Контрольная работа по "Строительным материалам"

Скорость схватывания . Растворы на негашеной извести схватываются через 15-60 мин после затворения. Скорость их схватывания зависит от скорости гидратации окиси кальция и условий твердения.

Объемные изменения . При твердении растворов и бетонов, изготовленных из строительной воздушной извести, возможны объемные изменения в основном трех видов: неравномерное изменение объема, обусловленное замедленной гидратацией частичек пережога: усадка и набухание; изменения, вызванные температурной деформацией.

Прочность растворов и бетонов на строительной воздушной извести прежде всего зависит от условий ее твердения. Гидратное твердение растворов на молотой негашеной извести дает возможность через 28 сут. воздушного твердения получать их с прочностью при сжатии до 2-3 МПа. При автоклавном твердении можно легко изготовлять плотные известково-песчаные бетоны с прочностью при сжатии до 30-40 МПа и более. Прочность растворов и бетонов на строительной извести возрастает также с увеличением ее активности и уменьшением до некоторого предела водоизвесткового отношения.

Долговечность известковых растворов и бетонов зависит от вида извести и условий ее твердения.

Известковые растворы и бетоны – вполне воздухостойкие материалы. В воздушно-сухих условиях создаются наиболее благоприятные условия для их упрочнения вследствие карбонизации гидрата окиси кальция углекислотой воздуха. Во влажных условиях известковые строительные растворы и бетоны, отвердевшие в обычных температурных условиях, постепенно теряют прочность и разрушаются. Разрушение при этом наступает особенно быстро, если бетоны то замерзают, то оттаивают. Чем активнее в растворах и бетонах прошли процессы карбонизации извести, тем они более водостойки и морозостойки. Об этом убедительно свидетельствует длительная сохранность многих фасадов зданий, оштукатуренных известковыми растворами.

Известково-песчаные бетоны и изделия автоклавного твердения, особенно изготовленные на молотой негашеной извести, характеризуются высокой водо- и морозостойкостью. В этом отношении они практически равноценны изделиям из бетонов на цементах.

Большое количество извести идет на изготовление силикатного кирпича и силикатных бетонов: ячеистых, легких, тяжелых, а также используются в смешанных вяжущих.

 

2 Часть

Вариант 5

Задача

Рассчитать производственный состав бетонной смеси по массе и вычислить расход материалов на замес бетоносмесителя с емкостью барабана 1200 л при следующих данных: марка бетона 400, подвижность бетонной смеси 6 см, активность портландцемента 540 кгс/см2, песок речной, наибольшая крупность гранитного щебня 20 мм. Характеристика исходных материалов приведена в приложении.

Дано:

Rb = 400 Удобоук.б.с. = 6 см Rц = 540 кгс/см2 рн.пор. = 1,4 г/см рн.пес.реч. = 1,5 г/см

рн.гр.щ. = 1,44 г/см рпор. = 3,1 г/см рпес.реч. = 2,6 г/см ргр.щ. = 2,65 г/см Vпуст.щ. =41%

Круп.зер. = 20 мм Wпес.реч. = 5% Wщеб.гр. = 2%

 

Решение:

1. Определяем водоцементное  отношение по формуле:

Rб = А* Rц (Ц/В – 0,5) =>

где А – коэффициент учитывающий качество материалов, для высокогокачественного: А=0,65

В/Ц = АRц/(Rb+0,5ARц)=0,65*540/(400+0,5*0,65*540)=0,61

2. Расход воды на 1 м3 бетонной смеси определяют по табл. 15, учитывая заданную осадку конуса бетонной смеси для бетонирования ОК =6 см. Для получения бетонной смеси такой подвижности с применением в качестве среднего заполнителя щебня с наибольшей крупностью зерен 20 мм расход воды на 1 м3 бетонной смеси должен составлять 195 кг.

3. Определяем расход цемента:

Ц = В/(Ц/В) = 195/0,61 = 320 кг

4. Расход щебня в сухом  состоянии на 1 м3 бетона:

Щ = 1/( Vпуст.щ*а/ рн.гр.щ+1/ ргр.щ) = 1/(0,41*1,526/1440 + 1/2650) = 1232 кг.

Значение коэффициента раздвижки зерен а = 1,526 выбрано по таб.16, интерполяцией.

5. Расход песка в сухом  состоянии на 1 м3 бетона:

П=[1-(Ц/pц+В/pв+Щ/pщ)]*рпес.реч=[1–(320/3100+195/1000+1232/2650)]*2600=616 кг

В результате проведенных расчетов получают следующий ориентировочный номинальный (лабораторный) состав бетона (кг/м3):

Цемент	-	320
Вода	-	195
Песок	-	616
Щебень	-	1232
Итого		2363

Полученное в итоге значение является расчетной плотностью бетонной смеси, т.е. pб.см. = 2363 кг/м3

6. Коэффициент  выхода бетона:

β = 1/( Ц/ρн.ц. + П/ρн.п. + Щ/ρн.щ.)= 1/(320/1400+616/1500+1232/1440) = 0,66

7. Производственный (полевой) состав бетона вычисляют, принимая во внимание влажность заполнителей (в данном примере влажность песка 5% и щебня 2%) в связи с чем необходимое количество воды уменьшают:

195 – (5*616/100 + 2*1232/100) = 189 кг. При этом количество заполнителей соответственно увеличивают:

Песок – 616(1+5/100) = 647 кг

Щебень – 1232(1+2/100) = 1257 кг

Для получения производственного состава в соотношениях по массе расход каждого компонента бетонной смеси (кг) делят на расход цемента:

Ц/Ц : П/Ц : Щ/Ц = 320/320 : 647/320 : 1257/320 = 1 : 2,02 : 3,93 при В/Ц = 0,61

8. Дозировку  составляющих бетонной смеси  на один замес бетоносмесителя с полезным объемом барабана 1,2 м3 (1200 л) определяем по формуле:

ЦV = βVЦ/1 = 0,66*1,2*320/1 = 254 кг	ПV = βVП/1 = 0,66*1,2*647/1 = 513 кг
ВV = βVВ/1 = 0,66*1,2*195/1 = 155 кг	ЩV = βVЩ/1 = 0,66*1,2*1257/1 = 996 кг

 

Вопросы:

1) Что такое удобоукладываемость бетонной смеси, от чего она 
зависит и с помощью каких приборов определяется?

Удобоукладываемость бетонной смеси (ГОСТ 7473-94) и других строительных растворов является одним из их важнейших качеств. Удобоукладываемость является свойством раствора распределяться на основании однородным тонким слоем. Бетон, штукатурка и любая другая строительная смесь будет надежно скрепляеться с основанием только тогда, когда раствор равномерно заполнит все его шероховатости и неровности. Если раствор очень жесткий и не удобоукладываемый, он контактирует с основанием только частично, и поэтому понижается прочность.

Удобоукладываемость это способность бетонной смеси заполнять форму при выбранном способе укладки, при этом не расслаиваясь. Способность эта обусловлена внутренними силами бетонного раствора, определяющими его структурную прочность и сопротивление изменению формы его объема под влиянием внешних сил.

Если используются не удобоукладываемые растворы, это снижает и их сопротивляемость неблагоприятным условиям внешней среды, атмосферным явлениям.

Удобоукладываемость бетона оценивается по показателям подвижности или жесткости и водоудерживающей способности.

Жесткая бетонная смесь похожа на мокрую землю по влажности и требует при укладке длительного вибрирования, удобоукладываемая пластичная смесь укладывается легко и уплотняется кратковременным вибрированием.

Удобоукладываемые бетонные смеси не расслаиваются при перевозке, при определении подвижности они садятся целиком и не рассыпаются, от такой смеси отделяется цементное разжиженное тесто.

Удобоукладываемость растворов и бетонных смесей зависит от количества цементного теста и воды, формы и крупности зерен заполнителя, количества содержащегося в них песка.

При одном и том же составе бетонной смеси бетоны на разных цементах обладают разной удобоукладываемостью, так как цементы отличаются друг от друга водопотребностью. Чем выше водопотребность цемента, тем более жесткой получается бетонная смесь.

Для подвижных смесей с малой жесткостью принят метод определения удобоукладываемости бетона по осадке конуса. Подвижные растворы заполняют форму заливки под воздействием собственной тяжести. Некий прибор, представляющий собой усеченный конус, описанный в российском стандарте (ГОСТ 10181), заполняется раствором, а потом медленно поднимается. Раствор во время подъема конуса “оседает” на определенную высоту. Высоту осадки измеряют в середине конуса. Эта осадка, измеряемая в миллиметрах, характеризует свойство подвижности.

Конус изготавливают обычно из листовой стали высотой 300 мм. У нижнего основания он имеет 200 мм, верхнее основание – диаметром 100 мм. Его устанавливают на достаточно гладком листе, потом заполняют в три ровных слоя бетоном, осторожно уплотняют штыкованием металлическим стержнем, то есть просто протыкается стержнем 25 раз после укладки каждого слоя. Затем, когда бетон уложен, избыток аккуратно срезается. Нельзя допускать перекоса конуса в процессе его подъема.

2) Что представляет собой строительный раствор и каковы его 
свойства?

Строительный раствор —это искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания растворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов. Крупный заполнитель отсутствует, так как раствор применяют в виде тонких слоев (шов каменной кладки, штукатурка и т. п.).

Для изготовления строительных растворов используют неорганические вяжущие вещества (цементы, воздушную известь и гипсовые вяжущие). В дорожном строительстве и в специальных работах (устройство стяжек, защитных антикоррозионных слоев) находят применение растворы на битумных и полимерных вяжущих.

Строительные растворы разделяют в зависимости от вида вяжущего вещества, плотности и назначения.

По виду вяжущего различают растворы цементные, известковые, гипсовые и смешанные (цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые и др.).

По средней плотности различают: тяжелые растворы плотностью более 1500 кг/м3, изготовляемые обычно на кварцевом песке; легкие растворы плотностью менее 1500 кг/м3, изготовляемые на пористом мелком заполнителе и с порообразующими добавками.

По назначению различают кладочные растворы для каменной кладки стен, фундаментов, столбов, сводов и др.; штукатурные растворы — для оштукатуривания внутренних стен, потолков, фасадов зданий; монтажные растворы—для заполнения швов между крупными элементами (панелями, блоками и т. п.) при монтаже здании н сооружений из готовых сборных конструкций и детален; специальные растворы (декоративные, гидроизоляционные, тампонажные и др ).

Свойства  строительных растворов

Удобоукладываемость — это свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на

пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивании раствора насосами. Удобоукла- дываемость зависит от подвижности и водоудерживающей способности смеси.

Подвижность растворных смесей характеризуется глубиной погружения металлического конуса стандартного прибора (массой 300 г). Подвижность назначают в зависимости от вида раствора и отсасывающей способности основания. Для кирпичной кладки подвижность растворов составляет 9—13 см, для заполнения швов между панелями и другими сборными элементами 4— 6 см. а для вибрированной бутовой кладки 1—3 см.

Водоудерживающая способность — это свойство растворной смеси удерживать воду при укладке на пористое основание, что необходимо для сохранения подвижности раствора на пористом основании (кирпиче и т. п.). Водоудерживаюшую способность увеличивают путем введения в растворную смесь неорганических дисперсных добавок и органических пластификаторов. Смесь с этими добавками отдает воду пористому основанию постепенно, при этом раствор становится плотнее, хорошо сцепляется с кирпичом, что повышает прочность.

Прочность на сжатие определяют испытанием образцов-кубиков с длиной ребра 7,07 см в возрасте, установленном стандартом пли техническими условиями на данный вид раствора. Образцы из растворной смеси подвижностью менее 5 см изготовляют в обычных формах с поддоном, а из смеси с подвижностью 5 см и более — в формах без поддонов, установленных па отсасывающем основании - кирпиче (покрытом смоченной водой газетной бумагой). На каждый срок испытания изготавливают три образца.

Морозостойкость раствора характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают насыщенные водой стандартные образцы-кубы размером 7,07X7,07x7,07 см (допускается снижение прочности образцов не более 25% и потеря массы не свыше 5%).

3) Перечислить основные асбестоцементные изделия и указать 
область их применения. Выполнить рисунки изделий.

Асбестоцемент — цементный композиционный матери- ал, упрочненный асбестовым волокном. Цементным камень хорошо сопротивляется сжимающим и плохо —  растягивающим напряжениям. Введение 15% тонковолокнистого асбеста, обладающего высокой прочностью на растяжение, значительно повышает физико-механические свойства цементного камня. Асбестоцемент обладает высокой прочностью на растяжение, огнестойкостью, долговечностью, водонепроницаемостью, низкой теплопроводностью и электропроводностью.

В нашей стране применяют свыше 40 видов асбестоцементных изделий: профилированные листы для кровель и обшивки стен; плоские плиты — обыкновенные и офактуренные пли окрашенные для облицовки стен; панели кровельные и стеновые с теплоизоляционным слоем для отапливаемых и неотапливаемых помещений; трубы напорные и безнапорные и соединительные муфты к ним; специальные изделия (вентиляционные короба, санитарно-технические, электроизоляционные и др.).

 

4)Что такое минеральная вата, как она получается, каковы ее 
свойства, и какие изделия из нее изготовляют?

Минеральная вата (в зависимости от вида исходного сырья) может иметь различную структуру волокнистости, заданную технологически: горизонтально-слоистую, вертикально-слоистую, гофрированную или пространственную, что расширяет возможности её применения в тех или иных конструкциях.