Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Свойства строительных материалов в примерах и задачах

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.11.2022

Размер:

8.99 Mб

Скачать

☆

1 / 251 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

ЮЛ Г Р Е Ч К А

СВО Й СТВА

СТР О И ТЕ Л Ь Н Ы Х

МАТЕРИ АЛО В

ВПРИМЕРАХ И ЗАДАЧАХ

УЧЕБНОЕ

ПОСОБИЕ

Но в о к у з н е ц к Л9 9 Л

УДК 691

Гречка В.Я. Свойства строительных материалов в примерах и задачах: Учеб.пособие, - Новокузнецк, 1991. - 244 с .

В учебном пособии рассмагриваются примеры и задачи различной степени сложности, связанные с установлением и оценкой свойств каксолее распространенных строительных материалов. Для их решения дан ряд полезных рекомендаций и приведены необходимые расчетные формулы. Здикицы измерения всех используемых физических величин представлены в соответствии со строительными нормами СН 528-80.

Учебное пособие предназначено для студентов строительных ву зов к факультетов, а также может быть полезно аспирантам и инже нерно-техническим работникам. Оно поможет довольно основательно изучить свойства строительных материалов в их взаимной связи на конкретных реальных примерах.

Рекомендовано к изданию кафедрой архитектуры и строительных материалов Сибирского металлургического института.

Р е ц е н з е н т у кафедра, технологии вяжугдих веществ, бетонов и строительной керамики Р^стовского-на-Дону инженерно - строительного института (зав.кафедрой доктор технических наук, профессор В.А.Невский); кандидат технических наук, доцент Л.С.Кри воручко (ЧувашскийиасАЩаретвенный университет о в

			О Г Л А В Л Е Н И Е
ПР ЕД ИСЛ ОВ Н Е				.................................................................................				7
СВОЙСТВА	СТРОИТЕЛЬНЫХ ....................................................			МАТЕРИАЛОВ				8
Классификация свойств								3
Свойства,		характеризующие особенности					физического	8
строения		материалов ...............................................................................
И с т и н н а я				п л о т н о с т ь				8
С р е д н я я п л о т н о с т ь
О т н о с и т е л ь н а я						п л о т н о с т ь		9
Н а с ы п н а я ......................................				п л о т н о с т ь				Ю
Л и н е й н а я				п л о т н о с т ь				10
П о в е р х н о с т н а я						п л о т н о с т ь		10
О б ц а я			п о р и с т о с т ь					10
			9
О т к р ы т а я .................................п о р и с т о с т ь								II
З а к р ы т а я ..................................п о р и с т о с т ь								12
М е ж з е р н о в ................а я					п у с т о т н о с т ь			12
/ д е л ь н ы й .................................................................				в е с				13
Свойства, характеризующие отношение материалов к								±4
действию		воды ............................................................................................
В о д о п о г л о .........................................щ а е м о с т ь								14
В о - о н а с ы щ .............................................а е к о с т ь								14
В о д о с т о й ......................................................... . .к о о т								13
В л а г о с т о й ..........к о с т ь м м							13
В о д о н е п р о ...............................н и ц а е м о с т ь								16
В о д		о п р о н ............. . .		и ц а е	м о	о т ь	, . .............	16
П а р о п р о н ............................................и ц а е м о о т								17
В д	а	ж н о с т .........................................................................					*	17
М о	р	о э	о о т ................................	о !* к о	о т	ь	««»•	18

					4
Свойства»		характеризующие			отношение	материалов к действию		19
теплоты .........................................................................................
Т е п л о п р о в о д н о с т ь						.............................	. . .............	19
Т е п л о п е р е д а ч а .............................................................								20
Т е п л о ё м к о с т .....................................................................								25
Т е м п е р а т у р о п р о в о. д .........................н о с т								26
Т е п л о у с т о й ч и в о с т ь ...........................................								26
Т е р м и ч е с к а я					с т о Я к о с т ь . . . « ...................			27
Т е р м и ч е с к о е					р а с ш и .......................р е н и е			27
О г н е в а я у с а д к а ...........................................................								29
П о с т о я н с т в о					о б ъ ё м а п р и в ы с о			31
к и х т е м п е р а т у р а х ..................................................
Механические			свойства строительных .......................			материалов		31
У п р у г			о с т	ь ...............................................................................				31
П л а с т и ч н о с т ......................................................................								42
X р у		п к о с т		ь .........................	......................................................			43
П о л з у ч е с т ь ...........................................................................								44
М е х а н и ч е с к а я					р е л а к с а ц и я ...................			46
Т в	ё	р д о с т		....................................................................................				49
П р	о ч н о с т			ь ................................................................................				51
И с т и р а е м о с т ь ..................................................................								58
Свойства,		характеризующие отношение материалов к действию						59
агрессивных			сред .........................................................................................
К и с л о т о с т о й к о с т ь ...........................................								59
1Цё	л	о ч е с т		о й к о с т ь .....................................................				59
С о л е с т о й к о с т ь ..............................................................								59
Ш л а к о у с т о й ч и в о с т ........................................ь							.	60
Г а м м а - п о г л о щ а е м о ..................................с т ь								64
З в у к о п с г л о щ а е м о с т ь ,							з в у к о и з о
л и р у ю щ а я				с п о с о б н о с т ь			и у д е л ь
н о е		а к у с т и ч е с к о е				с о п р о т и в л е		65
н и е		. . .	о ..................................................................................................................................................................................
С е й с м о с т о й к о с т ь								67

				5
ПРИМЕРЫ	РЕШЕНИЯ		ЗАДАЧ				70
Пример I		(включает плотность,			пористость и коэффициент		70
плотности штучного теплоизоляционного материала)................
Пример 2		(включает плотность,			межзерновую пустотность		72
и коэффициент уплотнённости керамзитового гравия) ..............
Пример 3		(включает плотность,			коэффициенты уплотнённос		73
ти и упаковки песка из вспученного перлита)........... . . . . . . . .
•Пример 4		(включает воцонасыщаемость,				плотность и порис	75
тость	туфа') ...................................................................................................
Пример 5 (включает водопроницаемость известняка)							77
'Пример 6		(включает морозостойкость,				водопоглощаемость,	79
плотность и пористость керамического кирпича) .......................
Пример 7		(включает теплопроводность,				температуропровод	80
ность	теплоустойчивость и водопоглощаемость известняка).
Пример'8 (включаем теплопотери жаростойкого бетона при
остывании, его			теплопроводность, температуропроводность				91
и теплоёмкость) .........................................................................................
Пример 9		(включает теомическую стойкость огнеупора из
кварцевого стекла, теплоустойчивость, теплоёмкость и							83
температуропроводность).........................						..............................................
Пример 10 (включает термическое расширение и огнезую							85
усадку жаростойкого бетона на шлакощелочном вяжущем) . . . .
Пример II		(включает		показатели упругости углеродистой			89
стали при статической нагрузке и показатели плотности) . .
Пример 12 (включает пластичность, упругость и плотность							90
малоуглеродистой стали'» .........................................					..............................
Пример 13		(включает		статическую и динамическую твёрдость			93
берёзы) ...........................................................................................................
Пример 14 (включает статическую прочность и показатели							95
плотности арматурной				стали) ................................................	..
Пример 15 (включает динамическую прочность ..........сиенита)							97
Пример 16		(включает		теоретическую прочность, упругость			98
и плотность оконного				ст е к л а )..............	..........................
Пример 17 (включает истираемость и плотность известняка).							99
Пример 18 (включает				истираемость, прочность и плотность			101
б е т о н а )...........................................................					. . . . .....................................
Пример 19 (включает щелочестойкость, воцонасыщаемость,							102
плотность		и пористость доломита) о ...............................................

.■оимер 20 (включает цичамическую шлакоустойчивость,									103
огневую	усадку	и	плотность шамотного				кирпича) ...................
Поимер 21 (включает гамма-поглощаемость, прочность и .									107
плотность	рядового тяжёлого					бетона)		..........• • • • • • •
Примео 22 (включает звукопоглощаемость, звукоизолирую
щую способность, удельное акустическое сопротивление и									ПО
плотность	древесноволокнистойизоляционной плиты)
Поимер 23	(включает			сейсмостойкость			и вес жилого здания		III
из сборного ж елезобетона)................						............................................
Поимер 24	(включает			характеристики компонентов бетонной					1X2
смеси,	состав		и тепловой*баланс)				..........................	. . . . .
Пои?4ер 25 ( включает характеоистики материалов наружной
стеновой панели, теплопередачу через эту панель и рас									117
пределение	температур				по её	толщине	в	зимний п ер и од),..
ЗАДАЧИ	САМОСТОЯТЕЛЬНОГО					РЕШЕНИЯ..........................................			126
Задачи	свойствам,			характеризующим особенности физи					126
ческого	строения		материалов........................
Задачи по свойствам, характеризующим отношение матери									131
алов	к действию		воды ...........................................................................
Задачи по свойствам, характеризующим отношение матери									134
алов	к действию теплоты ...................................................................
Задачи по механическим свойствам строительных материа									143
лов
Задачи по свойствам, характеризующим отношение матери									165
алов ................................................к действию агрессивных сред
Задачи повышенной трудности, требующие применения эле									172
ментов ..........................................................	высшей	математики
Комплексные задачи по					составу и свойствам бетонной				174
с м е с ...................................................и
Комплексные задачи по теплопередаче ограждающих конст									181
рукций ......................
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ ................................ ....................................			СПИСОК					•	192
ОТЗЕТЫ .......................................................................................	ЗАДАЧАМ								222
ПРИЛОЖЕНИЕ I .	НЕКОТОРЫЕ				ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ			МАТЕМАТИЧЕСКИЕ
ФОРМУЛЫ .......................................ДЛЯ РЕШЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ									239
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.	СООТНОШЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ
СВОЙСТВ .....................................................	СТРОИТЕЛЬНЫХ			МАТЕРИАЛОВ					242

П Р Е Д И С Л О В И Е

Строительные материалы предназначены для изготовления несущих

иограждающих конструкций, для защиты этих конструкций от влияния внешней среды» для повышения их эксплуатационных свойстз и созда ния желаемого комфорта в возведённых из них зданиях и сооружениях.

Впроцессе эксплуатации строительных объектов все применённые конструкционные и отделочные материалы в большей или меныпэй сте пени подвергаются различным воздействиям извне. Чтобг снизить отри цательное влияние этих воздействий и повысить долговечность зданий

исооружений, необходимо строительные материалы применять строго

по назначению. В связи с этим одной из главнейших задач будущих строителей является чёткое представление о правильном и рациональ ном использовании строительных материалов с учётом всех специфичес ких особенностей их свойств.

Предлагаемое учебное пособие, по мнению автора, должно способ ствовать наиболее успешному изучению студентами основных свойств строительных материалов путём решения задач. В задачах рассмотрены свойства материалов в их взаимной связи. Решая эти задачи, студенты будут иметь возможность довольно основательно познакомиться со свойствами таких наиболее распространённых материалов, как природ ный камень, бетон, строительный раствор, кирпич, стекло, ситалл, сталь, алюминий, линолеум, древесина и другие. Приведенные в качест ве примеров решённые задачи имеют подробные пояснения со ссылками на используемые формулы, в которых, при необходимости, могут допус каться нек торые уточняющие изменения в обозначениях однотипных по казателей свойств. Для облегчения решения отдельных задач в пособии даны два приложения со вспомогательными математическими формулами и соотношением используемых единиц измерения.

Задачи по строительным материалам следует решать не з общем виде с последующей подстановкой в окончательное выражение всех ис ходных данных, а по отдельным этапам, находя в процессе решения этих задач вое промежуточные показатели свойств материалов и оцени вая реальность их числовых значений с учётом принятой размерности.

Начинать решение лю^эй задачи надо с вттиски из условия всех данных располагая их в виде столбца в ле^ой стороне страницы. В пр вой стороне от данных следует представить схематическое решение задачи, указывая стрелками, на основе каких данных определяются все промежуточные и окончательные показатели свойств рассматриваемых

строительных материалов. Окончательные показатели следует выделить. После этого необходимо подсчитать числовые значения всех этих пока* зателей с обязательным указанием их размерностей. Учитывая» что все исходные данные задач реальны» проверку достоверности полученных промежуточных и окончательных результатов можно производить по справочным данным. Такой порядок решения задач способствует более глубокому пониманию тесной взаимосвязи свойств в материалах и луч шему запоминанию показателей этих свойств» что немаловажно для спе циалистов строительных профессий.

СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Классификация сзойств

Все рассмотренные в настоящем пособии свойства строительных материалов условно подразделены на пять групп» характеризующих:

1)особенности физического строения материалов (группа Ф);

2)отношение материалов к действию воды (группа В);

3)отношение материалов к действию теплоты (группа Т);

4)механические свойства строительных материалов (группа М);

5)отношение материалов к действию агрессивных сред (группа А),

Свойства, характеризующие особенности физического строения материалов

И с т и н н а я п л о т н о с т ь р - масса единицы

объёма сухого материала в абсолютно плотном (без пор и пустот) сос тоянии, иными словами, масса единицы объёма самого вещества этого материала, г/см^ или кг/м^. Определяется по формуле

где т с - масса материала в сухом состоянии, г или кг; VA - объём материала в абсолютно плотном состоянии, см^ или м^«

					9
С р е д н я я			п л о т н о с т ь				-	масса единицы объё
ма сухого материала в естественном состоянии							(со	всеми имеющимися
в нём порами и пустотами),				кг/м3	или г/см3 . Определяется по формуле
			у*	=					( 2)
где	т с	- масса материала			в сухом	состоянии,			кг или г; V £ -
- объём материала в естественном состоянии,							или		см3 .
Если для данного материала известна дозировка всех составляю
щих на	единицу объёма, средняя плотность					его	может быть предстазле-
на отношением суммарной массы составляющих							Z m		к этому единич
ному объёму		V	материала:
				Z m
			X = ---------						(3)
					V

Средняя плотность в килограммах на кубический метр положена в основу маркировки штучных теплоизоляционных материалов, для которых установлены марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250 , 300 , 350 , 400 , 450 , 500 и 600. Если данный материал имеет про межуточное значение средней плотности, которое не совпадает с чис ловыми значениями установленных марок, тогда этому материалу приёваивается ближайшая более высокая марка.

О т н о с и т е л ь н а я п л о т н о с т ь - это			плотность
материала,	выраженная по	отношению к плотности воды, величина		без
размерная*	Относительная	плотность может быть истинней	р о	и
средней

	Яо	=	Я	W)	£	t	(5)
	Яо	=	—	W)	£	-------- ,	(5)
			Ян2 0			Р н2о
где	Рн	о	“ плотность	воды,	равная при температуре		+ 4 °С

Iг/см3 или2 1000 кг/м3 .

Пр и м е ч а н и е . Термин "относительный" может использовать ся в сочетали и с другими показателями и характеристиками строительных материалов, например, относительное содерж атэ по массе исходных компонентов в бетонной смеси (обычно *"3 отноше нию к содержанию цемента) и так далее.

Н а с ы п н а я				п л о т н о с т ь	Р м ~		массе	едини
цы объёма		сухого	сыпучего материала в насыпном состоянии, кг/м3 или
г/см °.	Определяется			по формуле
								( 6)
				Рн
где	т	с -	масса сухого сыпучего материала, кг или г;					V H -
- объём	сыпучего материала в насыпном состоянии,					включающий объём
самого	вещества,		объём пор в зёрнах материала		и	объём ме 'зерновых
пустот,	м3	или см3 .

Насыпная плотность в килограммах на кубический метр положена в основу маркировки сыпучих теплоизоляционных материалов, для которых

установлены точно такие же марки, как и для штучных теплоизоляцион

ных материалов. Подобно им судят и о соответствии сыпучего теплоизо

ляционного			материала той или иной марке.
	Л и н е й н а я				п л о т н о с т ь		О	- масса		единицы
длины рулонных и .длинномерных материалов в сухом*состоянии,										кг/м
или	г/см . Определяется по формуле
										( 7 )
					Р<	=
						I
где	т	с	-	масса	рулонных и длинномерных материалов в				сухом сос
тоянии,		кг	или	г;	- длина этих материалов,			м или см.
	П о в е р х н о с т н а я					п л о т н о с т ь		p s	-	масса

участка сухого плоского материала с сильно развитой поверхностью и единичной площадью, кг/м^ или г/см^. Определяется по формуле

m c

				Ps = IT					18)
				Ps = IT
где	m с	-	масса	сухого	плоского	материала,	кг или	г;	$ - пло
щадь этого		материала,		или	сь1^.
	О б щ а я		п о р и с т о с т ь			П -	степень	заполнения
объёма кускового чди штучного материала порами,							выражается		в частях
или процентах			от объёма материала в естественном				состоянии		и опре

1 / 251 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
15.11.20226.44 Mб124Сборник задач по сбору и подготовке нефти газа и воды на промыслах..pdf
#
15.11.202223.79 Mб43Свариваемость материалов..pdf
#
15.11.202224.24 Mб58Сварка и свариваемые материалы. Том 2. Технология и оборудование.pdf
#
15.11.202211.73 Mб26Сварка трубопроводов..pdf
#
15.11.20223.69 Mб50Сварные и резьбовые соединения и их расчет..pdf
#
15.11.20228.99 Mб30Свойства строительных материалов в примерах и задачах..pdf
#
15.11.20224.89 Mб6Сети передачи данных..pdf
#
15.11.20221.42 Mб8Синергетическая педагогика..pdf
#
15.11.20221.71 Mб6Система «бережливого производства» как механизм повышения конкурент..pdf
#
15.11.20222.77 Mб16Система экологического менеджмента..pdf
#
15.11.20221.4 Mб0Системно-комплексные исследования динамики языкового пространства3..pdf