Учебное пособие 80020
.pdfФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный технический университет»
Кафедра технологии строительных материалов, изделий и конструкций
177-2017
Строительные материалы
Методические указания
к выполнению контрольного задания
для студентов бакалавриата направления 08.03.01 «Строительство» (профили «Промышленное и гражданское строительство»,
«Экспертиза и управление недвижимости», «Городское строительство и хозяйство») заочной формы обучения
Воронеж 2017
УДК 625.7.06./07(07) ББК 38.37+38.33 я 73
Составители:
Власов В.В., Черкасов С.В., Шелковникова Т.И., Баранов Е.В., Турченко А.Е.
Строительные материалы: методические указания к выполнению контрольного задания для студентов бакалавриата направления 08.03.01 «Строительство» (профили «Промышленное и гражданское строительство», «Экспертиза и управление недвижимости», «Городское строительство и хозяйство») заочной формы обучения / ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; сост.: В.В. Власов, С.В. Черкасов, Т.И. Шелковникова, Е.В Баранов, А.Е. Турченко. - Воронеж, 2017. - 10 с.
Приводятся вопросы и задачи для выполнения контрольного задания по дисциплине «Строительные материалы».
Выполнение контрольного задания ставит своей целью закрепить основополагающие сведения о номенклатуре, свойствах, основах технологии производства и особенностях применения различных строительных мат е- риалов.
Библиогр.: 12 назв.
УДК 625.7.06./07(07)
ББК 38.37+38.33 я 73
Печатается по решению учебно-методического совета ВГТУ
Рецензент - О.Б. Кукина, канд. техн. наук, доцент кафедры химии
ихимической технологии материалов ВГТУ
©ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017
ВВЕДЕНИЕ
Изучение дисциплины "Строительные материалы" ставит своей целью дать будущему бакалавру по направлению «Строительство» основополагающие сведения о номенклатуре, свойствах, основах технологии производства и особенностях применения различных строительных материалов в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Достаточное внимание уделено изучению влияния структурных характеристик и состава материала на его свойства.
Задание выполняется студентом-заочником в течение семестра. Контрольное задание включает 10 различных вариантов. Вариант 1 вы-
полняют студенты, учебный шифр которых (последняя цифра номера зачетной книжки) оканчивается на цифру 1; вариант 2 - на цифру 2 и т.д , а вариант 10 - на цифру 0.
Каждый вариант задания включает 6 вопросов и 3 задачи.
Контрольное задание выполняется самостоятельно и сдается на кафедру для проверки преподавателем. При отрицательной оценке оно возвращается студенту для исправления, после чего вновь сдается для проверки. Работы, получившие положительную оценку, хранятся на кафедре и защищаются студентом в период зачетной сессии.
После выполнения и защиты лабораторных работ, защиты контрольного задания студент допускается к сдаче экзамена.
ВАРИАНТ 1
ВОПРОСЫ:
1.Интрузивные и эффузивные магматические горные породы: свойства, применение.
2.Разновидности листового стекла: свойства, применение.
3.Способы защиты материалов из древесины от гниения и возгорания.
4.Шлакопортландцемент: сырье, технология, свойства, применение.
5.Специальные строительные бетоны, их состав, основные свойства и область применения.
6.Масляные и полимерные красочные составы, и их применение.
ЗАДАЧИ:
1.Масса каменного образца неправильной формы в сухом состоянии составляет 90 г. После покрытия его поверхности парафином его масса в воде
составила 42 г. На парафинирование образца израсходовано 0,9 г парафина плотностью 0,93 г/см3. Определить среднюю плотность камня и его теплопроводность.
2.Определить какое количество комовой негашеной извести, и какого сорта (ГОСТ 91799 -77) можно получить при обжиге 2,5 т известняка с абсолютной влажностью 6,5 % и содержащего 7,5 % песчаных и 10 % глинистых примесей.
3.Определить экономию портландцемента активностью 43 МПа на 1 м3
бетона класса В15 (по прочности на сжатие), если условия уплотнения бетонной смеси позволяют, не изменяя водоцементного отношения, перейти от подвижности смеси 5 см к подвижности 2 см. В качестве крупного заполнителя используется щебень с наибольшей крупностью 20 мм.
ВАРИАНТ 2
ВОПРОСЫ:
1.Деформационные свойства строительных материалов.
2.Главные породообразующие минералы магматических и осадочных горных пород.
3.Сырье, основы технологии, свойства и применения стекла в строительстве.
4.Глиноземистый, расширяющийся и безусадочный цементы: состав, свойства, особенности применения.
5.Сырьевые материалы для приготовления строительных растворов и требования к ним.
6.Органические теплоизоляционные материалы; свойства и применение.
2
ЗАДАЧИ:
1.Прочность на сжатие сухого образца, составленного из двух одинарных керамических полнотелых кирпичей, составляет 16 МПа, После насыщения образца водой разрушающая нагрузка составила 33 тс. Определить марку кирпича (ГОСТ 530-2012), коэффициент размягчения и возможность его использования для фундаментов стен.
2.На торцевом срезе сосны в радиальном направлении имеется отрезок, состоящий из 7 годовых колец. Суммарная толщина частей ранней древесины на этом отрезке в 3 раза больше, суммарной толщины частей поздней древесины. Определить коэффициент конструктивного качества древесины при стандартной влажности.
3.Определить расход цемента на 1 м3 тяжелого бетона, если проектируемый бетон имеет класс по прочности на сжатие В15. Марка бетонной смеси по удобоукладываемости - П 3. Сырьевые материалы являются рядовыми. Их характеристики: портландцемент марки 400, наибольшая крупность щебня – 40 мм.
ВАРИАНТ 3
ВОПРОСЫ:
1.Гидрофизические свойства строительных материалов. Их практическое значение.
2.Общие сведения о горных породах, их классификация. Важнейшие породы, применяемые для производства строительных материалов различного назначения.
3.Основные разновидности лиственных пород древесины применяемые в строительстве: свойства и применение.
4.Белый и цветной портландцемент: сырье, технология, применение.
5.Растворы для кладки, отделочных работ: состав, свойства, применение.
6.Цементные, силикатные краски. Лаки и эмали: состав, применение.
ЗАДАЧИ:
1.Подобрать мощность пресса, достаточную для испытания на сжатие керамического полнотелого одинарного кирпича марки 150.
2.Определить сколько получится строительного гипса из 25 т природного гипсового камня.
3.Рассчитать производственный (полевой) состав тяжелого бетона класса В25 (по прочности на сжатие) для массивных армированных конструкций. Сырье-
вые материалы (рядовые): портландцемент марки 400 с истинной плотностью 3,1 кг/дм3; песок с истинной плотностью 2,65 кг/дм3; щебень гранитный с наибольшей крупностью 20 мм и истинной плотностью 2,65 кг/дм3. Насыпная плотность: цемента - 1,1 кг/дм3; песка - 1,4 кг/дм3; щебня - 1,5 кг/ дм3. Пустотность щебня - 45 %. Влажность песка и щебня соответственно 3 и 1 %. Записать состав бетона в виде пропорции по массе.
3
ВАРИАНТ 4
ВОПРОСЫ:
1.Стандартизация свойств строительных материалов. Понятие о марке.
2.Строительные материалы и изделия из горных пород.
3.Силикатные автоклавные материалы: сырье, технология, свойства, применение.
4.Минеральные вяжущие вещества: классификация, характеристика.
5.Свойства растворов и растворных смесей. Добавки, улучшающие свойства растворной смеси и раствора.
6.Крупнопористый бетон: состав, основные свойства и область применения.
ЗАДАЧИ:
1.Определить массу образца известняка в состоянии естественной влажности 8 %, если в сухом состоянии он весит 800 г.
2.Средняя плотность древесины с влажностью W = 10 % составила 520 кг/м3. Определить среднюю плотность древесины и коэффициент конструктивного качества при стандартной влажности, если прочность на сжатие вдоль волокон при влажности 20 % составила 42,5 МПа.
3.Бетон класса В35 (по прочности на сжатие) имеет состав по массе 1 : 2,1 : 4,3 при В/Ц=0,5. Средняя плотность бетонной смеси 2500 кг/ м3. Какую экономию можно получить на 1 м3 бетона, если по условиям сдачи сооружения в эксплуатацию проектный класс потребуется не через 28, а через 80 сут. Сырьевые материалы – рядовые.
ВАРИАНТ 5
ВОПРОСЫ:
1.По каким признакам и как классифицируют строительные материалы?
2.Основное и вспомогательное сырье в производстве керамических материалов и изделий. Классификация и общая технологическая схема производства строительной керамики.
3.Основные разновидности хвойных пород древесины применяемых в строительстве их свойства и область применения.
4.Процессы, происходящие при твердении портландцемента. Способы ускорения процесса твердения цемента.
5.Предварительно напряженный железобетон, его особенности, разновидности изделий и их применение.
6.Теплоизоляционные строительные материалы: назначение, строение, свойства.
4
ЗАДАЧИ:
1.Масса образца горной породы в водонасыщенном состоянии составляет 2300 г. Определить его массу, среднюю плотность и теплопроводность в естественном состоянии, если водопоглощение по массе, объему и абсолютная влажность составляют соответственно 15, 24 и 5 %
2.Определить массу искусственного камня с абсолютной влажностью 6,5 %, полученного из 10 т ангидритового вяжущего.
3.Бетонный завод выпускает бетон следующего производственного состава: Ц = 360 кг; П = 640 кг; Щ = 1290 кг; В = 150 л (на 1 м3 бетонной смеси). Марка цемента 400. Влажность заполнителей: песка – 2 %, щебня - 1 %. Как изменятся прочность, и класс бетона, если влажность заполнителей увеличится (песка до 6,5 %, щебня до 2,5 %), и это увеличение не будет учтено.
ВАРИАНТ 6
ВОПРОСЫ:
1.Стеновые керамические изделия: разновидности, применение.
2.Основные виды пороков древесины.
3.Быстротвердеющий и сульфатостойкий портландцемент: свойства и области их применения.
4.Производственные факторы, влияющие на прочность и другие показатели качества бетона.
5.Битумные и дегтевые мастики, эмульсии и пасты.
6.Звукопоглощающие материалы: разновидности, свойства, применение.
ЗАДАЧИ:
1.Определить закрытую пористость керамического образца куба с ребром 5
см и массой в сухом состоянии 225 г, если при полном насыщении водой он увеличил свою массу на 20 г. Истинная плотность материала составляет 2,6 г/см3.
2.При определении марки портландцемента образцы-балочки размером 40 40 160 мм, изготовленные в соответствии с ГОСТ 310.4-81, были испытаны на изгиб, а половинки балочек - на сжатие. При испытании на изгиб были получены результаты: 6,1; 5,5; 5,3 МПа. При испытании на сжатие раз-
рушающая нагрузка составила: 132,5; 127,5; 122,5; 117,5; 100,0; 97,5 кН. Ка-
кой марке соответствует данный портландцемент?
3.Определить коэффициент выхода бетонной смеси и расход материалов на
один замес бетоносмесителя емкостью 750 л (по загрузке). Состав бетона по массе 1 : 2 : 4 при В/Ц = 0,6; расход цемента 320 кг на 1 м3 бетона. Насыпная плотность
цемента составляет 1,30 кг/дм3, песка - 1,45 кг/ дм3, щебня – 1,50 кг/ дм3.
5
ВАРИАНТ 7
ВОПРОСЫ:
1.Свойства строительных материалов, их классификация, связь свойств материала с его составом и структурой.
2.Керамические изделия для наружной и внутренней облицовки.
3.Основные породы древесины, применяемые в строительстве. Разновидности строительных материалов и изделий из древесины.
4.Портландцемент: сырье, технология, свойства.
5.Материалы для бетона: заполнители, вяжущие, вода, добавки.
6.Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия и их применение.
ЗАДАЧИ:
1.Вычислить толщину стен жилых зданий из керамического и силикат-
ного полнотелого и пустотелого кирпича для условий ЦЧР, если общее термическое сопротивление стены R0 = 2,9 (м2 · 0С)/Вт. Коэффициент теплопроводности для кладки из керамического кирпича полнотелого составляет 0,81 Вт/(м · 0С), пустотелого – 0,58 Вт/(м · 0С); для кладки из силикатного полнотелого кирпича – 0,87 Вт/(м · 0С), пустотелого – 0,76 Вт/(м · 0С).
2.Изделия из древесины при стандартной влажности и температуре 20 оС имели предел прочности при сжатии вдоль волокон 49 МПа, при статическом изгибе 87,5 МПа. Изменятся ли эти прочностные показатели при влажности: 5 %, 15 %, 25 %,35 %? Построить график зависимости прочности древесины от влажности.
3.Подобрать марку портландцемента для тяжелого бетона класса В20 (по прочности на сжатие), изготовленного на рядовых заполнителях, при
подвижности бетонной смеси 4 см. Максимальная крупность щебня 20 см, расход цемента – 300 кг на 1 м3 бетона.
ВАРИАНТ 8
ВОПРОСЫ:
1.Что относят к параметрам состояния материала? Их практическое значение.
2.Разновидности метаморфических горных пород применяемых в строительстве, их свойства и применение.
3.Гипсовые вяжущие вещества: разновидности, свойства, области их применения.
6
4.Основные свойства портландцемента и области его применения в строительстве.
5.Понятие о сборном железобетоне. Принципиальные технологические схемы производства сборного железобетона в заводских условиях.
6.Лакокрасочные составы: назначение, основные компоненты, свойства.
ЗАДАЧИ:
1.Какой размер ребра у образца-куба, если разрушающая нагрузка при сжатии составила 45 тс, а предел прочности при сжатии - 20 МПа.
2.Сколько можно получить известкового теста с абсолютной влажностью 40 % при гашении 20 т комовой извести с активностью 85 %.
3.На бетонный завод передан лабораторный состав бетона (на 1 м3):
Ц= 300 кг; П = 650 кг; Щ = 1300 кг; В = 150 л. Активность цемента составляет 45 МПа. Как изменится прочность бетона, если при дозировке составляющих в бетоносмеситель не будет учтена влажность заполнителей. Влажность песка составляет 3,5 %, щебня – 3 %.
ВАРИАНТ 9
ВОПРОСЫ:
1.Теплофизические свойства строительных материалов.
2.Жидкое стекло, магнезиальные вяжущие, кислотоупорный цемент: сырье, технология, свойства, области их применения.
3.Коррозия цементного камня, ее разновидности и способы защиты.
4.Последовательность расчета состава тяжелого строительного бетона по методу абсолютных объемов;
5.Асбестоцементные материалы и изделия: разновидности, состав, основные свойства, применение.
6.Свойства бетонной смеси и бетона.
ЗАДАЧИ:
1.Подобрать мощность пресса, достаточную для испытания на изгиб бе-
тонной балки квадратного сечения 15 15 см и длиной 110 см. Испытание осуществляется сосредоточенным грузом. Расстояние между опорами – 100 см. Предполагаемое значение предела прочности при изгибе - 12 МПа.
2.Какое количество одинарного полнотелого керамического кирпича можно
получить из 30 т глины? Карьерная влажность глины составляет 12 %, потери при прокаливании - 5 %. Среднюю плотность кирпича принять равной 1700 кг/м3.
7
3. Для приготовления кладочного раствора использован шлакопортландцемент М400. Расход цемента по расчету на 1 м3 песка составил 420 кг. Насыпная плотность цемента 1200 кг/м3 . В качестве пластифицирующей добавки применялось известковое тесто со средней плотностью 1400 кг/м3 . Насыпная плотность песка при влажности 2 % составила 1350 кг/м3 . Найти марку полученного раствора и представить его состав по массе.
ВАРИАНТ 10
ВОПРОСЫ:
1.Прочностные свойства строительных материалов.
2.Керамические изделия специального назначения: кровельные изделия, канализационные трубы, санитарно-технические изделия, огнеупорные и кислотоупорные изделия (разновидности).
3.Гидравлическая известь, романцемент: состав, свойства, применение.
4.Пуццолановый портландцемент: состав, области его применения.
5.Основы выбора строительных материалов для бетона.
6.Разновидности полимерных материалов и изделий.
ЗАДАЧИ:
1. В качестве ограждающих конструкций жилых зданий используются трехслойные железобетонные панели с внутренним теплоизоляционным слоем из жестких минераловатных плит и внешними слоями из тяжелого бетона. Суммарная толщина слоев тяжелого бетона составляет 10 см. Определить толщину теплоизоляционного слоя для термического сопротивления ограждающей конструкции R0 = 2,74 (м2 · 0С)/ Вт. Коэффициенты теплопроводности для тяжелого бетона и минераловатных плит составляют 2,04 и 0,09 Вт/ (м · 0С).
2.Определить какое количество глины необходимо для получения 1000 шт. кирпича со средней плотностью 1750 кг/м3 и 1000 шт. пустотелого кирпича со средней плотностью 1450 кг/м3? Средняя плотность глины - 1700 кг/м3 , влажность глины – 5 %, потери при прокаливании - 5 %. Какое количество кирпича можно получить из глины, сэкономленной при переходе на выпуск пустотелого кирпича?
3.Рассчитать состав сложного строительного раствора марки 75, в ко-
тором в качестве вяжущего используется шлакопортландцемент М300 с насыпной плотность 1100 кг/м3, в качестве минеральной добавки – известковое тесто плотностью 1,45 кг/л. Насыпная плотность песка - 1,5 кг/дм3. Представить состав раствора в виде пропорции по массе и объему.
8