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

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

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 R_p – заданная марка раствора, МПа (кгс/см²);

R_ц – 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 Q_ц). (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 ρ_од – 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 Q_м – расход материалов (цемента, добавки, воды), кг на 1 м³ песка, рассчитанный по формулам (34 – 37);

V_л.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

V_ф=ΣQ_м/ρ_ор. (33)

где ΣQ_м – расход материалов, кг на 1 м³ песка (сумма масс составляющих материалов);

ρ_ор – 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/V_ф; (34)

Ц=Q_ц/V_ф; (35)

Д₁=Д/V_ф; (36)

В₁= В/V_ф; (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

1. Расход цемента на 1 песка:

2. Добавка известкового теста:

С учетом введения мылонафта:

По массе:

3. Расход воды:

4. Органический пластификатор берут в количестве 1 кг. на 1 песка:

5. 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:

6. Определяем фактический объем растворной смеси при установленной дозировке:

7. Корректируем состав раствора, т.е. определяем ход материалов на 1 раствора:

Состав раствора, выраженный в объемных частях будет:

8. Вычисляем расходы материалов на один замес растворосмесителя вместимостью 150 л. Сумма составных частей раствора 1+0,2+4,16=5,36