Материаловедение. Специальность ЭУП

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Специальность ЭУП

Контрольное задание состоит из 10-ти вариантов. Вариант 1 выполняют студенты, учебный шифр (последняя цифра номера зачетной книжки) которых оканчивается на цифру 1; вариант 2 - на цифру 2 и т. д, а вариант 10 - на цифру 0.

Контрольное задание выполняется самостоятельно в письменном виде и отправляется для проверки преподавателю.

После выполнения всех лабораторных работ и их защиты, а также при по­ложительно оцененных контрольных заданиях происходит сдача экзамена по курсу «Материаловедение».

список литературы

1, Рыбьев материаловедение: Учебное пособие. для строит. спец. вузов.- М.: Высшая школа, 200с.

2. Микульский материалы (материаловедение и технология): Учебное пособие.- М.: ИАСВ, 200с.

3 Комар материалы и изделия. - М.: Стройиздат, 1988.-488 с.

4. , , Сулименко производства строительных материалов. - М.: Стройиздат, 1986. —408 с.

5. , Баженов материалы. - М.: Стройиздат, 1986.-688 с.

6. Попов контроль строительных материалов и изделий. - М.: Стройиздат, 19с.

7. , , Шубенкин и за­дачи по строительным материалам. - М.: Стройиздат, 197с.

8. Технология железобетонных изделий в примерах и задачах: учебное посо­бие. - М.: Высшая шк., 19с.

9. , Шубенкин свойств и качества строи­тельных материалов в полевых условиях. Справочное пособие. - М.6 Строй­издат, 19с.

10. , , : Технология конструкционных материалов: лаб. практикум. – Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т. - Воронеж, 20с.

Вариант 1

вопросы:

1.  Значение промышленности строительных материалов в капитальном строительстве страны

2.  Что служит сырьем для производства строительного стекла? Разновидности изделий из стекла в строительстве.

3.  Физико-химические процессы, происходящие при твердении портландцемента. Существующие способы ускорения процесса твердения цемента.

4.  Охарактеризуйте растворы для каменной кладки, отделочные и специальные растворы.

5.  Опишите производство металлических изделий и конструкций и дайте технико-экономическое обоснование применения металлических кон­струкций в строительстве.

6.  Опишите технологию и особенности получения горячего и холодного асфальтобетона.

задачи:

1.  Завод выпускает керамический одинарный полнотелый кирпич средней плотности 1700 кг/м3. Принято решение освоить выпуск одинарного полнотелого кирпича сред­ней плотности 1100 кг/м3 за счет использования древесных добавок. Определить расход сосновых опилок на изготовление 3000 шт. легкого пористого кирпича, если средняя плотность сосны составляет 480 кг/м3 .

2.  Масса сухого известняка составляет 280 г, а после насыщения его водой - 298 г. Средняя плотность известняка 2100 кг/м3. Определить водопоглощение по массе и объему, а также пористость известняка, если истинная плотность известняка составляет 2,65 г/см3 .

3.  Бетон марки 300 имеет состав по массе 1 : 2 : 3,6 при В/Ц=0,6. Средняя плотность бетонной смеси 2420 кг/ м3. Какую экономию можно получить на 1 м3 бетона, если по условиям сдачи сооружения в эксплуатацию прочность в 30 МПа потребуется не через 28, а через 80 сут. Сырьевые материалы – рядовые.

Вариант 2

вопросы:

1.  Структура себестоимости строительных материалов и изделий. Резервы снижения себестоимости продукции промышленности строитель­ных материалов.

2.  Что представляют собой изделия из каменного литья?

3.  Опишите влияние минералогического состава клинкера на свойства портландцемента.

4.  Как производится проектирование состава тяжелого бетона? Охарактеризуйте основные свойства бетонной смеси и бетона.

5.  Классификация легких бетонов. Виды пористых заполнителей и основные требования к ним.

6.  Что представляют собой масляные и эмалевые краски, лаки и водоразбавляемые красочные составы?

задачи:

1.  Определить, какое количество глины необходимо для получения 10000 шт. обычного кирпича средней плотностью 1700 кг/м3 . Средняя плот­ность сырой глины 1650 кг/м3, влажность 15 %, а потери при прокали­вании составляют 8 % от сухой массы глины.

2.  Сравнить, во сколько раз могут быть увеличены высоты стен при за­мене бутовой кладки (ρбк = 2000 кг/м3) другими материалами: а) кир­пичной кладкой (ρкк = 1700 кг/м3); б) крупнопористым бетоном (ркб = 1300 кг/м3); в) плотным керамзитобетоном (ρпкб =1000 кг/м3), если на­пряжение в основании не превышает при бутовой кладке 0,5 МПа, при кирпичной - 1 МПа, при бетонах - 5 МПа. Толщину всех стен принять в 2,5 кирпича (64 см). Запас прочности не учитывать.

3.  Бетонный завод выпускает бетон следующего производственного состава: Ц = 310 кг; П = 650 кг; Щ = 1310 кг; В = 150 л (на 1 м3 бетонной смеси). Марка цемента 400. Влажность песка – 2,5 %, щебня - 1 %. Как изменятся прочность и марка бетона, если влажность заполнителей увеличится (песка до 6,5 %, щебня до 2 %), и это увеличение не будет учтено.

Вариант 3

вопросы:

Параметры физического состояния материала.

1.  Назовите материалы и изделия из природного камня, используемые в строительстве. Методы защиты каменных материалов в сооружениях.

2.  Опишите технологию получения, свойства и область примене­ния ситаллов и шлакоситаллов.

3.  Что такое коррозия цементного камня и способы защиты от нее?

4.  Экономика производства и применения гипсобетонных изделий в строительстве.

5.  Виды изделий из силикатного бетона. Экономика производства и при­менения изделий из силикатного бетона.

задачи:

1.  Сколько потребуется известняка с влажностью 10 % и количеством примесей 3 % (от массы сухого известняка) для получения 8 т извести. Определить сорт извести.

2.  Зерновой состав песка № 1 и № 2 приведен в таблице. Определить полные остатки, модуль крупности. Построить график рассева песка и оценить пригодность песков для приготовления бетона.

Номера песков	Размеры отверстий сит, мм
2,5	2	1,25	0,63	0,315	0,16	Прошло через си­то 0,16
№1	-	3	22	20	36	11	8
№2	-	1,5	11	12	26	37	12,5

3.  Подобрать марку портландцемента для тяжелого бетона марки 350, изготовленного на заполнителях пониженного качества, при подвижности бетонной смеси 4 см. Максимальная крупность гравия 20 см, расход цемента - 320 кг на 1 м3 бетона.

Вариант 4

вопросы:

1.  Экономика производства и применения строительных материалов из природного камня.

2.  Гипсовые вяжущие вещества: технология, разновидности, свойства и применение. Перечислите виды гипсовых материалов и изделий.

3.  Классификация добавок для цементов. Разновидности портландцементов с органическими добавками, их состав, свойства и область приме­нения.

4.  Опишите способы приготовления, транспортирования бетонной смеси и ухода за бетоном. Способы зимнего бетонирования и выбор цемен­тов для зимних работ.

5.  Экономика применения материалов и изделий из древесины.

6.  Гидроизоляционные и кровельные материалы на основе битумов и дегтей, их свойства и применение.

задачи:

1.  Наружная поверхность кирпичной стенки толщиной 0,51 м имеет тем­пературу -15 С, а внутренняя + 20 °С. Какое количество теплоты уходит через каждый 1 м2 стены в течение 1 ч. времени, если коэффициент теплопроводности кирпичной стены λ = 0,65 Вт/(м, 0С)? Сравнить этот ре­зультат с количеством теплоты, проходящим через стенку той же толщи­ны, но выполненной из тяжелого бетона (λ = 1,8 Вт/(м, °С) и шлакобе­тона (λ = 0,57 Вт/(м, 0С). Дать оценку эффективности каждого из этих материалов с точки зрения теплозащиты.

2.  Какое количество утолщенного керамического кирпича можно получить из 55 т глины? Карьерная влажность глины составляет 10,5 %, потери при прокаливании – 4,5 %. Среднюю плотность кирпича принять равной 1500 кг/м3.

3.  Определить коэффициент выхода и среднюю плотность бетонной сме­си и бетона, если для получения 400 м3 бетона было израсходовано 115 т цемента, 200 м3 песка и 295 м3 гравия, средняя плотность которых соответственно равна 1,3; 1,55 и 1,42 т/м3, а В/Ц = 0,43. Считать, что химически связанная вода составляет 15 % от массы цемента.

Вариант 5

вопросы:

1.  Гидрофизические свойства строительных материалов.

2.  Сырьевые материалы и общая технологическая схема производства строительной керамики.

3.  Основы технологии, свойства и применение изделий на основе извес­ти: силикатный, известково-шлаковый и известково-зольный кирпич.

4.  Перечислите специальные виды цементов, их состав, свойства и об­ласть применения.

5.  Дайте характеристику строительным материалам, изделиям и конст­рукциям из древесины. Укажите положительные и отрицательные свойства древесины и способы защиты древесины от гниения и возго­рания

6.  Что представляет собой предварительно напряженный железобетон? Пути экономии цемента при производстве бетона.

задачи:

1. Определить пористость цементного камня, изготовленного из портландцемента, если на затворение цементного теста пошло 32 % , а количество химически связанной воды в цементном камне составляет 18 % от массы цемента. Истинная плотность портландцемента 3,1 г/см3.

2. Средняя плотность древесины с влажностью W = 8,5 % составила 510 кг/м3. Определить среднюю плотность древесины и коэффициент конструктивного качества при стандартной влажности, если прочность на сжатие вдоль волокон при влажности 18 % составила 45 МПа.

3. Определить необходимую емкость бетономешалки и среднюю плотность бетонной смеси, если из одного замеса необходимо получить 1,5 т бетонной смеси состава по массе 1 : 1,9 : 4,2 при В/Ц = 0,54 и коэффициенте выхода бетона 0,68. Насыпную плотность цемента, песка и щебня принять равными 1,3; 1,5 и 1,35 кг/м3 соответственно.

Вариант 6

вопросы:

1.  Теплофизические свойства строительных материалов.

2.  Стеновые керамические материалы: классификация, разновидности, применение.

3.  Экономика производства и применения гипсовых вяжущих веществ.

4.  Пуццолановые и шлаковые цементы, их состав, свойства и область применения.

5.  Основные компоненты пластических масс. Принципы изготовления изделий из пластмасс.

6.  Опишите стендовую и поточную технологию производства сборного железобетона, чем определяется их выбор. Расскажите об экономике производства железобетонных изделий.

задачи:

1.  Какой размер ребра у бетонного образца-куба, если разрушающая нагрузка оказалась 54 тс, а предел прочности при сжатии материала составляет 24 МПа.

2.  Сколько получится известкового теста, содержащего 47 % воды, из 5 т. извести-кипелки, имеющей активность 80 %.

3.  Подобрать состав тяжелого бетона М 400 для изготовления плит перекрытий. Подвижность бетонной смеси 2 см. В качестве вяжущего использовать портландцемент с активностью 50 МПа и истинной плотностью - 3,1 г/см3. Заполнители – рядовые. Мелкий заполнитель - кварцевый песок с истинной плотностью – 2,6 г/см3, насыпная плотностью – 1,5 кг/л, влаж­ностью - 3 %. Крупный заполни­тель - щебень гранитный, с максимальной круп­ностью зерен Днаиб - 20 мм, истинной плотностью - 2.7 кг/л, насыпной плотностью 1.45 кг/л, влажностью - 2 %.

Вариант 7

вопросы:

1.  Перечислите основные показатели механических свойств строитель­ных материалов и расчетные формулы для их вычисления.

2.  Керамические материалы для облицовки фасадов.

3.  Строительная известь: основы технологи, разновидности, свойства и применение.

4.  Что представляют собой легкие бетоны? Сырьевые материалы для лег­ких бетонов.

5.  Классификация, сырье, основы технологии, свойства и применение ас-бесгоцементных изделий.

6.  Теплоизоляционные материалы: классификация, свойства и примене­ние неорганических в органических теплоизоляционных материалов.

задачи:

1.  Средняя плотность древесины (сосны) при влажности 10 % составляет 490 кг/м3. Коэффициент объемной усушки сосны равен 0,5. Подсчитать коэффициент конструктивного качества сосны стандартной влажности, если предел прочности при сжатии (при влажности 10 %) равен 50 МПа.

2.  Подобрать состав сложного кладочного раствора марки 100, если в наличии имеется портландцемент с активностью 40 МПа и на­сыпной плотностью 1,3 кг/л. Песок - кварцевый, с насыпной плотностью 1,5 кг/л. В качестве пластифицирующей добавки следует использовать извест­ковое тесто с плотностью 1,4 кг/л. Записать состав раствора в виде пропорции по объему и массе.

3.  Сколько можно приготовить масляной краски, готовой к употреблению, из 15 кг титановых белил, если для получения краски малярной консистенции следует вводить 48 % олифы? Какую площадь поверхности можно окрасить полученной краской, если ее укрывистость составляет 0,22 кг/м2?

Вариант 8

вопросы:

1.  Керамические изделия для внутренней облицовки.

2.  Экономика производства и применения извести в строительстве.

3.  Ячеистые бетоны; принцип их получения, свойства и область приме­нения.

4.  Специальные виды тяжелых бетонов (высокопрочный, гидротехниче­ский, дорожный, мелкозернистый).

5.  Опишите пороки древесины. Как они влияют на сортность?

6.  От каких факторов зависит прочность тяжелого бетона? Назовите классы и марки бетона по прочности.

задачи:

1.  Определить закрытую пористость керамического образца куба с ребром 5 см и массой в сухом состоянии 225 г, если при полном насыщении водой он увеличил свою массу на 20 г. Истинная плотность материала составляет 2,6 г/см3.

2.  На стройплощадке для подогрева кровельного битума до температуры 90 оС используется стальной котел массой 150 кг. Сколько кубов дров (древесины) потребуется для приготовления 1,5 т битума? Начальная температура котла и битума +18 оС, к. п.д. котла - 15 %, плотность древесины – 520 кг/м3, удельная теплота сгорания - 12600 кДж/кг. Удельная теплоемкость стали – 0,49 кДж/кг оС, битума – 1,85 кДж/кг оС.

3.  Определить марку сложного (цементно-глиняного) строительного раствора, состав которого подбирался в соответствии со стандартной методикой, если при изготовлении раствора использовались шлакопортландцемент М300, глиняное тесто плотностью 1,5 кг/л. Расчетный расход глиняного теста составил 180 кг.

Вариант 9

вопросы:

1.  Генетическая классификация горных пород. Связь между условиями образования пород с их структурой и свойствами.

2.  Специальные виды керамических изделий.

3.  Что представляет собой магнезиальные вяжущие вещества и кислото­упорный цемент?

4.  Классификация и основные свойства строительных растворов.

5.  Какие виды стальной арматуры используются в железобетоне?

6. Экономика применения теплоизоляционных и акустических материа­лов.

задачи:

1.  На торцевом срезе сосны в радиальном направлении имеется отрезок длиной 24 мм. Суммарная толщина частей ранней древесины составляет 19 мм. Определить коэффициент конструктивного качества древесины при стандартной влажности.

2.  Определить, сколько комовой извести и какого сорта можно получить при обжиге 100 т известняка, имеющего влажность 5 %, содержащего глинистых примесей 10 %, песчаных примесей 5 % (требования к воздушной строительной из­вести изложены в ГОСТе 9

3.  Какие марки тяжелых бетонов возможно получить на шлакопортландцементах разных марок (300, 400, 500) при неизменном расходе це­мента 300 кг/м3 и требуемой подвижности бетонной смеси 4 см? За­полнители – рядовые. Наибольшая крупность зерен щебня - 40 мм. Построить график зависимости марки бетона от марки цемента.

Вариант 10

вопросы:

1.  Экономика производства и применения керамических строительных материалов.

2.  Сырье и способы производства портландцемента. Основные свойства портландцемента.

3.  Классификация бетонов. Дайте характеристику материалов для тяже­лого бетона.

4.  Экономика производства и применения легких бетонов.

5.  Основные виды материалов и изделий из природного камня, приме­няемых в строительстве.

6.  Дайте характеристику строительным материалам на основе пластмасс для полов, для облицовки, внутренней отделки и теплоизоляции.

задачи:

1.  Прочность на сжатие сухого обыкновенного пустотелого кирпича составляет 15 МПа, а после насыщения водой разрушающая нагрузка составила 30 тс. Определить марку кирпича и возможность его использования для фундаментов стен.

2.  Определить какая масса искусственного камня с абсолютной влажностью 5 % получится из 20 т ангидритового вяжущего.

3.  Определить экономию портландцемента активностью 43 МПа на 1 м3 бетона марки 200, если условия уплотнения бетонной смеси позволяют, не изменяя водоцементного отношения, перейти от подвижности смеси 2 см к подвижности 5 см. В качестве крупного заполнителя используется щебень с наибольшей крупностью 20 мм.