Temat ćwiczeń: Badanie właściwości mechanicznych materiałów budowlanych		Zespół: 1.Katarzyna Błaszkowska2.Katarzyna Lewandowska 3.Zbigniew Stachura
Grupa: 1	Semestr: II	Rok:2004/05	Ocena:

1. Potrzebne definicje:

1. wytrzymałość na zginanie - stosunek momentu łamiącego do wskaźnika wytrzymałości przekroju

Rg = M/W [MPa]

Gdzie:

M-moment zginający, niszczący próbkę [Nxm]

W-wskażnik wytrzymałości przekroju [cm^3]

b) wytrzymałość na ściskanie - wytrzymałością materiału nazywamy wszystkie te cechy które przeciwstawiają się powstawaniu naprężeń

Rc = Pn/F [MPa]

gdzie:

Pn - siła niszcząca próbkę [Nxm]

F - powierzchnia na którą działa siła [cm^2]

2. twardość - odporność materiału na odkształcenia trwałe pod wpływem sił skupionych działających na jego powierzchnię

P - siła z jaką kulka jest wciskana w materiał

D - średnica kulki wgniatanej

d - średnica okręgu powstałego w materiale na skutek wgniatania

kulki

3. udarność - zdolność materiału do wytrzymywania nagłych uderzeń dynamicznych

U=(A/axb)x9,81x10000 [J/mxm]

Cel ćwiczenia:

Wykonanie doświadczeń mających na celu określenie właściwości mechanicznych wybranych materiałów budowlanych

Próbki do badania:

1. beleczka z zaczynu gipsowego

2. beleczka z zaczynu cementowego

3. próbka drewniana o wymiarach 2,32x0,74 [cm]

4. próbka metalu - aluminium

Urządzenia służące do zbadania właściwości mechanicznych:

1. prasa

2. młot Charpiego

3. twardościomierz Brinella

4. aparat Michaelisa

Doświadczenie 1

Badanie wytrzymałości na zginanie

Badaniu poddaliśmy beleczki z zaczynu gipsowego. Badając zaczyn gipsowy korzystaliśmy z aparatu Michaelisa. Ułożyliśmy belkę między podporami , podziałaliśmy na nią siłą z siłą przyłożoną na środek położonej poziomo powierzchni bocznej belki.

Wytrzymałość na zginanie belki gipsowej obliczyliśmy ze wzoru:

Rg=0,0234xPx2 [MPa]

Badając zaprawę cementową w prasie belkę układamy w aparacie do badań powierzchnią boczną zwiększając nacisk aż do złamania beleczki. Wytrzymałość obliczamy ze wzoru:

Rg=2,34xP [Mpa]

Doświadczenie 2

Badanie wytrzymałości na ściskanie

Badaniu poddaliśmy połówkę beleczki cementowej. Połówki próbek z zaczynu gipsowego umieściliśmy na płytkach o wymiarach odpowiednio 16cm²

Próbka była umieszczona w maszynie wytrzymałościowej do prób statycznych.

Wytrzymałość obliczyliśmy ze wzoru :

Rc = P / Fx10 [MPa] gdzie:

gdzie:

P - siła statyczna niszcząca próbkę [N]

F - pole powierzchni ściskanej [cm² ]

Do wzoru podstawiliśmy średnią arytmetyczną siły potrzebnej do zniszczenia beleczki .

Wartość siły dla beleczki cementowej wyniosła P = 24,2kN więc wytrzymałość na ściskanie wynosi: Rc =15,125 Mpa

Doświadczenie 3

Badanie twardości

Do badania twardości materiału użyliśmy metody Brinella . Badanie to polega na wciskaniu przez określony czas ( u nas t = 10 s) w badaną próbkę pod działaniem siły obciążającej , przyłożonej prostopadle do jej powierzchni , kuli ze stali.

Twardość metodą Brinella określa wzór:

gdzie:

P - siła z jaką kulka jest wciskana w materiał [N]

D - średnica kulki [mm]

d - średnica odcisku kulki [mm]

Podstawiając do wzoru obliczyliśmy że dla

Hb = 72,01 MPa (dla aluminium )

Doświadczenie 4

Badanie udarności

Wielkością charakteryzującą odporność materiału na uderzenie jest wartość pracy A , potrzebnej do zniszczenia odpowiedniej próbki. Udarność deseczki oznaczaliśmy korzystając z próby udarności metodą Charpy'ego. Polega ona na złamaniu jednym uderzeniem wahadłowego młota , próbki podpartej swobodnie na obu końcach i pomiarze energii jej złamania. Korzystamy ze wzoru:

U = A / a x b x 9,81 x 10 [J/m² ]

gdzie :

A-praca [KGm]

a,b wymiary próbki

U= 3,12*10⁴ J/m²

Wyniki doświadczeń

Oznaczenie	Obliczenia	Dane
1. Wytrzymałość na zginanie beleczki w aparacie Michaelisa	Rg = 4,21MPa	P = 90 kG (beleczka gipsowa) Rg = 0,0234xPx2(MPa)
2. Wytrzymałość na zginanie beleczki w prasie
3. Wytrzymałość na ściskanie połówki beleczki cementowej	Rc = 15,125 MPa	P1 = 24,4 kN P2 = 24 kN F = 16cm^2 Rc = P1 +P2 / 2F [MPa]
4. Twardość badana metodą Brinella	dla aluminium H=72,01	P = 1840 N D = 5 mm d = 1,95 mm Czas działania siły = 10 s
5. Udarność badana metodą Charpy'ego	U = 3,12*10^4 J/m^2	Praca (A) = 0,42 KGM Wymiary a = 16,5 mm=0,0165m b = 8 mm=0,008m U = A/a x b x 9,81 [J/m^2]

---