Storossproject.ru

Декор и Мебель
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Рассчитать пористость кирпича если его

Расчет плотности материала

Все строительно-эксплуатационные свойства строительных материалов можно разделить на несколько групп. Перечислим их:

  • физические свойства;
  • теплофизические;
  • гидрофизические;
  • химические;
  • механические.

Поговорим прежде о том, что представляют собой основные физические свойства материалов.

Одним из важнейших физических свойств является, безусловно, плотность, которая бывает истинной и средней.

Истинная плотность определяется как отношение массы абсолютно плотного материала (т.е. материала, в котором нет никаких пустот, обычно присутствующих в его нормальном, естественном состоянии) к его объёму. Расчёт плотности материала (речь идёт, конечно, об истинной плотности) происходит по следующей формуле:

Где m – это масса материала (измеряется в граммах), Vа – его объём в абсолютно плотном состоянии (измеряется в см3), а ρ – истинная плотность (измеряется в г/см3) .

Значение истиной плотности показывает, насколько вещество, которое лежит в основе материала, тяжёлое либо лёгкое. Стоит заметить, что расчёт плотности материала в этом варианте носит лишь вспомогательный характер, для определения же её пользуются специальным прибором – объёмомером (другое его название – прибор Ле Шателье). Представляет он собой, по сути, мерный цилиндр, в который заливается вода либо любая другая жидкость, не вступающая в химическую реакцию с анализируемым материалом. Работает это так: в процессе исследования материал очень сильно измельчают, потом взвешивают и затем высыпают в прибор, получая при этом за счёт вытесненной жидкости данные об его объёме. А далее уже по вышеприведённой формуле непосредственно происходит расчёт плотности материала.

Истинная плотность строительных материалов может существенно различаться: так, для стали она равна 7,85 г/см3, для гранита – 2,9 г/см3, для древесины – 1,6 г/см3 (данная величина средняя и зависит от используемого материала).

Второй вид плотности (средняя плотность строительных материалов) представляет собой массу единицы объёма материала в его естественном виде (т.е. вместе с пустотами – порами и трещинами).

Как узнаётся средняя плотность? Формула для её определения такова:

где ρm – средняя плотность, m – масса материала, Ve – объём материала в естественном виде.

Объём материала определяют различными способами – зависит это от того, какая у образца либо изделия форма. Само значение средней плотности варьируется, опять же, в достаточно значительном диапазоне: от 10-20 кг/м3 (пенополистирол) до 2500 г/см3 (тяжёлый бетон). В принципе, существуют материалы и с большей средней плотностью.

Средняя плотность строительных материалов зависит от следующих факторов:

  • от пористости материала: если пористость равна нулю, то средняя плотность будет равняться истинной плотности, а если пористость увеличивается, средняя плотность снижается (обратная зависимость);
  • от влажности материала: средняя плотность тем выше, чем больше воды в строительном материале (исходя из этого расчет плотности материала происходит при полной его сухости).

Многие физические свойства строительных материалов (допустим, прочность, теплопроводность, водопоглощение) можно узнать, именно основываясь на значении их средней плотности.

Описывая основные физические свойства материалов, нельзя не упомянуть о пористости, которая показывает, насколько объём материала заполнен пустотами в виде пор и трещин. Рассчитать пористость строительных материалов можно с помощью следующей формулы:

где П – пористость (%), Vпор – объём пор в исследуемом материале, Ve – объём образца материала в естественном виде.

Также пористость строительных материалов рассчитывается и по другим формулам.

Пористость материалов, применяемых в строительстве, изменяется в довольно широких пределах. Так, к примеру, у стекла, полимеров и метала она равна 0%, у гранита – 0,2-0,8%, а у теплоизоляционных штукатурок пористость может достигать 75 %.

Различают открытую и закрытую пористость строительных материалов. Отличаются они между собой тем, что в первом случае поры открытые и сообщаются с окружающей средой, а во втором – закрытые. Как правило, в одном и том же материале присутствуют сразу два вида пор – и закрытые, и открытые. Пористость оказывает существенное влияние на некоторые эксплуатационные свойства строительных материалов: например, в звукопоглощающих материалах для улучшения поглощения звуков специально делают открытые поры и перфорируют поверхность.

Основные физические свойства материалов не исчерпываются плотностью и пористостью – существует ещё и такое понятие, как «пустотность», которое применяют, говоря об изделиях, специально созданных с пустотами внутри (такие пустоты есть в керамическом кирпиче). Что касается определения, то значение пустотности характеризует степень заполнения объёма рассматриваемого изделия пустотами.

Примеры решения задач

Пример 1. Масса сухого образца материала (mсух) 300 г, после увлажнения его водой масса (mвл) увеличилась до 308 г. Вычислить водопоглощение по массе (Wm) и по объему (Wo), а также пористость (П) и коэффициент насыщения (Кн). Дать заключение о морозостойкости материала, если средняя плотность его (ρо) 2000 кг/м 3 , а истинная плотность (ρ) 2,5 г/см 3 .

Решение

1) Определяем водопоглощение по массе.

2) Определяем водопоглощение по объему.

, где d – относительная плотность;

3) Определяем пористость:

4) Определяем коэффициент насыщения.

Морозостойкость материала можно оценить по коэффициенту насыщения. Материал морозостоек если Кнас менее или равен 0,9. 0,28

Решение

1) Материал считают водостойким, если его коэффициент размягчения (водостойкости) равен или более 0,8. Определяем коэффициент размягчения.

Кирпич не водостойкий.

2) Определяем коэффициент насыщения (см. п.4 задачи 1).

Пример 3. Определить пористость известняка – ракушечника, если образец массой 50 г и объемом 30 см 3 после измельчения вытеснил из объемометра Ле-Шателье 20 см 3 воды.

Решение

1) Определяем среднюю плотность известняка.

2) Определяем истинную плотность известняка.

3) Определяем пористость известняка.

Пример 4. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 100 мл имеет массу 50 г, с порошком известняка его масса составляет 70 г, а с порошком известняка и водой – 160 г.

Решение

1) Определяем массу навески порошка известняка.

2) Определяем массу пикнометра с водой как сумму масс пустого пикнометра и воды при нормальных условиях, когда ρводы= 1 г/см 3 . Масса 100 мл (см 3 ) воды равна 100 г): г.

3) Определяем истинную плотность известняка.

где m2 – масса пикнометра с водой и материалом.

Пример 5. Определить плотность вещества и объем пор в кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,2 кг и размеры 250 х 120 х 65 мм, а полученный из него порошок вытесняет 1400 см 3 воды.

Решение

1) Определяем истинную плотность кирпича.

2) Определяем объем пор.

Пример 6.Определить пористость и относительную плотность образца материала, если истинная плотность ρ = 2,68 г/см 3 , а водопоглощение по массе в 1,3 раза меньше водопоглощения по объему. Стандартным веществом является вода при 4 о С.

Читайте так же:
Масса кирпича марки м100

Решение

1) Определяем относительную плотность.

2) Определяем среднюю плотность.

3) Определяем пористость.

Пример 7. Во сколько раз пористость камня А отличается от пористости камня Б, если известно, что плотность твердого вещества обоих камней одинакова и составляет 2,72 г/см 3 , но средняя плотность камня А на 20 % больше, чем камня Б, у которого водопоглощение по объему в 1,8 раза больше водопоглощения по массе.

Решение

1) Определяем среднюю плотность камня Б. Из условия следует, что относительная плотность камня Б равна Тогда

2) Определяем пористость камня Б.

3) Определяем среднюю плотность камня А.

4) Определяем пористость камня А.

5) Отличие пористости камня А от камня Б составляет:

Задача №1.

1.1. Масса образца камня в сухом состоянии 50 г. Определить массу образца после насыщения его водой, а также плотность твердого вещества камня, если известно, что водонасыщение по объему равно 18 %, пористость камня 25 % и средняя плотность 1,8 т/м 3 .

1.2. Определить пористость горной породы, если известно, что водопоглощение по объему в 1,7 раза больше водопоглощения по массе, а плотность твердого вещества равна 2,6 г/см 3 .

1.3. Масса образца камня в сухом состоянии 76 г. После насыщения образца водой его масса увеличилась до 79 г. Определить плотность и пористость камня, если водопоглощение по объему его составляет 8,2, а плотность твердого вещества равна 2,68 г/см 3 .

1.4. Во сколько раз пористость камня «А» отличается от пористости камня «В», если известно, что плотность твердого вещества обоих камней практически одинакова и составляет 2,72 г/см 3 , но средняя плотность камня «А» на 20 % больше, чем камня «В», у которого водопоглощение по объему в 1,8 раза больше поглощения по массе?

1.5. Во сколько раз пористость камня «А» отличается от пористости камня «В», если известно, что плотность твердого вещества обоих камней практически одинакова и составляет 2,68 т/м 3 , но средняя плотность камня «А» на 10 % больше, чем камня «В», у которого водопоглощение по объему в 1,8 раза больше водопоглощения по массе?

1.6. Во сколько раз пористость камня «А» отличается от пористости камня «В», если известно, что плотность твердого вещества обоих камней практически одинакова и составляет 2630 кг/см 3 , но средняя плотность камня «А» на 15 % больше, чем камня «В», у которого водопоглощение по массе в 1,8 раза меньше водопоглощения по объему?

1.7. Во сколько раз пористость камня «А» отличается от пористости камня «В», если известно, что плотность твердого вещества обоих камней практически одинакова и составляет 2,75 т/м 3 , но средняя плотность камня «А» на 18 % меньше, чем камня «В», у которого водопоглощение по массе в 1,65 раза меньше водопоглощения по объему?

1.8. Во сколько раз пористость камня «А» отличается от пористости камня «В», если известно, что плотность твердого вещества обоих камней практически одинакова и составляет 2,78 т/м 3 , но средняя плотность камня «В» на 12 % больше, чем камня «А», у которого водопоглощение по массе в 1,72 раза меньше водопоглощения по объему?

1.9. Прочность на сжатие кирпича в сухом состоянии составляет 20 МПа, а после насыщения водой – 12 МПа. Водопоглощение по объему – 20 %, а общая пористость – 28 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.

1.10. Прочность образца горной породы на сжатие в сухом состоянии составляет 275 кг/см 2 , а после насыщения водой – 18 МПа. Водопоглощение по массе – 6 %, средняя плотность – 1,9 т/м 3 , а общая пористость – 26 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.

1.11. Прочность образца горной породы на сжатие в сухом состоянии составляет 26 МПа, а после насыщения водой – 170 кг/см 2 . Водопоглощение по массе – 5 %, средняя плотность – 1,8 т/м 3 , а общая пористость – 30 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.

1.12. Прочность на сжатие кирпича в сухом состоянии составляет 250 кг/см 2 , а после насыщения водой – 14 МПа. Водопоглощение по массе – 8 %, а средняя плотность – 1 890 кг/м 3 , а общая пористость – 28 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.

1.13. Прочность на сжатие кирпича в сухом состоянии составляет 300 кг/м 2 , а после насыщения водой – 20 МПа. Водопоглощение по массе – 4 %, а средняя плотность – 11,75 т/м 3 , а общая пористость – 26 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.

1.14. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 100 мл имеет массу 50 г, с порошком известняка его масса составляет 70 г, а с порошком известняка и водой – 160 г.

1.15. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 100 мл имеет массу 50 г, с порошком известняка его масса составляет 80 г, а с порошком известняка и водой – 165 г.

1.16. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 100 мл имеет массу 55 г, с порошком известняка его масса составляет 65 г, а с порошком известняка и водой – 160 г.

1.17. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 50 мл имеет массу 40 г, с порошком известняка его масса составляет 50 г, а с порошком известняка и водой – 95 г.

1.18. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 50 мл имеет массу 45 г, с порошком известняка его масса составляет 55 г, а с порошком известняка и водой – 100 г.

1.19. Определить плотность вещества и объем пор в глиняном обыкновенном кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,2 кг, а полученный из него порошок вытесняет 1 400 см 3 воды. Определить также среднюю плотность вещества.

1.20. Определить плотность вещества и объем пор в глиняном обыкновенном кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,1 кг, а полученный из него порошок вытесняет 1 350 см 3 воды.

1.21. Определить плотность вещества и объем пор в модульном кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,6 кг, а полученный из него порошок вытесняет 1 500 см 3 воды. Определить также среднюю плотность кирпича.

Читайте так же:
Облицовочный кирпич вокруг печи

1.22. Определить плотность вещества и объем пор в модульном кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,3 кг, а полученный из него порошок вытесняет 1 450 см 3 воды. Определить также среднюю плотность кирпича.

1.23. Определить плотность вещества и объем пор в модульном кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,4 кг, а полученный из него порошок вытесняет 1 520 см 3 воды.

1.24. Каменный образец в сухом состоянии весит 70 г, а после насыщения водой 75 г. Вычислить плотность, пористость и плотность камня, если его истинная плотность – 2,65 г/см 3 , а водопоглощение по объему 4,5 %.

1.25. Определить пористость, плотность и среднюю плотность каменного образца, если его масса в сухом состоянии равна 94 г, а после насыщения водой 99 г. Водопоглощение по объему равно 6,6 %, истинная плотность равна 2,72 т/м 3 .

1.26. Определить пористость, среднюю плотность и плотность образца камня, если его масса в сухом состоянии равна 82 г, а после насыщения водой 88 г. Водопоглощение по объему равно 5,8 %, истинная плотность равна 2,68 т/м 3 .

1.27. Определить пористость, среднюю плотность и плотность образца камня, если его масса в сухом состоянии равна 220 г, а после насыщения водой 232 г. Водопоглощение по объему равно 8,6 %, истинная плотность равна 2 730 кг/м 3 .

1.28. Определить пористость, среднюю плотность и плотность образца камня, если его масса в сухом состоянии равна 175 г, а после насыщения водой 183 г. Водопоглощение по объему равно 5,8 %, истинная плотность равна 2 680 кг/м 3 .

Рабочая учебная программа по дисциплине материаловедение (название)

Главная > Рабочая учебная программа

Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Вариант 1

Задачи

Масса сухого образца 76г. После насыщения образца водой его масса составила 79г. Определить среднюю плотность и пористость камня, если водопоглащение по объему его составляет 8,2 %, а истинная плотность твердого вещества равна 2,68 г/см 3 .

Определить выход сухой извести-кипелки из 20 т известняка, содержащего 6 % глинистых примесей.

При проектировании состава цементного бетона средняя плотность его оказалась 2250 кг/м 3 , номинальный состав по массе был 1 : 2 : 4 при В/Ц = 0,5. Определить расход составляющих материалов на 1 м 3 бетона, если в момент приготовления бетонной смеси влажность песка была 7 %, а щебня – 4 %.

Вопросы

Поясните различие понятий «минерал» и «горная порода».

Выветривание горных пород, меры защиты от выветривания камня в конструкциях.

Что служит сырьем и какова технология производства портландцемента (мокрый способ).

Превращения, происходящие при нагревании в глине.

Что является сырьем для производства гипса?

Вариант 2

Задачи

При стандартном испытании красного кирпича на изгиб оказалось, что его предел прочности равен 3,53 МПа. Определите, какое показание манометра пресса соответствовало этому напряжению, если диаметр поршня у пресса был равен 9 см.

Определить среднюю плотность известкового теста, в котором содержится более 56 % воды (по массе), если истинная плотность известки-кипелки равна 2,08 г/см 3 .

Для приготовления пробного замеса бетона в лаборатории отвесили 3 кг цемента, 6,5 кг песка, 14 кг гравия, добавили 1,8 воды и после перемешивания получили бетонную смесь с осадкой конуса ОК = 2 см. Поскольку заданная подвижность составляла 5 – 6 см в пробный замес 2 раза добавляли по 10 % цемента и воды. Средняя плотность бетонной смеси составила 2320 кг/м 3 . Определить состав бетона по массе.

Водостойкость материалов и ее значение; примеры водостойкости материалов.

Породообразующие минералы осадочных горных пород и их основные свойства.

Производство глиняного кирпича способом пластического формирования.

Шлакопортланлцемент состав, свойства и области применения.

Строительный гипс: получение, свойства и применение.

Вариант 3
Задачи

Определить коэффициент размягчения и дать заключение о водостойкости ракушечника, если известна разрушающая нагрузка при испытании образца в сухом состоянии на гидравлическом прессе – 82100 кг, площадь образца 400см 2 . После насыщения водой прочность камня уменьшилась на 25 %.

Определить среднюю плотность и пористость гипсового камня с влажностью 8 %. При твердении происходит увеличение объема камня на 1 %. Истинная плотность вяжущего вещества 2,6 г/см 3 , истинная плотность камня 2,2 г/см 3 , водогипсовое отношение 0,5.

Бетон через 7 суток твердения в нормальных условиях имел прочность 15 МПа, а после тепловлажностной обработки прочность при сжатии оказалось 16,5 МПа. Рассчитать, какую часть (в процентах) от марки бетона составила его прочность после пропаривания.

Виды известковых вяжущих веществ.

Назовите горные породы, состоящие в основном из карбонатов, сульфатов кальция, сульфатов магния и используемые для производства минеральных вяжущих материалов.

Что такое керамзит, каковы его свойства и для каких целей он применяется?

Что представляют собой магнезиальные вяжущие вещества и в чем их отличие от других вяжущих?

Что такое портландцемент? Его химический состав и особенности технологии производства по сухому способу.

Вариант 4

Задачи

Определить пористость горной породы, если известно, что ее водопоглощение по объему в 1,7 раза больше водопоглощения по массе, а истинная плотность твердого вещества равна 2,6 г/см 3 .

Определить пористость цементного камня при водоцементном отношении В/Ц = 0,6; если химически связанная вода составляет 16% от массы цемента, истинная плотность которого 3,1 г/см 3 .

Номинальный состав бетона по объему оказался 1:2,5:3,1, водоцементное отношение В/Ц = 0,45. Определить количество составляющих материалов на 100 м 3 бетона, если на 1м 3 расходуется 390 кг цемента, влажность песка и гравия в момент приготовления бетонной смеси была соответственно 0,5 и 2,0%. Средняя плотность цемента в насыпном состоянии – 1,3 т/м 3 , гравия – 1,51 т/м 3 , а песка – 1,63 т/м 3 .

Вопросы

Гипсовые вяжущие вещества.

Пластичность глин и способы ее повышения.

Жидкое стекло: получение, свойства, область применения.

4. Приведите примеры гидравлических добавок и укажите их назначение.

5. Что такое керамзит, каковы его свойства и для каких целей он применяется в строительстве?

Определить среднюю плотность каменного образца неправильной формы, если на воздухе он весил 80 г. Масса образца в воде после парафинирования составила 39 г. Расход парафина на покрытие образца составляет 12,3 г, а его истинная плотность 0,93 г/см 3 .

Определить количество известкового теста по массе и объему, имеющего 60% воды и полученного из 2,5 г извести-кипелки. Активность которой 86%. Средняя плотность теста 1420 кг/м 3 .

Гранитный щебень фракции 10-20 мм имеет среднюю плотность 1450 кг/м 3 . Сколько следует взять кварцевого песка насыпной плотностью 1600 кг/м 3 для получения минимальной пустотности смеси щебня и песка? Какова расчетная пустотность этой смеси? Истинная плотность зерен 2650 кг/м 3 .

Читайте так же:
Область применения пустотелого керамического кирпича

Морозостойкость и определяющие ее факторы.

Какие добавки и для каких целей вводятся в глину при изготовлении керамического красного кирпича.

Каменное литье. Технология производства, свойства, область применения изделий.

Процессы, протекающие при твердении гашеной и негашеной извести.

Сухой образец известняка при испытании на сжатие разрушился при показании манометра 1200 атм. Определить предел прочности при сжатии образца в насыщенном водой состоянии, если известно, что коэффициент размягчения равен 0,7, а площадь образца в 1,5 раза больше площади поршня гидравлического пресса.

Определить количество известкового теста (по массе и объему), содержащего 50% воды и полученного из 1,2 т извести-кипелки. Имеющей активность 90% (средняя плотность теста 1400 кг/м 3 ).

Бетон в 7-дневном возрасте показал предел прочности на сжатие 20 МПа. Определить активность цемента, если водоцементное отношение В/Ц = 0,4. Заполнитель рядовой.

Изменение свойств строительных материалов при увлажнении.

Главнейшие глубинные породы: минералогический состав, структура, плотность, прочность при сжатии и область применения.

Керамические изделия с плотным черепком и их основные свойства.

Пуццолановый портландцемент: состав, свойства, приминение.

Виды известковых вяжущих веществ.

Масса сухого образца из ракушечника 300г. После насыщения его водой масса увеличилась до 390 г. Найти пористость и объемное водопоглощение ракушечника, если истинная плотность его 2,4 г/см 3 , а объем образца составляет 250 см 3 .

Масса гипсового камня 10 т, его влажность – 5% (по массе), содержание примесей составляет 15%. Определить массу гипсового вяжущего, полученного из этого сырья.

Определить минимальную необходимую емкость бетономешалки и среднюю плотность бетонной смеси, если при одном замесе получается 2 т бетонной смеси состава 1:2:4 (по массе) при В/Ц = 0,6 и коэффициенте выхода К=0,7. Насыпная плотность использованных материалов: песка – 1,8 т/м 3 , щебня – 1,5 т/м 3 и цемента – 1,3 т/м 3 .

Охарактеризуйте технические свойства горных пород осадочного происхождения, применяемых в строительстве.

Керамические плитки для полов и их свойства

Листовое стекло: сырье, производство, свойства, применение.

Магнезиальные вяжущие вещества.

Теория твердения строительного гипса (по А.А. Байкову)

Масса камня в сухом состоянии – 60 г, при насыщении водой она составляет 70 г. Определить среднюю плотность водопоглащения по массе и пористость камня, если объемное водопоглащение составляет 21%, а истинная плотность – 2,4 г/см 3 .

Определить содержание извести и воды (по массе) в 1 м 3 известкового теста, если средняя плотность составляет 1400 кг/м 3 , истинная плотность пушенки – 2400 кг/м 3 .

Взята проба влажного песка весом 1 кг. Истинная плотность зерен песка – 2,62 г/см 3 . Проба высыпана в однолитровый мерный цилиндр, наполненный водой до уровня 500 мл. После погружения песка вода поднялась до 900 мл. Определить влажность песка.

Классификация материалов по температуре применения.

Главнейшие излившиеся горные породы: минералогический состав, плотность, прочность при сжатии и область применения (данные представте в виде таблицы).

Процессы, происходящие в глине при нагревании.

Способы изготовления и свойства керамических облицовочных плиток.

Гипсовые вяжущие вещества.

Во сколько раз пористость камня А отличается от пористости камня В, если известно, что истинная плотность твердого вещества обоих камней практически одинакова и составляет 2,72 г/см 3 . Средняя плотность камня А на 20% больше, чем камня В, у которого водопоглащение по объему в 1,8 раза больше водопоглащения по массе.

Определить расход глины по массе и объему для изготовления 250 шт. кирпиче, имеющих среднюю плотность – 1780 кг/м 3 . Средняя плотность сырой глины – 1610 кг/м 3 (при влажности 13%). Потери кирпича по массе при обжиге составляют 8,5 % от массы сухой глины.

Определить номинальный состав (по объему) и расход материалов на 1 м 3 плотного бетона, если номинальный состав его по массе 1:2,2:5,1 при В/Ц – 0,7. Принять при расчетах, что материалы сухие и имеют следующие плотности в насыпанном состоянии: песок – 1600, щебень – 1450 и цемента – 1300 кг/м 3 . Коэффициентом выхода нужно задаться.

Минералы, обеспечивающие природному камню повышенную прочность при ударном воздействии нагрузки, свойства этих минералов.

Добыча и обработка горных пород

Различия в технологии производства глиняного кирпича способами пластического и полусухого формирования.

Гипсовые вяжущие вещества: технология производства варкой и автоклавной обработкой, зависимость свойства гипса от способа получения.

Преимущества применения молотой извести-кипелки перед гашеной известью.

Образец базальта массой 109 г после парафинирования имел массу на воздухе 112г, а при взвешивании в воде – 73,5 г. Определить его среднюю плотность, принимая истинную плотность парафина 0,93 г/см 3 .

Кирпич глиняный обыкновенный стандартных размеров марки «125» имеет массу 3.3 кг и истинную плотность 2,5 г/см 3 . Найти пористость кирпича и сделать заключение о допустимости его применения для кладки стен жилых и гражданских зданий.

На 1 м 3 бетона расходуется 290 кг цемента, 610 кг песка, 1220 кг щебня и 180 л воды. При твердении цементом связывается 10% воды. Определить пористость и прочность бетона на сжатие в 28-дневном возрасте. Марка цемента «400». Заполнитель высокого качества.

Как образовались глины в природе и каковы их основные свойства?

Метаморфические горные породы: происхождение, минералогический состав, свойства и применение в строительстве.

Добавки, вводимые в глины при изготовлении керамических изделий, их назначение.

Гипсовые вяжущие вещества: сырье, способы производства, свойства и применение.

Отличие воздушной извести то гидравлической.

2. Методические указания к выполнению контрольных работ

Основной целью выполнения контрольных работ является закрепление теоретических знаний и приобретения навыков в решении практических задач по вопросам использования материалов в строительстве зданий и в транспортном строительстве.

Основы строения и свойств материалов

1. Физические свойства.

Истинная плотность (г/см 3 , кг/м 3 ) – масса единицы объема абсолютно плотного материала.

m – масса материала

V – объем в плотном состоянии

Средняя плотность (г/см 3 , кг/м 3 ) – масса единицы объема материала в естественном состоянии (объем определяется вместе с порами).

m – масса материала

V e – объем в естественном состоянии

Насыпная плотность – масса единицы объема в насыпном состоянии.

Пористость П есть степень заполнения объема материала порами:

П = V п / V е или V п – объем пор

V е – объем в естественном состоянии

Гигроскопичность – способность материалов поглощать влагу из воздуха.

Влажность материала определяется содержанием влаги, отнесенной к массе материала в сухом состоянии.

Водопоглащение – способность материала впитывать воду.

Различают объемное водопоглащение ( W v ) и водопоглащение по массе ( W m ).

Читайте так же:
Кирпич м 100 самовывоз

W v = [( m 1 — m )/ V ]x100% и

W m = [( m 1 — m )/ m ]x100%

m 1 – масса образца, насыщенного водой, г;

m – масса сухого образца, г;

V – объем образца в естественном состоянии, см 3 .

Отношение между водопоглащением по массе и объему численно равно средней плотности материала, т.е.

W v / W m = [( m 1 — m )/ V ]/[( m 1 — m )/ m ] = m / V e = r m

Из этой формулы перехода можно вывести формулу перехода от одного вида водопоглащения к другому:

Водостойкость – способность материала сохранить свою прочность после насыщения водой. Она характеризуется коэффициентом размягчения, который определяется как отношение предела прочности материала (при сжатии) в насыщенном состоянии к пределу прочности в сухом состоянии:

К = R нас / R сух .

Материалы с коэффициентом размягчения не менее 0,8 относят к водостойким.

2. Механические свойства.

Прочность – свойства материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих от нагрузки или других факторов. Прочность материала характеризуется пределом прочности при сжатии, изгибе и растяжении.

R сж ( R раст ) = Р/F ,

где Р – разрушающая нагрузки, Н;

F – площадь поперечного сечения, м 2 ;

Предел прочности при изгибе ( R изг ) при одном сосредоточенном грузе и образце – балке прямоугольного сечения определяется по формуле:

R изг = 3 Р L /2 b h 2

При двух равных грузах, расположенных симметрично оси балки:

R изг = Р ( L — a )/ bh 2

где Р – разрушающая нагрузка, Н;

L – пролет между опорами, м;

a – расстояние между грузами, м;

b – ширина оболочки, м;

h – высота оболочки, м.

Пример решения задачи.

1. Образец камня в виде куба со стороной 5 см имел массу в сухом состоянии 240 г. После насыщения его водой масса составила 248 г. Определить среднюю плотность и водопоглощение.

объем образца V = 5 3 = 125 см 3

средняя плотность m = 240:125 = 1, 918 г/см 3

Водопоглащение по массе W m = [(248-240):240]х100 = 3,31%

Водопоглащение по объему W о = [(248-240):125]х100 = 6,4%

2. Образец бетона разрушился при испытании на сжатии при показании манометра 30 МПа. Определить предел прочности при сжатии, если известно, что площадь образца в 2 раза меньше площади поршня.

Усилие, передаваемое поршнем составит Р = R n × F = 30 F

Задачи для практических занятий по курсу «Строительные материалы и изделия»

Т е м а I. Основные свойства строительных материалов

Образец плотного (пористость равна 0 %) камня имеет массу 35,9 г. При взвешива­нии того же образца в воде (метод гидростатического взвешивания см. лабораторную работу № 1) он уравновешивается гирями массой 22,6 г. Вычислить среднюю плотность этого камня.

Ответ: средняя плотность 2700 кг/м3.

Рассчитать пористость кирпича, если его средняя плотность 1700 кг/м3. (Истинную плотность взять из табл. 2.1).

Ответ: пористость 33 %.

Образец кирпича, взятого из стены, имел массу 240 г. После высушивания в термошкафу при 105° С до постоянной массы масса этого образца стала 210 г. Какова влажность кирпича в стене?

Ответ: влажность 14,3

Образец-куб 10 х 10 х 10 см, изготовленный из керамзитобетона, при испытании на сжатие разрушился при нагрузке 150 кН. Каков предел прочности при сжатии данного образца керамзитобетона?

Какой минимальный диаметр должен иметь стальной стержень длиной 1,15 м, если требуется удерживать на нем груз массой 4,5 т? Вычислите относительную s и абсолютную А/ деформацию стержня под этой нагрузкой (допускаемое напряжение на разрыв для данной марки стали 150 МПа, а модуль упругости Е — 2 10s МПа).

Ответ: диаметр 20 мм; є = 7,5 • 10’4; А/= 0,86 мм.

Наружная сторона кирпичной стены толщиной 64 см имеет температуру t = — 28° С; внутренняя сторона

22° С. Какое количество теплоты проходит через каждый квадратный метр поверхности стены за 1 ч? (Теплопроводность кирпича X — =0,8 Вт/(м • К).

Природный камень, представляющий собой куски неправильной формы, имеет среднюю плотность в куске 850 кг/м3. Рассчитайте пористость этой породы, если известно, что плотность вещества, из которого она состоит, 2600 кг/м3. (Попытайтесь догадаться, как называется эта порода.)

Ответ: пористость 67,3 %.

Перед вами две полированные каменные плитки из серой кристаллической горной породы; одна из них мраморная, другая гранитная. Предложите два способа (физический и химический) для того, чтобы узнать, какая из плиток мраморная, а какая гранитная.

Тема III. Керамические материалы, кирпич и камни

При определении марки кирпича от партии было отобрано 5 штук кирпича, из тсоторБіхгттзготопвилилзбразцБггоптаснсгтрейсшанйяімТ^СТгТІрилтспБгганшгобразіювтта сжатие были зафиксированы следующие значения разрушающих усилий (Рразр), кН; 193; 187; 182; 201; 184. Какова марка кирпича по результатам его испытания на сжатие? .

Ответ: марка 125.

Глиняная масса, из которой формуют кирпич, имеет влажность 20 %. Лабораторные исследования показали, что общая усадка при сушке и обжиге составляет 12 %. Каковы должны быть размеры мундштука ленточного пресса (т, е. размеры кирпича-сырца), чтобы готовый кирпич имел размеры, соответствующие требованиям стандарта?

Ответ: 280 х 134,5 мм.

Сколько автомашин грузоподъемностью 5 т понадобится для перевозки кирпича для возведения стен одноэтажного дома размером в плане 6 х 8 м? Высота стен 2,7 м. Площадь дверных и оконных проемов в доме 9,6 м2. Просчитайте два варианта: I — используется обычный полнотелый кирпич (рт == 1700 кг/м3); толщина стены — 2 кир­пича; II — используется эффективный пустотелый кирпич (pm — 1400 кг/м3); толщина стены 1,5 кирпича (толщину швов и массу раствора при расчетах не учитывать). Сколько кирпича (в тыс. шт.) понадобится для 1 и II вариантов строительства?

Ответ: вариант 1—11 автомашин; 17 тыс. шт. вариант II — 7 автомашин; 12,7 тыс. шт.

а С Тема IV. Неорганические вязнущие вещества

Рассчитать количество негашеной извести, полученной при обжиге 15 т чистого известняка, имевшего влажность 8 %.

Атомные массы: Са — 40; С — 12; О — 16; Н — 1.

Ответ: 7728 кг извести.

Рассчитать, сколько потребуется чистого известняка с влажностью 10%, чтобы получить 5 т негашеной извести.

Ответ: 9822 кг известняка.

Сколько воды надо добавить к 100 кг негашеной извести, чтобы получить известковое тесто консистенции известь : вода =1:1 (испарением воды при гашении извести пре­небречь, известь гасится нацело).

Ответ: 164,3 кг воды.

Определить пористость затвердевшего цементного камня, полученного из портланд­цемента (истинная плотность р = 3,1 г/см3) и воды при В/Ц = 0;40. После затвердевания количество химически связанной, воды составило 15 % от массы цемента. (Уменьшение объема цементного камня при твердении не учитывать.)

Ответ: пористость 35 %. ‘ г/ 1 : 7..

Какова будет пористость затвердевшего гипсового камня, полученного из гипсового теста, содержащего 50 % воды от массы гипса (В/Г = 0,5)? Увеличение объема твердею — щего гипса не учитывать; считать, что гипс гидратируется полностью; плотность гипса р = 2,65 г/см3. «

Читайте так же:
Кирпич который предсказывает погоду

Атомные массы: Са — 40; S — 32; О — 16; Н — 1. , …..

Ответ: пористость 36 %. ! ‘ • 7 ; . . — ч

Т е м a Y. Бетоны и растворы

Лабораторный состав бетона (расход материалов на 1 м3 бетона): цемент — 300 кг; вода — 200 кг; песок — 650 кг; щебень — 1250 кг. Как изменится расход материалов, если влажность песка, поступившего на стройку, 7 %, а щебня 1,5 %?

Ответ: цемент — 300 кг; вода — 135,7 кг; песок — 695 кг; щебень — 1270 кг.

Состав цементно-песчаного раствора по массе 1 : 4,5. Каков состав этого же раствора по объему? (Насыпная плотность, кг/м : цемента рцнас

1100, песка рпНас = 1400.)

Стандартные образцы раствора (3 шт.) при испытании на сжатие после 28 сут твердения разрушились при усилиях: 48; 56 и 54 кН. Определите среднюю прочность раствора и его марку.

Ответ: марка раствора 100.

Бетонные образцы были испытаны после 7 дней твердения. Рассчитанная по результатам этих испытаний прочность бетона составила 16,7 МПа. Какую предполо­жительную прочность этот бетон имел бы к 28 дням твердения и какова его марка?

Ответ: прочность 28,5 МПа; марка М250.

Бетонная смесь состава (расход материалов на 1 м3 бетона): цемент — 320 кг; вода — 224 кг; песок — 630 кг и щебень — 1220 кг имеет подвижность (осадка конуса

OK = 2 см). Для того чтобы получить пластичную смесь (ОК = 10 см), добавили 50 кг вода. Какой материал и в каком количестве надо добавить, чтобы марка бетона не изменилась?

■ ■ Ответ: цемент — 71 кг. -; : — Л

Методические указания к решению задач ;;

Тема I. Основные свойства строительных материалов

Задачи 1—6 решаются с использованием формул и табличных данных гл. II и лабораторных работ № 1 и 2.

Задача 5. Длина стержня 1 используется при расчете абсолютной деформации этого стержня А/ по рассчитанному заранее значению относительной деформации є. Последняя может быть определена по формуле є = аЕ после расчета диаметра стержня и площади его поперечного сечения.

Диаметр стержня определяют по результатам расчета минимально допустимой площади поперечного сечения стержня, выдерживающего заданную нагрузку, округляя расчетное значение в большую сторону до ближайшего стандартного значения диаметра 14; 16; 18; 20; 22; 24 мм и т. д.

Задача 6. Необходимо обратить внимание на время, за которое определяется количество прошедшего через стену тепла. В целом задача решается исходя из опреде­ления понятия «теплопроводность».

Тема II. Природные каменные материалы

Задача 7. По сути аналогична задачам по теме I.

Задача 8. Для решения задачи надо знать химический состав мрамора и гранита, и на основании этого можно предположить, например, их реакцию на действие соляной кислоты. Простейшее механическое свойство, по которому эти две породы резко различаются,— твердость. Мрамор намного мягче гранита; он царапается любым сталь­ным предметом или осколком стекла.

Тема III. Керамические материалы, кирпич и камни

Задача 9. Недостающие данные и ход решения задачи можно узнать, просмотрев лабораторную работу № 4 и табл. 5.1.

Задача 10. Смысл задачи состоит в том, что усадка кирпича-сырца должна компенсироваться увеличением его размеров по сравнению со стандартными размерами кирпича.

Задача 11. (Задача повышенной трудности.) Ход решения задачи,

1. Определяют суммарную площадь стен дома.

2. Вычисляют объем стен для варианта строительства из полнотелого и пустотелого кирпича и его массу для того и другого варианта.

3. Потребное количество кирпича (тыс. шт.) можно определить, зная суммарный объем стен и объем одного кирпича.

Тема IV. Неорганические вяжущие вещества

Задача 12 и 13. Решаются расчетом по химическому уравнению получения извести (§ 8.6) с учетом влаги, содержащейся в известняке.

Задача 14. Решается также по химическому уравнению гашения извести (§ 8.6) с учетом влаги, остающейся в известковом тесте.

Задача 15. Ход решения задачи: — г-»» •

1. Определяют объем цементного теста (он же объем цементного камня) как сумму объемов воды и зерен цемента.

2. Вычисляют количество химически связанной и свободной воды.

3. Рассчитывают пористость (по формуле § 2.3), исходя из предположения, что объем пор равен объему свободной воды, так как последняя постепенно испаряется. Весь расчет

— ведут на I масс. ч. цемента.

Задача 16. Расчет можно вести на 100 г гипсового вяжущего.

L Количество воды, связываемой гипсом, вычисляют но уравнению твердения гипса (§ 8.3).

1. Определяют количество свободной воды в затвердевшем шлее, считая, что ее объем и есть объем пор в гипсовом камне.

2. Находят полный объем гипсового камня, считая, что он равен объему гипсового теста, который можно рассчитать как сумму абсолютных объемов гипса (р = 2,65 г/см3) и воды (р = 1 г/см3).

3. Расчет пористости проводят по формуле, приведенной в § 2.3).

Тема V. Бетоны и растворы

Задача 17. Сначала определяют количество воды, вносимой в бетонную смесь с влажным песком и щебнем, и затем с учетом этого производят корректировку количества воды затворения, расхода песка и щебня.

Задача 18. Массовые части переводят в объемные, используя насыпные плотно­сти; затем пересчитывают объемные доли так, чтобы доля цемента была равна 1.

Задача 19. Решается с помощью данных и формул, содержащихся в § 2.5 и §11-2.

Задача 20. Для ее решения надо знать, как растет прочность бетона во времени. (§ 12.5).

Задача 21. Ход ее решения станет ясен после осмысления формулы основного закона прочности бетона (§ 12.3).

[1] металлические (сталь, чугун, цветные металлы).

свойства. Так, органические материалы не выдерживают высоких температур и горят; минеральные, напротив, хорошо противостоят действию огня, а металлы очень хорошо проводят электричество и теплоту.

Не меньше, чем химический состав, на свойства материала влияет его строение. При одном и том же химическом составе материалы различного строения обладают разными свойствами. Например, мел и мрамор — две горные породы, состоящие из карбоната кальция СаС03, но пористый рыхлый мел имеет низкую прочность и легко размокает в воде, а плотный мрамор прочен и стоек к действию воды.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector