Srub-stroi58.ru

Сруб Строй
38 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ситуационные задачи. Для закрепления курса; Архитектурное материаловедение; рекомендуется проводить практические занятия в виде решения конкретных ситуационных задач

Ситуационные задачи. Для закрепления курса "Архитектурное материаловедение" рекомендуется проводить практические занятия в виде решения конкретных ситуационных задач

Для закрепления курса "Архитектурное материаловедение" рекомендуется проводить практические занятия в виде решения конкретных ситуационных задач, основной целью которых является изучение поведения различных строительных материалов и изделий в эксплуатацион­ных условиях. В связи с вышесказанным предлагаются следующие варианты задач:

1. Насыпная плотность сухого кварцевого песка составляет 1500 кг/м 3 . При 5-ти процентной влажности она уменьшилась до 1150 кг/м 3 . Определить приращение объема песка за счет увлажнения.

2. При определении истинной плотности строительного гипса была взята навеска 85г. В колбу Ле-Шателье внесена часть этой навески, а остаток составил 15,5г. В результате этого уровень керосина повысился до отметки 25 см 3 . Рассчитать истинную плотность строительного гипса.

3. Масса образца из известняка-ракушечника при полном водонасыщении изменилась с 300 до 380 грамм. Определить водопоглощение известняка по массе и по объему, а также открытую пористость если его средняя плотность составила 2370 кг/м 3 .

4. Бетонный образец влажностью по объему 7%-ов имеет среднюю плотность 2400 КГ/М 3 . После водонасыщения под давлением его средняя плотность возросла до 2800 кг/м 3 . Определить открытую пористость бетона.

5. Определить пористость горной породы, если известно, что водопоглощение по объему в 1,45 раза больше, чем водопоглощение по массе.

6. Рассчитать межзерновую пустотность, истинную пористость и общую пористость щебня, если его насыпная плотность составляет 1,35 г/см 3 , средняя плотность — 2,5 г/см 3 , истинная плотность — 2,6 г/см 3 .

7. Образец ячеистого бетона в виде куба с ребром 15 см был опущен в воду. Высота над уровнем воды в первый момент составила 5,1 см. Определить истинную пористость газобетона при его истинной плотности 2,75 г/см 3 . Водопоглощением на этот момент можно пренебречь.

8. Определить диаметр силосного склада для хранения цемента в количестве 80 т при насыпной плотности 1370 кг/м 3 . Высота склада — 10 м, а коэффициент заполнения — 0,9.

9. Определить среднюю плотность каменного образца неправильной формы массой 150г, а при взвешивании его в воде масса составила 75 г. До взвешивания в воде его парафинировали, масса парафинированного образца — 151,8г. Плотность парафина — 0,93 г/см 3 .

10. Какую нагрузку на каждую из двух опор оказывает железобетонная балка прямоугольного сечения размером 75×17 см и длиной 7,0 м при средней плотности железобетона 2450 кг/м 3 ?

11. Во время стандартных испытаний на изгиб древесины с влажностью 19%, разрушающая нагрузка составила 280 кг. Температура испытаний — 15°С. Определить предел прочности древесины при стандартной влажности.

12. Определить предел прочности при изгибе керамического кирпича, если площадь поршня пресса — 50 см 2 , разрушающая нагрузка при испытании составила 15 атм. Размеры кирпича стандартные, расстояние между опорами — 200 мм.

13. Определить, является ли кирпич водостойким и можно ли ее использовать для строительства фундаментов стен, если прочность при сжатии в сухом состоянии — 250 кг/см11, а в водонасыщенном -150 кг/см 2 .

14. В воздушно-сухом состоянии предел прочности известняка-ракушечника 9,5 МПа, а коэффициент его размягчения — Кр = 0,65. Определить прочность при сжатии в водонасыщенном состоянии.

15. Какой может быть масса керамического кирпича размером 250х120×65 мм при толщине стены 64, 51 и 38 см, если во всех случаях термическое сопротивление стены 0,95 м 2 С/Вт?

16. Сколько можно получить высокопрочного гипса в результате термической обработки 15 тонн гипсового камня влажностью 1%при содержании минеральных примесей 8%?

17. Определить количество негашеной комовой извести, изготовленной при обжиге 15 тонн чистого известняка влажностью 12%.

18. Определить, сколько необходимо природного гипсового камня с влажностью 3% для получения 30 тонн строительного гипса.

19. Рассчитать, сколько можно получить сухой гидратной извести в результате гашения 8000 кг негашеной комовой извести активностью 87%.

20. Сколько можно получить полуводного гипса в результате термической обработки 15 тонн природного гипсового камня?

21. Определить истинную, среднюю плотности, а также пористость бетона состава 1:2:4,5 при В/Ц=0,5 после испарения избыточной влаги, если известно, что средняя плотность бетонной смеси 2380 кг/м 3 и содержание химически связанной воды — 19% от массы цемента.

22. Рассчитать экономию цемента, расходуемого на приготовление 1 м 3 бетонной смеси для бетона М400 с 0&=2 и ОК=6 см на рядовых заполнителях (щебень крупностью 20 мм и водопотребностью 7%) и портландцементе М400 при удлинении марочного возраста с 28 до 180 суток.

23. Рассчитать расход материалов для приготовления цементно-известкового раствора М75 подвижностью 7 см, если применялся портландцемент М400 с насыпной плотностью 1280 кг/м 3 и известковое тесто со средней плотностью 1400 кг/м 3 . Весок — мелкий кварцевый при плотности 1450 кг/и 3 и влажности 7%.

24. Определить расход известкового теста и песка на 100 м 3 известково-песчаного раствора состава 1 : 3,5 по объему. Песок имеет истинную плотность 2,65 г/см 3 и среднюю плотность 1450 кг/м 3 .

25. Масса одного утолщенного силикатного кирпича в высушенном состоянии составляет 4,2 кг. Сколько потребуется извести и песка для изготовления 1000 штук кирпича при сырьевой влажности 6%, сырьевой активности смеси 7,5% и активности извести 85%?

26. В результате процесса карбонизации утолщенного силикатного кирпича средней плотностью 1740 кг/м 3 за год дополнительно связалось 85г свободной воды, не вступившей в реакцию с кремнеземом при запаривании кирпича в автоклаве. Какой стала через год масса кирпича?

27. Определить количество полимера плотностью 1,13 г/см 3 для изготовления плиты утеплителя размером 100x50x5 см заливочным способом и давление развиваемое в форме, если при свободном вспенивании жидкого полимера объемом 11 см 3 образуется 166 см 3 пенопласта.

1. Байер В.Е. Архитектурное материаловедение. — М.: Стройиздат, 1989;

2. Айрапетов Д.П. Материал и архитектура. — М.: Стройиздат, 1978-269с.

3. Попов Л.Н. Лабораторные испытания строительных материалов и изделий. — М.: Высшая школа, 1984. — 168с.

4. Чмырь В.Д. Материаловедение для отделочников-строителей. — М.: Высшая школа, — 1990. — 208 с.

5. Дворкін Л.Й. Будівельне матеріалознавство. — Рівне: РДТУ, 1999. — 478 с.

6. Большаков В.И., Дворкін Л.Й. Строительное материаловедение. — Дніпропетровськ: РВА "Дніпро-VAL", 2004. — 680 с.

7. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. — М.: Стройиздат, 1986. — 688 с.

8. "СПРАВОЧНИК ПО СТРОИТЕЛЬНОМУ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ". Авторы: Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Издательтво: Инфра-Инженерия. 2010 г.

9. Воробьев В.А. Лабораторный практикум по общему курсу строительных материалов: Учебное пособие для вузов. 4-е изд. перераб. И доп. — М.: Высш. шк., 1978.-428 с.

10. Оценка качества строительных материалов: Учебное пособие/ К.Н. Попов, М.Б. Каддо, О.В. Кульков. — М.: изд. АСВ, 1999.-240 с.

Читайте так же:
Как выкладывать арку кирпичом

11. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. — М.: Высш. шк. 1988. — 528 с.

12. Горчаков Г.М., Баженов Ю.М. Строительные материалы., 1986. — 688 с.

13. Рыбьев И.А., Арефьева Т.И., Бакмаков Н.С. и др. Общий курс строительных материалов. — М.: Высш. шк., 1987. — 584 с.

14. Будівельне матеріалознавство: Підруч. / П.В. Кривенко, К.К. Пушкарьова, В.Б. Барановський та ін.; За ред. П.В. Кривенка. — К.: ТОВ УВПК "ЕксОб", 2004. — 702 с.: іл.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.004 с) .

Рабочая учебная программа по дисциплине материаловедение (название)

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 .

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 .

Читайте так же:
Морозостойкость керамического кирпича гост

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.

Читайте так же:
Особенности производства силикатного кирпича

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.

Определение предела прочности кирпича при сжатии

· на горизонтально установленную пластинку уложить последовательно лист бумаги, слой раствора толщиной не более 5 мм и первый кирпич, затем опять слой раствора и второй кирпич (излишки раствора убрать, а края бумаги загнуть на боковые поверхности образца): образец выдержать в таком положении 30 мин.;

· образец перевернуть и в таком же порядке выровнять другую его опорную поверхность; отклонение от параллельности опорных поверхностей образца по максимальнойразности любых 2х его высот и не должно превышать 2 мм.

Предел прочности на сжатие определяют на образцах, состоящих из двух целых кирпичей или его половинок. Кирпичи или его половинки укладывают постелями друг на друга, последние поверхностями раздела в противоположные стороны.

Опорные поверхности кирпича пластического формования выравнивают цементным раствором, кирпич полусухого прессования испытывают насухо.

До испытания образцы выдержать трое суток в помещении при температуре 20 ±3 0 С и относительной влажности воздуха 60-80%.

Допускается выравнивание опорных поверхностей кирпича пластического формования с помощью прокладок из технического войлока, резинотканевых пластин, картона и других материалов.

Проведение испытаний

Схема испытания образцов на сжатие приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема испытания керамического кирпича на сжатие

Порядок проведения испытаний

· измерить линейные размеры образцов с точностью до 1 мм, каждый линейный размер вычислить как среднее арифметическое значение результатов измерений двух средних линий противолежащих поверхностей;

· вычислить площади верхней и нижней граней, определить среднее арифметическое этих площадей;

· на боковые поверхности образца нанести вертикальные осевые линии, установить его в центре плиты пресса, совместив геометрические оси плиты и кирпича, затем прижать верхней плитой пресса;

· разрушающую нагрузку определить при нарастании скорости хода поршня таким образом, чтобы разрушение произошло через 20-60 с.

Обработка результатов.

Предел прочности при сжатии отдельного образца вычисляют по формуле:

где RСЖ – предел прочности при сжатии, МПа;

N – разрушающая нагрузка, Н;

А – площадь образца, м 2 ;

К – масштабный фактор для кирпича толщиной 88 мм, равен 1,2.

Среднее значение предела прочности вычисляют с точностью до 0,1 МПа как среднее арифметическое значение результатов испытания пяти образцов.

При вычислении предела прочности утолщенного кирпича (толщиной 88 мм) результаты испытаний умножаются на коэффициент 1,2.

При вычислении предела прочности кирпича, выровненного с помощью прокладок, применяют поправочный коэффициент, который находят опытным путем:

где R1 – среднее значение предела прочности при сжатии (изгибе) при испытании 50 образцов на цементном растворе;

R2 – среднее значение предела прочности при сжатии (изгибе) при испытании 50 образцов на прокладках.

Таблица 2.3.1 – Результаты определения прочности при сжатии кирпича

№ обрГеометрические размеры, смПлощадь A = l . b, см 2Разрушаю-щая нагрузка, N, кгсМПаRmin, МПа
длина, lширина, bкгс/см 2МПа

Средний предел прочности определяют с точностью дл 0,1 МПа как среднее арифметическое результатов испытаний 5 образцов.

Определение предела прочности кирпича при изгибе

Испытание кирпича на изгиб выполняют на целых кирпичах, как балок, свободно лежащих на двух опорах и нагруженных посередине пролета (рисунок 3).

Опоры должны быть расположены на расстоянии 200 мм друг от друга.

Рисунок 3. Схема испытания кирпича на изгиб

В местах опирания и приложения нагрузки поверхность кирпича пластического формования выравнивают цементным или гипсовым раствором или укладывают прокладки. Перед испытанием определяют размеры поперечного сечения кирпича с точностью до 1 мм.

Порядок проведения испытаний

· измерить ширину и высоту образцов с точностью до 1 мм., по ранее указанной методике;

· приспособление для испытания кирпича на изгиб установить в центре плиты пресса, совместив геометрические оси плиты и рамки приспособления;

· на рамку установить образец, совместив оси рамки и образца;

· верхний валик установить сверху образца точно по оси и прижать верхней плитой пресса;

· нагрузку на образец увеличивать непрерывно и равномерно, обеспечив разрушение образца через 20 — 60 сек.

Обработка результатов

Предел прочности на изгиб отдельного образца определяют по формуле:

где RИЗГ – предел прочности при изгибе, МПа;

N – разрушающая нагрузка, Н;

l – расстояние между опорами, м;

b – ширина кирпича, м;

h – высота (толщина) кирпича, м.

За окончательное значение предела прочности на изгиб принимают среднее арифметическое значение из результатов испытаний 5 образцов, вычисленное с точностью до 0,05 МПа.

Если один из образцов имеет прочность, отличающуюся более, чем на 50% в большую или меньшую сторону от среднего значения, то этот результат не учитывается и принимается среднее арифметическое из четырех значений прочности.

Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал.

Таблица 2.3.2 – Результаты определения прочности кирпича при изгибе

№ обрГеометрические размеры, смРазруша-ющая нагрузка, N, кгсRИЗГ=МПаRmin, МПа
Ширина bВысота hРасстояние между опорами, lкгс/см 2МПа

Результаты испытаний при сжатии и изгибе сравнивают с данными ГОСТ 530-2007, приведенными в таблице и делают вывод о марке кирпича.

На основании проведенных испытаний кирпича записать его маркировку.

Марки кирпича по прочности

Таблица 1 — Пределы прочности изделий при сжатии и изгибе

Марка изделийПредел прочности, МПа
при сжатиипри изгибе
одинарных, «евро» и утолщенных кирпичейодинарных и «евро» полнотелых кирпичейодинарных и «евро» пустотелых кирпичейутолщенных пустотелых кирпичей
средний для пяти образцовнаимень-ший для отдельного образцасредний для пяти образцовнаимень-ший для отдельного образцасредний для пяти образцовнаимень-ший для отдельного образцасредний для пяти образцовнаимень-ший для отдельного образца
М30030,025,04,42,23,41,72,91,,15
М25025,020,03,92,02,91,52,51,3
М20020,017,53,41,72,51,32,31,1
М17517,515,03,11,52,31,12,11,0
М15015,012,52,81,42,11,01,80,9
М12512,510,02,51,21,90,91,60,8
М10010,07,52,21,11,60,81,40,7
М75
М50
М35
Для кирпича и камней с горизонтальным расположением пустот
М10010,07,5
М757,55,0
М505,03,5
М353,52,5
М252,51,5
Читайте так же:
Облицовочный кирпич виды преимущества

Число отбираемых изделий (образцов) для проведения испытаний

Наименование показателяЧисло отбираемых изделий, штВид испытанийПериодичность контроля
приемосдаточныепериодические
Внешний вид, размерыКамень – 25, кирпич — 35+Каждая партия
Отклонения от номинальных размеров и формы+Каждая партия
Наличие известковых включений+Один раз в две недели
Наличие высолов+Один раз в месяц
Средняя плотность+Каждая партия
Водопоглощение+Один раз в месяц
Предел прочности при сжатии кирпича10 (или 10 парных половинок)+Каждая партия
Предел прочности при изгибе кирпича+Каждая партия
Морозостойкость+Один раз в квартал

Список

литературы

1. ГОСТ 530-2007. Кирпич и камень керамические. Общие технические условия.

2. ГОСТ 7025—91 Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости.

3. ГОСТ 8462—85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе.

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ДРЕВЕСИНЫ

Цель работы: изучение основных физико-механических и эстетических свойств древесины, освоение методиками определения основных показателей материала.

На создание и развитие архитектурных конструкций и архитектурных форм, на создание современного архитектурного стиля и образца сооружений большое влияние оказывают древесные строительные материалы и изделия, отличающиеся легкостью, высокой прочностью, долговечностью при определенной их обработке и отменными художественно-декоративными показателями. В строительном производстве древесину применяют для несущих конструкций /балки, стойки, стропила/; для производства столярных изделий /полотно двери, оконные переплеты, наличники, плинтуса и т.п./; для подсобных работ и временных стоек /опалубка, леса, временные крепления, ограды/. Для изготовления несущих конструкций применяют древесину хвойных пород, лиственных пород — используют для временных сооружений и подсобных работ. Качество лесоматериалов определяется наличием пороков в древесине к которым можно отнести: сучки твердые, рыхлые, табачные; пасынки; косослой — спиральное строение продольных волокон; трещины — метик, откуп; сердцевина; гниль и червоточина..

Для проведения физико-механических исследований отбирают образцы из средовой доски и разделывают на рейки, из которых выпиливают образцы для определения модуля упругости при сжатии и растяжении и других показателей. Образцы для испытаний не должны содержать пороков, грани должны быть гладко выструганы, а торцовые поверхности параллельны между собой и перпендикулярны боковым.

При изучении структуры древесины различают макро- и микроструктуру. Полное представление о макроструктуре дает рассмотрение разреза ствола древесины по трем направлениям /рис.13/. К основным ее элементам принадлежат сердцевина, сердцевинные лучи, ядро, заболонь, годичные слои, сосуды или смоляные ходы. Важную роль в созда­нии текстуры древесины играют сердцевинные слои, годичные слои, а также сосуды и смоляные ходы. Движение влаги по стволу древесины способствует заболонь.

Имея большую влажность, загнивает, а при последующей сушке способствует короблению.

На микроструктурном уровне, при сильном увеличении, можно увидеть, что древесина состоит из большого количества живых и отмерших клеток различной формы и размеров. Живые клетки подразделяются в зависимости от функционального назначения на проводящие, механические и проводящие. Клетки состоят из оболочки, внутри которой находятся протоплазма и белок.

К основным технологическим операциям при производстве материа­лов и изделий из древесины относятся: растяжевка — поперечное деление хлыстов; распиловка — раскрой бревен; фрезерование, лущение, склеивание, сушка и защитная обработка (антисептирование и антипирирование). Антисептики — это вещества, ядовитые для грибов, являю­щихся основной причиной загнивания древесины. Антипирены — представляют собой огнезащитные составы. Формирование эстетических характеристик древесины связано, прежде всего, с характером их отделки, которая может быть: прозрачной — сохранение или более явное выражение текстуры; непрозрачной — цвет и текстура древесины скрываются нанесением грунтовки, шпатлевки, краски; имитационной — придание древесине обычных пород внешнего вида более ценных и редких пород.

Материалы и аппаратура: образцы древесины размером 20x20x30 мм, бюкса емкостью 500мл, весы аналитические, штангельциркулъ, шкаф сушильный, пресс гидравлический Р-5.

Влажность древесины определяют в процентах к массе абсолютно сухого образца размером 20x20x30 мм, которые помещают в предварительно взвешенную бюксу. Бюксу с образцом взвешивают и ставят в сушильный шкаф с температурой 60±2 °С на 24 час для высушивания до постоянной массы. Влажность вычисляют по формуле:

где m — масса бюксы, г; m1 — масса бюксы с образном до высушивания, г; m2 — то же после высушивания, г.

По степени влажности древесина подразделяется на:

— свежесрубленную с влажностью более 35%;

— воздушно-сухую с влажностью от 15 до 18%;

— комнатносухую с влажностью 8. 10%.

Колебания волокон древесины влекут за собой изменение размеров и формы древесных изделий.» При увлажнении сухой древесины до достижения ее предела гигроскопичности /30%/ стенки клеток утолщаются, что ведет к изменению размеров. Усушка древесины происходит за счет уда­ления связной влаги из стенок клетки. Линейной усушкой называется уменьшение размеров, выраженное в процентах по отношению к размену образца после высушивания. Для определения линейной усушки образцов и вырезают в виде прямоугольной призмы таким образом, чтобы годовые слои на торцевых поверхностях были параллельны одной паре параллельных граней и перпендикулярны другой. На торце образца проводят карандашом две взаимно перпендикулярные линии через центр, которые грань на четыре равных квадрата. Дальнейшие измерения производят по линиям штангелъциркулем с точностью до 0,01 мм. После обмера образец высушивают и взвешивают по вышеописанной методике. Немедленно после взвешивания производят измерение размеров по тем же направлениям.

Линейную усушку вычисляют по следующим формулам:

где О. и О — размеры образца до высушивания; С14 и ‘Ц, — то же пос ле высушивания.

Коэффициент линейной усушки древесины, т.е. средней усушки на процент уменьшения влажности по тем же направлениям определяется по формулам:

Определение объемной усушки производится на том же образце, что и линейной, но кроме размеров аи b замеряют еще и высоту h.

Вычисление объемной усушки производят по формуле:

Для определения средней плотности древесины образцы измеряют с точностью до 0,5 мм и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,01 г и вычисляют по формуле:

Вычисленную плотность перечитывают с учетом принятой в стандарте 12%-ой влажности древесины по формуле:

где Ко- коэффициент объемной усушки, %; w — влажность, %.

Предел прочности при сжатии вдоль волокон определяется на образцах размером 20x20x30 мм, вычисляющийся с учетом влажности по формуле:

где Р — разрушающая нагрузка, кг;

a и b — ширина и длина, см.

При этом необходимо Rw с влажностью w привести к стандартной 12%влажности по формуле: Rw (12) = Rw *[1+α*( w -12)],

где α — поправочный коэффициент, равный 0,035 на 1% влажности.

Предел прочности при изгибе определяют на образцах-брусках размером 20x20x300 мм и вычисляют по формуле:

Читайте так же:
Кирпич для портала печки

где l, — расстояние между опорами 240 мм;

b и h- ширина и высота образца.

Предел прочности при изгибе пересчитывают к 12%-ой влажности:

где о( — поправочный коэффициент на влажность, равный 0,04 для всех древесных пород.

Контрольные вопросы: Каковы строение и структура древесины? Свойства древесины и ее пороки. Как зависит и подразделяется древесина от степени влажности? Что такое линейная и объемная усушки? Как определяется средняя плотность, предел прочности при сжатии и при изгибе древесины? Какие сорта древесине применяются для производства строительных изделий и конструкций?

Для закрепления курса "Архитектурное материаловедение" рекомендуется проводить практические занятия в виде решения конкретных ситуационных задач, основной целью которых является изучение поведения различных строительных материалов и изделий в эксплуатацион­ных условиях. В связи с вышесказанным предлагаются следующие варианты задач:

1. Насыпная плотность сухого кварцевого песка составляет 1500 кг/м 3 . При 5-ти процентной влажности она уменьшилась до 1150 кг/м 3 . Определить приращение объема песка за счет увлажнения.

2. При определении истинной плотности строительного гипса была взята навеска 85г. В колбу Ле-Шателье внесена часть этой навески, а остаток составил 15,5г. В результате этого уровень керосина повысился до отметки 25 см 3 . Рассчитать истинную плотность строительного гипса.

3. Масса образца из известняка-ракушечника при полном водонасыщении изменилась с 300 до 380 грамм. Определить водопоглощение известняка по массе и по объему, а также открытую пористость если его средняя плотность составила 2370 кг/м 3 .

4. Бетонный образец влажностью по объему 7%-ов имеет среднюю плотность 2400 КГ/М 3 . После водонасыщения под давлением его средняя плотность возросла до 2800 кг/м 3 . Определить открытую пористость бетона.

5. Определить пористость горной породы, если известно, что водопоглощение по объему в 1,45 раза больше, чем водопоглощение по массе.

6. Рассчитать межзерновую пустотность, истинную пористость и общую пористость щебня, если его насыпная плотность составляет 1,35 г/см 3 , средняя плотность — 2,5 г/см 3 , истинная плотность — 2,6 г/см 3 .

7. Образец ячеистого бетона в виде куба с ребром 15 см был опущен в воду. Высота над уровнем воды в первый момент составила 5,1 см. Определить истинную пористость газобетона при его истинной плотности 2,75 г/см 3 . Водопоглощением на этот момент можно пренебречь.

8. Определить диаметр силосного склада для хранения цемента в количестве 80 т при насыпной плотности 1370 кг/м 3 . Высота склада — 10 м, а коэффициент заполнения — 0,9.

9. Определить среднюю плотность каменного образца неправильной формы массой 150г, а при взвешивании его в воде масса составила 75 г. До взвешивания в воде его парафинировали, масса парафинированного образца — 151,8г. Плотность парафина — 0,93 г/см 3 .

10. Какую нагрузку на каждую из двух опор оказывает железобетонная балка прямоугольного сечения размером 75×17 см и длиной 7,0 м при средней плотности железобетона 2450 кг/м 3 ?

11. Во время стандартных испытаний на изгиб древесины с влажностью 19%, разрушающая нагрузка составила 280 кг. Температура испытаний — 15°С. Определить предел прочности древесины при стандартной влажности.

12. Определить предел прочности при изгибе керамического кирпича, если площадь поршня пресса — 50 см 2 , разрушающая нагрузка при испытании составила 15 атм. Размеры кирпича стандартные, расстояние между опорами — 200 мм.

13. Определить, является ли кирпич водостойким и можно ли ее использовать для строительства фундаментов стен, если прочность при сжатии в сухом состоянии — 250 кг/см11, а в водонасыщенном -150 кг/см 2 .

14. В воздушно-сухом состоянии предел прочности известняка-ракушечника 9,5 МПа, а коэффициент его размягчения — Кр = 0,65. Определить прочность при сжатии в водонасыщенном состоянии.

15. Какой может быть масса керамического кирпича размером 250х120×65 мм при толщине стены 64, 51 и 38 см, если во всех случаях термическое сопротивление стены 0,95 м 2 С/Вт?

16. Сколько можно получить высокопрочного гипса в результате термической обработки 15 тонн гипсового камня влажностью 1%при содержании минеральных примесей 8%?

17. Определить количество негашеной комовой извести, изготовленной при обжиге 15 тонн чистого известняка влажностью 12%.

18. Определить, сколько необходимо природного гипсового камня с влажностью 3% для получения 30 тонн строительного гипса.

19. Рассчитать, сколько можно получить сухой гидратной извести в результате гашения 8000 кг негашеной комовой извести активностью 87%.

20. Сколько можно получить полуводного гипса в результате термической обработки 15 тонн природного гипсового камня?

21. Определить истинную, среднюю плотности, а также пористость бетона состава 1:2:4,5 при В/Ц=0,5 после испарения избыточной влаги, если известно, что средняя плотность бетонной смеси 2380 кг/м 3 и содержание химически связанной воды — 19% от массы цемента.

22. Рассчитать экономию цемента, расходуемого на приготовление 1 м 3 бетонной смеси для бетона М400 с 0&=2 и ОК=6 см на рядовых заполнителях (щебень крупностью 20 мм и водопотребностью 7%) и портландцементе М400 при удлинении марочного возраста с 28 до 180 суток.

23. Рассчитать расход материалов для приготовления цементно-известкового раствора М75 подвижностью 7 см, если применялся портландцемент М400 с насыпной плотностью 1280 кг/м 3 и известковое тесто со средней плотностью 1400 кг/м 3 . Весок — мелкий кварцевый при плотности 1450 кг/и 3 и влажности 7%.

24. Определить расход известкового теста и песка на 100 м 3 известково-песчаного раствора состава 1 : 3,5 по объему. Песок имеет истинную плотность 2,65 г/см 3 и среднюю плотность 1450 кг/м 3 .

25. Масса одного утолщенного силикатного кирпича в высушенном состоянии составляет 4,2 кг. Сколько потребуется извести и песка для изготовления 1000 штук кирпича при сырьевой влажности 6%, сырьевой активности смеси 7,5% и активности извести 85%?

26. В результате процесса карбонизации утолщенного силикатного кирпича средней плотностью 1740 кг/м 3 за год дополнительно связалось 85г свободной воды, не вступившей в реакцию с кремнеземом при запаривании кирпича в автоклаве. Какой стала через год масса кирпича?

27. Определить количество полимера плотностью 1,13 г/см 3 для изготовления плиты утеплителя размером 100x50x5 см заливочным способом и давление развиваемое в форме, если при свободном вспенивании жидкого полимера объемом 11 см 3 образуется 166 см 3 пенопласта.

1. Байер В.Е. Архитектурное материаловедение. — М.: Стройиздат, 1989;

2. Айрапетов Д.П. Материал и архитектура. — М.: Стройиздат, 1978-269с.

3. Суздальцева А.Я. Бетон в архитектуре. — М.: Стройиздат, — 1981.-208с

4. Попов Л.Н. Лабораторные испытания строительных материалов и изделий. — М.: Высшая школа, 1984. — 168с.

5. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. — М.: Высшая школа. 1983. — 574с.

6. Чмырь В.Д. Материаловедение для отделочников-строителей. — М.: Высшая школа, — 1990. — 208 с.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector