
- •Примеры решения задач
- •1. Плотность (истинная, средняя, относительная), влажность, водопоглощение, пористость, водостойкость, морозостойкость
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Примеры решения задач
- •Получение керамических материалов
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Примеры решения задач
- •5. Бетоны: прочность, составы, скорость твердения. Материалы для бетона
- •Примеры решения задач
- •6. Строительные материалы из древесины
- •7. Мастики, компаунды и краски
- •7. Мастики, компаунды и краски
Примеры решения задач
Пример 4.1. Сколько получится негашеной извести из 10 т известняка, влажность которого 10%? Содержание CaСO3 80% по массе.
Решение
1. Определяем массу сухого загрязненного известняка, который используется при получении извести:
m1 = 10 х (1,0 – 0,10) = 9 т, где 1 и 0,1 содержание материала в долях единицы.
2. Определяем содержание СаСО3, который вступает в химическую реакцию:
9 х 0,8 = 7,2 т
3. Реакция получения негашеной извести: CaCO3 => CaO + CO3
4. Определяем молекулярные массы CaCO3 – 40+12+ 3х16 =100;
CaO - 40+16=56.
5. Составляем пропорцию и найдем количество чистой негашеной извести:
7,2/100 = Х/56. Х = 7,2х56/100 = 4,032 т.
6. Промышленная негашеная известь будет загрязнена примесями, поэтому найдем количество примесей и добавим их к общей массе полученной негашеной извести. Содержание примесей составляет 20% или 0,2 от массы сухого известняка. 9 х 0,2 = 1,8 т.
Суммарное содержание негашеной извести составит 4,032 + 1,8 = 5,832 т.
Пример 4.2. Определить пористость цементного камня при В/Ц = 0,7, если химически связанная вода составляет 20% от массы портландцемента, истинная плотность которого 3,1 г/см3.
Решение
1. Пористость цементного камня можно найти по формуле:
П
= (1 -
)
х 100%
2. Находим объем цементного теста (он же объем для определения средней плотности цементного камня) : Vц.т. = Vц + Vводы = (m/ρ) + (В/Ц)
Так как масса цемента в условии задачи не дана, принимает единичную массу, например 1 г.
Vц.т. = (1/3,1) + 0,7 = 1,02 см3
Тогда средняя плотность цементного камня: ρо = m/Vц.т. = 1/1,02 = 0,98 г/см3.
3. Истинная плотность цементного камня: масса цементного камня, отнесенная к его абсолютному объему, который состоит из объема цемента и объема химически связанной воды и равен:
Vц.к. = Vц + V х.с. воды = (m/ρ) + (Вхс/Ц) = (1/3,1) + 0,2 = 0,52 см3
Истинная плотность цементного камня: ρ = m/Vц.к. = 1/0,52 = 1,92 г/см3.
4.
Пористость цементного камня: П = (1 -
)
х 100% = 51%.
Пример 4.3. Сколько получится пуццоланового цемента М 400 из 5 тонн портландцемента М 600, если считать, что активная минеральная добавка в марочном возрасте на прочность цементного камня не влияет?
Решение
Из условия задачи следует, что АМД не участвует в процессах твердения цемента и не влияет на прочность. Поэтому, снижение марки цемента с М600 до М400 связано с «разбавлением» вяжущего. Увеличение количества пуццоланового цемента будет пропорционально снижению его марки. Поэтому рассчитаем пересчетный коэффициент пропорциональности:
k = 600/400 = 1,5.
Масса пуццоланового цемента равна: mпуц = mпц x k = 5 х 1,5 = 7,5 т.
Пример 4.4. Рассчитать теоретически требуемое водоцементное отношение для полного обеспечения реакции между цементом и водой, если клинкер цемента содержит, %: 3СаОхSiO2 - 60; 2CaOхSiO2 —20; ЗСаОхА12О3 - 8; 4СаОх А12О3- 12.
Решение
Реакции этих соединений с водой:
3CaO x SiO2 + 5H2O => 2CaO x SiO2 x 4H2O + Ca(OH)2
2CaO x SiO2 + 4H2O => 2CaO x SiO2x4H2O
3CaO x Al2O3 + 6H2О => 3CaO x Al2O3 x 6H2O
4CaO x Al2O3 x Fe2O3 => 3CaO x Al2O3 x 6H2O + CaO x Fe2O3 x H2О
Подсчитываем молекулярные массы соединений
ЗСаО х SiO2 — 3(40 + 16) + 28 +32= 228;
2СаО хSiO2 — 2 (40 + 16) + 28 + 32 = 172;
ЗСаО хА12О3 — 3(40 + 16) + 54 +48==270;
4СаО х А12О3 х Fe2О3 — 4(40 + 16) + 54 +48+ 112+ 48 = 486
Н2О — 2+16= 18.
Теоретическое
В/Ц = 0,6
+ 0,2
+
0,08
+
0,12
=
0,4.
В действительности цемент не полностью реагирует с водой (лишь около 50%), поэтому в расчетах количество химически связанной воды принимают около 15-20%.