Строительные материалы и изделия (стр. 8 )

В а р и а н т  19

Задача. Образец камня в сухом состоянии имеет массу 77 г, а после насыщения водой − 79 г. Вычислите среднюю плотность, пористость и относительную плотность камня, если его истинная плотность равна 2670 кг/м3, а водопоглощение по объему − 4,28 %.

Вопросы. 1. Какие свойства называются механическими и как они разделяются?

Что такое ситаллы и шлакоситаллы, каковы их свойства? Перечислите каменные литые изделия. Опишите сырье, применяемое для производства портландцемента. По каким схемам технологического процесса получают этот материал?

Установите марку портландцемента, если при испытании образцов-балочек размером 40х40х160 мм в возрасте 7 суток показатели предела прочности при изгибе составляют 3,6; 3,4; 3,0 МПа.

В а р и а н т  20

Задача. В бетонную смесь, изготовленную на рядовых заполнителях с расходом портландцемента (М 400) 350 кг/м3 и водоцементным отношением 0,5, введено 2 % от массы цемента хлористого кальция. При этом прочность бетона через 3 суток твердения в нормальных условиях с добавкой оказалась выше прочности бетона без добавки в  2 раза, через 7 суток − на 50 %, через 28 суток − на 11 %. Определить прочность бетонов и построить графики роста прочности бетонов во времени.

Вопросы. 1. Что такое влажность и водопоглощение? Методы их определения.

Назовите и дайте характеристику эффективных стеновых керамических материалов. Опишите способы транспортировки, правила приемки и хранения гидратационных (неорганических) вяжущих веществ. Назовите условное обозначение гипсового вяжущего с перечисленными далее показателями. Сроки схватывания: начало − 20 мин, конец − 120 мин. Остаток на сите № 02 − 12 %. Прочность образцов-балочек размером 40х40х160 мм в возрасте 2 ч: на изгиб 6,7 МПа, на сжатие 19,8 МПа.

В а р и а н т  21

Задача. Материал в воздушно-сухом состоянии имеет среднюю плотность 1400 кг/м3, а влажность, установленную путем высушивания, − 3 % по объему. После насыщения материала водой под давлением его средняя плотность увеличилась до 1700 кг/м3. Установить открытую пористость материала.

Вопросы. 1. На какие группы делятся строительные материалы по огнестойкости? Приведите примеры по каждой группе.

В чем существенное отличие производства керамического кирпича пластического формования полусухого прессования? Что такое жидкое (растворимое) стекло, как оно получается и где применяется в гидромелиоративном строительстве? Определите количество воды, которое необходимо для получения раствора жидкого стекла плотностью 1370 кг/м3, если на строительной площадке имеется 10 л раствора такого стекла плотностью 1500 кг/м3.

В а р и а н т  22

Задача. Рассчитать количество материалов для приготовления 1 м3 цементно-известкового раствора состава 1 : 0,6 : 4 по объему. Пустотность цемента − 48 %, известковое тесто без пустот,  пустотность песка − 36 %, истинная плотность цемента − 3100 кг/м3,  насыпная плотность цемента − 1300 кг/м3, средняя плотность известкового теста − 1400 кг/м3. Водовяжущее отношение 0,6.

Вопросы. 1. Что такое твердость и каковы методы ее определения?

2. Какими показателями характеризуется качество керамического кирпича и где в строительстве его применяют?

3. Приведите основные свойства цементного порошка, теста и камня, охарактеризуйте их.

Установите марку портландцемента, если при испытании образцов-балочек размером 40х40х160 мм в возрасте 14 суток предел прочности при изгибе составил 4,4 МПа, при сжатии −32 МПа.

В а р и а и т  23

Задача. На растворо-бетонный узел мелиоративной ПМК передан лабораторный состав бетона: Ц = 300 кг, П = 650 кг, Щ = 1300 кг, В =  = 150 л. Активность цемента Ru = 45 МПа. Насколько снизится прочность бетона, если не будет учтена влажность песка, равная 3 %, и щебня, равная 2 %.

Вопросы. 1. Как изменяются свойства строительных материалов по мере их увлажнения? Приведите примеры.

Воспроизведите и объясните классификацию горных пород по условиям их образования. Что такое шлаковые цементы? Каковы преимущества шлакопортландцемента перед обычным портландцементом? Приготавливая бетон одной марки, используют два цемента (шлакопортландцемент и портландцемент) одинаковой активности (марки), но с разными показателями нормальной густоты цементного теста − НГ = 24 % и  НГ =  = 30 %.  Как сказывается переход от одного цемента к другому на удобоукладываемости?

В а р и а н т  24

Задача. Определить воздушную и огневую усадку глины, применяемой для грубой керамики. На лабораторном образце-сырце специально нанесенная линия длицой 200 мм после сушки при температуре 160° стала длиной 186 мм, а после обжига − 180 мм (среднее из пяти образцов).

Вопросы. 1. Какие материалы называют огнеупорными и несгораемыми? Приведите примеры таких материалов.

Что представляет собой строительное стекло и какие сырьевые материалы применяют для его изготовления? Укажите, какие разновидности портландцементов используются в гидромелиоративном строительстве. Каковы их основные свойства? Рассчитайте, какое количество мылонафта III сорта (гидрофобная добавка), гипса, трепела и клинкера потребуется для получения 10 т гидрофобного портландцемента, если установлено, что при помоле нужно вводить в мельницу 0,15 %-ного мылонафта от массы клинкера, 5 %-ного двуводного гипса и 10 %-ного трепела.

В а р и а н т  25

Задача. Номинальный состав цементного бетона по объему 1:2,5:4,5; В/Ц = 0,48. На 1 м3 бетона расход цемента составляет 320 кг. Насыпная плотность цемента − 1300 кг/м3. Влажность песка и щебня в момент приготовления бетонной смеси соответственно равна 5 и 3 %. Найти расход материалов на 185 м3 бетона.

Вопросы. 1. Что такое долговечность материала и как ее определяют?

Какие горные породы применяются в качестве заполнителей для тяжелых (гидротехнических) и легких бетонов? Приведите примеры важнейших активных минеральных добавок к портландцементу, опишите свойства и области применения портландцемента. Установите марку портландцемента, если при испытании образцов-балочек размером 40х40х160 мм в возрасте 14 суток предел прочности при изгибе составил 4,4 МПа, при сжатии − 32 МПа.

5. Указания по решению задач

При решении задач можно использовать следующие формулы.

1. Водопоглощение по массе: ,

где mн – масса насыщенного образца;

  mc – масса сухого образца.

2. Средняя плотность: ,

где Воб – водопоглощение по объему;

Вm – водопоглощение по массе.

3. Пористость: ,

где ги – истинная плотность материала.

4. Плотность в %:  сп = 100 – П.

5. Пустотность: .

6. Объем материала прямоугольной формы: V = l ∙ b ∙ h, м3,

где  l – длина, м;

b – ширина, м;

h – высота, м.

7. Масса материала после испарения воды:

mи =  m (1 – W), кг,

где  m – масса материала с заданной влажностью, кг;

W – влажность материала.

8. Молекулярные массы элементов, входящих в состав строительных материалов:

1. Алюминий (Al) – 26,97.

2. Водород (Н) – 1,00.

3. Калий (К) – 39,10.

4. Кальций (Са) – 40,07.

5. Кислород (О) – 16,00.

6. Кремний (Si) – 28,06.

7. Магний (Мq) – 24,32.

8. Сера (S) – 32,06.

9. Натрий (Nа) – 23,00.

10. Углерод (С) – 12,00.

11. Хлор (Сl) – 35,46.

12. Железо (Fe) – 55,84.

13. Марганец (Mn) – 54,93.

14. Медь (Сu) – 63,57.

15. Фосфор (Р) – 31,02.

16. Фтор (F) – 19,00.

17. Цинк (Zn) – 65,38.

9. Насыпная плотность материала:

, кг/м3,

где m – масса щебня, кг;

V – объем, м3.

10. Вместимость склада:

Vз = Vсут ∙ фхр ∙ 1,2,

где Vсут – суточный объем материала;

фхр – нормативный запас хранения материалов;

1,2 – коэффициент, учитывающий потери при транспортировке.

11. Длина штабельного склада:

, м,

где  h – высота штабеля;

в – угол естественного откоса в материале.

12. Объем основания в уплотненном состоянии:

Vуп = L ∙ B ∙ t, м3,

где L – длина основания, м;

В – ширина основания, м;

t – толщина основания, м.

13. Объем  материала в рыхло-насыпном состоянии:

Vрых = V ∙ Ку = 1500 ∙ 1,2 = 1800 м3.

14. Расход материала по массе:

mм = Vрых ∙ сн.

15. Средняя плотность материала при имеющемся водопоглощении по массе и объему:

, см3,

где  щv – водопоглощение материала по объему;

щm – водопоглощение материала по массе.

16. Коэффициент насыщения материала водой:

,

где П – общая пористость материала.

17. , %.

18. Коэффициент фильтрации керамической трубы:

,

где Qв – объем воды, см3;

д – толщина трубы, см;

S – площадь внутренней поверхности трубы, см2;

  t – время, ч;

P – давление в трубе, МПа.

19. Коэффициент теплопроводности:

,

где Q – количество тепла, ккал;

а – толщина стены, м;

F – площадь стены, м2;