
- •Тюменская государственная архитектурно-строительная академия Кафедра «Строительные материалы» дорожно-строительные материалы
- •Введение.
- •Общие методические указания.
- •Раздел 1. Методические указания по разделам программы курса.
- •Глава 1. Начальные сведения о материалах.
- •Структура строительных материалов.
- •Свойства строительных материалов.
- •1.3. Вопросы для самоконтроля.
- •Глава 2. Материалы на основе минерального сырья.
- •2.1. Природные каменные материалы.
- •2.1.1. Вопросы для самоконтроля.
- •2.2. Керамические материалы.
- •2.2.1. Вопросы для самоконтроля.
- •2.3. Неорганические вяжущие вещества.
- •2.3.1. Вопросы для самоконтроля.
- •2.4. Растворы и бетоны на основе неорганических вяжущих веществ.
- •2.5. Расчет состава тяжелого цементного бетона.
- •Основные этапы расчета:
- •I этап: Расчет ориентировочного (начального) состава бетона
- •Значение коэффициента а1 и а2
- •Коэффициент раздвижки зерен в зависимости от расхода цемента и в/ц
- •2.5.1. Вопросы для самоконтроля.
- •Глава 3. Материалы на основе органических вяжущих.
- •3.1. Полимерные материалы.
- •3.1.1. Вопросы для самоконтроля.
- •3.2. Органические вяжущие вещества.
- •3.2.1. Вопросы для самоконтроля.
- •3.3. Дорожные бетоны на основе органических вяжущих материалов
- •3.3.1. Вопросы для самоконтроля.
- •3.4. Проектирование состава асфальтобетона.
- •Ориентировочный зерновой состав минеральной части
- •Глава 4. Материалы на основе древесины.
- •4.1. Вопросы для самоконтроля.
- •Глава 5. Металлические материалы.
- •5.1. Вопросы для самоконтроля.
- •Раздел 2. Контрольное задание № 1.
- •Глава 6. Примеры решения задач.
- •6.1. Основные свойства.
- •Задача.
- •Задача.
- •Задача.
- •Задача.
- •Задача.
- •6.2. Горные породы.
- •Задача:
- •Задача.
- •3. Задача.
- •6.3. Керамические материалы.
- •1.Задача.
- •2.Задача.
- •3.Задача.
- •6.4. Неорганические вяжущие.
- •Решение: После обжига масса сухого известняка
- •6.5. Цементные бетоны.
- •1. Задача.
- •Раздел 3. Контрольное задание № 2.
- •Глава 7. Примеры решения задач.
- •7.1. Материалы на основе древесины.
- •7.2. Органические вяжущие.
- •Вязкость разжиженного битума
- •На вязкость составленного дегтя.
- •7.3. Бетоны на основе органических вяжущих.
- •Технические требования к щебню (гост 8267-93).
- •Технические требования к песку (гост 8736-93).
- •Технические требования к минеральному порошку. (гост 16557-78)
- •Показатели прочности и морозостойкости щебня и гравия (гост 9128-97)
- •Показатели физико-механических свойств плотных и высокоплотных асфальтобетонов из горячих смесей (гост 9128-97)
- •Характеристика битумов нефтяных дорожных (гост 22245-90)
- •Литература.
Раздел 3. Контрольное задание № 2.
1. Какие древесные породы чаще других применяют в строительстве?
2. Положительные и отрицательные качества древесины как материала. Как меняются свойства при увлажнении.
3. Виды и сорта лесоматериалов в строительстве.
4. Микроструктура древесины.
5. Использование древесных отходов в строительстве.
6. Назовите главнейшие древесные породы чаще всего
7. Доступные меры предохранения древесины от загнивания и горения.
8. В каком виде может находиться влага в древесине и ее влияние на физико-механические свойства.
9. Пороки древесины (по группам).
10. Что такое пластмассы? Дайте определение и укажите основные физико-механические свойства пластмасс.
11. Перечислите основные положительные свойства и недостатки пластмасс.
12. Дайте определение, что такое полимеры. Укажите основные способы получения полимеров и приведите примеры поликонденсационных и полимеризационных полимеров.
13. Перечислите основные компоненты, входящие в состав пластмасс, и поясните их назначение.
14. Полимербетон. Определение, перечислите основные свойства и области применения. Укажите, какие полимеры используют в составе полимербетона.
15. Полимерцементобетон. Дайте определение, назовите основные компоненты, входящие в состав ПЦБ. Перечислите свойства и области применения.
16. Бетонополимеры. Дайте определение. Укажите способы получения и основные свойства бетонополимеров.
17. Укажите главные недостатки строительных материалов из пластмасс, изложите сущность старения полимеров.
18. Назовите основные приемы переработки пластмасс в изделия (экструзия, каландрирование, горячие прессование).
19. Современные композиционные материалы, их состав, свойства, область применения.
20. Дайте определение органическим вяжущим и приведите классификацию битумов и дегтей.
21. Укажите основные физико-химические и строительные свойства битумов.
22. Охарактеризуйте химический состав и назовите основные группы углеводородов, входящих в дорожные вязкие битумы.
23. Как получают жидкие битумы? Какие марки жидких битумов используют в дорожном строительстве, по каким признакам битумы относят к той или иной марке.
24. Сравните по свойствам природные и искусственные битумы. Как получают природные битумы и где их применяют.
25. Укажите состав и свойства дорожных битумных эмульсий, объясните экономическую целесообразность их применения в дорожном строительстве.
26. Какие дегти применяют в дорожном строительстве и как их получают? Какие группы углеводородов входят в состав дегтей?
27. Что такое асфальтобетон? Почему асфальтобетонные покрытия являются наиболее распространенными среди усовершенствованных дорожных покрытий?
28. Дайте определение, что такое горячий асфальтобетон? Укажите его свойства, его достоинства и недостатки. Область применения.
29. Дайте определение, что такое холодный асфальтобетон, назовите его достоинства и недостатки. Область использования.
30. Приведите основные пути улучшения свойств асфальтобетона.
31. Как формируется структура асфальтобетона на стадиях приготовления асфальтобетонной смеси и на стадиях укладки и уплотнения?
32. Укажите факторы, влияющие на прочность и деформативность асфальтобетона.
33. Что такое дегтебетон? Основные достоинства и недостатки, область применения.
34. Что такое песчаный и литой асфальтобетон? Какие компоненты входят в их состав, укажите достоинства и недостатки, область применения.
35. Изобразите схему производства асфальтобетонной смеси по традиционной технологии. Укажите назначение основного оборудования.
36. Изобразите схему производства асфальтобетонной смеси по турбулентной технологии. Укажите назначение основного оборудования.
37. Перечислите кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов и дегтей.
38. Охарактеризуйте приклеивающие и покровные мастики.
39. Какие бывают виды чугунов и сталей.
40. Какова структура и свойства углеродистых сталей?
41. Какие существуют виды термической обработки стали?
42. Приведите сортамент металлических строительных материалов и укажите, какие виды и марки сталей применяют для строительных конструкций.
43. Какими свойствами обладают металлы, как материал для строительных конструкций?
44. Какими показателями характеризуются свойства металлов.
45. Какие цветные металлы и сплавы находят применение в строительстве и для каких целей?
46. Причины и сущность коррозии металлов и способы защиты их от коррозии.
47. Приведите прогрессивные методы обработки металлов давлением, их теоретическую сущность и принципы практического использования.
48. Какие существуют способы производства стали?
49. Определить ориентировочные показатели предела прочности древесины дуба при сжатии и изгибе по содержанию поздней древесины, равному 36%.
50. Установить влажность образца древесины, если первоначальная масса бюкса с образцом 82 г, а после высушивания до достижения постоянной массы – 64 г. Масса сухого бюкса 12,5 г.
51. Чему равна влажность образца древесины, первоначальная масса образца которой вместе с бюксом 88 г, а после высушивания до постоянной массы 57 г ? Масса сухого бюкса 12,2 г.
52. Образец древесины во влажном состоянии имеет размер 20х20х30 мм, а после высушивания до нулевой влажности 18х18х26 мм. Найти линейную и объемную усушку.
53. Определить линейную и объемную усушку древесины, размер образца из которой во влажном состоянии равнялся 20х20х30 мм, а после высушивания до нулевой влажности – 19х19х28 мм.
54. Чему равны коэффициенты линейной и объемной усушки древесины, образец которой имеет линейную усушку в тангентальном направлении 12%, в радиальном направлении 8% и объемную усушку 4,4% ? Первоначальная влажность древесины 21 %.
55. Вычислить коэффициенты линейной и объемной усушки древесины, у образца которой линейная усушка в тангентальном направлении 13,5%, в радиальном направлении 7,2% и объемная усушка 3,6%. Первоначальная влажность древесины 19%.
56. Температуры размягчения и хрупкости битума равны соответственно 52оС и -16оС, его растяжимость составляет 52 см при 25оС. Назвать структурно-реологический тип битума и его основные свойства.
57. К какому структурно-реологическому типу относится битум, обладающий температурой размягчения 47оС, температурой хрупкости – 21оС и растяжимостью 90 см при температуре 25оС? Перечислить его основные свойства.
58. Чтобы изготовить холодную асфальтобетонную смесь израсходовано 50 т жидкого битума с вязкостью по стандартному вискозиметру С560 = 110 с. Сколько понадобиться дизельного топлива для разжижения вязкого битума, если его смесь с 18% разжижителя имеет вязкость С560 = 69 с, а с 12% - 151 с?
59. Для изготовления 350 т дегтебетонной смеси ввели дегтя вязкостью С1050=44 с. Сколько антраценового масла и пека в отдельности затрачено на изготовление дегтебетонной смеси, если при подборе состава дегтя заданной вязкости из этих компонентов вязкость по стандартному вискозиметру С1050 смеси с 30% антраценового масла составила 70 с., а с 40% масла – 35 с.?
60. Построить предельные кривые плотных смесей для мелкозернистого холодного плотного асфальтобетона типа Б с наибольшим размером зерен 10 мм и коэффициентами сбега 0,65 и 0,75.
61. Построить предельные кривые плотных смесей для мелкозернистого плотного горячего асфальтобетона типа Б с наибольшим размером зерен 25 мм и коэффициентами сбега 0,7 и 0,8.
62. Начертить предельные кривые плотных смесей для мелкозернистого горячего асфальтобетона типа В с наибольшим размером зерен 20 мм и коэффициентами сбега 0,8 и 0,9.
63. Рассчитать гранулометрический состав минеральной части горячего крупнозернистого пористого асфальтобетона, исходя из данных таблицы:
МАТЕРИАЛ |
ЧАСТНЫЕ ОСТАТКИ, % НА СИТАХ С РАЗМЕРОМ, мм |
|||||||||||
35 |
25 |
15 |
10 |
5 |
2,5 |
1,25 |
0,63 |
0,315 |
0,14 |
0,071 |
<0,071 |
|
Щебень гранит крупн. 5…35 крупн. 1,25…15 Песок искусственный природный Минер. порошок |
10 -
- - - |
65 -
- - - |
20 15
- - - |
5 35
- - - |
- 25
5 - - |
- 15
45 - - |
- 10
30 5 - |
- -
10 35 - |
- -
5 40 3 |
- -
5 15 5 |
- -
- 5 21 |
- -
- - 71 |
64. Уточнить массовые доли минеральных составляющих асфальтобетона с учетом различий в их истинной плотности. Состав компонентов по результатам предварительного расчета следующий:
-
МАТЕРИАЛ
ОБЪЕМНАЯ ДОЛЯ В СМЕСИ, %
ИСТИННАЯ ПЛОТНОСТЬ, кг/м3.
Щебень гранитный
Высевки гранитные
Песок кварцевый
Минеральный порошок шлаковый
0,25
0,35
0,25
0,15
2630
2630
2680
2920
65. Определить оптимальное содержание битума в асфальтобетоне, если масса образцов с содержанием вяжущего 4,5% по массе в сухом состоянии на воздухе составила mо=232,3 гр. Масса тех же образцов на воздухе после выдерживания 30 мин в воде – m1=232,5 гр, масса образцов в воде – m2=129,2 гр. Истинная плотность минеральной части – 2680 кг/м3. Остаточная пористость асфальтобетона не должна превышать 4,5%.
66. Образцы из асфальтобетона с содержанием битума 5,0 % имеют массу в сухом состоянии на воздухе mо=234,6 гр, массу на воздухе после выдерживания 30 мин в воде m1=234,9 гр, массу в воде после выдерживания в ней 30 мин m2=105,6 гр. Истинная плотность минеральной части – 2650 кг/м3, остаточная пористость асфальтобетона недолжна превышать 4%. Установить оптимальное содержание битума в асфальтобетоне.
67. Найти массы минеральных составляющих и вязкого битума для производства 165 т крупнозернистой горячей пористой асфальтобетонной смеси марки ΙΙ. Истинная плотность битума 990 кг/м3, средняя плотность минерального остова асфальтобетона 2250 кг/м3, пористость минерального остова асфальтобетона 22%, остаточная пористость асфальтобетона 11%.
68. Каковы массы минеральных составляющих и вязкого битума для изготовления 650 т высокопористого крупнозернистого горячего асфальтобетона марки Ι ? Истинная плотность битума 1010 кг/м3, средняя плотность минерального остова асфальтобетона 2260 кг/м3, остаточная пористость асфальтобетона 16%.
69. Определить пористость минерального остова и остаточную пористость асфальтобетона следующего состава: щебня 17%, высевок – 38%, песка -36%, минерального порошка -9%; битума -7%. Истинные плотности компонентов, кг/м3: щебня-2630; искусственного песка -2660; кварцевого песка – 2610; минерального порошка – 2690; битума -980. Средняя плотность асфальтобетона – 2280 кг/м3.