Строительные конструкции
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
__________________________________________________________________________________
Кафедра "Строительные конструкции"
Строительные материалы
Программа курса и контрольные задания для студентов
по направлению 270800.62 – Строительство
профиль "Промышленное и гражданское строительство"
Заочная и заочнаясокращенная формы обучения
Великий Новгород
2012 г.
Общие положения
Теоретическая часть курса изучается студентами самостоятельно. Учитывая, что развитие промышленности строительных материалов происходит быстро и учебник не всегда отражает последние достижения в этой отрасли, следует в период лабораторно-экзаменационных сессий посещать установочные лекции. В них излагаются не только наиболее сложные вопросы теоретического курса, но и приводятся новейшие данные о достижениях науки в области строительных материалов в нашей стране и за рубежом.
При изучении дисциплины выполняются контрольные задания. Каждое задание имеет десять вариантов. Первый вариант выполняют студенты, у которых шифр зачетной книжки оканчивается на цифру 1, второй вариант - на цифру 2 и т.д., десятый вариант выполняют студенты, когда последняя цифра в шифре оканчивается на 0. Всего учебным планом предусмотрено выполнение трех контрольных заданий, по одному в каждом семестре. Студенты заочной ускоренной формы обучения выполняют все три задания в одном семестре. Контрольные работы, оформленные в отдельных тетрадях, должны быть сданы на кафедру "Строительные конструкции" (кабинет 5313) для проверки не позднее, чем за две недели до начала лабораторно-экзаменационной сессии. Студенты, не имеющие зачтенных контрольных заданий, к выполнению лабораторных работ не допускаются.
Кафедра рекомендует использовать форму устных консультаций. В период между сессиями преподаватели кафедры консультируют студентов по контрольным работам.
Студенты, выполнившие первое контрольное задание и лабораторные работы, допускаются к зачету по первой части курса. Студенты, имеющие зачет по первой части курса, допускаются к выполнению второй части курса. Студенты, имеющие зачеты по первой и второй части курса, допускаются к выполнению третьей части курса и экзамену за весь курс.
ПРОГРАММА КУРСА
1. Введение
Роль строительных материалов и изделий в строительстве. Сырьевые ресурсы для производства строительных материалов. Стандартизация и сертификация строительных материалов и изделий и их значение.
2. Технические свойства строительных материалов
Плотность материалов: истинная, средняя, насыпная, относительная. Пористость открытая и закрытая. Влияние средней плотности и пористости на физико-механические свойства (прочность, теплопроводность, морозостойкость и др.).
Влажность, водопоглощение и гигроскопичность. Равновесная влажность. Влияние влажности на прочность строительных материалов. Водостойкость материалов и коэффициент размягчения.
Водонепроницаемость и морозостойкость, способы их определения.
Теплопроводность и термическое сопротивление. Зависимость теплопроводности материалов от их средней плотности, пористости и влажности.
Теплоемкость, огнеупорность, огнестойкость и термостойкость строительных материалов.
Акустические свойства — звукопоглощение и звукоизоляция.
Механические свойства. Прочность, зависимость прочности от строения материала, пористости и влажности. Деформационная способность. Упругие и пластические деформации. Способы оценки прочности без разрушения материала.
Прочность при ударе, твердость и истираемость материалов; способы их определения.
Долговечность строительных материалов, ее зависимость от физико-механических свойств и условий эксплуатации. Способы повышения долговечности.
Понятие о композиционных материалах.
3. Природные каменные материалы
Определение минерала и горной породы. Физико-химические свойства минералов. Строение горных пород, структура и текстура пород.
Классификация горных пород, применяемых в строительстве, по условиям их образования (генетическая классификация).
Изверженные (магматические) горные породы: массивные — глубинные и излившиеся, обломочные — рыхлые и сцементированные. Свойства магматических горных пород. Основные породообразующие минералы изверженных (магматических) горных пород, их химический состав и свойства. Применение изверженных горных пород в строительстве.
Осадочные горные породы. Основные породообразующие минералы осадочных пород, химический состав и свойства минералов. Классификация осадочных пород, их технические свойства и применение в строительстве.
Видоизмененные (метаморфические) горные пород. Минеральный состав, технические свойства и области применения в строительстве.
Добыча и обработка горных пород. Основные типы продукции, получаемой из горных пород и применяемые в строительстве. Способы обработки горных пород и фактуры отделочного строительного камня.
Выветривание каменных материалов и способы защиты от выветривания.
4. Строительная керамика
Сырье для производства керамических изделий. Глины: происхождение, химический, минеральный и гранулометрический составы. Пластичность и связующая способность глин, сушильные и обжиговые свойства глин. Физико-химические процессы, протекающие при сушке и обжиге сырца. Роль примесей и специальных добавок, вводимых в глину.
Основы технологии керамических изделий. Способы формования изделий (полусухой, пластический, шликерный). Сушка и обжиг сырца при производстве керамических изделий.
Классификации керамических изделий по свойствам и структуре черепка и по назначению в строительстве.
Кирпич глиняный обыкновенный, керамические камни. Черепица. Канализационные и дренажные трубы.
Облицовочная керамика: фасадная, для внутренней облицовки стен.
Керамические материалы для облицовки пола. Клинкерный кирпич.
Тонкая керамика — фаянс и фарфор. Санитарно-технические керамические изделия.
5. Стекло
Сырье для производства строительного стекла, основные и вспомогательные компоненты. Варка стекла и способы производства изделий из стекла. Термическая обработка стекла - отжиг и закалка.
Листовое стекло: оконное, витринное, теплопоглощающее, светорассеивающее, увиолевое, армированное, закаленное, многослойное и др.
Конструктивно-строительные изделия из стекла: стеклопакеты, стеклоблоки, стеклопрофилит, двери. Трубы из стекла.
Облицовочное стекло: стекломозаичная плитка, эмалированная плитка, стемалит и марблит.
Архитектурно-художественное стекло: витражи, смальта.
Стеклокристаллические материалы (ситаллы): основы производства, отличительные свойства и области применения.
6. Неорганические вяжущие вещества
Определение и классификация неорганических вяжущих веществ.
Воздушные вяжущие вещества.
Гипсовые вяжущие вещества: сырьевые материалы, основы производства сухим и мокрым способами, технические свойства. Твердение гипсовых вяжущих по А.А. Байкову. Строительные материалы на основе гипсовых вяжущих - панели, блоки, листовые отделочные материалы, сухие смеси.
Ангидритовые вяжущие, их разновидности, технические свойства и применение в строительстве.
Известь строительная воздушная: сырье я основы производства. Негашеная известь (кипелка). Гашение извести, разновидности гашеной извести. Технические свойства, твердение и применение гашеной извести в строительстве.
Магнезиальные вяжущие вещества: сырье, основы производства, технические свойства и применение в строительстве.
Жидкое стекло: сырье, основы производства, применение в строительстве.
Гидравлические вяжущие вещества.
Гидравлическая известь: сырье, основы производства, особенности состава, технические свойства и применение в строительстве.
Портландцемент. Сырье, способы производства портландцемента.
Процессы, протекающие при обжиге сырья в технологии портландцементного клинкера. Химический и минеральный составы портландцемента и их влияние на свойства вяжущего. Твердение портландцемента по А.А. Байкову. Состав и структура цементного камня. Технические свойства портландцемента: водопотребность (нормальная густота цементного теста), тонкость помола, сроки схватывания, равномерность изменения объема, марка по прочности. Коррозия цементного камня и защита от коррозии.
Разновидности портландцемента: быстротвердеющий, сульфатостойкие, белый и цветные; особенности технологии и составов, технические свойства и отпасти применения.
Смешанные цементы. Активные минеральные добавки, их состав, свойства и назначение. Пуццолановый и известково-пуццолановый цементы: состав, свойства, применение. Применение гранулированных доменных шпаков в производстве цемента. Состав и свойства доменных шлаков. Шлакопортландцемент: состав, свойства и области применения.
Глиноземистый цемент: сырье, особенности технологии, состав, свойства и области применения. Расширяющиеся, безусадочный и напрягающий цементы: особенности составов, свойства и области применения в строительстве.
7. Бетоны
Общие сведения о бетоне и бетонной смеси. Классификации бетонов. Материалы, применяемые для получения тяжелых (обычных) бетонов.
Заполнители: песок, щебень, гравий, их свойства, нормативные требования к заполнителям и методы испытаний. Вода для затворения и поливки бетона, нормативные требования к воде. Химические добавки для бетонной смеси и бетона. Виды применяемых добавок и их назначение.
Бетонная смесь. Связность и удобоукладываемость бетонной смеси. Подвижные и жесткие бетонные смеси.
Тяжелый (обычный бетон). Свойства тяжелого бетона: средняя плотность, пористость, морозостойкость, водонепроницаемость, огнестойкость, жаростойкость, деформации. Прочность бетона и факторы, влияющие на прочность. Марка и класс бетона по прочности. Основные принципы подбора состава тяжелого бетона заданной прочности.
Технология бетона. Подготовка заполнителей, дозирование компонентов, перемешивание. Способы формования бетонной смеси: вибрирование, вибровакуумирование, вибропрессование, центрифугирование. Влияние температуры и влажности среды на процессы твердения бетона. Уход за бетоном в раннем возрасте. Способы ускорения твердения бетона. Контроль качества бетона.
Разновидности тяжелого бетона: гидротехнический, высокопрочный, мелкозернистый, дорожный, жаростойкий, кислотостойкий, декоративный, полимербетоны. Бетон для защиты от радиации. Особенности составов, технологии, свойства и применение специальных бетонов в строительстве.
Легкие бетоны. Разновидности легких бетонов. Легкие бетоны на пористых заполнителях. Разновидности пористых заполнителей и их свойства. Крупнопористый и ячеистые бетоны (пенобетон и газобетон). Технические свойства легких бетонов. Применение легких бетонов в строительстве.
8. Строительные растворы
Определение строительного раствора и растворной смеси. Классификации строительных растворов. Свойства растворных смесей: удобоукладываемость (подвижность), водоудерживающая способность, расслаиваемость, средняя плотность. Свойства строительных растворов: средняя плотность, прочность и марка по прочности, морозостойкость. Основные принципы подбора состава строительного раствора. Растворы для каменной кладки и штукатурки; Специальные строительные растворы декоративные, инъекционные, гидроизоляционные, акустические, рентгенозащитные; особенности их составов, свойства и применение в строительстве. Сухие смеси.
9. Автоклавные материалы и изделия
Сырьевые материалы для производства автоклавных изделий. Основы технологии автоклавных материалов: подготовка сырья, приготовление формовочной смеси, формование, автоклавная обработка.
Силикатный кирпич и крупноразмерные автоклавные изделия, их производство и применение.
10. Асбестоцементные изделия
Сырьевые материалы для изготовления асбестоцементных изделий. Асбест и его свойства. Основы технологии асбестоцементных изделий и их разновидности: листы плоские и профилированные, фасонные изделия, трубы. Свойства и области применения асбестоцементных изделий.
11. Строительные материалы и изделия из древесины
Достоинства и недостатки древесины как строительного материала. Строение древесины (макро- и микроструктура). Типы древесных клеток и тканей. Основные виды пороков древесины.
Физико-механические свойства древесины — плотность, гигроскопичность, влажность, прочность, деформации при сушке и увлажнении. Зависимость свойств древесины от ее влажности.
Способы сушки древесины. Защита древесины от гниения и возгорания. Антисептики и антипирены. Способы обработки изделий из древесины.
Круглый лес. Сортамент полуфабрикатов и изделий из древесины.
12. Биту мы и материалы на их основе
Битум природный и нефтяной. Способы получения битума. Химический и групповой составы, структура битумов. Дорожные, строительные и кровельные нефтяные битумы, технические свойства.
Жидкие битумы и битумные эмульсии, свойства и применение в строительстве.
Кровельные и гидроизоляционные материалы. Рулонные материалы; на основе битумов и смешанных вяжущих (резинобитумных и битумно-полимерных) — рубероид, гидроизол, стеклорубероид, фольгоизол, металлоизол, изол и др.; основы их производства, свойства и применение в строительстве.
Горячие и холодные, приклеивающие и гидроизоляционные мастики, составы, свойства к применение.
Асфальтовые бетоны и растворы: классификация, производство, состав, свойства и применение.
13. Строительные материалы и изделия из пластмасс
Состав и свойства пластмасс, их достоинства и недостатки. Классификация и типы полимеров и наполнителей для строительных пластмасс. Способы формования изделий из пластмасс.
Материалы для полов: основы производства, свойства и применение.
Отделочные пластмассы: разновидности и применение. Герметизирующие поли мерные материалы. Трубы.
14. Лакокрасочные материалы
Компоненты окрасочных составов. Пигменты: классификация, основные свойства; красители. Связующие (пленкообразующие) — на основе высыхающих масел, клеев, минеральных вяжущих, полимеров. Растворители, разжижители, сиккативы.
Краски: масляные, клеевые, известковые, цементные, силикатные, поли мерные, цементно-полимерные, кремнийорганические, эмульсионные. Лаки и эмали. Основные свойства лакокрасочных материалов.
Вспомогательные материалы — подмазочные, грунтовочные, шпаклевочные.
15. Теплоизоляционные материалы и изделия
Классификации теплоизоляционных материалов. Свойства теплоизоляционных материалов.
Важнейшие теплоизоляционные материалы и изделия из неорганического сырья. Минеральная и стеклянная вата, свойства и применение в строительстве. Изделия из минеральной ваты. Теплоизоляционные ячеистые бетоны. Асбестовые и асбестосодержащие материалы для изоляции горячих поверхностей. Керамические теплоизоляционные материалы. Пеностекло. Вспученные перлит и вермикулит, изделия на их основе.
Теплоизоляционные материалы на основе органического сырья: фибролит, древесноволокнистые и древесностружечные плиты, тепло- и звукоизоляционные пластмассы.
16. Акустические материалы
Классификация акустических материалов и изделий.
Звукопоглощающие материалы и их особенности. Номенклатура звукопоглощающих материалов и изделий.
Звукоизоляционные материалы от ударного и воздушного шума. Свойства и особенности применения звукоизоляционных материалов.
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
1. Испытание природных каменных материалов.
Определение истинной плотности, средней плотности, пористости и водопоглощения образцов горных пород. Испытание образцов на сжатие, прочность при ударе и истираемость.
2. Испытание глиняного кирпича.
Определение показателей внешнего вида кирпича. Определение средней плотности, водопоглощения, пределов прочности при сжатии и изгибе кирпича. Составление заключения о соответствии кирпича требованиям стандарта.
3. Испытание гипсового вяжущего вещества.
Определение нормальной густоты гипсового теста, сроков схватывания, тонкости помола. Стандартные испытания образцов на изгиб и сжатие. Составление заключения о типе, марке гипсового вяжущего и соответствии требованиям стандарта.
4. Испытание портландцемента.
Определение нормальной густоты и сроков схватывания цементного теста. Определение тонкости помола цемента, равномерности изменения объема при твердении. Определение нормальной консистенции цементно-песчаного раствора, формование стандартных образцов. Испытание образцов на изгиб и сжатие. Составление заключения о марке цемента и соответствии требованиям стандарта.
5. Испытание песка и щебня — заполнителей для тяжелого бетона.
Определение гранулометрических составов заполнителей с построением кривых просеивания. Определение модуля крупности песка, содержания зерен щебня наименьшей и наибольшей крупности. Определение насыпной плотности заполнителей, плотности зерен, пустотности, содержания органических примесей, примесей глинистых и пылевидных частиц. Составление заключения по соответствию заполнителей требованиям стандартов.
6. Определение состава тяжёлого бетона.
Расчет состава тяжелого бетона. Изготовление бетонной смеси, определение удобоукладываемости, корректировка состава смеси, определение средней плотности, изготовление и испытание образцов. Определение фактической Прочности бетона и выбор его оптимального состава.
7. Испытание древесины.
Определение влажности древесины, хранившейся в различных условиях. Определение линейной усушки древесины в радиальном и тангенциальном направлениях, коэффициентов линейной усушки. Определение объемной усушки и коэффициента объемной усушки. Определение средней плотности древесины с пересчетом ее значения на стандартную влажность. Испытание стандартных образцов из древесины на изгиб и на сжатие вдоль и поперек волокон.
8. Испытание битума.
Испытание дорожного и строительного битумов с определением глубины проникания иглы (пенетрации), температуры размягчения и растяжимости. Определение марки битума.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Контрольное задание № 1
Вариант 1
Задачи
- Масса сухого образца известняка-ракушечника равна 78 г, после полного насыщения водой масса образца составила 85 г; средняя плотность ракушечника — 1100 кг/м3 истинная плотность — 2,5 г/см3. Определить истинную пористость известняка и его водопоглощение по массе и объему.
- Проба влажного песка массой 1 кг высыпана в мерный литровый цилиндр, наполненный водой до уровня 500 мл. После погружения песка уровень воды в цилиндре поднялся до 900 мл. Определить влажность песка. При решении задачи плотность зерен песка принять равной 2,62 г/см3.
Вопросы
- Плотность материалов — истинная, средняя, насыпная, относительная. Пористость. Влияние средней плотности на физико-механические свойства материалов.
- Определение минерала и горной породы. Строение горных пород: структура и текстура. Зависимость технических свойств горных пород от строения.
- Физико-химические процессы и изменение свойств глин при сушке и обжиге (в производстве керамики).
- Стеклокристаллические материалы (ситаллы): особенности технологии, свойства и области применения.
Вариант 2
Задачи
- Установить возможность применения для устройства фундаментов во влажных грунтах бутового камня из известняка, имеющего в сухом состоянии предел прочности при сжатии 101,2 МПа, а в насыщенном водой состоянии — 86,2 МПа.
- Определить пустотность щебня, если плотность его зерен составляет 2,65 г/см3, а насыпная плотность — 1550 кг/м3. Десять литров данного щебня перемешали с тремя литрами песка, имеющего пустотность 38%. Какова будет пустотность полученной смеси?
Вопросы
- Прочность строительных материалов. Зависимость прочности от строения материала, пористости и влажности.
- Изверженные (магматические) глубинные горные породы: минеральный состав, структура, технические свойства и применение в строительстве (ответ можно представить в виде таблицы).
- Породообразующие минералы осадочных горных пород химического происхождения.
- Классификация керамических изделий по назначению.
Вариант 3
Задачи
- Масса сухого образца базальта составляет 100 г, насыщенного водой образца, взвешенного на воздухе и в воде, — 110 и 75 соответственно. Определить среднюю плотность базальта.
- Керамический кирпич имеет линейные размеры — 25712668 мм, массу в сухом и насыщенном водой состоянии соответственно 3,67 и 3,80 кг. Соответствует ли кирпич требованиям стандарта по указанным характеристикам?
Вопросы
- Теплопроводность и термическое сопротивление материалов. Факторы, влияющие на теплопроводность материалов.
- Влияние примесей на технологические свойства глинистого сырья. Регулирующие добавки, применяемые в технологии керамики.
- Технические свойства стекла и ситалла.
Вариант 4
Задачи
- Масса сухого образца известняка-ракушечника составляет 300 г, насыщенного кодой — 390 г. Определить истинную пористость, водопоглощение по массе и объему, если истинная плотность ракушечника равна 2,4 г/см3, а объем образца — 250 см3.
- Рассчитать температуру формовочной смеси из трех компонентов, имеющих температуры: +60, +4 и -10 °C и удельные теплоемкости соответственно 4,20; 0,84 и 0,92 кДж/(кг °C). На приготовление смеси израсходовано по 100 кг каждого компонента.
Вопросы
- Деформационная способность строительных материалов. Деформации упругие и пластические.
- Осадочные горные породы, используемые для производства минеральных вяжущих веществ, их химический и минеральный составы и свойства.
- Классификация керамических материалов по свойствам и структуре.
- Состав и строение композитов.
Вариант 5
Задачи
- Сухой образец известняка размером 444 см имеет массу 128,55 г, а насыщенный водой — 135,65 г. Определить истинную и кажущуюся (открытую) пористость известняка, если его истинная плотность составляет 2,65 г/см3.
- Щебень имеет насыпную плотность 1450 кг/м3. Плотность зерен щебня составляет 2,63 г/см3. Сколько потребуется кварцевого песка с насыпной плотностью 1600 кг/м3 для заполнения пустот между зернами щебня? Какова расчетная минимальная пустотность такой смеси? При решении задачи плотность зерен песка принять равной 2,65 г/см3.
Вопросы
- Твердость и истираемость материалов и способы их определения.
- Способы оценки прочности без разрушения материала.
- Термическая обработка стекла — отжиг и закалка.
- Оценка матрицы и упрочнителя в формовании свойств композитов.
Вариант 6
Задачи
- Масса камня в сухом состоянии составляет 60 г, а в насыщенном водой состоянии — 70 г. Определить среднюю плотность, водопоглощение по массе и истинную пористость камня, если объемное водопоглощение равно 21%, а истинная плотность — 2,4 г/см3.
- Керамзитовый и природный гравий имеют следующие характеристики: истинная плотность — 2,51 и 2,72 г/см3 плотность зерен — 1,19 и 2,65 г/см3, насыпная плотность — 600 и 1540 кг/м3. Определить пустотность керамзитового и природного гравия. Для решения задачи выбрать только необходимые данные из условия задачи.
Вопросы
- Теплоемкость, огнеупорность, огнестойкость и термостойкость строительных материалов.
- Магматические излившиеся горные породы: минеральный состав, структура, технические свойства и применение в строительстве (ответ можно представить в виде таблицы).
- Сырье для производства керамических изделий. Глины: происхождение, химический, минеральный и гранулометрический составы; технологические свойства глин.
- Сравнить технические свойства керамического кирпича пластического формования и полусухого прессования.
Вариант 7
Задачи
- Масса образцов гранита и мрамора до испытания на истираемость составляла 160.55 и 150,45 г, после испытания — 158,05 и 143,05 г соответственно. Площадь поверхности истирания образцов — 15,64 и 15,25 см2. Рассчитать истираемость и объяснить причину различной истираемости гранита и мрамора.
- Определить сколько штук керамического рядового полнотелого кирпича можно получить из 50 т глины с влажностью 12%, если потери при обжиге сырца составляют 7,5% от массы сухой глины. Среднюю плотность кирпича принять 1650 кг/м3.
Вопросы
- Влажность, водопоглощение, гигроскопичность и влагоотдача строительных материалов; способы их определения.
- Генетическая классификация горных пород.
- Основные породообразующие минералы магматических (изверженных) горных пород. Химический состав и свойства минералов (ответ можно представить в виде таблицы).
- Физико-химические методы оценки состава и структуры.
Вариант 8
Задачи
- Материал имеет истинную плотность 2,5 г/см3, среднюю плотность — 1800 кг/м3 и обладает водопоглощением по массе 8%. Какова закрытая пористость материала?
- Один материал имеет истинную и среднюю плотности соответственно 2,25 г/см3 и 2250 кг/м3, другой — 1,54 г/см3 и 600 кг/м3. Kaкой из материалов имеет меньшую теплопроводность и почему?
Вопросы
- Влажность, водопоглощение, гигроскопичность строительных материалов. Равновесная влажность. Влияние влажности на теплопроводность и прочность.
- Класс и группа горных пород (по генетической классификации), к которым относятся габбро, андезит, гравий, песчаник, доломит и мрамор; их свойства и области применения (ответ можно представить в виде таблицы).
- Тонкая керамика — фаянс и фарфор. Технология санитарно-строительных фаянсовых изделий.
- Типы добавок, применяемых при производстве керамических изделий.
Вариант 9
Задачи
- Масса образца горной породы, насыщенного водой, составляет 56 г. Определить среднюю плотность и пористость породы, если ее истинная плотность равна 2,5 г/см3, объемное водопоглощение — 18%, а масса образца в сухом состоянии — 50 г.
- Сухим сыпучим пористым материалом, имеющим насыпную плотность 500 кг/м3, заполнен литровый сосуд. Какая доля объема сосуда приходится на твердое вещество материала, если его истинная плотность составляет 2,6 г/см3?
Вопросы
- Водостойкость строительных материалов и коэффициент размягчения.
- Породообразующие минералы осадочных горных пород: химический состав и свойства.
- Видоизмененные (метаморфические) горные породы: минеральный состав, строение, свойства и применение.
- Безопасные стекла — закаленное и армированное стекло, триплекс.
Вариант 10
Задачи
- Рассчитать и сравнить коэффициенты конструктивного качества бетона и древесины, если их средняя плотность составляет 2350 и 500 кг/м3, а пределы прочности при сжатии — 20 и 40 МПа соответственно.
- Материал имеет водопоглощение по массе 17,4%, а по объему — 31,3%. Определить его истинную плотность, если истинная пористость материала составляет 32,4%.
Вопросы
- Морозостойкость строительных материалов и способы ее определения.
- Класс и группа горных пород (по генетической классификации), к которым относятся гранит, диабаз, известняк, мрамор и кварцит; их свойства и области применения (ответ можно представить в виде таблицы).
- Разновидности керамического кирпича и камней, применяемых в строи тельстве. Технические свойства керамического кирпича.
- Сушка и обжиг сырца в технологии керамических изделий.
Контрольное задание № 2
Вариант 1
Задачи
- Определить массу негашеной извести, которую можно получить из 20 т известняка. Известняк содержит 95% кальцита (СаСО3). Влажность известняка составляет 4%.
- Бетон на портландцементе через 7 суток твердения в нормальных условиях при испытании образцов 101010 см показал Rсж = 15,2 МПа, а после тепловой обработки (пропаривании) образцов 151515 см предел прочности при сжатии составил 16,2 МПа. Рассчитать, какую долю от нормативной прочности (класса бетона по прочности) составляет прочность бетона после пропаривания.
Вопросы
- Твердение портландцемента по А.А. Байкову.
- Применение гранулированных доменных шлаков в производстве цементов. Состав и свойства доменных шлаков. Шлакопортландцемент: состав, свойства и области применения.
- Класс бетона по прочности. Связь между нормативной и средней прочностью бетона.
- Особенности ухода за твердеющим бетоном в зимнее время.
- Сырьевые материалы для производства автоклавных изделий.
Вариант 2
Задачи
- Определить содержание (в %от массы цемента) химически связанной воды в цементном камне из глиноземистого цемента при условии полной его гидратации. Принять, что цемент получен из клинкера, состоящего на 100% из однокальциевого алюмината.
- На приготовление 1 м3 бетонной смеси расходуется 300 кг портландцемента с насыпной плотностью 1300 кг/м3, 600 кг сухого песка с насыпной плотностью 1500 кг/м3, 1350 кг сухого щебня с насыпной плотностью 1400 кг/м3 и 170 л воды. Определить расход материалов на один замес бетономешалки объемом 500 л, если влажность песка равна 4%, а влажность щебня — 1,5%.
Вопросы
- Определение и классификация гидравлических вяжущих веществ.
- Процессы, протекающие при обжиге сырья в технологии портландцементного клинкера.
- Способы формования бетонных смесей: вибрирование, вибровакуумирование, вибропрессование, центрифугирование.
- Ячеистые бетоны. Основы производства, свойства и применение ячеистых бетонов.
- Силикатный кирпич и крупноразмерные автоклавные изделия, их производство, свойства и применение.
Вариант 3
Задачи
- Масса гипсового камня при влажности 5% составляет 10 т, содержание примесей в камне — 15%. Определить массу гипсового вяжущего, полученного из этого сырья. При решении задачи принять, что состав примесей во время термической обработки не меняется.
- На приготовление 1 м3 бетонной смеси расходуется 300 кг портландцемента, 650 кг песка с влажностью 2%, 1300 кг щебня с влажностью 3% и 150 л воды. Как изменится прочность бетона, если не учесть влажность заполнителей?
Вопросы
- Сырье для производства портландцементного клинкера. Способы подготовки сырьевой смеси.
- Коррозия цементного камня и защита от коррозии.
- Классификации бетонов.
- Разновидности заполнителей для легких бетонов и их свойства.
- Разновидности асбестоцементных изделий, их свойства и применение.
Вариант 4
Задачи
- Сколько известкового теста по массе и объему будет получено из 10 т негашеной извести, если активность извести составляет 80%, содержание воды в тесте равно 50%, средняя плотность теста — 1400 кг/м3. Принять, что известь не содержит MgO.
- Бетон на высококачественных заполнителях в семидневном возрасте показал предел прочности при сжатии 20 МПа. Определить активность цемента, если водоцементное отношение составляло 0,4.
Вопросы
- Химический и минеральный составы портландцемента и их влияние на свойства вяжущего.
- Безусадочный, расширяющиеся и напрягающий цементы; особенности составов, свойства и назначение.
- Разделение заполнителей для бетона на фракции. Преимущества фракционированных заполнителей.
- Нормальные условия твердения бетона. Влияние температуры и влажности среды на твердение бетона. Способы ускорения твердения бетона.
- Строительные растворы для каменной кладки и штукатурки. Сухие смеси.
Вариант 5
Задачи
- Сколько следует взять воздушной негашеной извести с активностью 75%, чтобы получить 200 кг гидратной извести с влажностью 35%?
- На изготовление 1 м3 бетона на рядовых заполнителях расходуется 290 кг цемента, 610 кг песка, 1220 кг щебня и 180 л воды. При твердении цементом химически связывается 18% воды от массы цемента. Определить пористость и прочность бетона на сжатие в возрасте 28 суток. При решении задачи принять активность цемента 42 МПа.
Вопросы
- Ангидритовые вяжущие. Разновидности, технические свойства ангидритовых вяжущих и их применение в строительстве.
- Активные минеральные добавки, их состав, свойства и назначение.
- Сульфатостойкие цементы: составы, свойства и область применения.
- Факторы, влияющие на удобоукладываемость бетонных смесей. Способы улучшения удобоукладываемости.
- Сырьевые материалы для производства асбестоцементных изделий. Основы технологии асбестоцементных изделий.
Вариант 6
Задачи
- Искусственный гипсовый камень получен из гипсового теста с В/Г, равными 0,5 и 0,6. Рассчитать количество воды (в % от воды затворения), необходимой для полной гидратации вяжущего, и объяснить влияние избыточной воды затворения на свойства искусственного гипсового камня. При решении задачи принять, что в обоих случаях гипсовое вяжущее на 100% состоит из полуводного гипса.
- Бетон на заполнителях, отвечающих требованиям стандартов, в возрасте 14 суток характеризуется пределом прочности при сжатии 15 МПа. Определить активность использованного цемента, если В/Ц было равно 0,66.
Вопросы
- Известь строительная воздушная. Сырье и основы производства.
- Технические свойства портландцемента: водопотребность (нормальная густота), тонкость помола, сроки схватывания, равномерность изменения объема при твердении, активность, марка по прочности.
- Основные положения подбора состава тяжелого бетона заданной прочности.
- Крупнопористый бетон: особенности технологии, структуры. Свойства и применение крупнопористого бетона.
- Свойства и области применения асбестоцементных изделий.
Вариант 7
Задачи
- Искусственный гипсовый камень получен из гипсового теста с водогипсовыми отношениями 0,4 и 0,6. Рассчитать, какая доля воды от воды затворения пошла на образование пор в обоих случаях. При решении задачи принять, что гипсовое вяжущее на 100% состоит из полуводного гипса.
- Бетон на заполнителях высокого качества в возрасте 6 мес. имеет предел прочности при сжатии 30 МПа. Определить активность цемента, использованного для изготовления бетона, если известно, что В/Ц было равным 0,65.
Вопросы
- Гипсовые вяжущие вещества: сырьевые материалы» производство сухим и мокрым способами, технические свойства и применение,
- Состав и структура затвердевшего цементного камня, полученного из портландцемента. Отличительные особенности состава и структуры камня, полученного из пуццоланового цемента.
- Прочность бетона и факторы, влияющие на прочность.
- Разновидности легких бетонов. Технические свойства легких бетонов.
- Классификация строительных растворов.
Вариант 8
Задачи
- Какой должна быть активность клинкера для получения пуццоланового портландцемента марки М400, содержащего 20% тонкомолотого трепела и 5% гипса?
- Рассчитать температуру свежеуложенного бетона состава 1:2:4, В/Ц = 0,65. Материалы, использованные для приготовления бетонной смеси, имели следующую температуру: цемент — (-10°С), вода — (+70°С), песок — (-20°С), гравий — 0°С. При решении задачи удельную теплоемкость цемента, песка и гравия можно принять одинаковой и равной 0,84 кДж /(кг°С).
Вопросы
- Магнезиальные вяжущие вещества: сырье, основы производства, технические свойства и применение.
- Пуццолановый портландцемент, его состав, свойства и применение.
- Требования стандартов, предъявляемые к заполнителям для тяжелого бетона по содержанию вредных примесей.
- 0собые виды тяжелого бетона — высокопрочный, мелкозернистый, дорожный; особенности их составов, свойства и применение.
- Свойства растворных смесей и методики, их определения. Свойства строительных растворов и сухих смесей.
Вариант 9
Задачи
- Определить количество активной минеральной добавки с содержанием кремнезема 75%, необходимое для образования гидросиликата кальция (2СаО SiO2 2Н20) при взаимодействии с гашеной известью, имеющем активность 60%. Расчет произвести на 50 кг сухой извести-пушонки.
- Определить расход материалов на 1 м3 бетона, если его состав 1:2:4 при В/Ц = 0,5. Средняя плотность свежеуложенного бетона составляет 2480 кг/м3.
Вопросы
- Твердение гипсовых вяжущих по А.А. Байкову.
- Отличие гидравлической извести от воздушной извести.
- Глиноземистый цемент: особенности производства, свойства и применение.
- Свойства тяжелого бетона: средняя плотность, пористость, морозостойкость, водонепроницаемость, огнестойкость, жаростойкость, деформации.
- Особые виды тяжелого бетона — жаростойкий и кислотостойкий; их составы, свойства и применение.
Вариант 10
Задачи
- Определить содержание химически связанной воды (в % от массы цемента) в цементном камне из портландцемента следующего минерального состава: C3S — 50%, C2S — 27%, C3A — 5%, C4АF — 18%. Степень гидратации клинкерных минералов составляет соответственно 70, 10, 85 и 75%.
- Необходимые прочность бетона и удобоукладываемость бетонной смеси получены при В/Ц = 0,55 и расходе цемента 300 кг на 1 м3. При введении в бетонную смесь суперпластификатора С-3 аналогичная удобоукладываемость достигнута при В/Ц = 0,45. Насколько (в %) уменьшится расход цемента при введении С-3, если прочность бетона оставить без изменения?
Вопросы
- Гашение извести, разновидности гашеной извести. Технические свойства гашеной извести и применение в строительстве.
- Быстротвердеющий и белый портландцементы: особенности технологии, ' состав, свойства и применение.
- Особые виды тяжелого бетона — гидротехнический и для защиты от радиации; их составы, свойства и применение.
- Химические и минеральные добавки, применяемые в технологии бетона.
- Легкие бетоны на пористых заполнителях. Особенности подбора состава, свойства и применение легких бетонов на пористых заполнителях.
Контрольное задание № 3
Вариант 1
Задачи
- Образец древесины (дуба) размером 223 см имеет массу 8,5 г и предел прочности при сжатии вдоль волокон — 32 МПа. Определить, при какой влажности образца производилось испытание, если высушенный образец имеет массу 8,0 г. Определить предел прочности при сжатии и плотность дуба при стандартной влажности.
Вопросы
- Достоинства и недостатки древесины как строительного материала.
- Материалы, применяемые в качестве основы при производстве рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов.
- Герметизирующие полимерные материалы. Пластмассовые трубы.
- Теплоизоляционные материалы на основе органического сырья: разновидности, свойства и применение.
- Технические свойства лакокрасочных материалов и пигментов.
Вариант 2
Задачи
- Кубометр сосны при влажности 12% имеет массу 353 кг. Определить коэффициент конструктивного качества сосны, если при сжатии вдоль волокон образца стандартных размеров с влажностью 22 % разрушающая нагрузка составила 1650 кгс.
Вопросы
- Макро- и микроструктура древесины. Типы древесных клеток и тканей.
- Разновидности и технические свойства битумов.
- Классификация и типы полимеров и наполнителей для строительных пластмасс.
- Компоненты красок и лаков и их назначение.
- Асбестовые и асбестосодержащие теплоизоляционные материалы.
Вариант 3
Задачи
- Каковы ориентировочные показатели прочности древесины сосны при сжатии и изгибе, если содержание поздней древесины в ней составляет 28%?
- Изготовленная из титановых белил и натуральной олифы краска содержит 55% олифы. На укрывание стеклянной пластинки площадью 200 см2 с двухцветным грунтом израсходовано 5 г этой краски. Определить укрывистость пигмента.
Вопросы
- Вспученные теплоизоляционные материалы: газобетон, пеностекло вспученные перлит и вермикулит, керамзит, шунгизит.
- Физико-механические свойства древесины: плотность, гигроскопичность влажность, прочность, деформации при сушке и увлажнении.
- Химический и групповой состав, структура, технические свойства битумов.
- Разновидности лакокрасочных составов, применяемых в строительстве.
- Состав и свойства пластмасс. Достоинства и недостатки пластмасс.
Вариант 4
Задачи
- При стандартных испытаниях двух видов нефтяных битумов получены следующие результаты: глубина проникания иглы пенетрометра — 7 и 1,5 мм растяжимость — 55 и 3 см, температура размягчения — 50 и 92 °С. Определить марки битумов по действующим стандартам.
Вопросы
- Влияние влаги на свойства древесины. Способы сушки древесины.
- Свойства и применение в строительстве жидких битумов, битумных эмульсий резинобитумных и битумно-полимерных вяжущих.
- Основные компоненты пластмасс и их назначение.
- Типы и свойства связующих (пленкообразующих) веществ, применяемых для производства строительных красочных составов.
- Классификации теплоизоляционных материалов.
Вариант 5
Задачи
- Пределы прочности древесины, влажность которой 18%, составляют при сжатии — 36 МПа, при изгибе — 65 МПа. Какова прочность древесины при стандартной влажности?
Вопросы
- Пороки древесины.
- Природный и нефтяной битумы. Способы получения нефтяных битумов.
- Пластмассовые материалы для отделки — рулонные, плиточные, пленочные.
- Эмульсионные краски: типы, свойства и области применения.
- Минеральная вата и ее свойства. Изделия из минеральной ваты.
Вариант 6
Задачи
- Определить пустотность вспученного вермикулита марки Ml50 и вспученного перлита марки Ml00, если их истинные плотности равны соответственно 2,55 и 2,65 г/см3.
Вопросы
- Способы сушки древесины.
- Асфальтовые растворы и бетоны: типы, состав, свойства и применение.
- Вспомогательные материалы для отделочных работ — грунтовки, подмазки, шпатлевки.
- Полимерные материалы для полов, разновидности, основы их производства и свойства.
- Технические свойства теплоизоляционных материалов.
Вариант 7
Задачи
- При стандартных испытаниях двух нефтяных битумов получены следующие результаты. глубина проникания иглы пенетрометра 17 и 6 мм, растяжимость — 67 и 47 см, температура размягчения — 42 и 65°С. Определить марки битумов по действующим стандартам.
- Определить массу минераловатной плиты, приходящуюся на 1 м2 покрытия, если марка плиты — М200, влажность по массе — 3%, толщина слоя теплоизоляции — 8 см.
Вопросы
- Защита древесины от гниения и возгорания.
- Основные разновидности полимерных гидроизоляционных и герметизи рующих материалов, их свойства.
- Малярные составы, применяемые для наружных работ; виды и свойства.
- Состав, приготовление, укладка и уплотнение асфальтовых бетонов и растворов.
- Теплоизоляционные пластмассы.
Вариант 8
Задачи
- Определить маслоемкость охры, если на смачивание 5 г пигмента затрачено 1,1 мл олифы. Плотность олифы — 930 кг/м3.
- Определить, достигнута ли точка насыщения волокон у древесины, мacсa которой в абсолютно сухом состоянии составляла 780 кг, а после пребывания в воде составила 104кг.
Вопросы
- Разновидности изделий строительного назначения из минеральной ваты.
- Круглый лес. Сортамент полуфабрикатов и изделий из древесины, применяемых в строительстве.
- Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов и смешанных вяжущих (битумно-полимерных, резинобитумных): основы технологии, свойства и применение.
- Способы формования изделий из пластмасс.
- Разновидности и свойства пигментов.
Вариант 9
Задачи
- Определить объемную усушку древесины, размер стандартного образка из которой во влажном состоянии равен 202030 мм, а после сушки — 19,018,029,8 мм. Как можно объяснить неодинаковую усушку разных граней образца?
- При испытании пигментов на полное смачивание 5 г титановых белил израсходовано 0,35 мл, а на смачивание 5 г ламповой сажи - 1.5 мл льняного масла. Определить маслоемкость титановых белил и ламповой сажи. Плотность льняного масла составляет 0,93 г/см3.
Вопросы
- Достоинства и недостатки древесины как строительного материала.
- Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов и смешанных вяжущих (битумно-полимерных, резинобитумных): основы технологии, свойства и применение.
- Теплоизоляционные и акустические пластмассы, их свойства и применение.
- Масляные и эмалевые краски: разновидности, свойства, применение.
- Дорожные, строительные и кровельные нефтяные битумы. Технические свойства битумов.
Вариант 10
Задачи
- Определить термическое сопротивление стены, если она выполнена из керамзитобетонных блоков толщиной 19 см и минераловатной плиты толщиной 10 см. Теплопроводность керамзитобетона — 0,79 Вт/(м °С), теплопроводность минераловатной плиты — 0,04 Вт/(м °С). Определить, соответствует ли стена требованиям СНиП по термическому сопротивлению.
- Образец древесины дуба размером 223 см при испытании на сжатие вдоль волокон выдержан максимальную нагрузку 1280 кгс. Влажность образца в момент испытания составляла 21%. Определить коэффициент конструктивного качества дуба, если его средняя плотность при стандартной влажности составляет 680 кг/м3.
Вопросы
- Влажность древесины. Влияние влаги на физико-механические свойства древесины.
- Горячие и холодные приклеивающие и гидроизоляционные мастики: составы, свойства, применение в строительстве.
- Классификация и типы полимеров и наполнителей для строительных пластмасс.
- Разновидности связующих (пленкообразующих) веществ, применяемых для приготовления красок.
- Акустические материалы и изделия.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная
- Микульский В.Г. и др. Строительные материалы. М., 2000.
- Горчаков Г. И.. Баженов Ю.М. Строительный материалы. М., 1986. 688 с.
- Рыбьев И.Л. Строительное материаловедение. М., 2002.
Дополнительная
- Баженов Ю.М. Технология бетонов. М., 2003.
- Попов К.Н. и др. Оценка качества строительных материалов. М., Изд. АВС, 1999.
- Комар А.Г. Строительные материалы. М., 1988.
- Домокаев А.Г. Строительные материалы. М., 1989.
- Примеры и задачи по строительным материалам. Под ред. П.Ф. Шубенкина. Учеб пособие для строительных вузов и факультетов. М., "Высш. школа", 1970.