Завдання по будівельним матеріалам

Завдання 2. Розрахувати витрату матеріалів (цементу і заповнювачів), потрібних для бетонування масивних фундаментів загальним обсягом 200 м3.

Бетон класу В10 (М150), Для приготування бетонної суміші використані: шлакопортландцемент активністю 340 кгс / м2, пісок річковий, вапняковий щебінь найбільшою крупністю 40 мм і з пустотностью 44%.

Рішення завдання 2

Розрахунок складу бетону полягає у встановленні найбільш раціонального співвідношення між складовими бетон матеріалами.

Для розрахунку складу бетону необхідні наступні дані:

Класу бетону В10 (марка 150) Rб,

активність портландцементу Rц - 340 кг / см2

насипна щільність цементу сн.ц. = 1,0 г / см3

дійсна густина цементу сц. = 3,0 г / см3,

насипна щільність піску сн.п. = 1,5 г / см3

дійсна густина піску сп. = 2,6 г / см3,

насипна щільність щебеню сн.щ. = 1,4 г / см3

дійсна густина щебеню сщ. = 2,5 г / см3,

найбільша крупність заповнювача (гранітний щебінь) - Vп.щ = 40 мм.

пустотность щебеню - 44%

вологість щебеню - 4%

пустотность піску - 42%

вологість піску - 5%

Обчислюємо водо-цементне відношення за формулою:

Rб = А Rц (Ц / В-0,5), після перетворення

Коефіцієнт А = 0,65 вибираємо як для високоякісних матеріалів по таблиці 9.2 [1].

Витрата води на 1 м3 бетонної суміші визначаємо за таблицею 9.3 [1], з огляду на крупність гравію В = 145 л.

Витрата цементу на 1 м3 бетонної суміші обчислюємо

Ц = В / (В / Ц) = 145 / 0,73 = 198 кг

Витрата щебеню в сухому стані на 1 м3 бетонної суміші становить:

Значення коефіцієнта розсунення зерен б = 1,6 вибираємо відповідно до рекомендацій довідників, як для малорухомої суміші.

Витрата піску в сухому стані на 1 м3 бетону визначаємо за формулою:

В результаті отримуємо наступний орієнтовний номінальний (лабораторний) склад бетону, кг / м3:

Виробничий (польовий) склад бетону обчислюємо, беручи до уваги вологість наповнювачів (в даному прикладі вологість піску 5%, щебеню 2%), - зменшуємо необхідну кількість води:

145 - (5 • 587/100 + 4 • 1408/100) = 145 - (29,35 + 56,32) = 86,33 кг, відповідно збільшуємо і кількість наповнювачів:

Пісок (кг) - 587 (1 + 5/100) = 616,35кг;

Щебінь (кг) - 1408 (1 + 4/100) = 1464,3кг.

На 200м3 необхідно:

Пісок (кг) - 616,35 • 200 = 123270кг = 123,27т;

Щебінь (кг) - 1464,3 • 200 = 292860кг = 293т.

Вода 86,33 • 200 = 17266кг = 17,3т

1. Що являє собою скляний вата, які її властивості і які вироби з неї виготовляють?

Відповідь: Скляна вата являє собою мінеральне волокно, яке за технологією виготовлення і властивостями має багато спільного з мінеральною ватою.

Для отримання скляного волокна використовують те ж саме сировина, що і для виробництва звичайного скла, або відходи скляної промисловості.

Виготовляють скловату зі скляного бою або з тих же компонентів, що і віконне скло (кварцовий пісок, вапняк або крейда, сода або сульфат натрію).

Тонке скляне волокно для текстильних матеріалів отримують за допомогою витягування з розплавленої скломаси (фільерно або штабіковий спосіб). Більш грубе волокно виготовляють способом дуття.

Мати і смуги зі скляної вати отримують шляхом прошивки скляних волокон азбестовими або скрученими з того ж скловолокна нитками.

Скловата має підвищену хімічну стійкість, не горить і не тліє, а її щільність в рихлому стані не перевищує 130 кг / м 3.

Скляна вата майже не дає усадки в процесі експлуатації, а її волокна не руйнуються навіть при тривалій вібрації.

Вона добре поглинає звук, малогігроскопічне, морозостійка.

Шар скляної вати товщиною 5 см відповідає термічному опору цегляної стіни товщиною 1 м.

Слід зазначити, що міцність волокон скляної вати вище, ніж у мінеральної, а температуростойкостьстекловати звичайного складу складає - 450 ° С, що нижче, ніж у мінеральної.

Застосовують скляну вату з безперервного скловолокна для виготовлення термоізоляційних матеріалів і виробів, а також для теплоізоляції конструкцій при температурі поверхні від -200 ° С до 450 ° С.

Комовую скляну вату для теплової ізоляції застосовують рідше, найчастіше її переробляють в ізделія.Стекловату застосовують також в якості акустичного матеріалу.

Крім того, для потреб спеціальної теплоізоляції використовуються наступні види вати:

Ці різновиди вати мають підвищену температуростойкостью

2.Опісать властивості і області застосування спучених вермикуліту і перліту.

Відповідь: Спучений перліт - продукт подрібнення і термічної обробки кислого вулканічного скла перліту. отримання

За зовнішнім виглядом являє собою пісок або щебінь (в залежності від ступеня попереднього подрібнення), забарвлення від сніжно-білого до сіро-білої, без запаху. Спучений перліт проводиться різного фракційного складу: від перлітової пудри (менше 0,14 мм) до перлітового щебеню (10-20 мм). Насипна щільність перлітового піску коливається від 45 до 200 кг / м 3. щебеню - 500 кг / м 3.

Залежно від розміру зерен і області застосування виділяють будівельний перліт (фракція 0,16-1,25 мм), агроперліт (1-5 мм) і фільтроперліт (0-0,16 мм). У будівництві перліт застосовується для теплоізоляційних засипок, як наповнювач длялёгкіх бетонів і теплоізоляційних ст роітельних розчинів, для фільтрації в різних областях промисловості.

Вермикуліт являє собою мінерал з групи гідрослюд, жовтувато-палевого кольору, з характерним для продуктів слюди блискучим відтінком, спучуються при температурі град. зі збільшенням обсягу в 7-10 разів. Насипна маса спученого вермикуліту складає 75-200 кг / куб.м.

3.Перечислите способи зимового бетонування і дати коротку характеристику кожного способу.

Відповідь: В залежності від характеру витримування бетону способи зимового бетонування поділяють на дві групи: безобогревному і обогревние. До безобогревному способів відноситься бетонування в тепляках, метод термоса, застосування бетонів з противоморозні добавками і «холодних» бетонів. До обогревним відносять методи штучного підігріву бетону із застосуванням електрики, пара або гарячого повітря. Спосіб бетонування для конкретного об'єкта вибирають після техніко-економічного порівняння варіантів з урахуванням темпу бетонування, місцевих ресурсів і можливостей.

Необхідну для твердіння бетону тепловологу середу можна забезпечити в тепляках або наметах. Намети на відміну від тепляків застосовують при зведенні висотних споруд, переміщаючи їх вгору в міру бетонування. Основною умовою є створення над залізобетонною конструкцією замкнутого простору з достатньою термоізоляцією його від зовнішнього середовища.

Укладання бетону в тепляках виробляють у виняткових випадках при наявності техніко-економічного обґрунтування. Тепляки зводять при будівництві підземних колекторів, тунелів, опор мостів і підпірних стінок з інвентарних легких елементів або в вигляді пневматичних споруд над ділянкою укладання бетону. У закритому замкнутому просторі під Тепляков нагрівається повітря різними джерелами теплоти до заданої величини. Коли бетон при плюсовій температурі в тепляку (не нижче 5 ° С) набере міцність, передбачену проектом, тепляк демонтують або на колесах перекривають на нову позицію.

Якщо котлован або траншею стрічкових фундаментів заглиблюють в талий грунт на 1/3 максимальної глибини промерзання, то тверднення бетону може відбуватися за рахунок використання теплоти, яка накопичена грунтом в період літнього часу. Бетон в такі траншеї або котлован необхідно укладати з температурою не нижче 10 ° С. Для зменшення теплових втрат в атмосферу траншеї зверху перекривають утепленими щитами.

Твердіння бетону при використанні методу термоса відбувається з використанням тієї кількості теплоти, яку він отримав в період приготування (від підігріву води і інертних матеріалів), і теплоти, що виділяється цементом в період його гідратації (екзотермії). Сумарної кількості теплоти повинно бути достатньо, щоб в певному середовищі при охолодженні бетону до 0 ° С він набрав би необхідної міцності. Ця умова визначають рівнянням теплового балансу, запропонованим проф. В. Г. Скрамтаєва.

Тривалість охолодження бетону залежить не тільки від обсягу конструкції, але. і від її форми, т. е. величини поверхні охолодження.

Знаючи, яку міцність повинен мати бетон до моменту його замерзання при середній температурі, знаходимо термін витримування в добі (за таблицями). Переймаючись витратою цементу з певним виділенням тепла, значенням коефіцієнта, визначаємо необхідний коефіцієнт теплопередачі, а за ним і товщину шару утеплювача.

При укладанні бетонної суміші за способом термоса на раніше покладений і замерзлий бетон поверхню останнього повинна бути відігріти на глибину, передбачену проектом. При температурі повітря нижче --10 ° С арматура діаметром понад 25 мм, а також арматура з жорстких прокатних профілів і великі металеві закладні частини повинні бути перед укладанням бетонної суміші відігріті до плюсової температури.

Бетони з противоморозні добавками готують із застосуванням нітриту натрію NaN02 і поташу K2CO3. Для виготовлення конструкцій неармованих або з нерозрахункової арматурою із захисним шаром бетону не менше 50 мм бетон формують з добавками солей хлористого натрію (NaCl) в поєднанні з хлористим кальцієм (СаС12). Роль протиморозних добавок полягає в тому, щоб знизити температуру замерзання води і тим самим продовжити термін гідратації цементу.

Противоморозні добавки застосовувати не можна: при влаштуванні прогонових будов мостів; виготовленні попередньо напружених конструкцій; в конструкціях, що піддаються динамічним навантаженням, розташованих в зоні змінного рівня води, що знаходяться в безпосередній близькості (до 100 м) до джерел постійного струму високої напруги, що експлуатуються при відносній вологості повітря більше 60% (якщо в зернах наповнювачів розміром більше 0,12 мм є реакційноздатні кремнезем); при зведенні монолітних димових і вентиляційних труб.

Наростання міцності бетону з добавками хлористих солей при негативних температурах відбувається відносно повільно: за 7 діб - до 30%, за 28 діб - до 50-60% і за 90 діб - до 90-100% від проектної марки бетону .

Солі вводять в бетонну суміш у вигляді водних розчинів, концентрація яких визначається за таблицями. Розчин СаС1 допускається до застосування з концентрацією не більше 6%, так як СаО2 викликає швидке загустіння бетонної суміші.

Холодну бетонну суміш виготовляють і укладають тільки при мінусовій температурі (проте не нижче --20 ° С) внаслідок швидкого загустевания її при плюсовій температурі. Покладена і щільна суміш повинна бути захищена способом термоса. Виготовлення густоармованих залізобетонних конструкцій із застосуванням холодної бетону не рекомендується, так як хлористі солі викликають корозію сталевої арматури.

Властивості холодного бетону дещо гірше в порівнянні з бетонами, твердіючими в звичайних умовах. При рівній міцності холодні бетони мають меншу довговічністю, морозостійкістю, підвищеною усадкою і крихкістю.