Определение усушки
Максимальную усушку β в процентах вычисляют по формулам:
– для радиального направления:
,
(17)
– для тангентального направления:
,
(18)
– для направления вдоль волокон:
,
(19)
– по объему:
,
(20)
где
,
,
– размеры образца при влажности, равной
или выше предела насыщения клеточных
стенок в направлениях соответственно
радиальном, тангентальном и вдоль
волокон, мм;
,
,
–
размеры образца в абсолютно сухом
состоянии в направлениях соответственно
радиальном, тангентальном и вдоль
волокон, мм.
Результат округляют с точностью до первого десятичного знака.
Усушку при уменьшении влажности до нормализованной (β) в процентах вычисляют по формулам:
– для радиального направления:
;
(21)
– для тангентального направления:
,
(22)
– для направления вдоль волокон:
,
(23)
– по объему:
,
(24)
где
,
,
–
размеры образца при нормализованной
влажности в направлениях соответственно
радиальном, тангентальном и вдоль
волокон, мм.
Результат округляют с точностью до первого десятичного знака.
Коэффициент
усушки (
)
в процентах на 1% влажности вычисляют
по формулам:
– для радиального направления:
;
(25)
– для тангентального направления:
;
(26)
– для направления вдоль волокон:
;
(27)
– по объему:
,
(28)
где
–
предел насыщения клеточных стенок
древесины, %, принимаемый равным 30%.
Результат округляют с точностью до второго десятичного знака на 1% влажности.
Выполнение задания
Определить влажность древесины. Начальные веса и веса в абсолютно сухом состоянии образцов древесины приведены в таблице:
№ образца |
Вес образца |
|
до высушивания |
абсолютно сухого |
|
1 2 3 4 5 6 |
65 88 45 54 87 15 |
37 74 43 51 84,3 8 |
Решение
Задание №4
Теоретическое обоснование
Подбор составов строительных растворов
Состав строительного раствора подбирают по эмпирическим формулам, исходя из заданной его марки и подвижности смеси, требуемой по условиям производства работ. При этом первоначально находят расход материалов на 1 м3 раствора.
Перед расчетом раствора состава надо испытать материалы: определить активность и среднюю насыпную плотность цемента, гранулометрический состав и модуль крупного песка, плотность неорганической добавки-пластификатора.
Состав растворной смеси рассчитывают в следующей последовательности [4].
1. Расход цемента на 1 м3 (1000 л) песка определяют по формуле
,
(29)
где Rp – заданная марка раствора, МПа (кгс/см2);
Rц – активность цемента, МПа (кгс/см2);
k – коэффициент, равный 1 при использовании портландцемента и 0,88 – при использовании пуццоланового или щлакопортландцемента.
Расход цемента в сложных растворах (цементно-известковых, цементно-глиняных), определенный при расчете и подборе состава, надо брать по возможности наименьшим, но не менее приведенного в таблице 2.
2. Количество добавки глиняного или известкового теста вычисляют по формуле
Д = 170 (1- 0,002 Qц). (30)
Формула (29) приведена для глиняного теста, характеризуемого глубиной погружения в него конуса СтройЦНИЛ на 13 – 14 см.
Если в качестве добавки используют глиняный порошок, его дозируют так: из тощей глины – в таком же количестве, как тесто; из глины средней жирности – дозировка уменьшается до 15 %; из жирной глины – дозировка уменьшается до 25 %.
Принятое в расчете известковое тесто из извести II сорта (средняя плотность 1400 кг/м3) содержит 50 % воды.
При большей или меньшей средней плотности дозировку известкового теста следует изменить так, чтобы количество извести в растворе было таким же, как и при использовании известкового теста стандартного состава (ρ0=1400 кг/м3).
Если применять известь I сорта, количество ее надо уменьшать на 10 %.
Если в качестве добавки применяют молотую негашеную известь, ее дозировку по сравнению с тестом уменьшают: для I сорта – на 35 %, для II сорта – на 25 %, для III сорта – на 15 %.
На практике часто используют известковое молоко, которое легко перекачивается насосами. Дозировка его назначается из расчета содержания в известковом молоке (средняя плотность 1200 кг/м3) 25 % извести [3].
3. Расход воды приближенно определяют по формуле
,
(31)
где ρод – средняя плотность неорганической добавки, кг/л.
Фактический расход воды уточняется методом последовательных приближений на пробных замесах до получения требуемой подвижности растворной смеси.
Подвижность строительных растворов, определяемая осадкой конуса СтройЦНИЛ, см
Таблица 1 – Подвижность растворных смесей [4]
Назначение раствора |
Осадка конуса, см |
Для выполнения горизонтальных швов и расшивки горизонтальных и вертикальных швов при монтаже стен из панелей и крупных блоков |
5 – 7 |
Для кладки стен из обыкновенного глиняного кирпича |
9 – 13 |
То же, из пустотелого кирпича |
7 – 8 |
Для обычной бутовой кладки |
4 – 6 |
Большие значения подвижности строительных растворов принимают при сухих пористых каменных материалах и в жаркую погоду, а меньшие – при плотных или хорошо смоченных каменных материалах, а так же при влажной погоде.
Таблица 2 – Минимально допустимый расход цемента в смешанных растворах [8]
Раствор
|
Назначение раствора |
Расход цемента, кг/м3. при степени долговечности зданий и сооружений |
|
I и II |
III |
||
1.Цементно-известковый 2.Цементно-глиняный 3.Цементный и цементно-известковый с органическим пластификатором 4.Цементно-известковый 5.Цементно-глиняный 6.Цементный и цементно-известковый с органическим пластификатором |
Для кладки наземной части зданий при относительной влажности воздуха помещений до 60%, а также для кладки фундаментов в маловлажных грунтах
То же, а также для кладки фундаментов в очень влажных и насыщенных водой грунтах |
75 100
100 100 125
125 |
75 75
75 100 100
100 |
Таблица 3 – Расход органических пластификаторов[4]
Пластификатор |
Расход, кг/м3, при замене в растворе известкового теста |
|
полный |
на 50 % |
|
Мылонафт ЦНИИПС-1 Отходы соапстока |
1 – 2 2 – 5,5 2 – 3,5 |
0,5 – 1 1 – 2,7 1 – 1,7 |
Примечание: 1. Расход органических пластификаторов приведен для их водного раствора 5%-ной концентрации; 2. При использовании крупного песка органических пластификаторов надо расходовать меньше, чем в случае, когда песок мелкий. Объемная масса раствора при введении органических пластификаторов не должна снижать более чем на 6%.
4. Расход органических добавок-пластификаторов (на 1 м3 раствора), наиболее часто применяемых при приготовлении строительных растворов, приведен в таблице 3.
5. Расход песка на один замес принимают равным объему этого замеса в литрах. Количество строительных материалов (цемента, добавки, воды) на лабораторный замес определяют по формуле
,
(32)
где Qм – расход материалов (цемента, добавки, воды), кг на 1 м3 песка, рассчитанный по формулам (34 – 37);
Vл.з – объем лабораторного замеса, л.
Заданная подвижность растворной смеси достигается изменением расхода воды, после чего определяют фактическую средняя плотность растворной смеси.
6. Фактический объем растворной смеси определяют по формуле
Vф=ΣQм/ρор. (33)
где ΣQм – расход материалов, кг на 1 м3 песка (сумма масс составляющих материалов);
ρор – средняя плотность растворной смеси, кг/м3.
7. Корректировать состав раствора приходится в том случае, если фактический объем растворной смеси, найденный по формуле (33), не будет равен 1 м3.
Фактический расход материалов на 1 м3 раствора определяют по формулам:
П=1000/Vф; (34)
Ц=Qц/Vф; (35)
Д1=Д/Vф; (36)
В1= В/Vф; (37)
где П – количество песка, л;
Ц – количество цемента, кг;
Д1 – количество неограниченного пластификатора, л;
В1 – количество воды, л.
Выполнение задания
Определить состав смешанного раствора марки 100 для кладки стен здания из сплошного глиняного кирпича. Подвижность раствора должна характеризоваться погружением конуса СтройЦНИЛ на 7 см. Вяжущее – портландцемент активностью 50 МПа (500 кгс/см2) и насыпной плотностью 1320 кг/м3. В качестве неорганической добавки применяется известковое тесто средней плотностью 1340 кг/м3 в количестве 50 % расчетной. Песок – мелкий кварцевый с насыпной плотностью 1200 кг/м3. Органический пластификатор – мылонафт.
Решение
Расход цемента на 1
песка:
Добавка известкового теста:
С
учетом введения мылонафта:
По
массе:
Расход воды:
Органический пластификатор берут в количестве 1 кг. на 1 песка:
Рассчитываем требуемое количество материалов на пробный лабораторный замес в расчете на 3 л. песка:
Цемента:
Известкового теста:
Мылонафта:
Воды:
Приготовляем
пробный замес. Расход воды на замес
принимаем сначала равным
и определяем подвижность растворной
смеси. Если она окажется меньше, чем
требуемая, увеличиваем качество воды
до 0,9;
Снова определяем подвижность растворной
смеси. Если в этом случае она оказывается
заданной, определяем количество воды
на 1
песка:
Определяем фактический объем растворной смеси при установленной дозировке:
Корректируем состав раствора, т.е. определяем ход материалов на 1 раствора:
Состав раствора, выраженный в объемных частях будет:
Вычисляем расходы материалов на один замес растворосмесителя вместимостью 150 л. Сумма составных частей раствора 1+0,2+4,16=5,36
