Агентство образования Российской Федерации
Томский государственный архитектурно-строительный университет
ЗАДАЧИ
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине
«Строительное материаловедение»
Составители: Т.Е. Дизендорф, Н.О. Копаница
Томск - 2004
Задачи по курсу «Строительное материаловедение»: Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Строительное материаловедение»/ Сост. Т.Е. Дизендорф, Н.О. Копаница, Томск: Изд-во Томск. архит. – строит. ун-та, 2004. - с.
Резензент: к.т.н., доцент Л.А. Аниканова
Редактор Т.С. Володина
Методические указания к практическим занятиям предназначены для студентов II и III курсов общеобразовательного и строительного факультетов, изучающих дисциплину «Строительное материаловедение».
Печатается по решению методического семинара кафедры «Строительные материалы» протокол № от 2004 г.
Утверждены и введены в действие проректором по учебной работе О.Г. Кумпяком
с 01.01.2005
до 01.01.2010
Изд. лиц. № 021253 от 31.10.97. Подписано в печать 03.06.04 Формат 60х90/16.
Бумага офсет. Гарнитура Таймс. Печать офсет.
Уч.-изд. л. Заказ № Тираж
Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Отпечатано с оригинал – макета в ООП ТГАСУ
634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15
Программы специальных курсов «Строительные материалы» и «Основы Строительного материаловедения» предусматривают помимо лекционных и лабораторных занятий самостоятельную работу студентов. Данные методические указания содержат задачи по курсу строительных материалов, дающие возможность студентам практически ознакомиться с основными физическими, механическими и другими свойствами различных строительных материалов, правильно оценить эти свойства при выборе того или иного материала для эффективного использования в строительных конструкциях. Задачи в методических указаниях представлены в соответствии с основными разделами, изучаемыми в курсе «Строительные материалы». В методическом указании приведены примеры решения основных типов задач, а в приложениях представлен достаточный справочный материал.
Масса образца из природного каменного материала в сухом состоянии равна 0,05 кг. Определить истинную плотность и массу образца после насыщения водой если известно, что водопоглощение образца по объему составляет 18 %, пористость 25 %, а средняя плотность 1800 кг/м3.
Масса сухого образца из ракушечника равна 240 г. После насыщения его водой масса образца увеличилась до 270 г. Определить пористость и массовое водопоглощение ракушечника, если истинная плотность его равна 2400 кг/м3, а объем образца составляет 150 см3.
Задача 1.3
В сухом состоянии образец известняка в виде цилиндра высотой 5 см и диаметром 5 см имеет массу 225 г. После насыщения водой масса его увеличилась до 251 г. Определить среднюю плотность камня, объемное и массовое водопоглощение.
Масса высушенного образца горной породы равна 52 г, а после насыщения образца водой – 57,2 г. Определить общую, открытую и закрытую пористость породы, если известно, что объемное водопоглощение в 1,5 раза больше массового, а истинная плотность горной породы – 2500 кг/м3.
Определить истинную плотность природного гипса, если при пикнометрическом анализе получены следующие данные:
1. Масса навески гипса – 10 г.
2. Масса пикнометра с водой и порошком – 129,2 г.
3. Масса пикнометра с водой – 123 г.
Масса сухого образца камня (неправильной формы) на воздухе равна 80 г. После нанесения на поверхность камня защитного слоя парафина масса его в воде стала 37 г. Определить среднюю плотность камня, если на парафинирование образца израсходовано 0,75 г парафина с истинной плотностью 900 кг/м3, плотность воды принять 1000 кг/м3.
Определить среднюю плотность каменного образца неправильной формы, если на воздухе он имеет массу 110 г, а масса образца, покрытого защитным слоем парафина, равна 110,98 г. Масса образца в воде после парафинирования составила 55 г. Плотность парафина – 0,9 г/см3, воды – 1 г/см3.
Масса образца древесины в естественном состоянии – 8,5 г, а после высушивания до постоянной массы – 5,7 г. Определить влажность древесины.
Каменный материал в виде образца кубической формы с ребром куба 3 см в воздушно-сухом состоянии имеет массу 23 г. Вычислить ориентировочную теплопроводность и определить возможное название материала.
Определить коэффициент теплопроводности материала (ориентировочный), имеющего среднюю плотность 1200 кг/м3.
Каменный материал в виде образца кубической формы. Ребро которого равно 7 см в воздушно-сухом состоянии имеет массу 50 г. определить коэффициент теплопроводности и возможное наименование материала
Определить предел прочности при сжатии бетонного образца – куба с ребром 15 см, разрушившегося при усилии 56250 кг×с.
Определить во сколько раз коэффициент теплопроводности тяжелого бетона (ρб = 2300 кг/м3) больше, чем у кирпича (ρк = 1800 кг/м3).
Бетонный кубик с ребром 10 см, имеющий массу 2,3 кг, разрушился при показании манометра 2,65 МПа, площадь поршня пресса – 1000 см2. Определить среднюю плотность бетона и его предел прочности при сжатии.
Сухой образец доломита при испытании на сжатие разрушился при показании манометра 50 МПа. Определить предел прочности образца в насыщенном водой состоянии, если известно, что коэффициент размягчения материала равен 0,85, а площадь сечения образца в 1,5 раза меньше площади поршня пресса.
Определить твердость пластической массы, если при испытании образца из нее методом вдавливания стальной шарик диаметром 0,5 см, вдавливаемый в образец с усилием 6280 Н, углубился на 2 мм.
Определить коэффициент размягчения камня, если при испытании образца в сухом состоянии на сжатие показание манометра пресса было равно 68,5 МПа, тогда как такой же образец в водонасыщенном состоянии разрушился при 54,0 МПа.
Разрушающая нагрузка при испытании на сжатие образца-кубика строительного гипса с ребром 7 см составила 45 Н в сухом состоянии, а после насыщения водой - 18 Н. Определить, является ли материал водостойким.
Кубометр древесины имеет массу 500 кг. Определить коэффициент конструктивного качества, если известно, что предел прочности древесины при сжатии равен 42,0 МПа.
Определить коэффициент конструктивного качества образца-кубика из природного каменного материала с ребром 5 см имеющим массу 56 г, если он разрушился при нагрузке 5000 Н.
Определить и сравнить коэффициенты конструктивного качества кирпича (Rсж = 20 МПа, ρm = 1800 кг/м3), древесины (Rсж = 51 МПа, ρm = 530 кг/м3) и тяжелого бетона (Rсж = 30 МПа, ρm = 2400 кг/м3).
Предел прочности при сжатии известняка-ракушечника в сухом состоянии равен 8,4 МПа. А коэффициент размягчения – 0,84. Какой прочностью обладает ракушечник в насыщенном водой состоянии.
Кубик из мелкозернистого бетона с размерами ребра 7х7 см и весом 1070 г испытывается на истираемость. После 1000 оборотов круга вес кубика стал равным 1020 г. Определить показатель истираемости бетона.
Сколько штук кирпича стандартных размеров получится из 65 г глины влажностью 8,0 %, если потери при обжиге сырца составляют 6 % от массы сухой глины, а средняя плотность кирпича равна 1750 кг/м3.
Задача 2.2
Масса кирпича керамического стандартных размеров в сухом состоянии равна 3,5 кг. Найти пористость кирпича, если истинная плотность его равна 2,5 г/см3.
Определить (пользуясь прилож. 2) марку кирпича керамического стандартных размеров, если при испытании на изгиб (из 5 образцов), среднее значение разрушающей нагрузки составило 40,5 Н, а на сжатие половинок – кирпичей – 2635 Н.
Сколько потребуется глины для изготовления 2500 штук плиток для пола размером 15х15х1,3 см, если известно, что пористость плиток 4 %, плотность спекшийся массы равна 2,52 г/см3, а потери при сушке и обжиге глины составили 13 % от массы глины.
Сколько получится керамического кирпича из 2,5 м3 глины, если известно, что средняя плотность кирпича составляет 1700 кг/м3 , а сырой глины при влажности 12 % - 1600 кг/м3. При обжиге сырца в печи потери при прокаливании составляют 5 % от массы сухой глины.
Определить (пользуясь прилож. 2) марку кирпича керамического стандартных размеров, если при испытании на изгиб показание манометра (среднее для 5 образцов) было 8,36 кгс, площадь поршня пресса 55 см2, а при испытании на сжатие показание манометра (среднее для 5 образцов – половинок) было 30,2 кгс, площадь поршня пресса 1000 см2
Задача 2.7
Одинарный силикатный кирпич размером 250х120х65 мм имеет массу 3.55 кг, а рядовой керамический кирпич размером 250х120х65 мм имеет массу 3.35 кг. Сравнить теплотехнические характеристики двух видов кирпича.
Задача 2.8
Предел прочности при сжатии силикатного кирпича в сухом состоянии – 13,2 МПа, а в насыщенном водой состоянии – 9,8 МПа. Пригоден ли этот кирпич для кладки фундамента зданий.
Задача 2.9
Определить (пользуясь прилож. 3) марку силикатного кирпича стандартных размеров, если при испытании на изгиб (из 5 образцов), среднее значение разрушающей нагрузки составило 375 кГс, а среднее значение разрушающей нагрузки на сжатие половинок – кирпичей составило – 2635 Н.