений (отколов, отслаиваний, шелушений, трещин и пр.).
Морозостойкость определяют на холодильных установках с морозильными камерами для размещения образцов.
Определение предела прочности при сжатии
Для определения предела прочности при сжатии кирпич распиливают дисковой пилой или ножовкой на две равные половинки. Обе половинки накладывают постелями одна на другую поверхностями распила в противоположные стороны и соединяют цементным тестом. Верхнюю и нижнюю поверхности образцов, соприкасающиеся при испытании с плитами пресса, выравнивают тем же цементным тестом.
Толщину шва между кирпичами делают не более 5 мм, а толщину выравнивающего слоя на верхней и нижней поверхностях образца — не более 3 мм. Выровненные цементным тестом поверхности должны быть параллельными.
Для образования шва в образцах и выравнивания поверхностей применяют портландцемент марки 300. К цементному тесту можно добавлять кварцевый песок крупностью не свыше 0,63 мм в количестве не более 0,2% от объема цемента.
Подготовленные образцы выдерживают перед испытанием в течение
Перед испытанием образцов необходимо проверить угольником параллельность поверхностей из цементного теста и замерить площадь образца, по которой будет рассчитываться предел прочности при сжатии.
При ускоренных испытаниях в портландцемент добавляют 2% хлористого кальция от веса цемента.-В этом случае образцы перед испытанием на сжатие выдерживают в сушильном шкафу при температуре
Образцы испытывают на прочность на гидравлическом прессе, степень точности показаний которого не должна быть ниже ±2%.
Одну из плит гидравлического пресса делают со сферическим опиранием, которое дает возможность поворачивать ее. Размеры плит пресса должны быть не меньше, чем размеры граней образцов, на которые прикладывается давление от плит пресса. При плит между образцами и плитами пресса укладывают стальные прокладные плиты со шлифованными поверхностями. При испытании образец устанавливают в центре плиты и прижимают верхней плитой, которая должна плотно прилегать по всей верхней грани образца.
Нагрузку на образец следует прикладывать плавно без сотрясений и толчков со скоростью
Предел прочности при сжатии пустотелого кирпича определяют тем же способом, что и обыкновенного полнотелого кирпича, но раздавливанию подвергают образцы двух целых кирпичей, уложенных постелями один на другой и соединенных между собой цементным тестом из портландцемента марки 300 слоем толщиной не более 5 мм.
Определение предела прочности кирпича при изгибе
Для определения предела прочности при изгибе кирпич укладывают плашмя и испытывают по схеме балки, свободно лежащей на двух опорах, нагруженной сосредоточенным грузом посередине пролета, равного 200 мм (рис. 6).
Соответственно этому на широких гранях отобранного для испытания кирпича выравнивают по уровню три полоски шириной
Для испытания применяют пресс любой системы, снабженный прибором, позволяющим регистрировать величину разрушающего груза с точностью не менее 25 кг.
Нагрузку на изделие передают опоры в виде цилиндрических катков диаметром