МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ОП.01 Основы материаловедения

Министерство образования Нижегородской области
Государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Кулебакский металлургический колледж»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
ОП.01 Основы материаловедения
Профессия 270802.10 «Мастер отделочных строительных работ»
2012
Практическая работа №3
Приготовление сухой цементной смеси для штукатурных работ. Цель работы: научиться приготовлению сухой цементной смеси для штукатурных работ, закрепить умение работать с весами, мерной посудой, химическими веществами.
Оборудование и реактивы: навески цемента и песка, мерные цилиндры, технические весы с разновесами, химический стакан, стеклянная палочка.
Основная теория:
Смеси не имеют постоянного состава, их состав нельзя отразить химической формулой. Для описания состава смеси пользуются понятием «доля».
Для решения задачи может быть использована следующая формула:
mвещ-ва = Wвещ-ва * mсмеси
100%
Ход работы:
1. В состав сухой цементной смеси для штукатурных работ входит 25% цемента и 75% песка. Сколько граммов каждого компонента нужно взять для приготовления 100 г такой смеси?
Дано: Решение:


Найти:
Ответ:
2. Приготовление смеси.
1) Уравновесьте весы. Взвесьте на весах ____г песка и _____г цемента.
2) Приготовьте смесь, смешав в химической посуде взвешенную массу песка и цемента.
Вывод по практической работе
Практическая работа № 4-6.
Определение состава бетона. Цель работы: научиться определять состав бетона для штукатурных работ, закрепить умение работать с весами, мерной посудой, химическими веществами.
Оборудование и реактивы: навески цемента и песка, мерные цилиндры, технические весы с разновесами, химический стакан, стеклянная палочка.
Основная теория:
Состав выражают в виде расхода цемента, воды, мелкого и крупного заполнителей на 1 м3 уплотненного бетона. Чтобы найти эти данные, используют следующие основные зависимости.
Количество воды затворения В, необходимо для получения бетонной смеси с заданной удобоукладываемостью, определяют по справочным данным.
Цементно-водное отношение, которое обеспечивает проектную прочность бетона, вычисляют по формуле
Ц/В = Rб/ARц + 0,5
Расход цемента находят с учетом уже известных значений В и Ц/В:
Ц = В(Ц/В)
Расход крупного и мелкого заполнителя определяют, исходя из следующих положений: объём плотноуложенного бетона слагается из объёма зерен мелкого и крупного заполнителей и объёма цементного теста, заполняющего пустоты между ним;
Окончательно определённый лабораторный состав бетона, полученный для сухих материалов, пересчитывают на рабочий состав, в котором учтена влажность заполнителей. Для этого рассчитывают количество воды, содержащей во влажных заполнителях.
Ход работы:
1. В составе расход сухого щебня равен 1100кг , песка – 700, воды – 180кг. Определить расход заполнителей, если их влажность по массе составляет: щебня 3%, песка 5%.
Дано: Решение:


Найти:
Ответ:
Масса воды содержащейся в щебне, равна 1100 * 0,03 = 33кг, в песке – 700*0,05= 35 кг. Следовательно, расход влажного щебня составит 1100 + 33= 1133кг, а песка – 700 + 35 = 735 кг. При этом надо сократить расход добавляемой воды с учётом того, что часть её содержится в заполнителях: 180-(33+35) = 112кг.
Вывод по практической работе
Практическая работа № 7
Определение свойств и оценка качества листов сухой штукатурки. Цель работы: научиться определять состав и оценивать качество листов сухой штукатурки, закрепить умение работать с рулеткой, штангенциркулем, мерной посудой, химическими веществами.
Оборудование и реактивы: листы сухой штукатурки, металлическая линейка, технические весы с разновесами, рулетка, штангенциркуль, толщиномер.
Основная теория:
Определение размеров и оценка внешнего вида проводят на двух листах. Длину и ширину листов измеряют металлической линейкой или рулеткой, толщину – толщиномером или штангенциркулем, в шести местах и вычисляют как среднее арифметическое этих замеров.
Таблица 1 Номинальные размеры листов
Наименование показателя Значение
Длина L , мм 2500, 2900, 3300
Ширина B , мм 1200
Толщина S , мм 10,0; 12
Листы осматривают и отмечают, имеются ли отклеивание картона, надрывы картона с обнажением гипса, незаполненные гипсом края, отбитости углов, повреждения кромок, волнистость и загрязненные места. Для определения утолщения или утонения на лицевой или тыльной стороне листа накладывают линейку ребром на поверхность листа и замеряют зазор между поверхностью и линейкой.
Сцепление картона с гипсом определяют путём надреза картона и последующим отрывом его вручную от гипсового сердечника. Причём картон должен рваться, не отслаиваясь от гипса.
Для определения величины разрушающего груза при изгибе из трёх листов вырезают образцы размером 450х150 мм.

Рис. Схема испытания образцов на изгиб
Образец помещают плашмя на опоры по схеме балки, свободно лежащей на двух параллельных опорах, нагружают сосредоточенным грузом по середине пролёта, равного35 см. нагрузка на образец передаётся через валик или призму. Испытывают образец до перелома, загружая его равномерно со скоростью 1 кг. в секунду. Разрушающий груз взвешивают. Разрушающим грузом для испытуемых листов считают среднее арифметическое значение результатов испытания шести образцов.
Предел прочности при изгибе Я ИЗГ , МПа, вычисляют по формуле:
Rизг = 3F3502bS2где F – разрушающая нагрузка, Н;
b – ширина образца, мм;
S – толщина образца, мм;
350 – расстояние между осями опор, мм.
Результаты определения свойства и оценки качества листов сухой штукатурки записываются в тетрадь по форме:
Размеры листа: длина _______ мм; ширина ________ мм; толщина ________мм;
Фактические и допускаемые отклонения от размеров: по длине _______ мм; по ширине ________ мм; по толщине ________мм;
Дефекты внешнего вида: отклеивание картона по длине кромок до 150 мм _____ мест; надрывы картона с обнажением гипса длиной до 30 мм на лицевой стороне листа ________ мест, не заполненные гипсом края длиной до 50 мм и шириной до 10 мм _____________ мест, отбитость углов по длине грани ______ мм _________ шт.; местные утолщения или утонения до 22 мм: на лицевой стороне _________, на тыльной __________; сцепление картона с гипсом ______ прочность листов при изгибе __________кгс.
ВЫВОД:
Практическая работа № 8
Определение свойств и оценка качества
гипсоволокнистых листов
Целью работы является по внешним признакам и на основании не-
сложных испытаний определение свойств и оценка качества листов гип-
соволокнистых, предназначенных для устройства межкомнатных перегородок, подвесных потолков и внутренней облицовки стен, устройства основания под покрытие пола.
К комплексу свойств листов, подлежащих испытанию, относятся:
- определение основных параметров и размеров;
- оценка внешнего вида;
- определение физико-механических показателей.
4.1. Определение основных параметров и размеров
В зависимости от свойств листы подразделяют на следующие виды:
- обычные (ГВЛ);
- влагостойкие (ГВЛВ).
Продольные кромки листов по форме подразделяют на типы ПК
(прямая кромка) и ФК (фальцевая кромка) (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Типы продольных кромок гипсоволокнистых листов:
а – прямая кромка (ПК); б – фальцевая кромка (ФК)
Номинальные размеры листов приведены в таблице 4.1. Предельные
отклонения от номинальных размеров не должны быть более указанных втаблице 4.2.
Таблица 4.1 Номинальные размеры листов
Наименование показателя Значение
Длина L , мм 1500, 2000, 2500, 2700, 3000
Ширина B , мм 500, 1000, 1200
Толщина S , мм 10,0; 12,5; 15,0; 18,0; 20,0
Листы должны иметь прямоугольную форму в плане. Отклонение отпрямоугольности не должно быть более 4 мм.
Пример условного обозначения гипсоволокнистого влагостойкого
листа с прямыми кромками, длиной 2500 мм, шириной 1200 мм и толщи-
ной 10 мм.
ГВЛВ - ПК - 2500x1200x10 ГОСТ Р 51829 – 2001.
То же, гипсоволокнистого листа с фальцевой кромкой
ГВЛ - ФК - 2500x1200x10 ГОСТ Р 51829 – 2001.
Длину и ширину листа измеряют рулеткой на расстоянии (65 ± 5) мм
от соответствующих кромок и посередине листа. Толщину листа измеря-
ют толщиномером, или штангенциркулем по каждой торцевой кромке втрех местах на расстоянии (65±5) мм от продольных кромок и посередине
торцевой кромки. Для определения отклонения от прямоугольности изме-
ряют длину каждой диагонали листа рулеткой один раз. При измерении
длины, ширины и длины диагоналей листа показание средства измерения
округляют до 1 мм, толщины – до 0,1 мм.
4.2. Оценка внешнего вида
На лицевой поверхности листов не должно быть масляных пятен, за-
диров, налипов, не допускаются повреждения углов, продольных и торце-
вых кромок. На кромках допускаются отпечатки толкателей центрирую-
щих устройств штабелеформирующей машины.
Таблица 4.2 Предельные отклонения от номинальных размеров листов
Номинальные Предельные отклонения в мм подлине ширине толщине
L < 2500 B <1200 0; -3 0; -3 ± 0,3
L > 2500 B >1200 0; -5 0; -4 4.3. Определение физико-механических показателей
4.3.1. Определение массы 1 м 2 листа
Из каждого листа, отобранного для контроля, вырезают по одному
образцу длиной (400 ± 5) мм и шириной (300 ± 5) мм на расстоянии не ме-
нее 100 мм от кромок листа. Образцы взвешивают, помещают в сушиль-
ный шкаф и сушат 24 ч при температуре (41 ± 1)
° С, после чего снова
взвешивают и помещают в сушильный шкаф еще на 2 ч. Образцы должны
быть высушены до постоянной массы. Далее образцы охлаждают в усло-
виях, исключающих воздействие на них влаги, и взвешивают.После взвешивания измеряют длину и ширину образца.
Массу 1 м листа m , кг, вычисляют по формуле:
m = m1lXb (4.1)
где m 1 – масса образца, высушенного до постоянной массы, кг;
l – длина образца, м;
b – ширина образца, м.
Результат вычисления округляют до 0,1 кг/м 2 .
В соответствии с ГОСТ Р 51829-2001 масса 1 м 2 листов в килограм-
мах должна быть не менее 1,05S и не более 1,25S, где S – номинальная
толщина листа в миллиметрах.
4.3.2. Определение предела прочности листов при изгибе
Сущность метода заключается в разрушении образца сосредоточен-
ной нагрузкой, прикладываемой в середине пролета по однопролетной
схеме, представленной на рис. 4.2.
Испытание проводят на образцах, прошедших испытания на опреде-
ление массы 1м листа по п. 4.3.1.

Рис. 4.2. Схема испытания образцов на изгиб
Перед испытанием измеряют толщину образца. Образец помещают
на опоры лицевой стороной вверх. Нагрузку повышают со скоростью
15-20 Н /с (1,5-2,0 кгс/с) до разрушения образца.
Предел прочности при изгибе Я ИЗГ , МПа, вычисляют по формуле:
Rизг = 3F3502bS2где F – разрушающая нагрузка, Н;
b – ширина образца, мм;
S – толщина образца, мм;
350 – расстояние между осями опор, мм.
За предел прочности при изгибе листов данной партии принимают
среднеарифметическое значение результатов испытаний трех образцов.
Результат вычисления округляют до 0,1 МПа.
Предел прочности листов при изгибе должен быть не менее указан-
ного в таблице 4.3.
Таблица 4.3 Значение предела прочности листов при изгибе
Номинальная толщина листа, ммПредел прочности при изгибе, МПа
До 10,0 включ.
Св. 10,0 до 12,5 “
“ 12,5 “ 15,0 “
“ 15.0 “ 18,0 “
“ 18.0 “ 20,0 “
“ 20,0 6.0
5,5
5,0
4,8
4,5
4,3
Отклонения минимального значения предела прочности при изгибе
отдельного образца от требований таблицы 4.3 не должно быть более 10%.
4.3.3. Определение поверхностного водопоглощения листов ГВЛВ
Поверхностное водопоглощение определяют с помощью приспособ-
ления, показанного на рис. 4.3.

Рис. 4.3. Схема приспособления для определения поверхностного
водопоглощения листов ГВЛВ: 1 – основание; 2 – стойка; 3 – гайка; 4 – прижимная
планка; 5 – цилиндр; 6 – резиновое кольцо; 7 – образец
Из каждого листа, отобранного для контроля, вырезают по два квад-
ратных образца с размерами сторон (140±1) мм. Образцы вырезают нарасстоянии не менее 100 мм от кромок листа. Испытываемой поверхно-
стью одного образца является лицевая, другого – тыльная поверхность.
Образец взвешивают и закрепляют на приспособлении испытываемой по-
верхностью вверх. В цилиндр вливают 250 мл воды. Через 1 ч воду сли-
вают. Остатки воды с поверхности образца удаляют мягкой тканью или
бумажной салфеткой, затем образец вновь взвешивают.
Поверхностное водопоглощение W n , кг/м 2 , вычисляют по формуле:
W = m1-m20,01 (4.3)
где m 1 – масса образца до испытания, кг;
т 2 – масса образца после испытания, кг;
0,01 – площадь испытываемой поверхности образца, соответствующая
площади основания цилиндра по внутреннему диаметру, м 2 .
За поверхностное водопоглощение листов данной партии принима-
ют среднеарифметическое значение результатов испытаний всех образцов.
Результат вычисления округляют до 0,1 кг/м 2 .
Поверхностное водопоглощение листов ГВЛВ не должно быть бо-
лее 1 кг/м 2 .
4.3.4. Определение твердости лицевой поверхности
Метод основан на вдавливании шарика определенного диаметра поддействием заданной нагрузки на лицевую поверхность образца. Глубину
вдавливания измеряют под нагрузкой. Площадь поверхности отпечатка
рассчитывают по его глубине.
Аппаратура для испытания должна состоять из корпуса, несущего
подъемную платформу с рабочим столом, стального закаленного и отпо-
лированного шарика диаметром (10±0,1) мм с соответствующими крепеж-ными деталями и устройствами для плавного приложения нагрузки. Ап-
паратура должна быть оснащена устройством для измерения глубины
вдавливания шарика с точностью до ± 0,005 мм.
Из каждого листа, отобранного для контроля, вырезают по одному
квадратному образцу с размерами сторон не менее 100 мм. Образцы выре-
зают на расстоянии не менее 100 мм от кромок листа. Допускается прове-
дение испытания на половинках образцов, прошедших испытания на из-
гиб. Перед проведением испытания образцы высушивают до постоянной массы.
Образец помещают на рабочий стол прибора, лицевая поверхность
образца должна быть перпендикулярна к направлению приложения нагрузки.
В течение примерно 5 с. прикладывают предварительную нагрузку,
равную (9,81±0,1) Н, после чего устанавливают устройство, измеряющее
глубину вдавливания, на нулевую отметку.
Затем в течение 2-10с. плавно без удара прикладывают нагрузку,
равную, как правило, (500±5) Н. Образец выдерживают под нагрузкой 30с,
затем нагрузку снижают до (9,81±0,1) Н, после чего измеряют глубину
вдавливания.
На каждом образце проводят по три определения в точках, располо-
женных на расстоянии не мене 10мм друг от друга и от кромок образца.Твердость лицевой поверхности листа H, МПа, вычисляют по формуле:
H= FπДh (4.4)
где F – испытываемая нагрузка, Н;
Д – диаметр шарика, мм;
h – глубина вдавливания шарика, мм.
Результаты определения свойств и оценки качества гипсоволокни-
стых листов записать в журнал лабораторных работ по форме таблицы 4.4.
Таблица 4.4
Результат испытания гипсоволокнистых листов
Наименование показателя Результат
Соответствие
ГОСТу1. Размеры, мм 2. Отклонения от номинальныхразмеров, мм:
по длине
по ширине
по толщине 3. Внешний вид листов 4. Масса 1 м 2 плиты,кг/м 2 5. Предел прочности при изгибе, МПа 6. Поверхностное водопоглощение, кг /м 2 7. Твердость лицевой поверхности, МПа