Строительные материалы и изделия (стр. 6 )

Из бетонной смеси каждого замеса изготавливают контрольные образцы-кубы размером 15х15х15 см. Прочность бетона в серии образцов определяют по ГОСТ 101∙80 как среднее арифметическое значение в серии:

– из двух образцов – по двум образцам;

– из трех образцов – по двум наибольшим по прочности образцам;

– из четырех образцов – по трем наибольшим по прочности образцам;

– из шести – по четырем наибольшим по прочности образцам.

При обработке дефектных образцов прочность бетона в серии образцов определяют по всем оставшимся образцам, если их не менее 2. Результаты испытаний серии из двух образцов при обработке одного образца не учитывают.

Результаты определения прочности бетона оценивают по ГОСТ 181 05. По результатам испытаний строят график Rб = f(В/Ц), по которому выбирают водоцементное отношение, обеспечивающее получение бетона заданного класса.

8. По результатам пробных замесов и испытаний корректируют запроектированный состав бетонной смеси, определяя так называемый производственный состав (с учетом влажности заполнителей).

Поскольку в производственных условиях эти материалы имеют некоторую влажность, а крупный заполнитель способен поглощать часть воды затворения, расход воды для производственных условий уточняется по формуле

Втр   (3.11)

где В, П, Кр – соответственно полученные расчетом расходы воды, песка и крупного заполнителя, кг;

  щп, щкр – соответственно влажность песка и крупного заполнителя, % по массе, щп = 2...6 %, щкр = 1...3 %;

  Вт –  водопоглощение  крупного  заполнителя  по  массе, %. Вт = 1...2 %.

При этом количество влажных заполнителей увеличивают, чтобы содержание в них сухого материала равнялось расчетному, а именно:

Птр = П(1+0,01щп), кг;  (3.12)

Кр. тр = Кр(1+0,01 щкр), кг.  (3.13)

9. После уточнения расхода воды и заполнителей следует определить расчетную (теоретическую) среднюю плотность бетонной смеси по формуле

срб. см = Ц + Птр + Кр. тр + Втр, кг/м3  (3.14)

и коэффициент выхода бетонной смеси

Квых = 1/(Ц/сн. ц + П/сн. п + Кр/сн. кр),  (3.15)

где сн. ц, сн. п, сн. кр – соответственно насыпная плотность цемента, песка и крупного заполнителя.

10. Производственный (полевой) состав бетона по массе вычисляют делением расхода каждого состава бетонной смеси на расход цемента:

Ц/Ц : Птр/Ц : Кр. тр/Ц = 1 : х : у  при В/Ц = z.  (3.16)

Например: 1 : 2 : 5 при В/Ц = 0,6.

11. Расход дозировки составляющих бетонной смеси (кг/м3) на один замес бетоносмесителя определенного объема с учетом найденного коэффициента выхода бетона Квых выполняют по формулам:

Цv = (Квых∙V∙Ц)/1,  Вv = (Квых∙V Втр)/1;

Пv = (Квых∙V∙Птр)/1,  Кр. v = (Квых∙V Кр. тр)/1,  (3.17)

где Цv, Вv, Пv, Кр. v – масса соответственно цемента, воды, песка, крупного заполнителя (щебня или гравия), кг, требуемая на замес бетоносмесителя, с объемом барабана V, м3.

Для повышения морозостойкости, водонепроницаемости, коррозийной стойкости, а также сокращения расхода цемента и улучшения удобоукладываемости бетонной смеси следует вводить в смесь специальные химические добавки. Уточнение состава бетона с введением добавок, а также проверка величин средней плотности бетонной смеси и коэффициента выхода бетона проводится при пробных замесах.

4. КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 2

После изучения всех разделов программы курса студенту необходимо выполнить второе контрольное задание, целью которого является решение задачи и ответы на вопросы. Задачи решаются, руководствуясь литературой [6], в которой приведены примеры решения подобных задач. Ответы на теоретические вопросы проводятся на основе литературных источников [1, 2, 3, 4, 5].

Вариант задания 2 определяется преподавателем.

В а р и а н т  1

Задача. Бетон № 1 на рядовых заполнителях и портландцементе с активностью 550 кг/см2 за 3 суток твердения в нормальных условиях набрал прочность R3 = 100 кг/см2. Бетон № 2 такого же состава, но с добавкой хлористого кальция, за тот же срок набрал прочность в 2 раза большую. Определить, при каком перерасходе цемента на 1 м3 бетона № 1 можно получить прочность 200 кг на 1 см2 через 3 суток без добавок СаС12, но при снижении водоцементного отношения, т. е. при сохранении расхода воды.

Вопросы. 1. Что называется теплопроводностью материала и как она оценивается в лабораторных условиях? Как оценивается теплопроводность (ориентировочно) для природных каменных материалов?

2. Какие керамические изделия применяются в гидромелиоративном строительстве и где они используются?

3. Опишите характерные свойства специальных видов портландцементов (гидрофобного, пластифицированного и др.), где они чаще всего применяются в строительстве? Рассчитайте, какое количество добавки СДБ нужно ввести для приготовления 10 т пластифицированного портландцемента. Добавки СДБ содержат 50 % твердого вещества и 50 % воды, оптимальное содержание ее составляет 0,2 % от массы цемента (на сухое вещество).

В а р и а н т  2

Задача. Сколько глины по массе и объему потребуется для приготовления 10 тыс. штук керамических камней размером 250х250х120мм с пустотностью 50 %. Средняя плотность керамических камней составляет 1460 кг/м3, средняя плотность глины − 1700 кг/м3, влажность глины − 22 %. Потери при прокаливании составляют 8 % от массы сухой глины, брак камней − 2 %.

Вопросы. 1. Влияние влажности, попеременного увлажнения и высыхания на прочностные показатели строительных материалов.

2. В каких условиях образуются метаморфические породы? Назовите главных представителей, их свойства и применение.

3. Воздушные и гидравлические вяжущие вещества и их виды. Определите марку портландцемента, если при испытании образцов-балочек 40х40х160 мм на изгиб в возрасте 28 суток получены следующие результаты: 5,8; 6,0; 6,1 МПа. Разрушающая нагрузка при испытании половинок-балочек на сжатие составляла 120; 125; 127,5; 130; 132; 134 кН.

В а р и а н т  3

Задача. Найти расход щебня по массе и объему в естественном состоянии, который необходим для бетонирования основания шлюза-регулятора (объем бетона 40,5 м3), если истинная плотность щебня составляет 2650 кг/м3, пустотность его − 45 % и коэффициент раздвижки зерен щебня − 1,3.

Вопросы. 1. Укажите взаимосвязь между отдельными свойствами материалов и когда они проявляются наиболее ярко (с примерами).

2. Какие разновидности облицовочной керамики применяют в строительстве и какие требования предъявляют к исходной глине и добавкам к ней?

3. Приведите химический и минералогический составы портландцемента и опишите процессы, протекающие в печи при обжиге исходного сырья. В каком соотношении необходимо смешать известняк с содержанием СаСО3 91 % и глину с содержанием СаСО3 31 %, чтобы получить сырьевую смесь для портландцемента с содержанием СаСО3, равным 76 %.

В а р и а н т  4

Задача.  Автомобильная  дорога  имеет ширину проезжей части 7,5 м и толщину основания − 20 см. Коэффициент уплотнения щебня равен 1,2, коэффициент возможных потерь − 1,04. Щебень фракции 40...20 мм с насыпной плотностью 1500 кг/м3 составляет 70 % от массы всего щебня.  У щебня фракции 20...10 мм насыпная  плотность −  1550 кг/м3. Истинная плотность зерен гранитного щебня − 2670 кг/м3. Сколько потребуется щебня каждой фракции по массе и объему для строительства 1 км основания?

Вопросы. 1. Что такое теплопроводность строительных материалов и каково ее назначение при выборе материалов для ограждающих конструкций?

2. Какие виды дренажных керамических труб вы знаете? Укажите их номенклатуру.

3. Специальные виды цементов (расширяющие, безусадочные и др.), их свойства и область применения. Определите пористость затвердевшего цементного камня, если содержание воды при затворении расширяющего цемента было равно 42 %, а масса химически связанной воды − 20 % от массы цемента при истинной плотности цемента 2900 кг/м3.

В а р и а н т  5

Задача. Определить коэффициент выхода и среднюю плотность гидротехнического бетона, если для получения 450 м3 его израсходовано 136 т цемента, 225 м3 песка, 415 м3 щебня. Насыпные плотности: цемента − 1300 кг/м3, песка − 1400 кг/м3, щебня − 1500 кг/м3.

Вопросы. 1. Что такое упругость, пластичность и хрупкость? Приведите примеры упругих, пластичных и хрупких строительных материалов.

2. Изложите методы добычи и обработки природных каменных материалов.

3. Экзотермия цемента и рекомендуемые мероприятия по борьбе с ней в гидротехническом строительстве. Определите марки цементов по ГОСТ  10178−76, если после испытания в возрасте 28 суток образцов-балочек размером 40х40х160 мм получены соответственно следующие данные пределов прочности при изгибе и сжатии (МПа): для портландцемента − 6,3 и 57; шлакопортландцемента − 3,5 и 25; пуццоланового портландцемента − 4,6 и 32.

В а р и а н т  6

Задача. Необходимо изготовить 1000 шт. кирпича со средней плотностью 1800 кг/м3 и 1000 шт. пустотелых керамических камней со средней плотностью 1460 кг/м3. Средняя плотность глины составляет 1700 кг/м3, ее влажность − 18 %, а потери при прокаливании − 10 % от массы сухой глины. Во время изготовления, выгрузки и погрузки кирпича допускается 2 % брака. Сколько потребуется глины по массе и объему?

Вопросы. 1. Что такое набухание и усадка материалов и как они влияют на работу конструкций в сооружении?

2. К какому типу и к какой группе горных пород относятся гравий, кварцит, доломит, базальт, песок, песчаник, известняк, мрамор?

3. Какие виды цементов можно использовать в бетонных конструкциях, работающих в условиях постоянного увлажнения и высыхания, и почему? Определите, какое количество трепела нужно добавить к портландцементу М600, чтобы получить пуццолановый портландцемент М400.

В а р и а н т  7

Задача. Ширина проезжей части автомобильной дороги составляет 7,5 м, толщина щебеночного основания − 18 см. Коэффициент уплотнения щебня равен 1,2, коэффициент потерь − 1,04. Поставлено 60 вагонов щебня, причем его объем в каждом вагоне − 50 м3, пустотность − 45 %, средняя плотность зерен (без пустот) − 2670 кг/м3. Сколько километров основания можно построить?