1clean-house.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Водопоглощение по объему керамического кирпича

Учебное пособие: Методические указания к лабораторным работам основные свойства строительных материалов

Министерство образования и науки Российской Федерации

ЮГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерный факультет

Кафедра «Строительные технологии и конструкции»

Методические указания к лабораторным работам

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

(плотность, пустотность, пористость, водопоглощение, влажность, прочность, размягчение, морозостойкость).

по курсу «Материаловедение (строительные материалы)»

«Промышленное и гражданское строительство» (290300)

«Экономика и управление на предприятии строительства» (060800)

Структура лабораторной работы………………………………………

Общая классификация основных свойств…………………………….

Лабораторная работа №1

Определение истинной и средней плотности……………………….

Определение истинной плотности кирпича……………………………………

Определение средней плотности материалов…………………….…..

Образец материала правильной формы……………………………….

Образец неправильной формы…………………………………….….

Определение насыпной плотности материалов………………………

Определение пустотности сыпучих материалов……………………..

Лабораторная работа №3

Пористость и водопоглощение строительных материалов…………..

Лабораторная работа №4

Определение влажности строительных материалов………………….

Лабораторная работа №5

Прочность строительных материалов…………………………………

ЧАСТЬ 1. Определение прочности при сжатии и коэффициента конструктивного качества………………………………………….….

ЧАСТЬ 2. Определение коэффициента размягчения…………….…..

ЧАСТЬ 3. Определение предела прочности при изгибе…………….

Лабораторная работа № 6

Определение марки по морозостойкости…………………………….

Цель настоящей работы – приобретение студентами навыков работы с лабораторным оборудованием, освоение ими современных методов определения основных свойств строительных материалов и умение оценить правильность полученных результатов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

К выполнению лабораторной работы допускаются студенты, изучившие содержание работы по соответствующим методическим указаниям и представившие конспект отчета по работе с необходимыми лабораторными журналами. Конспект отчета составляется в соответствии со структурой лабораторной работы.

1.1. Структура лабораторной работы

1.1.1. Наименование темы лабораторной работы. Оно должно выполняться четко и выделяться из основного текста.

1.1.2. Цель лабораторной работы – это наименование определяемого свойства; метод, используемый в работе; оценка правильности полученных результатов.

1.1.3. Теоретическая часть. Приводятся основные определения изучаемых в данной работе свойств строительных материалов, вывод расчетных формул, единицы размерности определяемых констант.

1.1.4. Материалы и оборудование, реактивы.

1.1.5. Методика выполнения работы.

Излагается ход работы в достаточно краткой форме с указанием последовательности выполнения операций.

1.1.6. Лабораторный журнал.

В него вносятся все опытные данные и полученные на их основании расчетные величины. Лабораторный журнал составляется таким образом, чтобы можно было осуществлять табличный метод расчета.

1.1.7. Расчетная часть.

Расчетная часть присутствует в том случае, когда необходимо провести вспомогательные расчеты-пояснения, не вошедшие в лабораторный журнал.

Делается вывод о правильности полученных результатов путем сравнения их со стандартными значениями определяемых в лабораторной работе констант, приведенных в специальной литературе или указанных в ГОСТе.

ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ:

– физические свойства (плотность, пористость, водопоглащение, влажность, теплопроводность, морозостойкость и др.);

– механические свойства (прочность, твердость, истираемость, сопротивление удару и др.);

– деформативные свойства (пластичность, упругость, ползучесть и др.);

– химические свойства (щелочеустойчивость, кислотостойкость, биостойкость и др.);

– технологические свойства (свариваемость, гвоздимость, пластичность, спекаемость и др.).

Лабораторная работа № 1

Определение истинной и средней плотности

Плотность – это масса материала в единице объема.

В зависимости от степени уплотнения частиц материала различают:

Истинную плотность , когда в единице объема масса материала находится в абсолютно плотном состоянии (без пор и пустот)

rи = , г/см 3 , где

rи – истинная плотность, г/см 3 ;

m – масса материала в абсолютно уплотненном состоянии, г;

Vа – объем материала в абсолютно плотном состоянии;

V – объем материала в естественном состоянии;

Vп – объем пор, заключенных в материале.

Среднюю плотность , или просто плотность, когда масса материала в единице объема находится в естественном состоянии (с порами и пустотами)

rо = , г/см 3 , где

rо – средняя плотность, г/см 3 ;

mо – масса материала в естественном состоянии, г.

Насыпную плотность, когда масса материала в единице объема находится в насыпном состоянии (в насыпной объем включены межзерновые пустоты);

rн = , г/см 3 , где

rн – насыпная плотность, г/см 3 ;

mн – насыпная масса материала, г;

Vн – насыпной объем, см 3 .

Насыпную плотность определяют как в рыхлонасыпном состоянии, так и в уплотненном. В первом случае материал засыпается в сосуд с определенной высоты, во втором – уплотняется на виброплощадке (30-60 сек). Из вышеизложенного следует, что в единице объема для данного материала

Относительная плотность – это безразмерная величина, равная отношению средней плотности материала к плотности воды при 4°С, равной – 1 г/см 3

d= , где

d – относительная плотность;

rо – средняя плотность, г/см 3 ;

rв – плотность воды при 4°С, 1 г/см 3 .

Эта величина учитывается в некоторых эмпирических формулах.

Цель работы: ознакомиться с сущностью понятий «плотность» истинная и средняя и методами их определения для образцов правильной и неправильной геометрической формы. Научится оценивать правильность полученных результатов.

1. Определение истинной плотности кирпича

Материалы: навеска размолотого в порошок керамического кирпича массой около 70 г, дистиллированная вода.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, стандартный объемомер (колба Ле Шателье), стеклянная палочка, стеклянные (фарфоровые) стаканы вместимостью 100 и 500 см 3 ; сухая салфетка.

1. Пробу тонкоразмолотого кирпича (размер частиц должен быть менее размера пор в кирпиче) массой около 70 г поместить в стаканчик и взвесить на технических весах с погрешностью не более 0,05 г.

2. В объемомер (рис. 1.1) налить воду до нижней риски, нане­сенной до расширения на горле колбы. Горло объемомера подсушить фильтровальной бумагой (или тряпочкой). Затем порошок кирпича из взвешенного стакана осторожно с помощью стеклянной палочки пересыпать в объемомер до тех пор, пока уровень воды не поднимется до верхней метки (потери порошка недопустимы). Объем засыпанного порошка Vп равен объему между верхней и нижней метками объемомера (20 или 10 см 3 ) и указан на объемомере.

3. Массу порошка кирпича (г), засыпанного в объемомер, определить, взвешиванием остатка порошка в стакане m2 и вычислить ее как разность масс (m1 –m2 )

Истинную плотность (г/см 3 ) рассчитать по формуле

Рис 1.1. Объемомер Ле Шателье

1 – объемомер; 2 – сосуд с водой; 3 – термометр.

Все результаты занести в лабораторный журнал.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ

rи =

2. Определение средней плотности материалов

2.1. Образец материала правильной формы

Материалы: бетонный (или растворный) образец-куб; куб из дерева с 1 ребром 4. 5 см; образец пенопласта в форме параллелепипеда массой 10. 30 г.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, ли­нейки измерительные, штангенциркуль.

Ход работы

1. Об­разцы-кубы бетона (раствора), дерева и пенопласта измерить линейкой с погрешностью 1 мм или штангенциркулем с погрешностью 0,1 мм. Каждую грань образца кубической или близкой к ней формы измеряют в трех местах (а1 , а2 , а3 , b1 , b2 , b3 , h1 , h2 , h3 ) по ширине и высоте, как показано на рис. 1.2.а, и за окончатель­ный результат принимают среднее арифметическое трех измере­ний каждой грани. На каждой из параллельных плоскостей образца цилиндрической формы проводят два взаимно перпен­дикулярных диаметра (d1 , d2 , d3 , d4 ), затем измеряют их; кроме этого, измеряют диаметры средней части цилиндра (ds , db ) в се­редине его высоты (рис. 1.2., б ). За окончательный результат принимают среднее арифметическое шести измерений диаметра.

Высоту цилиндра определяют в четырех местах (h1 , h2 , h3 , h4 ) и за окончательный результат принимают среднее арифметическое четырех измерений.

Образцы любой формы со стороной размером до 100 мм из­меряют с точностью до 0,1 мм, размером 100 мм и более – с точ­ностью до 1 мм.

2. Определить массу m бетона, раствора, дерева и пенопласта. Образцы массой менее 500 г взвешивают с точ­ностью до 0,01 г, а массой 500 г и более с точностью до 1 г.

Полученные данные занести в лабораторный журнал.

Рис. 1.2. Схема измерения объема образца

Гидрофизические свойства строительных материалов

Гигроскопичность — свойство пористо-капиллярного материала поглощать влагу из воздуха.
Степень поглощения зависит от температуры и относительной влажности воздуха. С увеличением относительной влажности и снижением температуры воздуха гигроскопичность повышается.
Гигроскопичность характеризуют отношением массы поглощенной материалом влаги при относительной влажности воздуха 100% и температуре +20 °С к массе сухого материала.

Гигроскопичность отрицательно сказывается на качестве строительных материалов. Так, цемент при хранении под влиянием влаги воздуха комкуется и снижает свою прочность. Весьма гигроскопична древесина, от влаги воздуха она разбухает, коробится, трескается.
Чтобы уменьшить гигроскопичность деревянных конструкций и предохранить их от разбухания, древесину покрывают масляными красками и лаками, пропитывают полимерами, которые препятствуют проникновению влаги в материал.

Капиллярное всасывание — свойство пористо-капиллярных материалов поднимать воду по капиллярам. Оно вызывается силами поверхностного натяжения, возникающими на границе раздела твердой и жидкой фаз.
Капиллярное всасывание характеризуют высотой поднятия уровня воды в капиллярах материала, количеством поглощенной воды и интенсивностью всасывания. Когда фундамент находится во влажном грунте, грунтовые воды могут подниматься по капиллярам и увлажнять низ стены здания.

Во избежание сырости в помещении устраивают слой гидроизоляции отделяющий фундамент от стены.
С увеличением капиллярного всасывания снижаются прочность, стойкость к химической и морозостойкость строительных материалов.

Читать еще:  Водопоглощение кирпича какое лучше

Водопоглощение — свойство материала при непосредственном соприкосновении с водой впитывать и удерживать ее в своих порах.
Водопоглощение выражают степенью заполнения объема материала водой (водопоглощение по объему Wо) или отношением количества поглощенной воды к массе сухого материала.

Водопоглощение различных материалов находится в широких пределах (% по массе):
гранита 0,02. 1;
плотного тяжелого бетона 2. 5;
керамического кирпича 8. 25;
асбестоцементных прессованных плоских листов — не более 18;
теплоизоляционных материалов 100 и более.

У высокопористых материалов водопоглощение по массе может превышать пористость, но водопоглощение по объему всегда меньше пористости, так как вода не проникает в очень мелкие поры, а в очень крупных не удерживается. Водопоглощение плотных материалов (сталь, стекло, битум) равно нулю.
Водопоглощение отрицательно сказывается на других свойствах материалов: понижаются прочность и морозостойкость, материал набухает, возрастает его теплопроводность и увеличивается плотность.

Влажность — отношение массы воды, находящейся в данный момент в материале, к массе (реже к объему) материала в сухом состоянии.
Вычисляется по тем же формулам, что и водопоглощение, и выражается в процентах. При этом массу материала берут в естественно влажном, а не в насыщенном водой состоянии.

При транспортировании, хранении и применении материалов имеют дело не с водопоглощением, а с их влажностью. Влажность меняется от 0 % (для абсолютно сухих материалов) до значения полного водопоглощения и зависит от пористости, гигроскопичности и других свойств материала, а также от окружающей среды — относительной влажности и температуры воздуха, контакта материала с водой и т. д.

Для многих строительных материалов влажность нормирована. Например, влажность молотого мела — 2 %, комового — 12, стеновых материалов — 5. 7, воздушно- сухой древесины 12. 18%.
Поскольку свойства сухих и влажных материалов весьма различны, необходимо учитывать как влажность материала, так и его способность к поглощению воды.
Во всех случаях — при транспортировании, хранении и применении — строительные материалы предохраняют от увлажнения.

Водостойкость — свойство материала сохранять прочность при насыщении его водой.
Критерием водостойкости строительных материалов служит коэффициент размягчения Кр = К/Кс— отношение прочности при сжатии материала, насыщенного водой прочности сухого материала Кс — Он изменяется от 0 (для глины) до 1 (стекло, металлы).
Материалы, у которых коэффициент размягчения больше 0,75, называют водостойкими.

Влагоотдача — свойство материала терять находящуюся в его Числовой характеристикой влагоотдачи является количеством воды (в%), испарившейся из образца в течение 1 суток при тнмпературе 20 °С и относительной влажности воздуха 60 %.
Влагоотдачу учитывают, например, при уходе за твердеющим бетоном, при сушке оштукатуренных известковым раствором стен и перегородок.
В первом случае желательна замедленная, а во втором — быстрая влагоотдача.

Водопроницаемость — свойство материала пропускать через себя воду под давлением.
Степень водопроницаемости в основном зависит от строения и пористости материала. Чем больше в материале открытых пор и пустот, тем больше его водопроницаемость.

Водопроницаемость характеризуют коэффициентом фильтрации (м/ч) — количеством воды (в м3), проходящей через материал площадью 1 м2, толщиной 1 м за 1 час при разности гидростатического давления на границах стенки 9,81 Па.
Чем ниже коэффициент фильтрации, тем выше марка материала по водонепроницаемости.
Водонепроницаемыми являются плотные материалы (гранит, металлы, стекло) и материалы с мелкими замкнутыми порами (пенопласты).

Для гидроизоляционных материалов важна оценка не водопроницаемости, а их водонепроницаемости, которая характеризуется или временем, по истечении которого появляется просачивание воды под определенным давлением через образец материала (мастика, гидроизол), или максимальным давлением воды, при котором она еще не проходит через образец материала за время испытания (специальные строительные растворы).

Воздухе-, газо- и паропроницаемость — свойства материала пропускать через свою толщу соответственно воздух, газ и пар.
Они зависят главным образом от строения материала, дефектов его структуры и влажности.

Количественно воздухо- и газопроницаемость характеризуются коэффициентами воздухо- и газопроницаемости, которые равны количеству воздуха (газа) (м3), проходящего в течение 1 ч через 1 м2 материала толщиной в 1 м при разности давлений на поверхность в 9,81 Па.
Воздухо- и газопроницаемость выше, если в материале больше сообщающихся пор; наличие воды в порах понижает эти свойства материала.

Паропроницаемость возникает при различном содержании и упругости пара по обе стороны поверхности, что зависит от темпертуры водяных паров и характеризуется коэффициентом паропроницаемости, который равен количеству водяного пара (в г), проникающего в течение 1 ч через 1 м2 материала толщиной 1 м при разности давлений пара на поверхностях 133,3 Па.

Стеновые и отделочные материалы должны обладать определенной проницаемостью, должны «дышать». Достаточные газо- и паропроницаемость стеновых материалов предотвращают разрушение стен снаружи от мороза и при последующем оттаивании.
Паронепроницаемые материалы располагают с той стороны ограждения, с которой содержание пара в воздухе больше.

Материалы, насыщенные водой, практически газонепроницаемы.
Лакокрасочные покрытия либо уменьшают, либо сохраняют паропроницаемость строительных материалов.
Чем меньше паропроницаемость лакокрасочной пленки, тем выше ее антикоррозионные свойства.

Морозостойкость — свойство материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное число циклов попеременного замораживания и оттаивания без видимых признаков разрушения и без значительного снижения прочности и массы.

Морозостойкость — одно из основных свойств, характеризующих долговечность строительных материалов в конструкциях и сооружениях. При смене времен года некоторые материалы, подвергаясь периодическому замораживанию и оттаиванию в обычных атмосферных условиях, разрушаются. Это объясняется тем, что вода, находящаяся в порах материала, при замерзании увеличивается в объеме примерно на 9. 10%; только очень прочные материалы способны выдерживать это давление льда (200 МПа) на стенки пор.

Высокой морозостойкостью обладают плотные материалы, которые имеют малую пористость и закрытые поры.
Материалы пористые с открытыми порами и соответственно с большим водопоглощением часто оказываются не морозостойкими. Материалы у которых после установленных для них стандартом испытаний, состоящих из попеременного многократного замораживания (при температуре не выше —17 °С) и оттаивания (в воде), не появляются трещины, расслаивание, выкрашивание и которые теряют не более 25 % прочности и 5 % массы, считаются морозостойкими.

По морозостойкости, т. е. по числу выдерживаемых циклов замораживания и оттаивания, материалы подразделяют на марки:
Мрз; 15; 25; 35; 50; 100; 150; 200; 300; 400 и 500.
Так, марка по морозостойкости штукатурного раствора Мрз 50 означает, что раствор выдерживает не менее 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания без потерь прочности и массы.

Важно понять, что для пористых материалов особенно опасно совместное действие воды и знакопеременных температур. Морозостойкость зависит от состава и структуры материала, она снижается с уменьшением коэффициента размягчения и увеличением открытой пористости.
Критерий морозостойкости материала — коэффициент морозостойкости Кмрз = Кмрз/Кнас — отношение предела прочности при сжатии материала после испытания к пределу прочности при сжатии водонасыщенных образцов, не подвергнутых испытанию, в эквивалентном возрасте.

Для морозостойких материалов мрз должен быть более 0,75. Принято также считать, что если коэффициент размягчения камня не ниже 0,9, то каменный материал морозостоек.

Поризованная керамика потеснит традиционный кирпич

Керамический кирпич на сегодняшний день является одним из самых популярных стеновых материалов, который обычно применяется для возведения несущих стен и перегородок одноэтажных и многоэтажных зданий и сооружений, внутренних перегородок, а также для заполнения пустот в монолитно-бетонных конструкциях. В свою очередь и этот вид кирпича имеет ряд таких достоинств как прочность и износостойкость, хорошая звукоизоляция, низкое водопоглощение, высокая прочность и плотность и, что на сегодняшний день немаловажно — экологичность. Однако, простой керамический кирпич обладает также и недостатками, среди которых выделяется цена, достаточно высокая теплопроводность, а также сложность и дороговизна кладки.

В последнее время на российском рынке керамических стеновых материалов появились так называемые поризованные крупноформатные керамические блоки. Данный стеновой материал обладает рядом преимуществ по сравнению с обычным керамическим кирпичом, которые заключаются в более низкой теплопроводности, более высокой теплоизоляции, простоте монтажа ввиду своих размеров, а также небольшом весе (по сравнению с пустотелым и полнотелым керамическим кирпичом). Действительно, применение поризованной керамики позволяет сократить затраты и время на возведение несущих стен и уменьшить расходы на покупку дополнительных связывающих материалов (цемент, песок, и т.п.).

По оценкам аналитического агентства РБК.research, в России производство поризованной керамики пока еще только налаживается. Насчитывается не более 10 заводов, которые имеют в наличии оборудование для производства данной продукции, а доля поризованной керамики в структуре производства стеновых керамических материалов не превышает 7-8%. Говоря о рынке керамических стеновых материалов в целом, отметим, что сегодня их производством в России занимаются более 250 предприятий, объем выпуска которых варьируется от 0,01 млн. до более чем 250 млн. усл. кирпичей в год. При этом доля самого крупного из этих предприятий не превышает 4% от общего объема выпуска. Данный факт объясняется тем, что стеновые строительные материалы обладают достаточно большим весом, поэтому их перевозка на дальние расстояния затруднена в связи с увеличивающимися затратами, что, учитывая значительную географическую протяженность России, является серьезным сдерживающим фактором концентрации рынка.

Читать еще:  Метод определения водопоглощения кирпич

До кризиса 2008-2009 гг. производство керамических стеновых материалов развивалось высокими темпами. По данным Росстата, в 2008 году, несмотря на начало мирового финансово-экономического кризиса, объем производства керамического кирпича по сравнению с 2007 годом вырос на 9,2%. В 2009 году, в связи с кризисом, спад производства составил порядка 25%, однако, начиная со второй половины 2010 года, наметился очевидный тренд на восстановление производства. Объем производства керамических стеновых материалов на территории Российской Федерации составил в 2010 году 5,2 млрд. усл. кирпичей, что выше значения аналогичного показателя в 2009 году на 13,0%. В 2011-2012 гг. тренд продолжается — усредненный рост производства составляет целых 18,4%.

Очевидно, что рынок уже преодолел тяжелые последствия финансово-экономического кризиса 2008-2009 гг. Кроме того, в будущем также прогнозируется рост рынка керамических стеновых материалов при выполнении условия ненаступления второй волны кризиса.

В условиях полного восстановления и роста рынка, важной задачей является анализ конкурентоспособности основных игроков — производителей керамического кирпича и крупноформатных поризованных блоков. Для этого агентством РБК.research были проанализированы основные показатели деятельности крупнейших компаний, успешно работающих в России:

На основе консолидации информации по этим показателям удалось получить рейтинг конкурентоспособности производителей крупноформатной поризованной керамики и керамического кирпича. Отметим, что конкурентоспособность характеризует способность организации быть более привлекательной для потребителя (покупателя) по сравнению с другими компаниями, благодаря лучшему соответствию своих качественных и стоимостных характеристик требованиям данного рынка и потребительским оценкам. Значение показателя рейтинга, близкое к единице означает высокую конкурентоспособность производителя и наоборот, значение рейтинга, приближающееся к нулю, означает низкую конкурентоспособность и соответственно высокие риски для компании. Всего в исследовании приняли участие 12 крупнейших производителей керамического кирпича и крупноформатной керамики. Из 12 предприятий крупноформатную поризованную керамику в состоянии производить только 5 игроков — это «Норский керамический завод», «Браер», «Ревдинский кирпичный завод», «Винербергер Кирпич» и «Самарский комбинат керамических материалов». Причем согласно результатам исследований, именно данные предприятия на сегодняшний день имеют самое передовое в России оборудование, что, в свою очередь, способствует усилению их позиций на рынке и росту конкурентоспособности.

Первое место рейтинга конкурентоспособности производителей крупноформатной поризованной керамики и керамического кирпича заняла компания «Винербергер Кирпич». Таких высоких позиций ей позволили достичь значительные производственные мощности двух заводов, расположенных на территории Владимирской области и в Республике Татарстан.

Второе место в рейтинге заняла компания «Браер», которая специализируется на производстве крупноформатной поризованной керамики и облицовочного керамического кирпича. Однако, если рассматривать рейтинг конкурентоспособности отдельных заводов, а не компаний — производителей керамических материалов, то именно завод компании «Браер», введенный в эксплуатацию в 2010 году, является лидером, то есть его продукция отвечает самым высоким требованиям конкурентного рынка и запросам покупателей в сравнении с другими аналогичными товарами, представленными на рынке керамических стеновых материалов.
Третье место рейтинга конкурентоспособности производителей крупноформатной поризованной керамики и керамического кирпича принадлежит «Ревдинскому кирпичному заводу», расположенному в Свердловской области.

Четвертое и пятое места в рейтинге занимают соответственно «Самарский комбинат керамических материалов» и «Норский керамический завод». Далее в рейтинге располагаются те компании, которые не производят крупноформатную керамику. Так, шестое место занимает «Голицынский керамический завод», за которым следует «Рябовский завод керамических изделий» и «Стройполикерамика». Остальные игроки располагаются в рейтинге еще ниже и имеют недостаточный для успешного развития на российском рынке уровень конкурентоспособности. На практике это означает, что в будущем данные компании могут быть поглощены более сильными конкурентами ввиду неизбежной концентрации рынка, несмотря ни на какие территориальные ограничения.

Рис. 1. Рейтинг конкурентоспособности производителей крупноформатной поризованной керамики и керамического кирпича, усл. ед.

Рис. 2. Рейтинг конкурентоспособности заводов крупноформатной поризованной керамики и керамического кирпича, усл. ед.

Полное исследование РБК.research «Рынок керамического и силикатного кирпича 2012» выйдет в октябре 2012 года.

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 .

Читать еще:  Что лучше для канализации кольца или кирпич

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 .

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 ).

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

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector