Контрольная работа по "Строительным материалам и изделиям"

 

     Свойства строительных растворов.

1. Прочность   затвердевшего раствора зависит  от активности вяжущего, водоцементного  отношения, длительности и условий  твердения 9температуры и влажности  окружающей среды). При укладке  растворных смесей на пористое  основание, способное интенсивно  отсасывать воду, прочность затвердевших  растворов значительно выше, чем  тех же растворов, уложенных  на плотное основание. Прочность  раствора характеризуется маркой. Марку раствора устанавливают  по пределу прочности при сжатии  образцов в виде кубов размером 70,7х70,7х70,7мм или балочек размером 40х40х160мм, изготовленных из растворных  смесей после 28-суточноготвердения  их при температуре 15-25⁰С. Для строительных растворов предусмотрены следующие марки: 4,10,25,75,100,150,200 и 300.  Растворы, как и бетоны, при нахождении в нормальных условиях способны твердеть и набирать прочность в течение длительного времени. Например, средняя прочность раствора в возрасте 7 суток составляет 40-50% марочной, 14сут. – 60-75%, 60сут. – 120% и 90сут. – 130%. Если твердение цементных и смешанных растворов происходит при температуре, отличной от 15⁰С, то величину относительной прочности этих растворов принимают по специальным таблицам. При применении растворов на шлакопортландцементе и пуццолановом портландцементе следует учитывать замедление нарастания прочности при  температуре твердения 10⁰С, а при температуре ниже 0⁰ твердение практически прекращается.

2. Морозостойкость  затвердевшего раствора характеризуется  следующими марками: Мрз 10,15,25,35,50,100,150,200 и 300. Требуемую марку раствора  получают расчетом и подбором  состава. Проверяют морозостойкость  раствора путем испытания образцов-кубов  в морозильных камерах.

 

 

 

 

 

Вопрос 5. Каково значение пигментов, связующих, растворителей в окрасочных растворах?

 

Пигменты или сухие краски — это тонкоизмельченные цветные неорганические или органические вещества, не растворимые в воде и дисперсных средах и способные создавать с пленкообразующим (олифой, лаком, смолой) защитное, декоративное или декоративно-защитное покрытие. Пигменты применяют для изготовления окрасочных составов, а также для окрашивания пластмасс, бумаги, резины.  Пигменты отличаются от растворимых красителей нерастворимостью в воде, растворителях и окрашиваемых материалах. Пигменты служат для поверхностного окрашивания, в то время как красители, окрашивая поверхность, проникают внутрь материала. В малярных работах красители из-за их растворимости почти не применяют.

Чтобы красочные материалы связывались (склеивались) между собой, прочно прилипали к поверхности, а после высыхания образовывали надежную пленку, в них добавляют клей растительного или животного происхождения, а в масляные составы -олифу.

Для малярных работ  готовят 10 %-ный раствор животного, костного или мездрового клея (100 г  клея на 900 г воды).

Муку и крахмал  применяют для приготовления  клейстера, который добавляют для  заклейки водных (меловых) окрасочных составов.

Мыло, как жидкое, так и твердое, применяется для приготовления грунтовок, шпатлевок, причем твердого мыла берут вдвое меньше, чем жидкого.

Эмульсионные связующие 

Эмульсионные  связующие материалы состоят  из олифы, клея и щелочи, применяются  для приготовления эмульсионных окрасочных составов, а также в  качестве заменителя олифы для разведения масляных красок, используемых для  внутренних работ.

Олифы

Олифа - связующее  для масляных окрасочных составов. Это вещество получают из различных  растительных масел, подвергшихся окислению  и длительному н агреву. В олифы  натуральных видов добавляют  сиккативы, так как без них  высыхание этих составов невозможно. Каждая олифа высыхает на воздухе  с образованием мягкой эластичной пленки.

Внешний вид  и прочность покрытий при окраске  масляными красками в значитель  ной степени зависят от качества олифы. Олифы бывают натуральными, уплотненными, синтетически чистыми, однородными  и синтетически модифицированными. Имеются также и другие виды олиф - полидиеновая, кумароно-инденовая, сланцевая  и т. д.

Олифа натуральная  готовится на основе растительного  масла (льняного, конопляного, подсолнечного  и др.) с добавлением в процессе варки при температуре 275 °C марганцово-свинцово-кобальтового сиккатива.

Натуральная олифа  очень дорога, применять ее целесообразно только для окраски поверхностей, подверженных атмосферным воздействиям, металлической кровли, наружных оконных переплетов, дверей, садовой мебели и т. д. Уплотненная олифа содержит до 90 % масла, применяется для тех же целей.

В качестве дешевого полуфабриката для производства масляных красок используют комбинированные олифы. В своем составе они содержат от 30 до 45 % растворителя. Комбинирование олиф производят для получения составов с заранее заданными свойствами. Это олифы для наружных работ, приготовления красок и т. д. В них сочетаются различные природные масла, что и придает таким олифам те или иные свойства. Канифоль или каучуковые добавки придают олифе упругость и химическую стойкость, именно этими качествами отличаются комбинированные виды олиф.

Чаще всего  в малярных работах используется оксидированная олифа (оксоль) - прекрасная замена натуральной олифы: после  высыхания остается пленка, по прочности  не уступающая той, которую дает натуральная  олифа. В составе оксоли содержится 45 % уайт-спирита и 55 % масла и сиккатива. Ее можно применять для окраски как внутренних, так и наружных поверхностей, за исключением полов.

ЛМС (олифа полимеризованная) является заменителем натуральной  олифы и п рименяется для окраски  как для внутренних, так и для  наружных поверхностей.

Глифталиевая  олифа изготавливается из растительного  масла, глицерина и др. Содержание растворителя не более 50 %. Применяется  для разведения густотертых красок при окрашивании дерева, металла, штукатурки. Окрашивать сырые поверхности  не рекомендуется.

Пентафталевая олифа также изготавливается  из алкидной смолы, поэтому эти две  последние олифы называют алкидными. Искусственные олифы (синтол, карбоноль  и др.) либо не содержат растител ьных масел, либо содержат в небольших  количествах. По качеству они значительно  уступают натуральной олифе и  оксоли.

Чтобы проверить  качество олифы, ее нужно нанести  тонким ровным слоем на кусок стекла и поставить его наклонно (под  углом 45°). Хорошая олифа или оксоль уже через 12 ч высохнет настолько, что при легком прикосновении  пальцем на ней не останется следа, а через 24 ч стекло не будет липнуть  совсем.

Большое значение имеет вид высохшей на стекле пленки: она должна быть прозрачной и совершенно однородной. Пленка качественной олифы  срезается кончиком ножа в виде тонкой эластичной стружки. Если же олифа была сильно разбавлена летучим растворителем, то пленка плохо соскабливается. Когда  она превращается в порошок при  трении или растрескивается в  процессе высыхания, значит, это суррогат (например, канифольный лак). Если пленка долго не высыхает, значит, в олифе  есть примесь минеральных масел. Такая олифа для работы непригодна.

Растворителями называют жидкости, применяемые для растворения полимерных связующих и придания малярной консистенции густотертым краскам. Они должны быть инертными по отношению к лакокрасочным материалам и к материалам окрашиваемых конструкций. Растворителями служат легко улетучивающиеся органические жидкости. Это большей частью углеводородные продукты: уайт-спирит, сольвент-нафта, ацетон, бензол, скипидар, дихлорэтан и др. Растворителем для клеевых красок и красок на основе минеральных вяжущих веществ является вода. При работе с растворителями необходимо соблюдать правила техники безопасности, так как пары растворителей могут быть токсичными или огнеопасными. 

 

                             

 

 Задача 1.

1.Рассчитать расход глины (по массе и объему), необходимый для изготовления 30000шт. кирпичей, при следующих данных: средняя плотность кирпича-1760кг/м³, средняя плотность сырой глины в карьере-1640кг/м³, ее влажность-15%; при обжиге сырца в печи потеря при прокаливании составляет 8% от массы сухой глины.

 

Дано:

рк = 1760 кг/м³

р_гл =1640 кг/м³

W = 15%

П = 8%

 Кол-во =  30000шт.            

Vг -?

 

  Решение:

 

1. Находим объем кирпича. По  ГОСТ принимаем размеры 250*120*65 мм.

                       Vк = 0,25*0,12*0,065*30000=58,5м³

2. Определим массу кирпича

                       mк = p*v = 58,5*1760 = 102960кг = 102,96т

3. Определим массу глины

                       mгл = 102960*1,15*1,08=127876,32кг

4. Найдем требуемый объем глины

                       Vг = mгл/ ргл = 127876,32/1640 =77,97≈78м³

 

 

        Ответ: Требуемый  объем глины равен 78м³.

 

 

 Задача 2.  Рассчитать производственный состав бетонной смеси по массе и вычислить расход материалов на замес бетоносмесителя с вместимостью барабана 1200л при следующих данных: бетон класса В30 (марка 400), подвижность бетонной смеси 4см, активность портландцемента 560 кг/см², песок речной  наибольшая крупность гранитного щебня 20мм.

Дано:

R_b(расчетное сопротивление бетона)=40МПа 

П (подвижность бетонной смеси )= 4см

р_н.п (насыпная плотность цемента) = 1100кг/м³

р_ц(истинная плотность цемента₎= 3100кг/м³

R_ц (активность цемента) = 560кг/м²

р_щ (истинная плотность щебня) =2650кг/м³

р_н.щ (насыпная плотность щебня) =1650кг/м³

V_щ (пустотность гранитного фракционного щебня) = 41%=0.41

р_п (истинная плотность песка) = 2600 кг/м³

p_н.п (насыпная плотность песка) = 1500кг/м³

 

  Решение:

 

1. Водоцементное отношение

 

      В/Ц=А*R_ц/(R_b+0.5*А*R_ц) = 0.65*560/(400+0.5*0,65*560)=0,625

 

    Расход воды на 1м³  В=190л (таблица 9.3, стр.201(2))

   Коэффициент учитывающий  качество материалов   А=0,65 (таблица  9.2,стр.195, (2))

 

2.  Расход цемента на 1м³бетона

 

     Ц = В:В/Ц = 190:0,625 =304 кг

 

3. Расход щебня (гранитного) на 1м³

 

     Щ = 1/(1/R_щ+ V_щ*а /P_н.щ),

 

где а – коэффициент раздвижки  зерен.

 

    Щ = 1/(1/2650+0.41*1.35/1650) = 1403.11кг

 

3. Расход песка

 

 П=[1-(Ц/ р +В/1000+Щ/R_щ)]*Р_п=[1-(304/3100+190/1000+1403.11/2650)]*2600=

       =[1-(0,0981+0,19+0,530)]*2600= 472,94кг                                                         

                                                                                                                                                                               

5. Ориентировочный состав бетона

 

         Ц = 304кг     В = 190л       П = 472,94кг       Щ = 1403.11кг

 

Расчетная плотность бетона – Ц+В+П+Щ=304+190+472,94+1403,11=2180 кг/м³

 

6. Коэффициент выхода бетона

 

  β(W)= 1/(Ц/Р_н.ц+П/р+Щ/R_н.щ) = 1/(304/1100+472,94/1500+1403.11/1650)=

=1/(0,276+0,315+0,85)=0,694

 

7. Дозировка компонентов на один  замес 

 

                     V=1.2 м³ (1200л)

 

               Ц =( β*V/1000)*Ц=(0.694*1200/1000)*304=253,2кг

               В =( β*V/1000)*В=(0.694*1200/1000)*190=158,3л

               П =( β*V/1000)*В=(0.694*1200/1000)*472,94=394кг

               Щ =( β*V/1000)*В=(0.694*1200/1000)*1403.11=1099.5кг

 

 Ответ: расход материалов  на один замес бетоносмесителя  вместимостью 1200л составил:

             цемент-253,2кг; вода –158,3л; песок  - 394кг; щебень-1099.5кг.

       

Список использованных источников

 

1. Основин В.Н. и др. Справочник по строительным материалам и изделиям.  Ростов-на Дону.:  ООО «Феникс», 2008г. – 444с.
2. Попов Л.Н, Каддо М.Б.  Строительные материалы и изделия.  – М.: Высшая школа, 2006г.
3. Попов Л.Н, Попов Н.Л.  Строительные материалы и изделия.  – М.: ГУП ЦПП, 2001г.- 384с.