Строительные материалы.Ч
.1.pdf21
керамзитобетона тепловые потоки через образцы толщиной 0,05 м составили 460, 880 и 650 Вт/м2 соответственно при разности температур на их поверхности 80 °С (353 К). Определить теплопроводность испытываемых материалов и сделать анализ эффективности их применения в ограждающих конструкциях.
3 При испытании различных видов цемента были получены следующие результаты: нормальная густота (НГ) цементов № 1, 2 и 3 составила 21, 28 и 35 % соответственно, а активность – 50,4; 51,7 и 40,8 МПа. Сделайте анализ полученных результатов (СТБ ЕН 197-1-2000, СТБ ЕН 197-2-2000).
4 Опишите разрушающие и неразрушающие способы контроля прочности строительных материалов.
5 Назовите горные породы, применяемые для облицовки зданий. Приведите основные свойства этих пород.
6 Опишите технологию изготовления и основные свойства фарфopофаянсовых санитарно-технических изделий.
7 Что является сырьем, и какая технология получения стекла?
8 Что такое марка и активность цемента и как они устанавливаются?
9 Дайте характеристику рентгенозащитных и кислотоупорных растворов. Где они применяются?
10 Как производят и где применяют вспученный перлит и вермикулит?
Вариант 10
1 Упражнение 1.
2 Определите прочность и коэффициент размягчения известняка ракушечника, если при испытании цилиндрических образцов D = 5 см в сухом состоянии разрушающая нагрузка составила 28900 Н, в насыщенном водой состоянии – 19400 Н. Дайте заключение о водостойкости данного материала.
3 Определите выход известкового теста по массе и по объему из 2,5 т негашеной комовой извести активностью 72 %, если плотность известкового теста равна 1360 кг/м3 при содержании воды в нем 40 %.
4 Как изменяются свойства материалов по мере их увлажнения?
5Как образовались осадочные горные породы? Приведите примеры.
6Опишите правила транспортирования, приемки и хранения кирпича.
7Особенности строения и свойства стеклокристаллических материалов.
8В чем заключается различие между воздушной и гидравлической известью? Приведите их основные свойства и назначение.
9Защитно-декоративные растворы и составы: их назначения и требования к ним (СТБ 1263-2001).
10Что служит сырьем для изготовления неорганических теплоизоляционных материалов, и в каком виде эти материалы применяются?
Вариант 11
1 Упражнение 1.
2 Масса сухого образца силикатного кирпича размером 250x120x65 мм составляет 3520 г; после насыщения водой – 4040 г. Определите пористость,
22
водопоглощение и коэффициент насыщения кирпича при истинной плотности вещества кирпича 2600 кг/м3.
3 Сколько ангидритового вяжущего можно получить из 6 т двуводного гипса при введении в его состав в качестве катализатора извести–кипелки в количестве 5 % от массы ангидрита?
4 Что понимают под макро- и микроструктурой материалов? В чем их различие?
5 Изделия из каких горных пород применяются для внутренней отделки общественных зданий? Приведите основные свойства этих пород.
6 Что представляет собой керамзит, как его получают и где применяют в строительстве.
7 Что представляют собой каменное и шлаковое литьё? Приведите свойства и назначение изделий на основе каменного и шлакового литья.
8 Что представляют собой пластифицированный и гидрофобный цементы и каково их назначение?
9 Сухие строительные смеси: их разновидности и область применения. Какие предприятия Беларуси их выпускают?
10 По каким признакам классифицируют акустические материалы и какое их назначение?
Вариант 12
1 Упражнение 1.
2 Сколько получится кирпича из 2,5 м3 глины, если плотность сырой глины 1600 кг/м3, а влажность глины составляет 12 %? При обжиге сырца в печи потери при прокаливании составляют 8 % от массы сухой глины. Средняя плотность кирпича равна 1750 кг/м3.
3 На сколько уменьшится прочность гипсового блока при насыщении его водой, если в сухом состоянии предел его прочности при сжатии составляет 12 МПа, а коэффициент размягчения равен 0,69?
4 Чем различаются химическая стойкость и химическая активность материалов?
5 Как классифицируют горные породы по условиям их образования? Приведите примеры каждой группы.
6 Опишите особенности изготовления клинкерного кирпича, его свойства и область применения.
7 Что представляют собой ситаллы и шлакоситаллы?
8 В чем заключаются особенности глиноземистого и расширяющихся цементов?
9 Каковы технология получения и свойства силикатного кирпича?
10 Перечислите теплоизоляционные материалы, применяемые для теплоизоляции кровли. Опишите кратко технологию их получения и основные свойства.
Вариант 13
1 Упражнение 1.
23
2 Определите среднюю плотность, водопоглощение по массе и по объёму кирпича керамического обыкновенного, если при испытании были получены следующие результаты: масса сухого образца составляет 3640 г, а в насыщенном водой состоянии – 3980 г.
3 Сколько получится полуводного гипса и сколько ангидрита из 2,5 т гипсового камня, несодержащего примесей?
4 Что понимается под морозостойкостью строительных материалов и как она определяется?
5 Опишите способы борьбы с коррозией природного камня в конструкциях.
6 Опишите технологию изготовления облицовочных керамических плиток. Что происходит с глинами при нагревании?
7 Какими способами производят изделия из стекломассы?
8 Что представляют собой активные минеральные добавки и как они влияют на свойства цементов?
9 Как готовят состав и какова технология получения силикатобетонных изделий?
10 Какие теплоизоляционные материалы применяют для изоляции горячих поверхностей? Дайте их характеристику.
Вариант 14
1 Упражнение 1.
2 Масса высушенного образца горной породы составляет 70 г, а после насыщения образца водой – 72,5 г. Истинная плотность породы равна 2,5 г/см3. Определите пористость породы, водопоглощение по массе и по объему, если известно, что водопоглощение по объему в 1,7 раз больше водопоглощения по массе.
3 Нормальная густота гипсового теста равна 58 %. Сколько необходимо взять гипса и воды для получения 6 кг гипсового теста нормальной густоты?
4 Объясните, что понимается под теплопроводностью материала и от чего она зависит. Покажите на примерах влияние пористости и влажности материалов на их теплопроводность.
5 Какие горные породы можно использовать при производстве извести и цемента? Дать краткую характеристику этих пород.
6 Опишите способы регулирования пористости керамических изделий. Что такое «керамогранит»?
7 Что представляет собой каменное литье и для каких целей его применяют?
8 Опишите основные процессы, протекающие при твердении минеральных вяжущих веществ.
9 Что представляют собой асбестоцементные изделия и где они находят применение в строительстве?
10 Перечислите и дайте характеристику современных видов акустических материалов.
24
Вариант 15
1 Упражнение 1.
2 Кубик из цементно-песчаного раствора с размером ребра 7,07 см массой 670 г испытывается на круге истирания. После 1000 оборотов круга масса кубика стала равна 640 г. Определите массовую степень истираемости цементно-песчаного раствора?
3 Сколько известкового теста (по массе и объёму), содержащего 50 % извести и столько же воды, можно получить из 15 т негашеной извести с активностью 85 %? Средняя плотность известкового теста 1420 кг/м3.
4 Что понимают под физическими свойствами материалов? Что они характеризуют?
5Опишите способы добычи горных пород.
6Опишите основные свойства глин и приведите примеры регулирования свойств керамической массы при производстве керамических изделий.
7Приведите примеры использования вторичного сырья и отходов промышленности для производства строительных материалов.
8Какие минералы преобладают в портландцементном клинкере, и с какой целью добавляют гипс при помоле клинкера?
9Какие физико-химические процессы протекают при автоклавной обработке силикатных изделий?
10Перечислите звукопоглощающие материалы. Опишите их основные свойства.
Вариант 16
1 Упражнение 1.
2 Разрушающая нагрузка при испытании цилиндрических образцов D = 5 см из известняка в сухом состоянии составила 40000 Н, в насыщенном водой состоянии – 34000 Н. Определите прочность образцов в сухом и насыщенном водой состояниях и сделайте заключение о возможности использования этого известняка в качестве стенового материала.
3 Установите марку и активность глиноземистого цемента, если при его испытании были получены следующие результаты: предел прочности при изгибе образцов балочек в возрасте одних суток – 4,6; 4,4; 4,7 МПа; в возрасте трех суток – 6,3; 6,7; 6,7 МПа; разрушающая нагрузка при сжатии в возрасте одних суток – 85000; 87500; 90000; 88000; 86500; 85420 Н и в возрасте трех суток –145000; 150000; 155000; 152000; I5I200; 155000 Н. Опишите основные свойства и области применения этого цемента.
4 Как влияет характер пористости на теплопроводность материалов?
5 Приведите основные свойства и области применения диатомита, трепела, опоки. Как образовались эти породы?
6 Опишите, как влияет на качество кирпича присутствие в глинах крупных зерен известняка (дутики). От чего зависит цвет керамических изделий?
7 Что представляет собой стекло? Какие виды стекла применяются в строительстве?
25
8 Опишите способы производства портландцементного клинкера. Что служит сырьем для его получения?
9 Какие изделия называют гипсовыми, а какие – гипсобетонными? Назовите виды изделий и поясните технологию их изготовления.
10 Перечислите звукоизоляционные материалы. Опишите их основные свойства.
Вариант 17
1 Упражнение 1.
2 Определите плотность, пористость, предел прочности при сжатии и коэффициент конструктивного качества горной породы, если при испытании цилиндрических образцов диаметром и высотой 15 см их масса составила 4,760 кг, а разрушающая нагрузка – 425 кН. Плотность вещества породы –
2600 кг/м3.
3 Сколько комовой извести («кипелки») можно получить при обжиге 50 т чистого известняка с влажностью 10 %?
4 Какие основные свойства характеризуют качество материала и определяют область его применения?
5 Как образовались, и к какой группе относятся гранит, гипс, пемза, трепел, песчаники и гнейсы? Дайте их краткую характеристику.
6 Опишите способы производства керамического кирпича и их характерные особенности.
7 Что такое стемалит, марблит, смальта? Где применяют эти виды стекла? 8 Какое влияние оказывает окружающая среда на процесс твердения
портландцемента, и как ускорить этот процесс?
9 От чего зависит прочность раствора? Напишите формулу прочности. 10 Какие материалы называются акустическими? Приведите их основные
свойства и область применения.
Вариант 18
1 Упражнение 1.
2 Какое количество глины по массе и объему необходимо взять для изготовления 3000 штук утолщенного кирпича плотностью 1790 кг/м3, если плотность сырой глины равна 1650 кг/м3, влажность ее – 13 %, а потери при прокаливании составляют 6 % от массы сухой глины?
3 Сколько тонн каустического магнезита можно получить при обжиге 25 т магнезита, содержащего 6 % по массе (негидротирующихся примесей)?
4 Что понимают под механическими свойствами материалов?
5 Перечислите горные породы, состоящие, в основном, из карбонатов и сульфатов магния и кальция, применяющихся в производстве строительных материалов, дайте их краткую характеристику.
6 Что представляют собой отощающие и выгорающие добавки, для каких целей их применяют при производстве керамических изделий? Приведите примеры.
7 Из какого сырья и по какой технологии изготавливают стекловату,
26
шлаковату и минеральную вату?
8 Как получают шлакопортландцемент? Каковы его свойства и область применения?
9 Перечислите автоклавные силикатные изделия. Опишите их основные свойства и назначение.
10 В чем преимущества неорганических теплоизоляционных материалов перед органическими?
Список литературы
Основная литература
1 Строительные материалы : учеб. пособие / Под ред. В. Г. Микульского. –
М. : Изд-во АСВ, 1996. – 488 с.
2Строительные материалы : учебник / Под ред. В. Г. Микульского. – М. :
Изд-во АСВ, 2000. – 536 с.
3Строительные материалы (Материаловедение и технология) : учебник / Под ред. В. Г. Микульского. – М. : Изд-во АСВ, 2002. – 536 с.
4Байер, В. Е. Строительные материалы : учебник / В. Е. Байер. – М. : Архитектура-С, 2004. – 240 с.
5Попов, К. Н. Строительные материалы и изделия : учебник / К. Н. Попов, М. Б. Каддо. – М. : Высш. шк., 2002. – 367 с.
6Строительные материалы : учеб.-справ. пособие / Под ред. Г. А. Айрапетова, Г. В. Несветаева. – Ростов н/Д : Феникс, 2004. – 608 с.
7Строительные материалы (Материаловедение. Строительные материалы) : учебник / В. Г. Микульский [и др.] ; под ред. В. Г. Микульского и В. В. Козлова. – М. : АСВ, 2004. – 536 с.
8Комар, А. Г. Строительные материалы и изделия / А. Г. Комар. – М. :
Высш. шк., 1988. – 526 с.
9Наназашвили, И. Х. Строительные материалы, изделия и конструкции : справочник / И. Х. Наназашвили. – М. : Высш. шк., 1990 . – 495 с.
10Белов, В. В. Краткий курс материаловедения и технологии конструкционных материалов для строительства : учеб. пособие / В. В. Белов, В. Б. Петропавловская. – М. : АСВ, 2006. – 208 с.
Дополнительная литература
11 Безродный, О. К. Строительные материалы : учеб.-справ. пособие / О. К. Безродный, Г. А. Айрапетов, А. Л. Жолобов ; под ред. Г. В. Несветаева. – 2-е изд., перераб. и доп. – Ростов н/Д : Феникс, 2005. – 608 с.
12 Попов, К. Н. Оценка качества строительных материалов : учеб. пособие / К. Н. Попов, М. Б. Каддо, О. В. Кульков. – М. : Изд-во АСВ, 1999. – 240 с.
13 Наназашвили, И. Х. Строительные материалы из древесно-цементной
27
композиции / И. Х. Наназашвили. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л. : Стройиздат, 1990. – 415 с.
14 Строительные материалы : справочник / А. С. Болдырев [и др.] ; под ред. А. С. Болдырева, П. П. Золотова. – М. : Стройиздат, 1989. – 567 с.
15 Леонович, И. И. Испытание дорожно-строительных материалов : учеб. пособие / И. И. Леонович, В. А. Стрижевский, К. Ф. Шумчик. – Минск :
Выш. шк., 1991. – 233 с.
16 Строительные материалы на основе измельченной древесины. Тематическая подборка. – Москва, 1993. – 125 с.
17Беренфельд, В. А. Защита металических строительных конструкций от коррозии: Обзор / В. А. Беренфельд. – М. : ВНИИНТПИ, 1993. – 96 с.
18Применение пенопластов для теплоизоляции зданий и сооружений: Обзорная информация, 1994. – 48 с.
19Рыбьев, И. А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ /
И. А. Рыбьев. – М. : Высш. шк., 1978. – 306 с.
20Сухие гипсовые отделочные смеси в современном строительстве: Обзорная информация, 1997. – 36 с.
21Чубуков, В. Н. Строительные материалы и изделия : учеб. пособие / В. Н. Чубуков, В. Н. Основин, Л. В. Шуляков. – Минск : Дизайн ПРО, 2000. – 240 с.
22Максимов, С. В. Материалы для конструирования защитных покрытий : учеб. пособие / С. В. Максимов, П. Г. Комохов, В. Б. Зверьев. – М. :
Изд-во АСВ, 2000. – 180 с.
23Киреева, Ю. И. Строительные материалы : учеб. пособие / Ю. И. Киреева. – Минск : Новое знание, 2005. – 400 с.
24Дворкин, Л. И. Строительные материалы из отходов промышленности : учеб. пособие / Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин. – Ростов н/Д :
Феникс, 2007. – 368 с.
28
Приложение А
(справочное)
Таблица А.1 – Основные физические свойства строительных материалов
Материал или изделие |
Истинная плотность, |
Средняя плотность, г/см |
3 |
Теплопроводность, |
г/см3 |
|
Вт/(м·°С) |
||
Бетон: |
|
|
|
|
особотяжелый |
2,8 |
2,6 |
|
1,3–1,6 |
тяжелый |
2,6 |
2,2–2,6 |
|
0,9–1,3 |
облегченный |
2,6 |
1,8–2,2 |
|
0,6–1,0 |
легкий |
2,6 |
0,5–1,8 |
|
0,2–0,4 |
особолегкий |
2,6 |
0,5 |
|
0,16–0,4 |
Гипс и гипсовые изделия |
2,7 |
0,7–1,3 |
|
0,2–0,38 |
Железобетон: |
|
|
|
|
тяжелый |
– |
2,4–2,5 |
|
0,95–1,4 |
легкий |
– |
1,3–1,9 |
|
0,4–0,7 |
Известняки: |
|
|
|
|
тяжелый |
2,6 |
1,6–2,1 |
|
0,45–0,86 |
ракушечники |
2,7 |
1,1–1,6 |
|
0,25–0,5 |
Кирпич глинный: |
|
|
|
|
обыкновенный |
2,7 |
1,6–1,9 |
|
0,4–0,58 |
пустотелый |
2,7 |
1,3–1,45 |
|
0,34–0,38 |
пористый |
2,7 |
0,7–1,4 |
|
0,14–0,32 |
Кирпич: |
|
|
|
|
силикатный |
2,6 |
1,8–2,0 |
|
0,57–0,8 |
шлаковый |
2,6 |
1,2–1,5 |
|
0,28–0,36 |
трепельный |
2,7 |
0,5–0,7 |
|
0,1–0,15 |
Минеральная вата |
2,8 |
0,1–0,15 |
|
0,06–0,08 |
Минераловатные маты |
2,8 |
0,1–0,2 |
|
0,04–0,05 |
Опилки древесные |
1,6 |
0,2–0,3 |
|
0,04–0,06 |
Пакля |
– |
0,15 |
|
0,035 |
Пенобетон и газобетон |
2,8 |
0,4–1,0 |
|
0,1–0,3 |
Пеносиликат |
2,8 |
0,4–1,0 |
|
0,11–0,25 |
Пеностекло |
2,6 |
0,3–0,5 |
|
0,09–0,12 |
Перлит |
– |
0,1–0,25 |
|
0,045–0,06 |
Песчаник |
2,6 |
1,8–2,4 |
|
0,7–1,4 |
Песок речной |
2,6 |
1,5–1,7 |
|
0,4–0,5 |
Растворы: |
|
|
|
|
известковые |
2,8 |
1,5–1,6 |
|
0,5–0,55 |
известково-цементные |
2,8 |
1,6–1,7 |
|
0,55–0,6 |
цементные |
2,7 |
1,7–1,8 |
|
0,3–0,4 |
Стекло |
2,6 |
2,5 |
|
0,65 |
Стеклянная вата |
2,7 |
0,1–0,2 |
|
0,035–0,04 |
Туфы |
2,8 |
0,6–1,4 |
|
0,18–0,3 |
Фибролит: |
|
|
|
|
магнезиальный |
– |
0,25–0,55 |
|
0,08–0,15 |
цементный |
– |
0,3–0,6 |
|
– |
Шлак: |
|
|
|
|
гранулированный |
3,3 |
0,5–0,9 |
|
0,1–0,15 |
топливный |
2,7 |
0,8–1,2 |
|
0,18–0,32 |
Шлакобетон |
2,6 |
1,4–1,8 |
|
0,4–0,6 |
29
Приложение Б
(справочное)
Таблица Б.1 – Теплоемкость некоторых строительных материалов
Материал |
Среднее значение коэффициента удельной теплоемкости |
||
С, ккал/(кг·°С) |
кДж/(кг·°С) |
||
|
|||
Природные каменные материалы |
0,18–0,22 |
(0,75–0,92) |
|
Древесина (сосна) |
0,6 |
(2,51) |
|
Вода |
1,0 |
(4,2) |
|
Сталь |
0,115 |
(0,48) |
|
Портландцемент |
|
(1,13) |
|
Древеснослоистные пластинки |
0,32–0,34 |
(1,34–1,63) |
|
Цементобетон |
0,2 |
(0,13) |
|
Асфальтобетон |
0,4 |
(2,09) |
|
Битум |
0,4 |
|
|
Песок сухой |
0,2 |
(0,798) |
Приложение В
(справочное)
Таблица В.1 – Атомные массы элементов, входящих в состав строительных материалов
Элемент |
Масса |
Элемент |
Масса |
Алюминий |
26,97 |
Натрий |
23,00 |
Водород |
1,00 |
Сера |
32,06 |
Железо |
55,84 |
Углерод |
12,00 |
Калий |
39,1 |
Фосфор |
31,02 |
Кальций |
40,07 |
Фтор |
19,00 |
Кислород |
16,00 |
Хлор |
35,46 |
Кремний |
28,05 |
Цинк |
65,38 |
Магний |
24,32 |
|
|
Марганец |
54,93 |
|
|
Медь |
63,57 |
|
|
30
Приложение Г
(справочное)
Таблица Г.1 – Международная система единиц (СИ)
Величина |
Единица |
|
Обозначение |
|
Соотношение между единицами СИ и |
||
измерения |
|
единицами других систем |
|||||
|
|
|
|
||||
Длина |
|
Метр |
|
|
м |
1 |
м = 102 см = 103 мм |
Масса |
|
Килограмм |
|
кг |
1 |
кг = 103 г = 0,102 т.е.м |
|
Время |
|
Секунда |
|
с |
1 |
с = 2,78·104 |
|
Сила |
электри- |
Ампер |
|
А |
|
|
|
ческого тока |
|
|
|
|
|
|
|
Сила света |
Свеча |
|
|
св |
|
|
|
Термо- |
|
Кельвин |
|
К |
К = t °С + 273,15 |
||
динамическая |
|
|
|
|
|
|
|
температура |
|
|
|
|
|
|
|
Площадь |
|
Квадратный метр |
м2 |
1 |
м2 = 104 см2 = 10-4 га |
||
Объем |
|
Кубический метр |
м3 |
1 |
м3 = 103/1,000028 |
||
Средняя |
|
Килограмм |
на |
кг/м3 |
1 |
кг/м3 = 10-3 г/см3 = 10-3 т/м3 |
|
плотность |
кубический метр |
|
|
|
|||
Скорость |
|
Метр в секунду |
м/с |
1 |
м/с = 3,6 км/ч |
||
Сила (вес) |
Ньютон |
|
Н |
1 |
Н = 105 дин = 0,102 кГ; |
||
|
|
|
|
|
|
9,81 Н = 1 кГ |
|
Давление |
|
Ньютон |
на |
Н/м2 |
1 |
Н/м2 = 0,102 кГ/м2 = 1,02·10-5 ат = |
|
(механическое |
квадратный метр |
|
= 1,02·10-5 кГ/см2 |
||||
напряжение) |
|
|
|
|
1 |
Н/м2 = 1,02·10-7 кГ/мм2 |
|
Динамическая |
Ньютон-секунда |
Н·с/м2 = |
|
|
|||
вязкость |
|
на |
квадратный |
= кг·м·с/с2·м2 = |
|
|
|
|
|
метр |
|
|
= кг/с·м |
|
|
Кинематическая |
Квадратный метр |
м2/с |
1 |
м2/с = 104 стокс |
|||
вязкость |
|
на секунду |
|
|
|
|
|
Работа, энергия |
Джоуль |
|
Дж |
1 |
Дж = 107 эрг = 0,102 кГм |
||
|
|
|
|
|
|
1 |
Дж = 0,239 ккал |
|
|
|
|
|
|
1 |
ккал = 4,19·103 Дж |
Мощность |
Ватт |
|
|
Вт |
1 |
Вт = 0,102 кг·м/с |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
л.с. = 736 Вт |
Теплоемкость |
Джоуль |
на |
Дж/град |
1 |
Дж/град = 0,000238 ккал/град |
||
|
|
градус |
|
|
1 |
ккал/град = 4187 Дж/град |
|
|
|
|
|
|
|
||
Удельная |
|
Джоуль |
на |
Дж/(кг·град) |
1 Дж/кг·град = 0,000238 ккал/(кг·град) |
||
теплоемкость |
килограмм |
|
|
1 |
ккал/кг·град = 4187 Дж/(кг·град) |
||
|
|
градус |
|
|
|
|
|
Теплопроводность |
Ватт |
на |
метр |
Вт/(м·град) |
1 |
ккал/м·град = 1,163 Вт/(м·град) |
|
|
|
градус |
|
|
|
|
|
Коэффициент |
Ватт |
|
на |
Вт/(м2·град) |
1 |
ккал/м2·град = 1,163 Вт/(м2·град) |
|
теплопередачи, |
квадратный |
метр |
|
|
|
||
теплоотдачи, |
градус |
|
|
|
|
||
теплообмена |
|
|
|
|
|
|