Учебное пособие 80020

Федеральное 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