Главное управление образования Гродненского областного

исполнительного комитета

Учреждение образования

«Гродненский государственный политехнический колледж»

Контрольная работа №_____

по дисциплине «Строительные материалы и изделия»

Вариант № _____

учащегося _______________________________

^{(Фамилия, имя, отчество)}

____ курса группы ______

специальности 2-70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство»

Шифр учащегося _______

Преподаватель: ________________

(ФИО)

Рецензия:

Содержание

Задача 3

Вопрос 1 5

Вопрос 2 8

Вопрос 3 11

Вопрос 4 17

Вопрос 5 27

Вопрос 6 35

Литература 38

Задача

Дано: средняя прочность бетона 350 МПа; жёсткость бетонной смеси 50 с; минимально допустимый расход цемента 300 кг/м³; насыпная плотность мелкого заполнителя 1550, крупного 1440, цемента 1200; истинная плотность мелкого заполнителя 2,560 г/см³, крупного заполнителя 2,620 г/см³, цемента 3,120 г/см³; влажность мелкого заполнителя 4, крупного 0,4; ёмкость бетоносмесителя 4,5 м³.

Решение:

1. Учитывая заданную жесткость бетонной смеси (50 с) и наибольшую крупность заполнителя (20 мм), определяем расход воды на 1 м³ бетонной смеси:

В=170 л/м³.

2. Определяем расход цемента:

Ц=В/(В/Ц)=Ц_min=300 кг/м³.

3. Определяем цементно-водное отношение:

Ц/В=300/170=1,76 кг/м³.

4. Определяем расход щебня на 1 м³ бетонной смеси:

Щ=1/(К_пц/100)(α/ρ_нщ)+1/ρ_ищ

К_пц – коэффициент пустотности щебня

К_пц=((ρ_ищ-ρ_нщ)/ρ_ищ)*100%=((2620-1440)/2620)*100%=45,04

α – коэффициент раздвижки зёрен, для жёстких смесей α=1,1

Щ=1/((45,04/100)(1,1/1440)+1/2620)=1378 кг.

5. Определяем расход песка на 1 м³ бетонной смеси:

П=(1-((Ц/ρ_иц)+(В/ρ_в)+(Щ/ρ_ищ)))*ρ_ип=

=(1-((300/3120)+(170/1000)+(1378/2620)))*2560=523 кг.

6. Определяем среднюю плотность бетонной смеси номинального состава:

Вода	Песок	Щебень	Цемент	Всего
170	523	1378	300	2371

Полученное значение является расчётной плотностью бетонной смеси, т.е. Р_б.с.=2371 кг/м³.

7. Производим расчёт номинального состава бетонной смеси на производственный состав с учётом воды в песке и щебне:

- пересчёт воды

В_пр=В-П*W_п/100-Щ*W_щ/100=170-523*4/100-1378*0,4/100=144 л

- пересчёт песка

П’=П+П(W_п/100)=523+523*4/100=544 кг

- пересчёт щебня

Щ’=Щ+Щ(W_щ/100)=1378+1378*0.4/100=1384 кг

8. Определяем производственный состав бетона:

- по массе

Ц’/Ц:П’/Ц:Щ’/Ц=1:544/300:1384/300=1:1,81:4,61

- по объёму

Ц:П’:Щ’=1:(П’/ρ_нп)/(Ц/ρ_нц):(Щ’/ρ_нщ)/(Ц/ρ_нц)=

=1:(544/1550)/(300/1200):(1384/1440)/(300/1200)=1:1,40:3,84.

9. Определяем коэффициент выхода бетона:

β=1/((Ц/ρ_нц)+(П’/ρ_нп)+(Щ’/ρ_нщ))=

=1/((300/1200)+(544/1550)+(1384/1440))=0,64.

10. Определяем расход материалов на один замес в бетоносмесителе с ёмкостью барабана 4.5 м³ при коэффициенте выхода бетона β=0,64

Цемент	Вода	Песок	Щебень
Vб*β*Ц	Vб*β*В’	Vб*β*П’	Vб*β*Щ’
4.5*0.64*300=	4,5*0,64*144=	4,5*0,64*544=	4,5*0,64*1384=
=864 кг	=415 л	=1567 кг	=3986 кг

11. Определяем марку цемента:

При марке бетона М350 – Марка цемента М500.

Вопрос 1

Что представляет собой аглопорит и какие к нему предъявляются требования как к заполнителю для бетона? Объясните физический смысл этих требований.

Вспучивающееся глинистое сырье, пригодное для производства керамзита, не часто встречается. Более распространены малопластичные, тощие, запесоченные глинистые породы, суглинки, которые при обжиге не вспучиваются. Эти породы можно использовать для получения другого искусственного пористого заполнителя — аглопорита.

Основным сырьем для производства аглопорита на действующих предприятиях являются глинистые породы. Пригодные для агломерации глинистые породы (суглинки, супеси, лесс и т. д.) имеются почти повсеместно, поэтому производство аглопорита из местного сырья можно организовать в различных районах, где требуется этот строительный материал.

Впервые промышленное производство аглопорита из глинистого сырья было организовано в 1958 г. в Минске, где и в настоящее время имеется наиболее крупный цех по выпуску аглопорита. Технология разработана в Минском НИИСМ.

Однако глинистыми породами сырьевая база производства аглопорита не исчерпывается. Очень широко в качестве сырья могут быть использованы различные отходы промышленности, особенно топливосодержащие. На основе технологических исследований бывшего ВНИИСтрома, Минского НИИСМ, других институтов и организаций было организовано производство аглопорита из топливных шлаков, зол, отходов добычи сланцев и угля. Использование таких отходов выгодно и перспективно. Топлива, содержащегося в них, как правило, достаточно для ведения процесса агломерации. Важно только усреднить сырье по содержанию топлива и затем, если его не хватает, добавить при подготовке шихты, а если содержится больше, чем требуется для процесса агломерации (что более вероятно), добавить к топливосодержащим отходам глинистое сырье.

Требуемые пределы прочности аглопоритового щебня, определяемые при сдавливании в цилиндре, значительно меньше, чем для керамзитового гравия. Однако нельзя считать аглопорит менее прочным заполнителем, чем керамзит, поскольку дело здесь не только в прочности, но и в форме зерен. При испытании в цилиндре получаются не абсолютные, а относительные, значительно заниженные показатели прочности, причем степень занижения зависит от формы зерен испытуемого заполнителя. При равной прочности зерен для сдавливания рыхло насыпанного остроугольного аглопоритового щебня в стальном цилиндре требуется меньшая нагрузка, чем для керамзитового гравия. Как установлено С. М. Ицковичем, действительная прочность аглопорита в бетоне примерно в 25...30 раз превышает показатели прочности при стандартном испытании в цилиндре, что и учитывается в ГОСТ 9757—83 при установлении марки аглопоритового щебня по прочности исходя из результатов его стандартного испытания.

Прочность керамического материала, заполняющего межпоровое пространство аглопорита и керамзита (оплавленной массы, состоящей из стекловидной фазы с кристаллическими включениями), примерно одинакова. Поэтому при равной плотности зерен прочность аглопорита и керамзита в бетоне близка.

Особенность аглопорита, как и многих других пористых заполнителей, в том, что с уменьшением размеров фракции аглопоритового щебня или песка возрастает ее насыпная плотность. Это объясняется следующим. В аглопорите имеются поры различных размеров: от мельчайших до 3 мм и более. При дроблении аглопорита разрушение идет, в первую очередь, по более крупным порам, поэтому, чем мельче фракции, тем меньше пористость зерен, больше их плотность и прочность.

В отличие от керамзитового гравия аглопоритовый щебень характеризуется большей долей открытых пор (15…20%), заполняемых в бетоне водой и цементным тестом. Это приводит к некоторому повышению расхода цемента, но одновременно способствует упрочнению заполнителя и сцеплению его с цементным камнем, что благоприятно сказывается на возможности получения высокопрочного аглопоритобетона.

Аглопорит отличается сравнительно высокой однородностью по насыпной плотности и прочности, что создает предпосылки для его эффективного применения в бетоне.

Если керамзит, который, как правило, получается более пористым и легким, чем аглопорит, используется преимущественно для стеновых панелей, то для аглопорита главной областью применения являются конструкционные легкие бетоны. Аглопоритобетон с пределом прочности 20...30, а в отдельных случаях и до 50 МПа, идет на изготовление предварительно напряженных железобетонных конструкций перекрытий и покрытий, большепролетных балок и ферм, мостовых пролетных строений и т. д. Замена в этих конструкциях тяжелого бетона легким аглопоритобетоном значительно повышает их эффективность.

Кроме того, аглопоритобетон применяют как конструкционно-теплоизоляционный материал. В частности, в Минске из аглопоритобетона выполнены монолитные стены высотных зданий, возведенных бетонированием в скользящей опалубке.

Из аглопоритобетона выпускают объемные блок-комнаты и другие конструкции.