ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z MATERIAŁOZNAWSTWA. PAWEŁ KAMIŃSKI pkamin@agh.edu.pl

Transkrypt

1 ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z MATERIAŁOZNAWSTWA PAWEŁ KAMIŃSKI pkain@agh.edu.pl

2 INSTRUKCJA BHP ORAZ OGÓLNE ZASADY ORGANIZACJI I BEZPIECZEŃSTWA OBOWIĄZUJĄCE W LABORATORIUM Studenci realizujący ćwiczenia w laboratoriu zobowiązani są znać i przestrzegać postanowień regulainu ćwiczeń w laboratoriu, instrukcji BHP, instrukcji stanowiskowych oraz przestrzegać poleceń przełożonych. W laboratoriu w czasie ćwiczeń przebywać ogą tylko studenci wykonujący ćwiczenia według planu oraz dopuszczeni przez opiekuna(kierownika) grupy. Na zajęcia należy zgłaszać się punktualnie. Spóźnienie oże być powode niedopuszczenia do ćwiczenia. Obowiązuje szatnia!!! W razie wykroczenia przeciw zasado niniejszego regulainu student oże zostać usunięty z laboratoriu w czasie trwania zajęć. Po wykonaniu ćwiczenia student powinien wysprzątać stanowisko, zlikwidować próbki, wyyć używany sprzęt.

3 Progra ćwiczeń laboratoryjnych z MATERIAŁOZNAWSTWA Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Ćwiczenie 1. Wprowadzenie, zasady odbywania ćwiczeń, zasady zaliczenia. Przepisy BHP w laboratoriu. Ćwiczenie 2. Badanie wilgotności i nasiąkliwości etodą bezpośrednią. Ćwiczenie 3. Oznaczenie gęstości właściwej etodą piknoetryczną i gęstości objętościowej etodą hydrostatyczną. Obliczanie szczelności oraz porowatości otwartej i całkowitej. Ćwiczenie 4. Statyczna próba rozciągania stali. Wyznaczanie charakterystyki naprężeniowo odkształceniowej. Określanie: granicy sprężystości, plastyczności, wytrzyałości na rozciąganie, naprężenia urywającego oraz paraetrów odkształceniowych. Ćwiczenie 5. Statyczna próba ściskania ateriałów kruchych. Wyznaczanie wytrzyałości na ściskanie oraz odułu sprężystości podłużnej(odułu Younga) Ćwiczenie 6. Kolokwiu zaliczające

4 Pokój 214 A1 Konsultacje - Środa godz

5 Zalecana literatura 1. Blicharski M.: Wstęp do inżynierii ateriałowej. WNT, Warszawa, Dobrzański L.: Metaloznawstwo z podstawai nauki o ateriałach. WNT, Warszawa, Stewarski E., Bystrowski J., Jakubowski J.: Wytrzyałość ateriałów. Ćwiczenia laboratoryjne. Skrypty uczelniane nr Wydawnictwa AGH, Kraków, Lis J. i inni: Laboratoriu z nauki o ateriałach. Skrypty uczelniane nr Uczelnianie Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, 2003.

6 NASIĄKLIWOŚĆ/WILGOTNOŚĆ Nasiąkliwość zdolność do wchłaniania wody przez dany ateriał, aksyalne nasycenie wodą danego ateriału (to stosunek asy wody wchłoniętej przez próbkę do asy próbki w stanie suchy). Nasiąkliwość oże być: asowa stosunek asy pochłoniętej wody do asy próbki w stanie suchy. Określa ją wzór: n s asa próbki w stanie nasycony wodą d asa próbki w stanie suchy s objętościowa stosunek asy pochłoniętej wody do objętości próbki (V) d d 100% V Wilgotnością nazywa się zawartość wody w ateriale (w danej chwili). Określa się ją wzore: s d w d n 100% Teperatura suszenia większości ateriałów wynosi ºC, wyrobów gipsowych 70ºC, a niektórych tworzyw sztucznych teroplastycznych poniżej 50ºC. Wilgotność a ogrony wpływ na przewodność cieplną ateriału, która znacznie wzrasta w iarę wzrostu wilgotności. s d 100%

7 Badanie wilgotności i nasiąkliwości etodą bezpośrednią Oznaczanie nasiąkliwości Wg PN-B-06714/18:1977 Kruszywa ineralne. Badania. Oznaczanie nasiąkliwości Wg PN-EN :2002 Badanie echanicznych i fizycznych właściwości kruszyw Oznaczanie gęstości ziaren i nasiąkliwości Oznaczanie wilgotności Wg PN-B-06714/17:1977 Kruszywa ineralne. Badania. Oznaczanie wilgotności Przebieg ćwiczenia Nasiąkliwość oznaczyć próbki (zapisać w forularzu) -> zważyć (zapisać) -> uieścić próbki w basenie Wilgotność oznaczyć próbki (zapisać w forularzu) -> zważyć (zapisać) -> uieścić próbki w suszarce 45 in Nasiąkliwość wyjąć próbki/przetrzeć -> zważyć (zapisać) -> obliczyć nasiąkliwość ze wzoru Wilgotność wyjąć próbki/przetrzeć -> zważyć (zapisać) -> obliczyć wilgotność ze wzoru 45 in

8

9 Oznaczenie gęstości właściwej etodą piknoetryczną i gęstości objętościowej etodą hydrostatyczną. Obliczanie szczelności oraz porowatości otwartej i całkowitej (PN-EN 1936:2001) Gęstością właściwą nazyway asę jednostki objętości substancji ateriału w stanie całkowitej szczelności, tj. bez porów i wilgoci. Gęstość jest iloraze asy substancji ateriału do jej objętości (objętość absolutna bez porów sproszkowanej próbki ateriału). Oznaczenie gęstości ożna wykonać zależnie od stopnia wyaganej dokładności: w piknoetrze(poiar dokładny wg PN-EN :2001) lub w objętościoierzu Le Chatelier a(poiar przybliżony). Gęstością objętościową nazyway asę jednostki objętości ateriału wraz z zawartyi w niej porai(w stanie naturalny). Wartość gęstości objętościowej zależy od struktury ateriału. W przypadku większości ateriałów jest niejsza od gęstości właściwej (tabl. 1.) Szkło, stal i bituy ają te wartości równe. Gęstość objętościowa ateriałów budowlanych zawiera się w granicach od 20 kg/ 3 dla niektórych ateriałówizolacyjnychdo7850kg/ 3 dlastali.

10 Oznaczenie gęstości właściwej etodą piknoetryczną GĘSTOŚĆ WŁAŚCIWA Zważyć suche piknoetry (z korkie) s Wsypać ateriał do piknoetrów p Obliczyć asę naważki e p - s Wlać wodę, wstrząsnąć, zważyć 1 Wylać, uyć, wypełnić wodą, zważyć 2 Obliczyć gęstość z wzorów: s p V r ρ 2 + e rh gdzie: ρ rh gęstość wody 1c 3 1 [c 3 ] ? 1 ρ r V e r [g/c 3 ] + 2

11 Oznaczenie gęstości objętościowej etodą hydrostatyczną Próbki o znanej nasiąkliwości n (z poprzednich ćwiczeń) zważyć s Obliczyć asę próbki d Zważyć próbki na wadze hydrostatycznej (w wodzie) h s d n 100% V b s h [c 3 ] ρ d rh gdzie: ρ rh gęstość wody 1c 3 ρ b V d b [g/c 3 ]

12 Obliczanie szczelności oraz porowatości całkowitej i otwartej Szczelność Szczelność określa, jaką część całkowitej objętości badanego ateriału zajuje asa ateriału bez porów. Wyraża się ją wzore: S ρb ρ r 100% Porowatość całkowita Porowatość określa, jaką część całkowitej objętości ateriału stanowi objętość porów (otwartych i zakniętych). Wyraża się ją wzore: P c [ 1 S] 100% Porowatość otwarta to wyrażony w procentach stosunek objętości otwartych porów próbki do objętości próbki łącznie ze wszystkii jej porai. P o s 100% Porowatość zaknięta to różnica iędzy porowatością całkowitą i otwartą. s d h

13

14 Ćwiczenie 4. Statyczna próba rozciągania stali. Wyznaczanie charakterystyki naprężeniowo odkształceniowej. Określanie: granicy sprężystości, plastyczności, wytrzyałości na rozciąganie, naprężenia urywającego oraz paraetrów odkształceniowych. Ćwiczenie 5. Statyczna próba ściskania ateriałów kruchych. Wyznaczanie wytrzyałości na ściskanie oraz odułu sprężystości podłużnej (odułu Younga) StewarskiE., BystrowskiJ., Jakubowski J.: Wytrzyałość ateriałów. Ćwiczenia laboratoryjne. Skrypty uczelniane nr 1427 (1305). Wydawnictwa AGH, Kraków, POLSKA NORMA PN-EN :2002