Учебники 80255

61.Какое количество гипса и воды требуется для получения пластичного гипсового теста для формования 10 м3 (V) внутренних плит перегородок. Водо-

гипсовое отношение (В/Г) принять равным 0,7. Истинная плотность гипса (ρг) 2,6 г/см3. При решении учесть, что при твердении гипсового теста происходит увеличение его объема на 1 %.

62.Какое количество комовой негашеной извести и какого сорта можно

получить при обжиге 5 т известняка ( CaCO3) влажностью 6 %, содержащего 5 % песка и 6 % глинистых примесей (Al2O3∙2SiO2∙2H2O)?

63.Сколько известкового теста Са(ОН)2 с абсолютной влажностью 50 % можно получить из 12 т комовой негашеной извести активностью 75 %?

64. Сколько содержится в 5 м3 известкового теста гидроокиси кальция Са(ОН)2 и воды, если средняя плотность известкового теста ρит = 1350 кг/м3? Истинную плотность (ρ) гидроокиси кальция принять равной 1850 кг/м3, плотность воды (ρв) – 1 кг/л.

65. Сколько потребуется песка и извести для изготовления 1000 шт. утолщенных силикатных кирпичей, если средняя плотность (ρm) силикатного кирпича составляет 1780 кг/м3, а его влажность (W) – 6 %? Содержание СаО в сухой смеси составляет 8 % по массе. Активность извести (А), используемой для изготовления силикатного кирпича, равна 87 %.

66. Определить марку лицевого силикатного кирпича по морозостойкости, если в результате его испытаний были получены следующие данные

(табл. 2).

Таблица 2

Результаты испытаний силикатного кирпича

Предел прочности при сжатии (Rк) контрольной партии кирпича составил

21,5 МПа.

67. При определении марки портландцемента образцы-балочки размером 4×4×16 см, изготовленные в соответствии с требованиями ГОСТ 310.4-81, бы-

31

ли испытаны на изгиб, а половинки балочек – на сжатие. При испытании на изгиб максимальная разрушающая нагрузка составила: 6,2; 5,5 и 5,8 кН. При испытании на сжатие максимальная разрушающая нагрузка составила: 122,5; 130,6; 122,8; 118,3; 110,3 и 101,7 кН. Определить, какой марке соответствует данный портландцемент.

68. Определить марку глиноземистого цемента, если при испытании на сжатие образцов-кубов размером 7,07×7,07×7,07 см через 3 суток максимальная разрушающая нагрузка Pmax составила 24000, 23350 и 24500 кгс.

69. Через 28 суток нормального твердения образцы-балочки размером 4×4×16 см, изготовленные из портландцемента, гидрофобного портландцемента, сульфатостойкого портландцемента, шлакопортландцемента и сульфатостойкого пуццоланового цементов имели средние значения пределов прочности (табл. 3).

Определите марки данных цементов, пользуясь прил. 11.

70. Определить и сравнить пористость цементного камня из портландцемента и шлакопортландцемента, если количество воды затворения составило соответственно 30 и 36 %, а химически связанной воды после затворения це-

ментов осталось 22 и 16 %. Истинная плотность портландцемента (ρпц) составляет 3100 кг/м3, а шлакопортландцемента (ρшпц) – 2900 кг/м3. Какой из этих цементов нельзя использовать в верхнем слое дорожного полотна и почему?

71.Для укрепления грунта под дорожное покрытие необходимо использовать портландцемент активностью 20 МПа. Какое количество инертной добавки (молотого песка) необходимо ввести в имеющийся портландцемент активностью 48 МПа, чтобы понизить его активность до требуемой величины

20 МПа?

72.Рассчитать активность смешанного цемента, составленного из 80 %

портландцемента активностью (Rц) 45 МПа и 20 % молотого известняка, являющегося добавкой-микронаполнителем.

32

х=12МангМгк, т.

Сучетом 6,5 % абсолютной влажности будет получено искусственного

гипсового камня Мгксух = х∙1,065, т.

60. Определяется предел прочности при изгибе по формуле Rизг =23 Pbmaxh2 l , кгс/см2,

где l – расстояние между опорами, l = 10 см;

b – ширина стандартного образца-балочки, b = 4 см; h – высота стандартного образца-балочки, h = 4 см.

Рассчитывается среднее значение предела прочности при изгибе Rизг.

Определяется предел прочности при сжатии по формуле Rсж = PmaxS , кгс/см2,

где S – площадь металлической пластины, S = 25 см2.

Рассчитывается среднее значение предела прочности при сжатии Rсж.

По прил. 9 устанавливается, что гипс имеет марку Г-4, среднего помола II, нормально твердеющий Б (Г-4 II Б).

61. Рассчитывается требуемое количество гипсового теста для формования плит перегородок объемом V с учетом увеличения объема на 1 %:

Vг =1,V01, м3.

Определяется абсолютный объем гипсового теста, полученного из 1 т гипса:

Vгабс = ρ1г +В/ Г, м3.

Масса гипса, необходимая для получения требуемого количества теста, составит

Расход воды для получения теста составит

В = Г·В/Г, т, (м3).

34

62. Реакция получения извести из известняка: СаСО3 → СаО + СО2.

Находим молекулярную массу известняка (Мизв) CaСO3, пользуясь прил. 2:

Ca – 40; С – 12; О – 3∙16.

Находим молекулярную массу извести (М) CaO: Ca – 40; О – 16.

Количество сухого известняка, полученного из 5 т:

mсух = 5(1 – 0,06), т.

Количество известняка без примесей песка и глины:

m = mсух – [(mсух ·0,05)+ (mсух ·0,06)], т.

Из пропорции находим количество чистой строительной извести:

Мизв CaСO3 → М CaО m, т → х, т

х= Мизвm М , т.

Песок останется после обжига в извести. Определяем количество песка П в извести:

П = mсух ·0,05, т.

Определяется количество глины Г в извести:

Г = mсух ·0,08, т.

Каолинит (Al2O3∙2SiO2∙2H2O), содержащийся в глине, потеряет воду и перейдет в метакаолинит Al2O3∙2SiO2 и останется в извести. По прил. 2 определяются молекулярные массы каолинита (Мк) и воды (Мв) 2H2O.

С учетом обезвоживания каолинита количество метакаолинита в извести составит

Г1 = Г(1− МкМв), т.

Общее количество извести с примесями песка и метакаолинита составит

И = (х + П + Г1), т.

Активность А (процентное содержание в извести СаО + MgO) полученной извести определяем по формуле

А= Их 100, %.

Сорт извести устанавливается по величине активности согласно прил. 10.

63. Реакция получения известкового теста – Са(ОН)2

СаО + H2O → Са(ОН)2 + Q.

Находим молекулярную массу извести (Ми) CaO, пользуясь прил. 2:

Ca – 40; О – 16.

Находим молекулярную массу известкового теста (Ми.т.) Са(ОН)2:

35

Ca – 40; (ОН)2 – 2(16 + 1).

Количество примесей, содержащихся в 12 т комовой негашеной извести:

Пр = 12(1 – 0,75), т.

Количество чистой активной извести:

И = 12·0,75, т.

Из пропорции находим количество известкового теста:

Ми CaО → Ми.т. Са(ОН)2 И, т → х, т

х= И МиМи.т., т.

Так как в известковом тесте останутся примеси Пр, то с их учетом общее количество mи.т. Са(ОН)2 составит (х + Пр), т.

Так как известковое тесто содержит 50 % воды, то с учетом этого получа-

ем mи.т.в = (х + Пр)·2 = mи.т.×2, т.

64. 1 м3 известкового теста плотностью ρит = 1350 кг/м3 состоит из х весовых частей воды (Н2О) и (1350-х) окиси кальция (Са(ОН)2).

1 м3 (1000 л) известкового теста равен сумме абсолютных объемов воды х (м3) и гидроокиси кальция (1350-х) (м3), то есть

где ρв – плотность воды, кг/м3 (1 кг/л = 1000 кг/м3); ρ – истинная плотность гидроокиси кальция, кг/м3.

Если содержание воды в 1 м3 составляет х, то в 5 м3 – 5∙х.

Содержание гидроокиси кальция в 1 м3 составляет (1350-х), в 5 м3 –

5(1350-х).

65. Определяем массу 1000 шт. утолщенных силикатных кирпичей: m =1000 Vкир ρm, кг,

где Vкир – объем силикатного кирпича, 0,25×0,12×0,088, м3. Масса сухих кирпичей составит

Вычисляется содержание чистой СаО в сухой смеси:

Определяется расход извести с учетом ее активности по формуле

mСаОI = Am/СаО100, кг.

36

Непогасившиеся зерна, содержащиеся в извести, выполняют роль песка. Количество непогасившихся зерен в извести будет составлять

mн.з =mСаОI −mCaO, кг.

Реакция гашения извести:

СаО + H2O → Са(ОН)2 + Q.

Находим молекулярную массу извести CaO (Ми), пользуясь прил. 2:

CaО – 56.

Молекулярная масса Са(ОН)2 (Ми.т.) – 74; воды Н2О (Мв) – 18.

Расход воды на гашение извести определяем в соответствии с отношением молекулярных масс Н2О и СаО:

В=mСаО МиМв, л.

Расход песка составит

66. За марку силикатного кирпича по морозостойкости принимают число циклов попеременного замораживания и оттаивания, при которых в изделиях отсутствуют признаки видимых повреждений (шелушение, расслоение, выкрашивание и др.), а снижение прочности при сжатии не превышает 25 % для рядовых и 20 % для лицевых изделий.

Потерю прочности ∆R изделий при сжатии в процентах вычисляют по формуле

∆R = RкR−R 100,%,

где Rк – среднее арифметическое пределов прочности при сжатии контрольных образцов, МПа;

R – среднее арифметическое пределов прочности при сжатии образцов после требуемого числа циклов замораживания-оттаивания, МПа.

Рассчитывая потерю прочности через 15, 25, 35, 50 и 100 циклов попеременного замораживания и оттаивания, определяем количество циклов, при которых снижение прочности превысит 20 %. За марку по морозостойкости принимается предыдущее количество циклов.

67. 1 кН = 102 кгс.

6,2 кН = 6,2×102 = 620 кгс. 122,5 кН = 122,5×102 = 12250 кгс.

Определяется среднее значение разрушающей нагрузки при изгибе (из трех результатов) и сжатии (из шести).

Вычисляется среднее значение предела прочности при изгибе по формуле

37

Rизг =32 Pbmaxh2 l , кгс/см2,

где l – расстояние между опорами, l = 10 см;

b – ширина стандартного образца-балочки, b = 4 см; h – высота стандартного образца-балочки, h = 4 см.

Определяется среднее значение предела прочности при сжатии: Rсж = PmaxS , кгс/см2,

где S – площадь металлической пластины, S = 25 см2.

Зная величины Rизг и Rсж , по прил. 11 устанавливают марку портландцемента.

68. Марка глиноземистого цемента устанавливается по величине предела прочности при сжатии (прил. 11), определяемого по формуле

Rсж = PmaxS , кгс/см2,

где Рmax – среднее значение разрушающей нагрузки, кгс;

S– площадь образцов-кубов, S = 7,07×7,07 см2.

69.Пользуясь прил. 11, устанавливаем марки данных цементов:

1.Портландцемент имеет марку М400;

2.Гидрофобный ПЦ – М300;

3.Сульфатостойкий ПЦ – М300;

4.Шлакопортландцемент не отвечает требованиям ГОСТов.

5.Сульфатостойкий пуццолановый ПЦ не отвечает требованиям ГОСТов.

70.Условно принимаем долю цемента в цементном тесте и затвердевшем цементном камне за 1.

Для портландцемента:

-абсолютный объем цементного теста составляет

Vацт = 1 +0,3,

ρпц ρв

где ρв – плотность воды, равная 1 кг/л; - абсолютный объем затвердевшего портландцементного камня;

Vацк = 1 +0,22;

ρпц ρв

38

-плотность портландцементного камня:

ρцк =VaVaцтцк ;

-пористость цементного камня: П = 1 - ρцк.

Те же показатели для шлакопортландцемента:

- абсолютный объем цементного теста составляет

- абсолютный объем затвердевшего цементного камня:

- плотность цементного камня:

ρцк =VaVaцтцк ;

-пористость цементного камня: П = 1 - ρцк.

Шлакопортландцемент нельзя применять для верхнего слоя дорожных одежд из-за пониженной морозостойкости, атмосферостойкости, повышенной истираемости.

71. Инертные добавки не способствуют увеличению прочностных показателей цемента и понижают его активность в соответствии с процентом введения.

Для понижения активности цемента с 48 МПа до 20 МПа количество вводимой инертной добавки х (%) находят из уравнения

20 =48 (1−100х ).

72. Известняк является инертной добавкой, не способствует росту прочности цементного камня и понижает активность цемента пропорционально вводимому ее количеству.

Активность цемента (Rсж) при введении 20 % добавки-микронаполнителя (Д) снизится и составит

Rсж =(1−100Д )Rц,

где Rц – активность цемента без добавки, МПа.

73. По прил. 9 Г-7 А II означает: гипс строительный, прочностью на сжатие в возрасте 2 ч – 7 МПа, прочностью на изгиб в возрасте 2 ч – 3,5 МПа; бы-

39

стротвердеющий, с началом схватывания 2 мин и концом схватывания не позднее 15 мин; среднего помола, с максимальным остатком на сите №02 не более

14 %.

По прил. 11 ПЦ-500 Д5 означает: портландцемент, марка по прочности не ниже 500; имеет 5 % добавок.

РАЗДЕЛ 6

ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ И БЕТОНОВ

74. На завод железобетонных изделий поступила новая партия гранитного щебня и кварцевого песка. Определить среднюю плотность зерен щебня (ρmщ) и плотность зерен песка (ρзп), их насыпные плотности (ρн), межзерновые пустотности (Пм.з), абсолютную влажность (Wабс) и водопоглощение по массе (Вm).

При определении средней плотности методом гидростатического взвешивания зерно щебня в сухом состоянии (mс) весило 38,6 г, после покрытия поверхности зерна парафином его масса на воздухе (mс+п) составила 39,8 г, а в во-

де (mс+пв) – 24,2 г. Плотность парафина (ρп) принять 0,93 г/см3, воды (ρв) – 1 г/см3.

При помещении 50 г песка (mп) в цилиндр с водой уровень жидкости повысился со 150 (V2) до 170 мл (V1).

Пустой сосуд объемом (V) 10 л имеет массу (m2) 1,2 кг, полностью заполненный щебнем (m1) – 15,6 кг, а пустая емкость объемом (V) 1 л имеет массу (m2) 205 г, заполненная песком (m1) – 1690 г.

Проба щебня естественной влажности имела массу (mв) 1000 г, после водонасыщения (mн) – 1009 г, после высушивания до постоянной массы (mc) – 983 г, а проба песка естественной влажности имела массу (mв) также 1000 г, после выдерживания в воде (mн) – 1011 г, после высушивания до постоянной массы (mс) – 990 г.

75.Определить модуль крупности песка и группу песка по крупности, ес-

ли при рассеве 1 кг песка были получены следующие остатки (mi) на ситах: 5,0 мм – 0 г; 2,5 мм – 145 г; 1,25 мм – 155 г; 0,63 мм – 240 г; 0,315 мм – 310 г; 0,16 мм – 100 г; менее 0,16 мм – 50 г.

76.Дать заключение о пригодности песка для строительных работ по величине модуля крупности Мк и графику зернового состава (прил. 15), если при

0,16 мм – 270 г; менее 0,16 мм – 50 г.

40