Строительные материалы
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФГБОУ ВПО "Ухтинский государственный технический университет"
Архитектурно-строительный факультет
КАФЕДРА ПГС
Контрольная работа
Дисциплина "Строительные материалы"
Ухта 2012
Содержание
1. Что называют классом бетона, почему переходят от привычных марок к классам? Почему класс не равен марке?
. Из чего делают искусственные каменные облицовочные плиты? Какими свойствами они должны обладать?
3. Способы формования плотных бетонов. Какие изделия формуют центробежным способом, какие прокатом? Что при этом происходит?
. Используют ли алюминий в несущих конструкциях? Как увеличивают жёсткость алюминиевых конструкций?
. Как ускоряют сушку древесины, что такое коэффициент усушки? С какой влажностью берут древесину в работу?
6. Какими пропиточными составами насыщают пористые строительные материалы, на какую глубину, для чего?
Задача 1
Используемая литература
бетон облицовочный плита строительный
1. Что называют классом бетона, почему переходят от привычных марок к классам? Почему класс не равен марке?
Класс бетона - это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая за класс бетона, гарантированной обеспеченностью 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100 и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его не выполненным. Бетоны подразделяются на классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В40; В45; В50; В55; В60.
Цифры марки бетона обозначают усредненный предел прочности на сжатие в кгс/кв.см. Проверка соответствия заявленной марке бетона проводится с помощью отливки из пробы смеси кубиков или цилиндров и выдержки их 28 суток для твердения.
Была задана новая шкала классов бетонов по прочности, отличающаяся от шкалы по маркам. Это было сделано с целью создания массового применения более прочных бетонов, чем применявшиеся ранее для сходных сооружений.
. Из чего делают искусственные каменные облицовочные плиты? Какими свойствами они должны обладать?
Искусственный камень - декоративный отделочный материал широко популярный как в среде частных застройщиков, так и у профессиональных строителей. Как правило, эти искусственные камни имитируют фактуру горных пород, и применяются для облицовки самых различных поверхностей.
По составу искусственные камни являются разновидностью архитектурного бетона, который в настоящее время изготавливают в основном из белого высококачественного цемента с добавлением песка, армирующих добавок, различных наполнителей и цветных пигментов, применяя методы вибропрессования или вибролитья. Кроме того изготовляются искусственные камни и на основе полимерных связующих с наполнителями из природных камней.
Искусственные камни примерно в два раза легче копируемых ими природных камней, что достигается за счет добавления специальных пористых наполнителей.
Используемые при изготовлении пластификаторы, а также термическая обработка придают искусственным камням необходимую эластичность и прочность. А так как они по своей сути являются бетоном, то и обладают свойствами и долговечностью бетонных камней, поэтому будут эксплуатироваться на фасадах зданий, в покрытии полов и в каких-то других местах достаточно длительный срок до появления первых трещин и видимых дефектов. Кроме того, эти камни обладают высокой морозоустойчивостью - 100-150 и более циклов.
. Способы формования плотных бетонов. Какие изделия формуют центробежным способом, какие прокатом? Что при этом происходит?
Классификация способов формования по видам механических воздействий для уплотнения бетонной смеси
) Формование методом литья.
Основан на заполнении формы бетонной смесью, и ее распределении по поверхности формы, под действием собственной массы, без применения внешних силовых воздействий.
) Формование прессованием.
Наиболее эффективно при использовании жестких и особо жестких бетонных смесей, которые обладают высоким внутренним трением, т. е. необходимо принудительное перемещение частиц для наиболее компактного их размещения в форме и уплотнения.
) Вибрационные способы уплотнения.
Применяется для смесей подвижных, малоподвижных и умеренно жестких. Основным средством уплотнения смеси является вибрирование для приведения ее в пластично вязкое состояние.
) Формование способом вибропрессования.
Представляет собой одновременное воздействие на бетонную смесь вибрации и давления. Позволяет формовать изделия из жестких бетонных смесей ( Ж=200 с.).
) Формование способом вакуумирования.
Применяют данный способ для изготовления изделий из подвижных бетонных смесей. Сущность способа заключается в том, что уложенная в форму бетонная смесь предварительно уплотняется на виброплощадке. После чего бетонная смесь подвергается воздействию вакуумных устройств, приложенных к поверхности уплотняемого бетона или введенных внутрь его.
) Формование торкретированием.
Способ, при котором уплотнение достигается путем пневматического или механического нанесения слоев смеси толщиной до 20 мм на формуемую поверхность.
Уплотнение бетонных смесей центрифугированием эффективно используется при изготовлении напорных и безнапорных труб, опор линий электропередач, колонн и других конструкций кольцевого сечения. Основное оборудование при центробежном способе формования - роликовые, ременные или осевые центрифуги. Формы для центрифугированных изделий могут быть неразъемными и разъемными, собираемыми из двух полуформ. В процессе формования окружные скорости на ободе форм достигают 40 м/с, поэтому необходима высокая точность их изготовления.
При изготовлении труб и колонн бетонную смесь загружают в форму при ее вращении; под действием центробежных сил она равномерно распределяется по стенкам формы.
Обычно число оборотов формы в минуту при загрузке смесью принимают в пределах 85 - 150. В процессе уплотнения скорость достигает 400 - 900 об/мин. Давление на бетон, развиваемое в современных центрифугах, составляет от 0,02 до 0,15 МПа.
Центробежный прокат.
Одним из видов центрифугирования является центробежный прокат, который применяется для производства низконапорных и напорных труб длиной 5 м диаметром 1200 . . . 3000 мм. Центробежная сила служит в основном для распределения бетонной смеси; ее участие в уплотнении стенки трубы незначительно. Стенка трубы формуется прокатом бетонной смеси между вращающимся валом прокатной машины и формой.
Установленную в прокатную машину форму пронизывает вал, на который она опирается кольцами катания. Вал сообщает вращательное движение форме и бетонная смесь жесткостью 150...300 с, подаваемая ленточным питателем, центробежной силой вовлекается во вращательное движение и распределяется по стенкам формы. При окружной скорости 3…8 м/с центробежные силы создают давление на бетонную смесь от 80 до 200 Па. Смесь уплотняется под давлением 1 ... 5 МПа, создаваемым силой тяжести формы с бетоном на приводной прокатный вал.
Формование труб происходит в несколько этапов: центробежное формование с прокатом втулочной части трубы; центробежное формование раструба; уплотнение бетонной смеси в раструбе центробежным прокатом; окончательное уплотнение бетонной смеси центробежным прокатом. Формование заканчивают опрыскиванием вала водой и подачей пескоструйным аппаратом внутрь мелкого песка. Образовавшаяся пленка воды поглощается песком, который вдавливается в стенку трубы, после чего ее поверхность становится матовой и гладкой.
. Используют ли алюминий в несущих конструкциях? Как увеличивают жёсткость алюминиевых конструкций?
Тонколистовой алюминий (толщиной до 2 мм) следует применять в качестве элементов ограждающих и несущих конструкций.
Возможно упрочнение алюминиевых сплавов путем деформации заготовок в холодном состоянии. Благодаря наклепу прочность металла увеличивается, a относительное удлинение падает.
Возможны две степени механической обработки - полуна-гартовка и нагартовка. Полунагартованные листы могут применяться для конструкций, при изготовлении которых требуется гибка или сварка. Нагартованные листы подвергать этим видам обработки не рекомендуется, так как есть опасность появления трещин или разрывов.
Термической обработке подвергаются тройные сплавы типа "алюминий - медь - магний". При обычной температуре эти сплавы состоят из - твердого раствора, включений соединения меди с алюминием и тройной фазы - "алюминий - медь - магний".
Все эти составляющие на микрошлифе дают светлое поле, на котором выделяются темно-фиолетовые зерна соединений железа. В прессованном и отожженном металле не наблюдается какого-либо зернистого строения. Благодаря термической обработке предел прочности сплава увеличивается в 1,3-1,5, а для некоторых сплавов в два раза. Относительное удлинение при этом несколько уменьшается (на 10-20%,).
5. Как ускоряют сушку древесины, что такое коэффициент усушки? С какой влажностью берут древесину в работу?
Можно ускорить процесс путём применения более разреженной укладки, размещения штабелей в соответствии с господствующим направлением ветра, или принудительной циркуляцией воздуха с помощью вентиляторов. Ускорение сушки, с одной стороны, сильно снижает возможность появления химических и прокладочных окрасок, синевы и гнили, но с другой стороны, способствует снижению относительной влажности воздуха, что приводит к увеличению остаточных напряжений. Ускоренная атмосферная сушка позволяет довести материал до влажности 20-30% за время, составляющее от 1/2 до 1/4 продолжительности обычной атмосферной сушки.
Коэффициент усушки - уменьшение толщины или ширины при уменьшении влажности на 1% в интервале от 30 до 0%.
Каждому сочетанию температуры и влажности воздуха будет соответствовать определенная влажность древесины, практически не зависящая от ее породы. Когда стенки клеток будут насыщены влагой, а полости заполнены воздухом, величина влажности, определенная по отношению к весу абсолютно сухой древесины, находится в пределах от 25 до 35% и в среднем равна 30% (при /=20°).
. Какими пропиточными составами насыщают пористые строительные материалы, на какую глубину, для чего?
Пропиточные составы подразделяются на три основные группы: пленкообразующие, укрепляющие и гидрофобизирующие. Гидрофобизирующие взаимодействуют с влагой, образуя нерастворимые кристаллы, закупоривающие капиллярную сеть обрабатываемой поверхности. Пленкообразующие продукты, применяемые наиболее часто, образуют на поверхности видимую пленку (прозрачную или цветную) и ведут к повышению диффузионного сопротивления испаряющейся из конструкции влаги
По глубине проникания в защищаемый материал различают:
глубокую защитную пропитку; пропиточное средство неоднократно наносят кистью или краскопультом на очень пористый материал либо защищаемый материал погружают в пропиточное средство на короткое время (проникает на глубину от 5 до 20 мм);
полную защитную пропитку, которая осуществляется в пропиточном резервуаре или в пропиточном котле под высоким давлением; установленные деревянные детали пропитываются также через специально просверленные в них отверстия
Пропитка бетона осуществляется с целью:
повышения твердости и прочности на истирание, а также и стойкости к воде и химикалиям;
уменьшения впитываемости воды оштукатуренными стенами меньшей толщины;
укрепления наружной поверхности выветрившейся, осыпающейся штукатурки и бетона посредством заполнения неровностей и пор, из которых под влиянием атмосферных осадков вымыто связующее.
Задача 1
Дано:
Масса сухого образца, mС-105 г
Истинная плотность, ρИ -2,65 г/см³-
Коэффициент насыщения, КН -0,75
Водонасыщение по объему, W0 -16%
Прочность при сжатии, R -65 МПа
Найти:
Масса влажного образца, mв= mc+ Vп * ρводы, mв=105+10,4*1=115,4г
Средняя плотность, ρср= mc/ Vе, ρср=105/49,5=2,1г/см³
Пористость общая, П= W0/ КН, П=16/075=21 %
Пористость закрытая, ПЗ=П-ПО, ПО= WО, ПЗ=21,3-16=5,3 %
Коэффициент плотности, Кпл=1-П, Кпл=1-0,21=0,79
Объем образца, Vе, Vа-80% от Vе, Vе = 49,5см³
Объем пор, Vп=Vе*П, Vп=49,5*0,21=10,4 см³
Водонасыщение по массе, WМ= (mв-mс)/mс*100=(115,4-105)/105*100=9,9%
Коэффициент конструктивного качества, ККК=R/ ρср, ККК=65/2,1=31
Используемая литература
1.Строительные материалы. В.Г. Микульский, Г.И. Горчаков, В.В. Козлов и др. АСВ, М.: 1996г.
2."Строительное материаловедение". И.А. Рыбьев- М., Высшая школа. -2003 г.
3.Примеры и задачи по строительным материалам. Б.Г. Скрамтаев и др. - М.: Высшая школа, 1970г.