- •Материаловедение. Технология конструкционных материалов
- •Введение
- •Основные свойства строительных материалов
- •Строение материалов. Микроструктура веществ
- •Свойства веществ
- •Примеры решения задач
- •Природные каменные материалы Генетическая классификация горных пород
- •I группа. Магматические горные породы
- •Наиболее распространенные магматические породы
- •II группа. Осадочные горные породы
- •III группа. Метаморфические горные породы
- •Примеры решения задач
- •Керамические материалы
- •Примеры решения задач
- •Изделия из минеральных расплавов
- •Примеры решения задач
- •Неорганические вяжущие вещества
- •Гипсовые вяжущие вещества – это воздушные вяжущие, состоящие в основном из полуводного гипса или ангидрита и получаемые тепловой обработкой сырья и помолом.
- •Минеральный состав клинкера
- •Примеры решения задач
- •Материалы на основе минеральных вяжущих (бетоны)
- •Классификация бетонов
- •Примеры решения задач
- •Материалы на основе органических вяжущих
- •Состав и строение битумов
- •Свойства битумов
- •Примеры решения задач
- •Лесные материалы
- •Физические свойства древесины
- •Примеры решения задач
- •Библиографический список
Примеры решения задач
1. Необходимо получить 25 т негашеной комовой извести. Определить, какое количество известняка необходимо обжечь, если известно, что его влажность равна 8 %.
Решение
Определяем:
1) количество известняка для получения 25 т негашеной извести без учета влажности, исходя из реакции получения извести:
100 = 56 + 44 по пропорции:
из 100 кг известняка получается 56 кг извести, а для получения 25000 кг извести необходимо Х кг известняка, отсюда
2) потребное количество известняка с учетом его влажности:
2. Исследованиями установлено, что месторождение имеет запасы 35 млн тонн известняка, содержащего 8 % примесей. Определить на сколько лет хватит указанных запасов, если предполагается построить завод для производства извести производительностью 100 тыс. тонн в год. Влажность известняка 18 %. Производственными потерями пренебречь.
Решение
Определяем:
1) содержание чистого известняка в месторождении:
2) выход извести из 1 моля известняка по химической реакции:
100 кг = 56 кг + 44 кг
Из 100 кг известняка
получается 56 кг
извести, а из 28700000
известняка получается Х кг
извести:
3) запаса известняка
хватит на
.
3. Процесс обжига известняка контролировался по температуре и средней плотности извести. Результаты проверки приведены в табл. 2.
Таблица 2
t обжига, 0С |
750 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
1400 |
ρm извести |
1,5 |
1,50 |
1,75 |
2,0 |
2,3 |
2,6 |
3,0 |
Решение
Относительная плотность кусков извести
Результаты подсчета приведены в табл. 3.
Таблица 3
|
750 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
1400 |
Относительная плотность, % |
47,0 |
50,0 |
57,8 |
62,5 |
72,0 |
81,4 |
94,0 |
4. Определить количество сухой гидратной извести, которую можно получить при гашении 3 т негашеной извести активностью (по содержанию СаО) 75 %.
Решение
Определяем:
1) количество гашеной извести, полученной из 1 моля негашеной извести по реакции:
;
56+18=74.
2) количество гашеной извести из 3 т негашеной при активности 100 %:
где 0,25 – содержание
примесей.
5. Определить выход известкового теста (по массе и объему) из 2 т негашеной извести, имеющей активность 70 % (по содержанию СаО). Средняя плотность известкового теста содержащего 50 % воды, равна 1400 кг/м³. Производственными потерями пренебречь.
Решение
Определяем:
1) выход гашеной извести из 2 т негашеной извести:
2) массу известкового теста, содержащего 50% воды:
теста
3) выход известкового теста по объему:
Vтеста
6. Месторождение имеет запасы 30000000 тонн гипсового камня. Определить, через сколько лет исчерпаются запасы месторождения, если производительность проектируемого завода составляет 100 тыс. тонн строительного гипса в год. Производственными потерями пренебречь.
Решение
Определяем:
количество строительного гипса, которое можно получить из 1 грамм-молекулы гипсового камня. Получение строительного гипса из гипсового камня происходит по реакции:
172 145
В соответствии с относительной молекулярной массой из 172 кг гипсового камня получается 145 кг полуводного гипса;
2) количество строительного гипса, которое можно получить из запасов месторождения:
т;
3) запасы месторождения исчерпаются через
7. Для изготовления изделия израсходовано 150 л гипсового теста при водогипсовом отношении 0,6. Определить расход гипса и воды для заливки формы объемом 0,5 м³ (500 л), если известно, что средняя плотность гипсового теста равна 1600 кг/м³. При решении задачи необходимо учесть изменение объема строительного гипса при твердении.
Решение
Определяем:
1) требуемый объем гипсового теста для изготовления изделия с учетом увеличения объема затвердевшего строительного гипса на 1 %:
2) расход гипсового теста:
3) расход строительного гипса:
4) расход воды:
8. Определить
пригодность сырья в природном виде для
производства портландцемента, если оно
содержит 65 %
и
35 % глины.
Решение
1) для производства портландцемента используют сырьевую шихту, содержащую 75 % известняка и 25 % глины. Если такое сырье встречается в природном виде, оно называется мергель натурал;
2) состав сырья в природном виде, приведенный в задаче для производства портландцемента не пригоден, его необходимо корректировать.
9. Минералогическим анализом установлено, что в клинкере содержится 60% трехкальциевого силиката, 15 % двухкальциевого силиката и 7,5 % трехкальциевого алюмината и 17,5 % четырехкальциевого алюмоферрита. Определить, к какому виду относится данный цемент (исходя из соотношений между клинкерными минералами) и какие могут быть его ожидаемые свойства?
Решение
1) исходя из соотношения между трех- и двухкальциевыми силикатами, цемент относится к алитовому:
2) по соотношению
-
цемент относится к нормальному;
3) этот цемент может быть быстротвердеющий, высокопрочный, выделять большое количество тепла при твердении, не стойким в агрессивной среде; он может быть использован для изготовления изделий при пониженных температурах; не рекомендуется использовать для бетонирования массивных изделий с малым модулем поверхности, изделий, подвергаемых тепловой обработке и служащих в агрессивной среде.
