Строительные материалы 1

Помощь он-лайн только по предварительной записи

Строительные материалы 1

Есть готовые решения этих задач, контакты

Пример 1.1. Масса навести тонкоизмельченного кварцевого песка тн = 9,7 г. Масса пикнометра с водой тпв составляет 72,5 г. С навеской и водой – тнв = 78,55г.

Чему равна истинная плотность кварцевого песка?

Пример 1.2. Пикнометр с навеской тонкоизмельченной извести-кипелки имеет массу тпи = 34,3 г, а пустой — тп = 24,1 г. Когда в пикнометр с известью влили керосин до соответствующей отметки, то его масса стала тпин = 74,17 г, а масса пикнометра с керосином (без навески) была равна тпк = 66,6 г.

Рассчитать истинную плотность извести-кипелки при условии, что пикнометр с водой имеет массу тпв = 74,2 г.

Пример 1.3. Кузов автомашины, имеющий размеры lк х bк х hк = 2,8 х 1,8 х 0,60 м, заполнен на 2/3 своей высоты щебнем. Масса автомашины без щебня та = 3,0 т, а со щебнем — тащ = 5,86 т.

Рассчитать насыпную плотность щебня и его пустотность. Истинная плотность щебня равна ρищ = 2700 кг/м3.

Пример 1.4. Определить среднюю плотность каменного образца неправильной формы, если при взвешивании его на воздухе масса оказалась то = 100 г, а в воде тво = 55 г. До взвешивания в воде образец парафинировали, масса которого была тпо = 101,1 г.

Плотность парафина составила ρп = 0,93 г/см3.

Пример 1.5. Какую минимально полезную площадь должен иметь цементный склад для размещения тц = 1250 т цемента в россыпи со средней насыпной плотностью ρнц = 1,25 г/см3, если высота цемента на складе во избежание слеживания не должна превышать hп = 1,5 м?

Пример 1.6. Определить вместимость, длину и площадь штабельного склада щебня, необходимого для 10-суточной работы растворобетонного узла с суточным расходом щебня тсут = 600 т. Высота штабеля h = 4 м. Угол естественного откоса щебня β = 35°.

Насыпная плотность щебня ρнщ = 1450 кг/м3.

Пример 1.7. Дозировочный бункер для песка (дозатор) имеет форму цилиндра с диаметром D = 100 см, высотой Н = 120 см и массу с песком тдп = 1585 кг, а пустой — тд = 84 кг.

Определить пустотность песка в бункере, принимая среднюю плотность зерен песка ρсп = 2,48 г/см3.

Пример 1.8. При строительстве автомобильной дороги длиной L = 1 км, шириной проезжей части В = 7,5 м толщина щебеночного основания составляет t = 20 см. Коэффициент уплотнения щебня Кγ = 1,2, коэффициент возможных потерь Кп = 1,04. Щебень гранитный с истинной плотностью ρищ = 2670 кг/м3 и насыпной плотностью ρнщ = 1550 кг/м3. Сколько потребуется щебня и 60-тонных дорожных вагонов для его перевозки? Какова пустотность щебня, отгружаемого в вагоны?

Пример 1.9. Образец газосиликата в виде цилиндра диаметром D = 10 см и высотой hг = 10 см плавает в керосине. В первый момент, когда поглощением керосина можно пренебречь, высота его над уровнем жидкости равна hγ = 3,5 см. По истечении некоторого времени вследствие поглощения керосина порами газосиликата последний погрузился полностью в жидкость.

Определить:

а) пористость газосиликата;

б) количество поглощенного им керосина в момент полного погружения

в жидкость;

в) какая часть всех пор газосиликата оказалась в этот момент заполненной керосином?

Плотность керосина равна ρск = 0,85 г/см3, а истинная плотность газосиликата ρиг = 2,68 г/см3.

Пример 1.10. Определить коэффициент насыщения водой пор кирпича размерами lк х bк х hк = 250 х 120 х 65 мм с истинной плотностью ρик = 2,6 г/см3 и массой в сухом состоянии т = 3,5 кг, если после выдерживания в воде масса кирпича оказалась тв = 4 кг.

Пример 1.11. Определить абсолютную (по массе и объему) и относительную влажности керамической черепицы, объем которой Vч = 1,4 дм3, масса во влажном состоянии тчв = 2,78 кг, а в сухом — тчс = 2,37 кг.

Пример 1.12. Водопоглощение бетона по массе ωт и объему ωυ соответственно равно 3,9 % и 8,6 %.

Рассчитать пористость бетона при среднем значении истинной плотности ρи = 2,72 г/см3.

Пример 1.13. Высушенный до постоянной массы обыкновенный керамический кирпич имеет массу тк = 3,42 кг, а после насыщения водой ткн = 3,98 кг.

Рассчитать среднюю плотность кирпича, абсолютную и относительную влажности по массе, кажущуюся и истинную пористости кирпича, а также процент пор, оставшихся не заполненными водой.

Размеры кирпича принять согласно СТБ 1160-99, а истинную плотность ρик = 2,68 г/см3.

Пример 1.14. На кирпичный столб с площадью сечения а х а = — 51 х 51 см приложена вертикальная нагрузка Р в 3600 кН. Предел прочности кирпича в сухом состоянии на сжатие составляет 15 МПа, а предельно допустимая (по расчету) нагрузка на каждый квадратный сантиметр площади сечения столба не должна превышать 10 %-й прочности кирпича.

Определить, выдержит ли, находясь в воде, столб указанную нагрузку. Коэффициент размягчения кирпича принять Кр = 0,84.

Пример 1.15. Керамическая канализационная труба наружным диаметром Dн = 460 мм, внутренним диаметром Dв = 400 мм и длиной l = 800 мм находится на испытании под гидравлическим давлением Р = 0,3 МПа. За сутки сквозь стенки трубы просочилось Qв = 37 см3 воды. Рассчитать коэффициент фильтрации керамической трубы.

Пример 1.16. Влажный кирпич имел массу тв = 3784 г. После нахождения в течение суток на воздухе с относительной влажностью 60 % при температуре + 20°С кирпич имел массу тов = 3761 г.

Определить величину влагоотдачи кирпича, принимая его массу в абсолютно сухом состоянии равным тс = 3510 г.

Пример 1.17. Через наружную стену из шлакобетона площадью F = 8,4 м2 проходит в сутки Q = 5700 ккал (23866 кДж) тепла.

Толщина стены а = 0,25 м. Температура наружной поверхности стены —17°С, а внутренней + 18°С.

Пример 1.18. Теплоизоляционный материал мипора имеет среднюю плотность ρсм = 1 0 к г /м 3и коэффициент теплопроводности рм около 0,023 Вт/(м · °С) · ч, т. е. примерно как у воздуха.

Каким приблизительно будет коэффициент теплопроводности мипоры, полностью насыщенной водой при + 15°С, а также замороженной в этом состоянии при температуре — 15°С?

Пример 1.19. Кирпич керамический рядовой имеет среднюю плотность ρср = 1900 кг/м3, условно-эффективный — ρсу = 1700 кг/м3, а эффективный — ρсэ = 1200 кг/м3.

Какой толщины следует построить стену из условно-эффективного и эффективного кирпича, если равноценная ему в теплотехническом отношении стена из рядового кирпича имеет толщину 64,0 см?

Пример 1.20. Сколько тепла в кДж потребуется для нагрева газобетонной панели размерами a x l x b = 3,10 х 2,70 х 0,30 м со средней плотностью ρсп = 850 кг/м3 от +15°С до + 95°С, если удельная теплоемкость газобетона С = 921,14 Дж/(кг · °С).

Пример 1.21. Предел прочности бетона при сжатии, имеющего среднюю плотность ρсб = 2,3 т/м3, равен Rсж = 19,5 МПа.

Какой прочности будет бетон из тех же материалов, имеющий среднюю плотность 1,8 т/м3, если установлено, что при снижении плотности бетона на каждые 10% прочность его снижается в среднем на 2,6 МПа? Истинную плотность бетона принять ρиб = 2,7 т/м3.

Пример 1.22. Какое усилие на каждую из опор оказывает железо­бетонная балка прямоугольного сечения размером b x h = 60 x 14 см и длиной l = 6,5 м при средней плотности железобетона ρс = 2500 кг/м3?

Пример 1.23. Сосновый брус, площадь сечения которого b х h = 10 х 20 см, лежит на двух опорах, отстоящих друг от друга на 4 м. Посередине бруса к нему было приложено усилие Р = 210 кН, что вызвало излом бруса.

Рассчитать предел прочности сосны при изгибе.

Пример 1.24. Сравнить, во сколько раз может быть увеличена высота стен при замене бутовой кладки (ρбк = 2000 кг/м3) другими материалами: а) кирпичной кладкой (ρкк = 1700 кг/м3); б) крупнопористым бетоном (ρкб = 1000 кг/м3), если напряжения в основании стен не превышают при бутовой кладке ρбк = 5 кг/см2, при кирпичной — ρкк = 10 кг/см2, при крупнопористом бетоне — ρк6 = 50 кг/см2. Толщину всех стен принять 0,64 м, т. е. 2,5 кирпича.

Расчет вести только на собственную массу стены.

Пример 2.1. Масса образца природного камня в сухом состоянии составляет ткс = 250 г. При погружении образца в градуированный цилиндр с водой он поднял уровень воды на 100 см3. После того как образец был вынут из воды, вытерт с поверхности и сразу же погружен в цилиндр с водой, он вытеснил уже Ук = 125 см3 воды.

Далее образец был высушен и насыщен водой под давлением.

Количество поглощенной при этом воды составляло тпв = 33 г.

Затем образец был снова высушен и измельчен для измерения абсолютного объема, который оказался равным Vка = 90 см3.

Вычислить среднюю плотность камня в сухом состоянии, водопоглощение по массе и объему, истинную плотность, открытую и полную пористости. Дать заключение о морозостойкости природного камня.

Пример 2.2. Каменный материал имеет следующий химический состав: СаО — 20 %, SiO2 — 55 %, А12O3 — 5 %. Потери при прокаливании (при 1000°С) составили 20%. При воздействии на материал соляной кислотой обнаружено содержание углекислого кальция СаСО3. При анализе следует считать, что других материалов, содержащих кальций, кроме СаСО3, в составе данного каменного материала не имеется.

Определить минералогический состав, по которому установить название исследуемого материала.

Пример 2.3. Сколько образуется каолинита при полном выветривании 100 т полевого шпата (ортоклаза)?

Пример 2.4. Горная порода имеет истинную плотность ρи = 2,72 г/см3, а пористость — П = 24 %.

К какому виду (легким или тяжелым) относятся каменные материалы, полученные из этой горной породы?

Пример 2.5. При испытании на морозостойкость образцов базальта получены следующие данные: исходная масса образцов (средняя) составляла 878 г, а прочность при сжатии — 124 МПа.

После 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии масса образцов (средняя) в сухом состоянии составила 878 г, а прочность — 122,5 МПа; после 50 циклов — соответственно 876 г и 121 МПа; после 100 циклов — 865 г и 118,5 МПа, а после 150 циклов — 826 г и 91,0 МПа.

К какой марке по морозостойкости должен быть отнесен базальт?

Пример 2.6. Кусок камня массой тк = 207 г вытеснил из объемомера Vо = 111 см3 воды. После выдерживания камня в воде водопоглощение по объему составило 50 %. Предел прочности при сжатии в сухом состоянии Rс = 27 МПа, после насыщения в воде — Rн = 21 МПа, после замораживания и оттаивания — R..= 18 МПа. Соответствует ли по физико-механическим свойствам испытанная горная порода ГОСТ 4001-34?

Пример 2.7. Сухие образцы камня-известняка массой тк = 50 кг и температурой t = +15°С нагрели до температуры tк = +40°С, затратив ПООкДж полезного тепла. Затем известняк охладили и погрузили в воду. После нескольких дней выдерживания в воде масса известняка стала на тв = 1 кг больше. Определить удельную теплоемкость данного материала с в сухом состоянии. Изменится ли и насколько его теплоемкость после увлажнения? Вычислить объемную теплоемкость известняка.

Среднюю плотность исследуемого известняка принять ρсух = 2000 кг/м3.

Пример 2.8. При испытании на сжатие образца-кубика осадочной горной породы со стороной а = 5 см разрушающее усилие составило Р = 217,5 кН.

Определить предел прочности при сжатии, марку горной породы, а также ее коэффициент конструктивного качества (ККК), если средняя плотность ρс = 2460 кг/м3.

Пример 2.9. Масса гравия фракции 10…20 мм до испытания составляла т = 3 кг. После испытания на гидравлическом прессе и последующего просеивания масса оставшегося гравия на сите с размером отверстия 5 мм составила 2,6 кг, на сите с размером отверстия 2,5 мм — 2,68 кг, а на сите с размером отверстия 1,25 мм — 2,75 кг.

Найти марку гравия по дробимости в цилиндре.

Пример 3.1. После механического рассева глины ее гранулометрический состав характеризуется следующим образом:

фракция 5 — 0,01 мм — 14 %;

фракция 0,01 — 0,005 мм — 6 8 %;

фракция < 0,005 мм — 18 %.

Дать характеристику глины — сырья для производства кирпича керамического методом пластического формования.

Пример 3.2. Какое количество обыкновенного керамического кирпича можно изготовить из глины массой тг = 5 т влажностью ω = 8 % и потерями при обжиге глиняной массы По = 10 %. Средняя плотность обыкновенного кирпича из этой глины ρс = 1750 кг/м3.

Пример 3.3. Определить расход древесных опилок по массе для получения 1000 штук пористого кирпича со средней плотностью ρспк = 1210 кг/м3, если средняя плотность обыкновенного керамического кирпича ρсок = 1740 кг/м3. Средняя плотность опилок ρсо = 290 кг/м3.

Пример 3.4. Определить по массе и объему расход глины, необходимый для изготовления 10000 штук утолщенного кирпича средней плотностью 1400 кг/м3, объемом пустот Vп = 30 %, если средняя плотность сырой глины ρсг = 1600 кг/м3, влажность ωг = 15 %.

При обжиге сырца в печи потери при обжиге составляют По = 10 % от массы сухой глины.

Пример 3.5. Сколько требуется глины на изготовление 1000 штук керамических плиток для пола размерами lп х bп х hп = = 150 х 150 х 13 мм, если пористость плиток Пп = 4,0 %, истинная плотность спекшейся массы — ρип = 2,52 г/см3, а потери при сушке и обжиге составляют По = 15 % от массы глины?

Пример 3.6. В туннельной сушилке Nс = 15 туннелей, в каждый туннель входит Lв = 20 вагонеток, на вагонетке пс = 7 полок, а на полку вагонетки устанавливается по Sп = 12 штук сырца. Срок сушки сырца в туннельной камере tс = 24 ч.

Принимается, что один туннель всегда на ремонте.

Рассчитать производительность туннельных сушилок.

Пример 3.7. Установить предел прочности кирпича при изгибе, если разрушающее усилие составило Рρ = 4,0 кН, ширина кирпича 125 мм, толщина 65 мм, расстояние между опорами 20 см.

Пример 3.8. Определить марку кирпича согласно СТБ 1160-99, если при испытании были получены следующие результаты: предел прочности при сжатии Rсж = 18,0 МПа; минимальный предел прочности при сжатии отдельных образцов  = 13,0 МПа; предел прочности при изгибе Rизг = 3,0 МПа; минимальный предел прочности при изгибе отдельных образцов  = 2,3 МПа. Кирпича с отклонениями по внешнему виду, превышающими допускаемые требования по СТБ, имеется 8 %.

Пример 3.9. Определить максимально возможное гидравлическое давление при испытании керамических канализационных труб с внутренними диаметрами:

Dвн = 300 мм с толщиной стенки 25 мм;

Dвн = 400 мм с толщиной стенки 30 мм;

Dвн = 600 мм с толщиной стенки 41 мм.

Пример 3.10. Обыкновенный керамический кирпич стандартных размеров М 125 имеет массу тк = 3,3 кг при истинной плотности ρик = 2500 кг/м3.

Определить пористость кирпича и решить вопрос о пригодности его для кладки стен жилых и гражданских зданий.

Пример 3.11. Высушенная до постоянной массы керамическая черепица имеет объем Vч = 1,4 дм3 и массу тс = 2,4 кг. В насыщенном водой состоянии ее масса тв = 2,67 кг. Истинная плотность черепицы ρич = 2,65 г/см3. Рассчитать влажность черепицы, ее открытую (кажущуюся) и закрытую пористости.

Пример 3.12. Керамический обыкновенный кирпич в сухом состоянии имеет массу тк = 3810 г и размеры в соответствии с нормами СТБ 1160-99. Кирпич поглощает воды в количестве ωо = 12,8% своего объема.

Удовлетворяет ли этот кирпич вышеуказанному СТБ по величине водопоглощения?

Пример 3.13. Зерно керамзитового гравия объемом Vк = 28 см3 плавает в воде, погружаясь на 3/4 своего объема.

Определить пористость керамзита, принимая истинную плотность его равной ρик = 2,66 г/см3.

Водопоглощение керамзитового гравия при этом можно не учитывать.

Пример 3.14. Для покрытия кровли применяется плоская ленточная черепица, кроющие размеры которой составляют: по длине lкр = 160 мм, по ширине бкр = 155 мм. Масса 1 м2 покрытия в насыщенном водой состоянии тп = 65 кг. Габаритные размеры черепицы:

длина lч = 365 мм и ширина bч = 155 мм. Полное водонасыщение черепицы Wч = 8 %.

Определить количество керамической черепицы, необходимое. Для покрытия 10 м2 кровли, и массу кровли.

Пример 4.1. Какая масса негашеной (комовой) извести получится при обжиге ти = 10 т известняка, имеющего влажность Wи = 5 %? Содержание глинистых примесей составляет 10 %, а песчаных — 10 %.

Определить выход обожженной извести, ее активность (содержание СаО). К какому сорту будет относиться полученная комовая известь в соответствии с требованиями ГОСТ 9179-77?

Пример 4.2. Рассчитать, сколько получится негашеной и гидратной извести («пушонки») из ти = 20 т известняка. Содержание в известняке СаО — 85 % по массе, а его естественная влажность W = 8 %.

Пример 4.3. Определить среднюю плотность известкового теста, если воды в нем содержится 50 % (по массе). Истинная плотность порошкообразной гидратной извести ρии = 2050 кг/м3.

Пример 4.4. Сколько потребуется каменного угля с теплотворной способностью 26 380 кДж/кг, чтобы получить тнг = 20 т негашеной извести из чистого известняка? Известно, что на разложение 1 г/моль известняка требуется 177,9 кДж.

Пример 4.5. Рассчитать объем шахтной печи для получения тни = 2 0 т в сутки негашеной извести при условии, что средняя плотность известняка в кусках равна ρси = 1700 кг/м3, топливо занимает около 25 % общего объема печи. Цикл обжига проходит за tобж = 2 дня.

Пример 4.6. Сколько потребуется гидратной извести, чтобы приготовить 1 м3 известкового теста со средней плотностью ρс = 1400 кг/м3? Истинная плотность гидратной извести ρсг = 2000 кг/м3.

Пример 4.7. Сколько нужно взять гидравлической добавки, чтобы полностью связать 1 часть гашеной извести, имеющей активность 80 % (содержание СаО)? Установлено, что в составе гидравлической добавки имеется 60 % активного кремнезема.

Предполагается, что в результате твердения будет образовано соединение СаО · SiO2 · Н20 — однокальциевый гидросиликат.

Пример 4.8. Какой объем известкового теста будет при гашении тни = 10 т негашеной извести, если активность извести А… (содержание СаО) 80 %, содержание воды в тесте 50 %, средняя плотность известкового теста ρст = 1400 кг/м3.

Пример 4.9. Определить количество связанной воды в процентах при полной гидратации тпг = 1т полуводного гипса.

Пример 4.10. Нормальная густота гипсового теста равна 59 %. Сколько необходимо взять гипса и воды для получения тгт = = 10 кг гипсового теста нормальной густоты?

Пример 4.11. Для затвердения тг = 5 кг строительного гипса взято 65 % воды.

Определить пористость полученной абсолютно сухой гипсовой отливки при условии, что весь гипс состоял из полугидрата, а средняя плотность сырой отливки равна ρсго = 2,1 г/см3.

Пример 4.12. При испытании гипсового вяжущего вещества было установлено: тонкость помола — остаток на сите № 02 — 10 % (по массе), предел прочности при сжатии трех образцов через 2 ч после изготовления — 5,2; 4,8 и 5,0 МПа.

К какой марке можно отнести гипсовое вяжущее вещество?

Пример 4.13. Определить пористость затвердевшего гипсового вяжущего, если водогипсовое отношение В/Г = 0,7. Истинная плотность гипса ρиг = 2,7 г/см3.

Пример 4.14. Сколько потребуется кремнефтористого натрия для связывания тжс = 10 кг жидкого стекла? Содержание в жидком стекле Nа2O = 12 %, а SiO2 = 30,8 %.

Пример 4.15. Сколько тонн каустического магнезита можно получить при обжиге тм = 15 т природного магнезита, содержащего 8% (по массе) неразлагающихся примесей?

Пример 4.16. Для получения магнезиального вяжущего вещества расходуется (по массе) 65 % чистого каустического магнезита (MgO) и 35 % МgCl2 · 6Н2O.

Сколько необходимо взять каустического магнезита, содержащего 85 % активной МgO, и сколько литров водного раствора MgCl2, содержащего 410 г МgС12 · 6Н2O в одном литре, чтобы получить 50 кг магнезиального вяжущего вещества (в расчете на чистые компоненты)?

Пример 4.17. Определить массу раствора хлористого магния и его истинную плотность для затворения магнезита с содержанием МgO = 85 %. Для получения теста на основе магнезита требуется 52 % воды по массе. Предполагаем, что весь свободный магнезит вступает в реакцию с хлористым магнием, образуя 3МgO · МgС12· 6Н2O.

Средняя плотность хлористого магния 1,6г/см3.

Пример 4.18. Сколько следует добавить трепела к портландцементу М 600, чтобы получить пуццолановый портландцемент М 400? Предполагается, что трепел не участвует в реакции образования цементного камня до 28-суточного возраста.

Пример 4.19. Даны два вида портландцемента одинаковой тонкости помола следующего минералогического состава (без добавок). Необходимо привести характеристику основных свойств портландцементов и составить рекомендации об областях их рационального применения в строительстве.

Пример 4.20. Какое количество Са(ОН)2 выделится при полной гидратации 1 кг портландцемента, содержащего 95 % клинкера? Содержание основных минералов в клинкере, %: С3S — 57; С2S — 22, С3А 7; С4АF — 11. Какое количество добавки трепела с содержанием SiO2 = 72 % необходимо для полного связывания выделяемого Са(ОН)2?

Пример 4.21. Указать конечные продукты клинкерных минералов при гидролизе и гидратации портландцемента и определить содержание химически связанной воды для цементного камня, приготовленного из портландцемента, имеющего следующий минералогический состав: 3СаО · SiO23S) — 50 %, 2СаО · SiO22S) — 25 %, 3СаО · А12O33А) — 5 %, 4СаО · А12O3 · Fе2O34АF)— 18 %.

Пример 4.22. Для производства портландцемента имеем известняк и глину следующего химического состава:

Подсчитать, в какой пропорции должны быть взяты известняк и глина, чтобы получить портландцемент с коэффициентом насыщения 0,90:

Кн =

Объяснить, почему сумма соединений в составе сырья не равна 100 %.

Пример 4.23. Определить активность цемента, состоящего из 70 % портландцемента марки М 400 и 30 % молотого известняка. Молотый известняк является добавкой-наполнителем.

Пример 4.24. Рассчитать, в каком соотношении следует смешать портландцемент и кремнеземистые отходы, содержащие 22 % активного кремнезема, чтобы он соединился со свободной известью полностью и образовался однокальциевый гидросиликат. Содержание трехкальциевого силиката в портландцементе составляет 56 %.

Пример 4.25. У какого из цементов наиболее полно используются вяжущие свойства? При приготовлении бетонов применялись шлакопортландцемент и пуццолановый цемент. Расход цемента для состава № 1 и № 2 соответственно составлял Ц1 = 320 і Ц2 = 350 кг/м3. Предел прочности при сжатии стандартных кубов в возрасте 28 суток был соответственно R1 = 26,8 и R2 = 24,7 МПа, количество химически связанной воды — = 0,12 и = 0,11, а степень гидратации цемента — α1 = 0,3 и α2 = 0,29.

Пример 4.26. Цемент при полной гидратации связывает 15 % воды по отношению к массе цемента. Определить пористость цементного камня из теста с В/Ц = 0,38, если степень гидратации составит α = 35 %. Истинная плотность цемента ρицт = 3,1 г/см3.

Пример 4.27. Содержание воды в тесте из шлакопортландцемента 42 %, а для прохождения реакций гидролиза и гидратации требуется 18 % воды. Истинная плотность шлакопортландцемента — ρиц = 2950 кг/м3. Определить пористость цементного камня.

Пример 4.28. При испытании образцов-балочек размерами 40 х 40 х 160 мм на изгиб в возрасте 28 суток получены следующие результаты Rизм: 5,8; 6,0; 6,1 МПа. Разрушающее усилие при испы­тании половинок балочек на сжатие составляло Rсж: 120; 125; 127,5; 130; 132; 134 кН.

Определить марку портландцемента.

Пример 4.29. При испытании цементных образцов-балочек размерами 40 х 40 х 160 мм в возрасте 7 суток показатели предела прочности при изгибе Rизг: 3,6; 3,4; 3,0 МПа. Среднеарифметическое значение предела прочности при сжатии составило Rсрсж = 29,6 МПа.

Определить марку цемента.

Пример 5.1. Зерновой состав песков № 1 и № 2 приведен в табл. 5.1. Определить полные остатки, модуль крупности и пригодность песков для приготовления бетона.

Пример 5.2. Два вида песка с приблизительно одинаковым модулем крупности имеют истинную плотность ρип = 2,64 г/см3, а среднюю плотность = 1,64 г/см3 и  = 1,52 г/см3.

Какой из этих песков предпочтительнее в качестве мелкого заполнителя для бетона и почему?

Пример 5.3. В двух стеклянных мерных цилиндрах производилось определение набухания песка при насыщении водой по ГОСТ 8736-93. Исходный объем уплетненного песка в каждом из цилиндров составлял V = 5 см3, после набухания в воде в течение 15 ч объем песка составлял V1 = 6,0 и V2 = 6,01 см3.

Определить приращение объема песка при набухании.

Пример 5.4. Рассчитать приращение объема песка при увлажнении его до 2 и 6 %, если насыпная плотность песка в сухом состоянии ρнс = 1490 кг/м3, а во влажном состоянии — соответственно = 1195 и = 1155 кг/м3.

Пример 5.5. Цементное тесто при (В/Ц)ц = 0,26 и цементнопесчаный раствор состава 1 : 2 по массе при (В/Ц)р = 0,42 имели одинаковый расплав конуса на стандартном встряхивающем столике. Стандартные образцы из раствора, испытанные в возрасте 28 суток, показали средний предел прочности при сжатии Rсрсж = 31,6 МПа. Использованный цемент имел активность Rц = 42 МПа. Определить водопотребность песка и коэффициент качества песка.

Пример 5.6. Вычислить влажность песка по результатам следующего опыта. Навеска влажного песка тв = 1 кг погружена в мерный цилиндр емкостью 1 л, наполненный водой до отметки 0,5 л. Вода в нем в результате этого поднялась до отметки 0,92 л. Заранее определена истинная плотность песка ρип = 2,60 кг/л.

Пример 5.7. Водоцементное отношение стандартного раствор на вольском песке состава 1 : 2 (расплыв конуса на встряхивающем столике, равный 170 мм) (В/Ц)..= 0,42, а раствора на исследуемом песке — (В/Ц)ир = 0,48. Какова водопотребность песка?

Дать характеристику песка.

Пример 5.8. При определении истинной плотности гранитного щебня взята навеска высушенного щебня тщ = 3 кг и всыпана в металлический сосуд. Этот сосуд со щебнем заполняется затем доверху водой. Общая масса сосуда, щебня и воды оказалась равной тос = 7,8 кг. После опорожнения сосуд снова был заполнен водой и взвешен. Масса воды и сосуда оказалась равной твс = 5,91 кг.

Вычислить истинную плотность щебня, если масса металлического сосуда mc = 1 кг. Учитывая, что водопоглощение гранита в обычных условиях 0,4 % по массе, а под давлением — 0,8 %, установить точность определения истинной плотности таким способом. Вычислить среднюю плотность щебня в куске.

Пример 5.9. Зерновой состав щебня № 1 и № 2 в виде частньх остатков на ситах приведен в табл. 5.4.

Определить полные остатки на ситах, а также наибольшую и наименьшую крупность зерен щебня, которые необходимы для установления его зернового состава.

Пример 5.10. Определить расход щебня на 1 м3 бетона, если в заполненных бункерах склада завода с суточным выпуском бетонной смеси Vсут = 300 м3 хранится Vо = 1800 м3 щебня, рассчитанного на Т = 7 суток работы, насыпной плотностью ρнщ = 1450 кг/м3. Коэффициент производственных потерь щебня при транспортировке 1,02.

Пример 5.11. Расход щебня на 1 м3 бетона составляет тщ = — 1450 кг. Насыпная плотность щебня ρнщ = 1550 кг/м3. Истинная плотность горной породы, из которой получен щебень, ρищ = 2650 кг/м3. Определить расход щебня в бетоне по объему в естественном состоянии и в абсолютно плотном состоянии.

Пример 5.12. Определить оптимальное соотношение между песком и гравием по массе для получения наиболее плотной смеси заполнителей для бетона, если известна истинная плотность песка ρип = 2600 кг/м3, насыпная плотность гравия ρнг = 1670 кг/м3 и истинная плотность гравия ρиг = 2620 кг/м3. Коэффициент раздвижки зерен гравия принять равным α = 1,1.

Пример 5.13. Бетонная смесь, приготовленная на кварцевом песке и гранитном щебне, состава 1 : 2 : 3,5 при (В/Ц)б = 0,55 имела осадку стандартного конуса такую же, как и растворимая смесь состава 1 : 2 при (В/Ц)р = 0,43. Прочность бетона в возрасте 28 суток, определенная по результатам испытания стандартных образцов Rб = 43,2 МПа. Активность цемента Rц = 56,0 МПа. Определить водопотребность и коэффициент прочности щебня.

Пример 5.14. Подобрать крупный заполнитель для изготовления сборных железобетонных колонн и плит покрытия сельскохозяйственного здания. Сечение колонн 400 х 600 мм, марка бетона 500, минимальное расстояние между арматурными стержнями 50 мм. Толщина плиты покрытия 100 мм, марка бетона 300, минимальное расстояние между арматурными стержнями 40 мм. Свойства щебня приведены в табл. 5.5.

Пример 5.15. Рассчитать номинальный (лабораторный) состав тяжелого бетона М 300 для массивных армированных конструкций. Материалы: портландцемент М 400 с истинной плотностью ρиц = 3,1 кг/л; песок средней крупности с водопотребностью 7% и истинной плотностью ρии = 2,63 кг/л; гранитный щебень с предель­ной крупностью Dп = 40 мм, истинной плотностью ρищ = 2,6 кг/л и насыпной плотностью ρнщ = 1,48 кг/л.

Заполнители рядовые.

Пример 5.16. Рассчитать производственный (полевой) состав тяжелого бетона, лабораторный состав которого принять по предыдущей задаче. Влажность песка и щебня равна соответственно Wп = 2 и Wщ = 1%.

Пример 5.17. Вычислить расход материалов на один замес бетономешалки с емкостью смесительного барабана V.. = 1200 л, если расход материалов на 1 м3 производственного бетона следующий:

Ц – 312 кг, В — 153 л, П — 613 кг, Щ — 1296 кг. Насыпные плотности влажных песка и щебня соответственно принять ρнвпр = 1,60 и ρнщпр = 1,49 кг/л, насыпная плотность цемента ρнц = 1,30 кг/л. По лабораторным данным наиболее плотная смесь крупного заполнителя состоит из 40 % щебня крупностью 10-20 мм и 60 % щебня крупностью 20-40 мм.

Пример 5.18.      Используя результаты расчетов, полученные в примерах 5.15 и 5.16, выразить номинальный и производственный составы бетона по массе и объему соотношениями между цементом, песком и щебнем (1 : X : Y). Насыпную плотность сухого песка принять ρнп = 1,63 кг/л.

Пример 5.19. Вычислить расход материалов на 1 м3 бетонной смеси со средней плотностью ρс6см = 2300 кг/м3и водоцементный отношением В/Ц = 0,42, если производственный состав бетона выражен соотношением по массе 1 : X : Y = 1 : 2 : 4 (цемент : песок : щебень)

Пример 5.20. Рассчитать состав высокопрочного бетона М 500 для массивного сооружения с редко расположенной арматурой. Требуемая подвижность бетонной смеси 2-3 см. Материалы портландцемент М 500 с истинной плотностью ρип = 3100 кг/м3 гранитный фракционированный щебень с наибольшей крупностью 40 мм, истинной и насыпной плотностью соответственно ρищ = 2600 и ρнщ = 1560 кг/м3. Содержание фракций 10-20 мм — 40% 20-40 мм — 60 %. Крупный песок с истинной и насыпной плотностью соответственно ρип = 2600 и ρнп = 1620 кг/м3 и водопотребностью 7 %. Дополнительный помол цемента повысил его активность до 60,0 МПа.

Пример 5.21. Определить расход материалов в состоянии естественной влажности на замес бетоносмесителя вместимостью V… =200 л (по объему загружаемых материалов). Влажность песка Wрп = 4 %, влажность щебня — Wп = 1 %. Номинальный состав бетона на 1 м3: Ц = 285 кг, В = 190 кг, П = 651 кг, Щ = 1194 кг. Насыпная плотность цемента — ρнц = 1300 кг/м3; песка — ρнв = 1450 кг/м3; щебня — ρнщ = 1400 кг/м3.

Пример 5.22. Сколько потребуется замесов бетоносмесителя емкостью Vб = 1200 л для приготовления Vбсм = 20 м3 бетонной смеси, если коэффициент выхода бетона равен β = 0,65?

Пример 5.23. Определить расход цемента и щебня на один замес крупнопористого бетона в бетономешалке емкостью Vб = 500 л, если состав бетона по массе 1 : п = 1 : 10,5 при расходе цемента Ц = 147 кг/м3. Насыпная плотность цемента и щебня равны соответственно ρнц = 1250 и ρнщ = 1520 кг/м3.

Пример 5.24. Вычислить коэффициент выхода крупнопористого бетона состава по объему 1 : п = 1 : 10 с расходом цемента Ц = 20 кг/м3. Насыпная плотность цемента ρнц = 1210 кг/м3.

Пример 5.25. Для дорожных покрытий, устраиваемых бетоноукладочными машинами, используется бетон М 350. Показатель подвижности бетонной смеси ОК = 2-4 см. В смесь входят следующие материалы: цемент активностью 40 МПа, истинной плотностью ρиц = 3100 кг/м3 и насыпной плотностью ρнц = 1300 кг/м3; песок кварцевый мелкозернистый с водопотребностью 9 % и Мер = 1,0, истинной плотностью ρип = 2630 кг/м3 и насыпной плотностью ρнп = 1400 кг/м3; щебень гранитный с предельной крупностью 40 мм, истинной плотностью ρип = 2650 кг/м3, насыпной плотностью ρнщ = 1480 кг/м3 и пустотностью Пщ = 44 %.

Каков состав бетона?

Пример 5.26. Определить состав бетона для дорожного покрытия с прочностью при изгибе Rбизг = 4,0 МПа. Осадка конуса бетонной смеси 1-2 см. Материалы: портландцемент активностью Rцсж = 44,0 МПа и истинной плотностью ρип = 3100 кг/м3; песок средней крупности с истинной и насыпной плотностями соответственно ρип = 2650 и ρнп = 1650 кг/м3; щебень гранитный с истинной и насыпной плотностями — ρищ = 2650 и ρнщ = 1540 кг/м3.

Пример 5.27. Подобрать состав бетона для плит пролетного строения мостового переезда. Марка бетонной смеси по удобного укладываемости П1 (осадка конуса ОК = 3 см). Класс бетона прочности после пропаривания и последующего твердения в нормальных условиях — В25 (В = 25 : 0,778 = 32 МПа), марка морозостойкости — F 150, марка по водонепроницаемости — W4. Отпускная прочность — 70 % от предела прочности в возрасте 28 суток: 32 · 0,7 = 22,4 МПа.

Материалы: портландцемент среднеалюминатный активностью 38,5 МПа с НГЦТ — 26 %, крупный заполнитель — гранитный щебень с содержанием фракций 5-10 мм — 20 %, 10-20 мм — 25%, 20-40 мм — 55%; мелкий заполнитель — кварцевый песок средней крупностью Мк = 2,1; насыпная плотность сухих материалов соответственно: цемента, песка и щебня — ρнц = 1200 кг/м3, ρнп= 1400 кг/м3; ρнщ = 1500 кг/м3, а истинная плотность материалов: ρнц = 3100 кг/м3; ρип = 2500 кг/м3; ρищ = 2550 кг/м3.

Пример 5.28. Бетонная смесь со средней плотностью ρсбсм = 2420 кг/м3 и водоце­ментным отношением В/Ц = 0,5 имеет состав по массе 1 : X : У = 1:2:4. Насыпная ρн и истинная ρи плотности цемента, песка и гравия соответственно равны, кг/л: 1,3; 3,1; 1,56; 2,65; 1,5; 2,6.

Вычислить коэффициент раздвижки зерен гравия цементно-песчаным раствором (коэффициент избытка раствора).

Пример 5.29. На 1 м3 бетонной смеси израсходовано цемента Ц = 300 кг песка П = 685 кг, щебня Щ = 1200 кг и воды В = 165 л. Истинные плотности ρи цемента, песка и щебня равны соответственно 3,1; 2,65; 2,61 кг/л.

Вычислить коэффициент уплотнения смеси.

Пример 5.30. Номинальный состав бетона по массе при строительстве аванкамеры насосной станции 1 : 2,2 : 4,4 при В/Ц = 0,5. Средняя плотность бетона ρсб = 2450 кг/м3. Насыпная плотность цемента ρнц = 1300 кг/м3, песка ρнп = 1400 кг/м3, щебня ρщ= 1550 кг/м3. Найти номинальный состав бетона по объему и расход материалов на 1 м3 бетона.

Пример 5.31. Железобетонная панель толщиной b = 0,25 м формуется на виброплощадке с амплитудой колебаний А = 0,5 мм и частотой п = 3000 кол/мин. Определить величину максимального уплотняющего давления Рmax? возникающего в толще формуемой панели, если формование осуществляется с пригрузом Р = 100г/см2. Среднюю плотность бетонной смеси принять ρcсм = 2300 кг/м3.

Примет 5.32. Железобетонные ненапорные трубы с внутренним диаметром Dв = 1000 мм и толщиной стенки b = 65 мм изготавливаются из бетона со средней плотностью ρсб = 2400 кг/м3. Формование труб осуществляется центрифугированием. Вычислить необходимое наименьшее число оборотов формы, обеспечивающее оптимальное распределение  и уплотнение бетонной смеси.

Пример 5.33. Для 1 м3 бетона на рядовых заполнителях и портландцементе М 400 требуется: цемента Ц = 300 кг, песка П = 600 кг, щебня Щ = 1200 кг, воды В = 178 л. Опытом установлено, что введением 0,2 % от массы цемента добавки лигносульфаната технического (ЛСТ) удается снизить расход воды на 16 л с сохранением требуемой подвижности бетонной смеси. При твердении бетона в химические реакции с цементом вступает лишь 10 % вводимой в бетонную смесь воды.

Вычислить степень повышения плотности бетона при снижении расхода воды. Насколько повысится марочная прочность бетона в результате понижения водоцементного отношения?

Пример 5.34. Необходимые прочность бетона и удобоукладываемость бетонной смеси получены при В/Ц = 0,5 и расходе цемента Ц = 300 кг/м3. При введении в бетонную смесь пластифицирующей добавки ЛСТМ-2 (0,2 %) такая же удобоукладываемость достигнута при В/Ц = 0,48.

На сколько килограммов уменьшится расход цемента при введении ЛСТМ-2, если прочность бетона оставить без изменения?

Пример 5.35. Определить водоцементное отношение бетона сборного элемента, при котором бетон из жесткой бетонной смеси на высококачественных заполнителях и на портландцементе М 600 через трое суток твердения в нормальных условиях наберет прочность при сжатии Rб3 = 15,0 МПа.

Пример 5.36. Бетон с расчетной маркой М 300 был уложен подогретым до tн = +30 °С, а затем твердел в течение 10 суток, остывая до нуля

Какую прочность наберет бетон за это время, если для его изготовления применен портландцемент М 400?

Пример 5.37. Вычислить теплозатраты на нагрев воды, идущей для изготовления бетона. Начальная температура воды tн = + 5 °С, конечная температура нагрева tк = + 95 °С. Расход воды принять по примеру 5.15.

Определить теоретический расход топлива без учета коэффициента полезного действия калорифера.

Пример 5.38. В бетонную смесь с расчетной маркой бетона введена добавка хлористого кальция в количестве 2 % от массы цемента. Бетонная смесь была уложена в подогретом состоя- и твердела в течение 7 суток, остывая от 30°С до 0°С. Для Изготовления бетона применен портландцемент М 400.

Определить, какую прочность наберет бетон за 7 суток. Достаточна ли эта прочность для получения бетона расчетной марки после оттаивания?

Пример 5.39. При испытании на сжатие кубиков тяжелого бетона размерами 15 x 15 x 15 см после 20 суток их твердения в нормальных условиях среднее разрушающее усилие оказалось Р = 900,0 кН. Бетон приготовлен на портландцементе, заполнители удовлетворяют требованиям ГОСТов.

Установить марку и класс бетона по прочности на сжатие

Пример 5.40. Какие классы бетонов по прочности возможно получить на портландцементах разных марок (300, 400, 500, 600) при расходе цемента Ц = 300 кг/м3 и требуемой подвижности бе­тонной смеси 4 см? Заполнители для бетона рядовые, максималь­ная крупность гравия 70 мм.

Пример 5.41. Для тяжелого бетона применен портландцемент М 400 при водоцементном отношении В/Ц = 0,5.

Установить влияние заполнителей на класс бетона по прочности, рассмотрев бетоны на заполнителях высококачественных, рядовых и пониженного качества. Решить эту задачу также для водоцементного отношения В/Ц = 0,35.

Пример 5.42. По кубиковой прочности рассчитать для тяжелых бетонов М 200 и М 600 призменную прочность, прочность на сжатие при изгибе, предел прочности при осевом растяжении, прочность на растяжение при изгибе, предел прочности при срезе, модуль деформации при сжатии, прочность сцепления бетона с арматурой. Выразить каждую из этих характеристик для бетона М 600 в процентах 01 величины соответствующей характеристики для бетона М 200.

Пример 5.43. Для исследования прочности бетона при растяжении существующего дорожного покрытия из последнего вырублены куски образцов шириной b = 20 см и высотой h = 30 см. Испытание на растяжение проводилось методом, основанным на принципе раскалывания образца двумя силами через круглые стальные стержни диаметром по 3 мм (сжатие). Образцы были расколоты при среднем усилии Р = 203,0 кН.

Определить прочность бетона дорожного покрытия на растяжение.

Пример 5.44. Определить фактическую среднюю прочность бетона и показатели однородности прочности бетона М 300. Общее количество частных испытаний серий образцов — 15. Результаты испытаний приведены в табл. 5.14.

Пример 5.45. При испытании партии из семи бетонных кубиков с ребром α = 150 мм в 28-суточном возрасте при нормальном температурно-влажностном режиме твердения бетона получены следующие данные по их временному сопротивлению сжатию в МПа: R = 18,7; R = 20,4; R = 21,0; R = 18,4; R = 23,6; R = 24,9; R = 19,6.

Определить расчетное сопротивление кубиковой прочности бетона и класс бетона В.

Пример 5.46. Бетон М 400 имеет состав по массе 1 : 2,1 : 4,3 при В/Ц = 0,5. Средняя плотность бетона ρсб = 2500 кг/м3. Какую экономию цемента можно получить на каждом кубометре бетона, если по условиям сдачи сооружения в эксплуатацию прочностью Rб = 40,0 МПа потребуется не 28, а 70 суток?

Пример 5.47. Опытным путем установлена оптимальная доза добавки ЛСТМ-2 в бетон М 300 — 0,2 % от массы цемента. Эта добавка при сохранении марки бетона и подвижности бетонной смеси обеспечивает снижение расхода воды на 1 м3 бетона с В1 = 178 до В2 = 162 л.

Вычислить экономию цемента на 1 м3 бетона. Заполнители бетона высококачественные, водоцементное отношение больше 0,4.

Пример 5.48. Определить экономию портландцемента активностью 43,0 МПа на каждом кубометре тяжелого бетона М 300 если производственные условия позволяют, не изменяя водоцементного отношения, перейти от малоподвижной (Ж 25) к жесткой бетонной смеси (Ж 100). Для бетона применен щебень с наиболь­шей крупностью 20 мм.

Пример 5.49. Подобрать состав керамзитобетона М 200 для изготовления наружных стен двухэтажного здания, возводимого из монолитного бетона методом подвижных щитов. Средняя плотность бетона в сухом состоянии ρсб = 1600 кг/м3, а подвижность бетонной смеси — 9 см.

Характеристика материалов: цемент — М 400; песок природный, истинной плотностью ρип = 2,6 кг/л, водопотребностью 7 %; керамзитовый гравий М 700, фракции 5 — 10 и 10 — 20 мм. Насыпная плотность смеси фракции ρнпс = 650 кг/м3, а плотность зерен в цементном тесте ρнц = 1,3 кг/л, прочность при сжатии в цилиндре 5,5 МПа. Марка керамзитового гравия по прочности 200, межзерновая пустотность — 0,42.

Пример 5.50. Подобрать состав керамзитобетона с пределом прочности при сжатии 30 МПа, отпускной прочностью после тепловой обработки 70 % проектной марки, плотностью в сухом состоянии ρскб = 1700 кг/м3, жесткостью 20-30 с.

Характеристика исходных материалов: цемент М 400, плотный с истинной плотностью ρип = 2,6 г/см3 и водопотребленностью 8%, гравии керамзитовый марки 800. Характеристика гравия приведена в табл. 5.23.

Пример 6.1. Подсчитать расход материалов на 1 м3 известковопесчаного раствора состава 1 : 5 по объему при условии, что известковое тесто и готовый раствор пустот не имеют, песок имеет объем Пп = 38 %, а водоизвестковое отношение В/И = 0,9.

Пример 6.2. Рассчитать расход материалов на 1 м3 цементнопесчаного раствора состава 1 : 4 по объему, если В/Ц = 0,5, песок имеет объем пустот Пп = 40 %, средняя плотность цемента ρсц = 1300 кг/м3, пустотность цемента Пц = 50 %.

Определить расход цемента по массе и объему, песка — по объему.

Пример 6.3. Рассчитать количество материалов для приготовления 1 м3 цветного цементно-песчаного раствора состава 1 : 2 по объему для отделки панелей, который укладывается на поверхность панели после пропаривания. В раствор вводят 3 % воздухововлекающей добавки ГК и 5 % железного сурика (добавки вводятся исходя из расчета массы цемента).

Кварцевый песок имеет пустотность 38 %, средняя плотность цемента ρсц = 1300 кг/м3.

Пример 6.4. Рассчитать количество материалов для приготовления 1 м3 раствора, который наносится в виде отделочного слоя на плиты газосиликата. Рекомендуется применять цветной раствор состава 1 : 1 : 3 : 4 (цемент: известь: молотый песок: песок) по объему. Средняя плотность раствора ρсф = 1300 кг/м3. Водопесчаное отношение В/П = 0,24. К раствору добавлено 3 % воздухововлекающей добавки (гидрофобизирующей). Для придания цвета раствору добавлено 10 % охры. Количество добавок вводится исходя из расчета массы цемента. При испытании материалов были определены пустотности соответственно: цемента — Пц = 58 %, молотого песка — Пмп = 45 %, песка — Пп = 40 %. Принято, что известковое тесто пористости не имеет.

Пример 6.5. Определить расход материала на один замес в растворомешалке емкостью Qр = 100 л. Состав раствора 1 : 0,31 : 4,3 (цемент: глиняное тесто: песок). Средняя плотность материалов: цемента — ρсц = 1200; глиняного теста — ρсгт = 1500; песка (сухого) — ρсп = 1300 кг/м3.

Пример 6.6. Определить марку цементно-известкового раствор состава 1 : 0,5 : 5 по объему и марку цементно-глиняного раствора состава 1 : 1 : 5. Водоцементное отношение для обоих видов раствора равно В/Ц = 1,3.

Для обоих видов раствора применен цемент М500.

Марку сложного раствора можно подсчитать по формуле

Rсл = 025 Rсм ,

где Rсм — прочность смешанного вяжущего вещества, Ц и Д — массы цемента, добавки и воды.

Пример 6.7. Рассчитать количество материалов для приготовления 1 м3 раствора М 50 со средней плотностью ρср = 1480 кг/м3. Раствор готовится на портландцементе М 300 (марка определи на в растворе жесткой консистенции), пластифицирующая добавка применяется в виде глиняного теста со средней плотностью ρсгт = 1400 кг/м3, подвижность раствора должна быть 6-8 см при погружении конуса «СтройЦНИЛа».

Пример 6.8. Рассчитать количество материалов на 1 м3 кислото- упорного кладочного раствора, который будет применен для футеровки емкостей под агрессивные растворы. Средняя плотность свежеуложенного раствора — фаизола должна быть ρсф = 2200 кг/м3. Предел прочности при сжатии кубиков размерами 20 х 20 х 20 через 7 суток — 15,0 МПа, а подвижность смеси — 5-6 см (погружение конуса «СтройЦНИЛа» в раствор).

В состав раствора входят следующие материалы — наполнитель: андезит крупной фракции (размер зерен меньше 0,15-5 мм). — 70 %; андезит молотый (размер зерен меньше 0,15 мм) — 30 %; мономер ФА (фурфуролацетоновая смола) — 25 % от массы наполнителей; БСК (бензосульфокислота) — отвердитель — 20 %. В массы мономера и ацетон — 15 % от веса БСК.

В лаборатории были сделаны пробные замесы. Один замес, который удовлетворял поставленным требованиям по прочности средней плотности и пластичности, имел следующий расход материалов на 10 кг наполнителя: крупного андезита — 7 кг, молотого I андезита — 3 кг, мономера ФА — 2 кг, отвердителя БСК — 0,4 кг, I ацетона — 0,06 кг, т. е. всего — 12,46 кг.

Пример 6.9. Состав раствора 1 : 0,6 : 5 (цемент: известковое тесто: песок). Насыпная плотность этих материалов ρс — 1300, 1400, 1450 кг/м3. Найти расход материалов на один замес растворосмесителя вместимостью Qр = 250 л.

Пример 7.1. Обычный известковый строительный раствор из воздушной извести и кварцевого песка при твердении на воздухе через один месяц Т приобрел прочность на сжатие Rр30 = 0,6 МПа. Смесь из тех же материалов, содержащая всего 8 % извести (по массе), после запаривания в автоклаве в течение 8 ч при давлении пара 0,8 МПа и температуре +175°С приобрела прочность Rр8 = 12,0 МПа.

Рассчитать, во сколько раз скорость твердения известково-песчаной смеси в автоклаве выше, чем в обычных условиях, и объяснить, почему.

Пример 7.2. Автоклав имеет длину L = диаметр d = 3,5 м. Определить коэффициент использования объема автоклава, если за один цикл в нем запаривается Q3 = 16,5 м3 силикатных изделий.

Пример 7.3. Одинарный силикатный кирпич размерами 250 х 120 х 65 мм имеет массу тск = 3500 г, а обыкновенный керамический кирпич размерами 253 х 122 х 65 — ткк = 3410 г.

Определить среднюю плотность и сравнить теплотехнические свойства обоих видов кирпича.

Пример 7.4. Силикатный модульный кирпич с точно стандартными размерами перпендикулярно к постели имеет три технологические несквозные пустоты диаметром d = 40 мм (с глубиной l = 60 мм) и массу тпк = 4,3 кг.

Рассчитать среднюю плотность монолитного (без пустот) и пустотелого кирпича и сравнить их теплотехнические свойства.

Пример 7.5. В канализационный коллектор, ошибочно построенный из силикатного кирпича, попадают промышленные сточные воды, содержащие соляную кислоту в количестве т = 13 г на 1 м3 воды.

Рассчитать, какое количество извести растворится из кирпичных стен коллектора за месяц его эксплуатации, если за сутки через него проходит Qссут = 100 м3 сточных кислых вод, а в реакцию вступает 40 % содержащейся в них кислоты.

Пример 7.6. Сколько требуется песка и извести по массе для изготовления 1000 штук силикатных кирпичей? Средняя плотность силикатного кирпича ρск = 1750 кг/м3 при его влажности 6 % (по массе). Содержание СаО в сухой смеси составляет 8,5 % по массе. Активность извести, применяемой для изготовления силикатного кирпича, — 80 %.

Пример 7.7. Определить расход цемента и молотого песка для изготовления 1 м3пропариваемого пенобетона, если средняя плотность (в сухом состоянии) пенобетона ρсп6 = 600 кг/м3. Химически связанной воды в пенобетоне — 18 % от массы цемента и молотого песка. Отношение массы цемента к массе песка 1: 1. Определить плотность и пористость пенобетона. Истинная плотность цемента ρнц = 3,1, молотого песка — ρимп = 2,60 г/см3.

Пример 7.8. Рассчитать количество материалов на 1 м3 гипсобетона, идущего на изготовление внутренних перегородочных плит, и определить среднюю плотность гипсобетона в плите с влажностью 10 % и его прочность. Гипс применяется высокопрочный с истинной плотностью ρиг = 2,7 г/см3 и прочностью при сжатии Rсж = 7,5 МПа. Заполнитель — древесные сосновые опилки. Средняя плотность опилок в сухом состоянии ρсо = 0,3 т/м3; средняя плотность сухой древесины ρсд = 0,5 т/м3. Водогипсовое отношение В/Г = 1. Гипсоводное отношение для высокопрочного гипса Г/В1 = 1,24.

Пример 7.9. Рассчитать расход материалов для изготовления Fгш = 150 м2 гипсошлаковых плит для перегородок толщиной bгш = 10 см. Состав гипсошлака 1 : 2 по объему. Объем пустот в шлаке Vn = 60 %. Водогипсовое отношение В/Г = 0,5. Средняя плотность полуводного гипса ρспг = 700 кг/м3.

Пример 7.10. Вычислить расход гипса на 1 м3 пеногипса, если средняя плотность его при влажности по массе W = 8 % составляет ρ8спг = 600 кг/м3.

Незначительное количество применяемой в технологии пеногипса пенообразующей эмульсии не принимается во внимание при расчете средней плотности.

Пример 7.11. Вычислить, насколько можно увеличить расстояния между брусками обрешетки на крыше здания, если уложить волнистые асбестоцементные листы вместо плоских. Толщина листов одинаковая и равна 0,55 см.

Длина асбестоцементных листов l = 118 мм, их высота — h = 28 мм.

Временное сопротивление изгибу обоих листов одинаковое. Масса волнистого листа больше массы плоского листа в 1,1 раза.

Пример 7.12. Определить временное сопротивление разрыву стенок асбестоцементной трубы диаметром d = 300 мм, имеющей стенки толщиной а = 40 мм, если труба при испытании на внутреннее давление разорвалась при Р = 1,0 МПа.

Пример 8.1. Под действием массы шарика первый образец нефтяного битума коснулся нижнего диска прибора «Кольцо и шар при температуре + 92°С, а второй — при + 96°С.

К какой марке относится нефтебитум по температуре размягчения согласно ГОСТ 11506-73?

Пример 8.2. Какой вязкий нефтяной битум более пригоден для использования в асфальтобетоне в районах с континентальным климатом: а) с температурой размягчения tаф = + 55°С и температурой хрупкости — tакр = + 15°С; б) с температурой размягчения tбр = + 48°С и температурой хрупкости — tбхр = +17°С?

Пример 8.3. Определить ориентировочную динамическую вязкого битума с пенетрацией 55 при + 25°С.

Пример 8.4. Определить содержание в эмульсии битума с эмульгатором, если масса выпарительной чашки со стеклянной палочкой т1 = 162 г, масса чашки с палочкой и эмульсией (до выпаривания) т2 = 189,7 г, масса чашки с палочкой и остатком после выпаривания воды из эмульсии т3 = 176,2 г.

Пример 8.5. Сколько требуется затратить теплоты (без учета потерь) для нагрева Б = 10т битума в битумоплавильном котле с t1= + 90°С до t2 = + 150°С, если удельная теплоемкость битума сб = 0,9 кДж/(кг · °С)?

Пример 8.6. Определить потребное количество материалов для изготовления тбм = 350 кг битумной пасты с эмульгатором из негашеной извести.

Пример 8.7. Подсчитать расход материалов для изготовления тм = 1000 кг мастики для приклейки рубероида к бетонному основанию.

Пример 8.8. Определить истинную плотность активированного минерального порошка, содержащего qo = 2 % (по массе) актива — смеси битума и поверхностно-активного вещества и сверх q.. = 100 % минеральной части порошка. Истинные плотности минеральной части ρмч = 2720 кг/м3, активатора ρа = 980 кг/м3.

Пример 8.9. Рассчитать состав асфальтобетона по массе и общее содержание битума (% от массы бетона). Материалы: битум, асфальтовый порошок с содержанием битума 9 %, песок и щебень. Истинная плотность щебня и песка ρи = 2,62 кг/л, а асфальтового порошка — ρиап = 2,2кг/л, насыпные плотности в уплотненном состоянии ρн соответственно равны 1,44, 1,7 и 1,49 кг/л. Истинная плотность битума ρиб = 1 кг/л. Для повышения удобоукладываемости смеси следует добавить 3 % битума от массы заполнителя. Остающаяся пустотность в бетоне составляет 3 %.

Пример 8.10. Найти оптимальную дозировку комбинированного наполнителя для битумной мастики, если опытами установлены следующие средние плотности смеси:

асбеста — 80 % + трепела — 20 %; средняя плотность — 0,916 кг/л;

асбеста — 50 + трепела — 50 %; средняя плотность — 1,218 кг/л;

асбеста — 40 % + трепела — 60 %; средняя плотность — 1,10 кг/л.

Содержание асбеста и трепела указано в процентах по массе Истинные плотности: асбеста — 2,5 кг/л; трепела — 2,3 кг/л.

Пример 8.11. Установить пористость минеральной части и остаточную пористость малощебенистого мелкозернистого плотного дегтебетона, содержащего 9% дегтя с истинной плотностью ρнд = 1120 кг/м3, если истинная плотность минеральной части дегтебетона ρидб = 2600 кг/м3, а средняя плотность дегтебетона ρсдб = 2270 кг/м3.

Пример 8.12. Рассчитать расход минеральных составляющих и битума на 1 км верхнего слоя дорожного покрытия толщиной h = 4 см при ширине проезжей части b = 7 м, если в смеси содержится щебня 25%, искусственного песка 35%, песка 30%, минерального порошка 10%, битума 6,5% (сверх 100% минеральной части). Средняя плотность асфальтобетона ρса = 2343 кг/м3.

Пример 8.13. Найти массы минеральных составляющих и вязкого нефтяного дорожного битума для приготовления Q = 300 т горячего плотного мелкозернистого асфальтобетона. Истинная плотность битума ρиб = 980 кг/м3, средняя плотность минеральной части асфальтобетона ρса = 2240 кг/м3, пористость минеральной части 17%, остаточная пористость асфальтобетона по объему 4%.

Пример 8.14. Определить коэффициент вариации предела прочности асфальтобетона при сжатии (температура + 20ºС) по следующим результатам испытания 18 образцов Ri, МПА: 5,7; 5,7; 5,8; 5,8; 5,9; 6,0; 6,1; 6,3; 6,4; 6,5; 6,6; 6,7; 6,8; 6,9; 7,0; 7,1; 7,2; 8,2.

Пример 8.15. Установить минимальное количество образцов для определения предела прочности асфальтобетона при сжатии с погрешностью 5% по результатам испытаний, приведенным в примере 8.14.

Пример 9.1. Определить влажность образца древесины, если первоначальная масса бюкса с образцом m1 = 90 г, а после высушивания до достижения постоянной массы m2 = 76 г. Масса сухого бюкса m = 12 г.

Пример 9.2. Каковы (ориентировочно) показатели прочности древесины если при сжатии и изгибе, если содержание поздней древесины m = 24%?

Пример 9.3. Образец древесины размером 10 х 10 х 8 см имеет влажность W = 20%. После высушивания до нулевой влажности размеры его стали 9,5 х 9,5 х 7,8 см. Определить объемную усушку и коэффициент объемной усушки.

Пример 9.4. Установить линейную и объемную усушку древесины, образец которой имел во влажном состоянии размер 20 х 20 х 30 мм, а после высушивания до нулевой влажности 17 х 17 х 28 мм.

Пример 9.5. У образца древесины линейной усушка в тангенциальном направлении Ут = 15%, в радиальном Ур = 6,7%; объемная усушка УV = 4; первоначальная влажность W = 23%. Вычислить коэффициенты линейной и объемной усушки.

Пример 9.6. Деревянный брусок размером 5 х 5 х 75 см после месячного нахождения в воде имел размеры 5,45 х 5,50 х 75 см.

Определить величину линейного и объемного набухания древесины.

Пример 9.7. Определить прочность древесины сосновых досок 15%-1 влажности, хранящихся на закрытом складе при температуре + 22ºС и влажности воздуха 60%, если при данных условиях прочность древесины составляет: при изгибе – 70 МПа (700 кгс/см2), при сжатии – 41 МПа (410 кгс/см2).

Фактическая влажность сосновых досок при температуре + 22º и влажности воздуха 60% составляет W = 10,8%.

Пример 9.8. Сосновый брусок имеет размеры 25 х 30 х 400 мм при влажности W = 21%.

Как изменятся размеры бруска после полного высушивания, а затем увлажнения до предела насыщения? Коэффициент усушки сосны Ку = 0,44.

Пример 9.9. Средняя плотность древесины – сосны, с влажностью 15% составляет ρсс = 536 кг/м3. Определить коэффициент конструктивного качества данной древесины, если при испытании на сжатие образца размерами 2 х 2 х 3 см и влажностью 25% вдоль волокон разрушающее усилие было Рр = 15,6 кН, а температура при испытании + 23ºС.

Пример 9.10. Предел прочности древесины при влажности W = 18% составляет: при сжатии Rсж = 43,0 МПа, при изгибе – Rизг = 75 МПа. Определить стандартный предел прочности.

Пример 9.11. Каков предел прочности древесины по результатам испытания стандартного образца на сжатие из липы размерами 20 х 20 х 30 мм, имеющего влажность W = 35%, если разрушающее усилие Рр = 26кН?

Пример 9.12. Образец древесины дуба размерами 2 х 2 х 3 см массой m2 = 8,6 г имеет предел прочности при сжатии вдоль волокон Rсж = 36,0 МПа. Определить, при какой влажности образца производилось испытание, среднюю плотность и предел прочности при стандартной влажности, если масса высушенного образца m1 = 8,0 г.

Пример 9.13. Определить, какое количество сосновых досок размерами 600 х 20 х 4 см можно пропитать 3%-м раствором антисептика в количестве Vр = 300 л. Пористость древесины Пд = 50%.

Пример 9.14. Определить расход раствора фтористого натрия на 1м3 воздушносухой (при 20%-й влажности) древесины при антисептировании соснового лесоматериала, имея в виду пропитку по способу горяче-холодной ванны, т.е. с полным насыщением древесины раствором NaF. Применяется 3%-й раствор NaF. Средняя плотность древесины ρсд = 450 кг/м3, водопоглощение Вд = 130%. Заболонь занимает в среднем 0,25% объем древесины. Ядро практически не пропитывается.

Пример 10.1. Написать реакцию полимеризации этилена и стирола. Какие продукты при этом получаются и где применяются в строительстве?

Пример 10.2. Определить предела прочности при сжатии производилось на пяти образцам для каждого виды пластмасс. Размеры образцов и разрушающее усилия приведены в табл. 10.1 Подсчитать пределы прочности при сжатии.

Пример 10.3. При испытании прочности пластмасс на ударный изгиб получены данные, приведенные в табл. 10.2. Подсчитать удельные ударные вязкости пластмасс. Выявить, какой материал лучше выдерживает ударные усилия.

Пример 10.4. При испытании полиэтиленовой и лавсановой пленок на растяжение получены результаты, приведенные в табл. 10.3.

Определить пределы прочности пленок на растяжение и их абсолютные и относительные удлинения.

Пример 10.5. Определить коэффициент взаимозаменяемости различных деталей из полиамида вместо деталей из стали. Коэффициент взаимозаменяемости пластмасс показывает, какое количество материалов может быть высвобождено при использовании 1 т полимерных материалов.

Пример 10.6. При испытании прочности пластмассы на статический изгиб получены результаты, приведенные в первых трех графах табл. 10.5. Определить пределы прочности пластмассы при изгибе, осуществив статическую обработку результатов. Длина каждого из 16 образцов 120 м, расстояние между опорами 80 мм.

Пример 11.1. Найти относительное разрывное удлинение (растяжимость) гидроизола, если длина рабочей части образца в момент разрыва составила lр = 301 мм. Установить ориентировочно марку гидроизола.

Пример 11.2. Вычислить поверхностную плотность покровного состава на нижней и лицевой сторонах рубероида с пылевидной посыпкой, если масса образца размерами 50 х 100 мм после удаления пылевидной посыпки составляет m1 = 8,6 г, масса образца после снятия покровного состава с нижней стороны образца m2 = 7,5, масса образца после удаления покровного состава с нижней и лицевой сторон образца m3 = 3,25 г. Определить ориентировочно марку рубероида.

Пример 11.3. Определить поверхностную плотность покровного состава на нижней и лицевой сторонах рубероида с крупнозернистой посыпкой, если масса образца размерами 50 х 100 мм составляет m1 = 15,7 г, масса образца после удаления покровного состава с нижней стороны образца m2 = 14,55 г. Масса покровного состава и посыпки с гильзой до экстрагирования mдэ = 9,9 г; то же после экстрагирования mпэ = 4,65 г. Растворимость битума в бензоле 98%; содержание наполнителя в покровном составе 21%. Установить ориентировочно марку рубероида, рассчитав покровный состав нижней и лицевой сторон.

Пример 12.1. Изготовленная из титановых белил и натуральной олифы краска содержит 45% олифы. На укрывание стеклянной пластинки площадью F = 200см2 с двухцветным грунтом израсходовано а = 3 г этой краски. Определить укрывистость окрашиваемой поверхности.

Пример 12.2. Определить маслоемкость пигментов: титановых белил и ламповой сажи. При испытании в лаборатории количество льняного масла полного смачивания m = 5 г пигмента и образования сплошного комка пошло масла в первом случае а1 = 0,35 мл, а во втором случае а2 = 1,5 мл. Истинная плотность льняного масла ρи = 0,93.

Пример 12.3. Сколько из 1 кг густотертой масляной краски желтого цвета можно приготовить краски для нанесения на оштукатуренную поверхность? Охра густотертая требует разведения олифой в количестве 40% от массы густотертой краски, чтобы получить готовую к употреблению краску. Укрывистость готовой к употреблению краски У = 180 г/м2.

Пример 12.4. Приготовить mш = 3 кг масляной шпатлевки по следующему рецепту: 18% олифы оксоль; 2% клея животного; 70,4% мела сухого молотого; 0,8% мыла хозяйственного; 0,8% сиккатива и 8% воды (все компоненты взяты по массе).

Пример 12.5. Приготовить светлый масляный лак для отделки в количестве mл = 75 кг следующего состава, %:

льняное масло – 48,13;

древесное масло – 5,35;

эфир гарпиуса – 6,42;

уайт-спирит – 37,43;

кобальтовые сиккатив – 2,67.

Пример 12.6. Какое количество спирта (в кг и л) требуется для приготовления mп = 25 кг светлой политуры? Политура готовится по следующему рецепту, %: спирт – 89,9; шеллак – 11,1. Истинная плотность спирта ρис = 0,95 кг/дм3.

Пример 12.7. Подсчитать количество материалов для приготовления mзк = 10 кг цементной зеленой краски для покрытия бетонной поверхности. Рецепт этой краски следующий (весовых частей):

белый портландцемент – 69,0;

известь-пушонка – 15,0;

зеленый пигмент – 10,0;

стеарат кальция – 01,0;

хлористый кальций – 03,0;

микроасбест – 02,0;

песок – 30% (от массы сухой смеси).

Пример 12.8. Сколько требуется материалов и керосина в растворителе для приготовления mк = 20 кг краски на основе перхлорвиниловой смолы?

Дан следующий рецепт краски (весовых частей):

пигментировання эмульсия – 1,8;

портландцемент белый – 2,0;

растворитель (4 весовые части сольвента каменноугольного и 1 весовая часть керосина) – 0,4.

Пример 13.1. В чем сущность наименования: спокойная, кипящая и полуспокойная сталь?

Пример 13.2. При испытании на растяжение образец стали диаметром d = 15 мм и расчетной длиной l = 150 мм разрушился при усилии Рр = 68 кН, текучесть образца была отмечена при Рm = 40 кН. Длина рабочей части образца после разрыва оказалась равной l1 = 191 мм, а диаметр шейки d‘ = 9,75 мм. Определить марку стали.

Пример 13.3. Железоуглеродистый сплав содержит углерода 0,27%. Определить содержание в нем перлита и цементита.

Пример 13.4. Для предварительного напряжения стержень арматуры из стали Ст.5 нагревается электрическим током. Определить требуемое удлинение стержня от первоначальной длины l0 = 2,5 м до создания в нем напряжения, равного 85% предела текучести.

Пример 13.5. В полевых условиях проведено испытание арматурной стали на твердость переносным твердомером Польди. С помощь эталона из стали марки Ст.3 по арматуре было сделано 10 ударов молотком через боек твердомера. Полученные значения отпечатков на металле и эталоне приведены в табл. 13.1.

Определить марку стали.

Пример 13.6. Для разрушения на маятниковом копре стандартного образца стали сечением 1,0 х 1,0 см и длиной 5,5 см была затрачена работа А = 12,21 кг · м. Удар произведен по надрезу в образце, глубина которого 0,2 см. Определить удельную ударную вязкость стали.

Пример 13.7. Образец углеродистой стали испытывался на твердость на прессе Бринелля шариком 10 мм под нагрузкой Р = 30 кН. Получены три отпечатка с диаметрами соответственно 5,09; 5,15; 5,12 мм. Определить предел прочности стали при растяжении и марку стали.

Пример 13.8. Определить диаметр электрода для ручной сварки металла толщиной 4, 8, 12 и 24 мм.

Пример 13.9. Определить необходимое количество электродов с диаметром d = 3 мм и длиной l = 350 мм для сварки изделий с общей длиной швов lш = 250 см и поперечным сечением шва Fш = 1,5 см2, истинная плотность металла ρи = 7,8 г/см3. При расчете участь потери на огарки, угар и разбрызгивание металла в размере 25%.

Пример 13.10. Какое количество ацетилена и кислорода израсходовано для сварки строительных конструкций, если известно, что расход карбида кальция составила 40 кг?

Есть готовые решения этих задач, контакты


Запись опубликована в рубрике Строительные материалы с метками , , , , , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>