
- •Методические указания к выполнению контрольной работы для студентов заочной формы обучения
- •1. Содержание теоретического раздела дисциплины, необходимого для выполнения контрольной работы
- •Физические свойства
- •Механические свойства
- •Древесина
- •Неорганические вяжущие вещества
- •Гидравлические вяжущие
- •Воздушные вяжущие Гипсовые
- •Строительная воздушная известь
- •Заполнители для бетонов
- •Классификация песков по зерновому составу
- •3. Примеры решения (выполнения) задач (заданий)
- •4. Основные требования к выполнению, оформлению и защите контрольной работы
- •Специальность______________________________________
- •5. Выбор варианта и задач (заданий) контрольной работы
- •5.1. Вариант контрольной работы
- •Контрольной работы по Материаловедению
- •5.2 Задачи для контрольной работы
- •Теплопроводность. Задача
- •Механические свойства.
- •Древесина
- •Гипс, известь Задача
- •Портландцемент и бетон
- •6. Основные справочные данные
- •7. Литература
Древесина
Линейная
усушка:
и
где а и b – размеры по радиальному Yр и тангентальному Yт направлениям до высушивания в мм; а1 и b1 – то же, после высушивания.
Коэффициент
линейной усушки:
и
где Yт и YР – усушка в % по тангентальному и радиальному направлениям;
W – влажность образца в %.
Если влажность образца составит больше 30%, то в указанные формулы для вычисления коэффициента усушки вместо знаменателя подставляют число 30. Коэффициент усушки в данном случае будет приближенным.
Объемная
усушка:
%
Коэффициент
объемной усушки:
Указанная формула действительна для вычисления коэффициента объемной усушки, если влажность образца не превышает 30%.
Среднюю плотность древесины с фактической влажностью пересчитывают на стандартную влажность, принимаемую равной 12% по формуле:
ρ012=ρ0W·[1+0,01·(1-K0)·(12-W)]
где ρ012 – средняя плотность образца древесины при влажности W=12%;
К0 – коэффициент объемной усушки; ρ0W – средняя плотность образца древесины при фактической влажности; W – влажность образца в момент испытания, %.
Коэффициент объемной усушки Ко для древесины березы, бука и лиственницы равным 0,6 и для прочих пород – 0,5.
Предел
прочности при сжатии вдоль волокон
с влажностью в момент испытания:
,
МПа
где Рмакс – нагрузка в момент разрушения образца, Н; а, b – размеры поперечного сечения образца, мм.
Пересчет предела прочности при сжатии вдоль волокон на стандартную влажность 12% проводится по формулам:
1) для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности (30%)
σ12 = σW {l + [α (W - 12)]}
где σw – предел прочности при сжатии вдоль волокон с влажностью в момент испытания; W – влажность древесины в момент испытания в %;
α – поправочный коэффициент на влажность, показывающий, на сколько процентов изменяется данное свойство при изменении влажности на 1% и составляет 0,04.
2) для образцов с влажностью, равной или большей предела гигроскопичности (30%)
где σw – предел прочности с влажностью W, %, в момент испытания, МПа;
– коэффициент пересчета при влажности
30%, равный:
0,475 – для клена; 0,535 – для вяза шершавого эллиптического и ясеня; 0,550 – для акации, вяза гладкого, листоватого и среднего, дуба, липы и ольхи; 0,450 – для бука, сосны кедровой и обыкновенной; 0,445 – для граба, груши, ели, ивы, ореха, осины, пихты и тополя; 0,400 – для березы и лиственницы.
Предел прочности при сжатии поперек волокон вычисляют также, как и для испытаний вдоль волокон, но коэффициент пересчета К12 при влажности 30%, принимается 1,67 для лиственных пород в обоих направлениях сжатия и для хвойных пород при радиальном сжатии и 2,46 для хвойных пород при тангентальном сжатии.
Неорганические вяжущие вещества
Гидравлические вяжущие
Гидравлический модуль m: m=CaO/SiO2+Al2O3+Fe2O3 (%)
Алит – 3CaOSiO2 (С3S) – 45-65 % - самый важный минерал клинкера, определяющий быстроту твердения, прочность и др. свойства ПЦ (затвердевают в течение 7 суток).
Белит - 2CaOSiO2 (С2S) – 14-30 % - второй по значимости и содержанию минерал клинкера, медленно твердеет, но в конечном итоге достигает высокой прочности (затвердевает в течение 28 суток).
Трехкальциевый алюминат – 3СаОАl2О3 (С3А)– 4-12 % - имеет небольшую прочность, очень быстро гидратируется, является причиной сульфатной коррозии бетона.
Четырехкальциевый алюминат - 4СаОАl2О3Fе2О3 (С4АF) – 10-12 % - по скорости твердения и гидратации занимают промежуточное положение между алитом и С3А, играет роль весьма не существенную в повышении прочности цементного камня. С3А и С4АF входят в состав промежуточного вещества между кристаллами алита и белита.
Могут также в клинкере присутствовать свободные СаО и МgО, повышенное содержание которых может привести к разрушению затвердевшего камня.
Марка цемента определяется по прочности на изгиб и сжатие образцов-балочек размером 40х40х160 мм, изготовленных из цементно-песчаного раствора состава 1:3 нормальной консистенции и твердевших в соответствии с требованиями ГОСТ 310.4-85 во влажных условиях 28 сут при температуре (20±2)ºС.
Остаток цемента на сите 008 при просеивании не должен превышать более 15 % (согласно ГОСТ 10178-85)
Нормальная густота цементного теста при среднем значении расплыва конуса - 106…115 мм
Пористость бетона плотной структуры вычисляют по формуле: П = (В- wW)·100 %/1000, где В и Ц – расход воды и цемента на 1 м3 бетона (100- л), w – количество химически связанной воды (в долях от расхода цемента). В возрасте 28 сут цемент связывает примерно 15 % воды от своей массы (w = 0,15).