Определение основных физических и механических свойств бетонных смесей.                         

Контрольная работа

По дисциплине: «Материаловедение

(строительные материалы)»

 

 

Выполнил : ___________

                                                               ^{(Фамилия И.О.}

студент _ _ курса _____ специальность_____________________

                                                        ^{(срок обучения)}

группа________ № заченой книжки________________________________

 

Номер варианта контрольной работы__   № 15___________________

 

Подпись: _____________________ Дата:____________________________

Преподаватель: _________________________________________________

                                                                                         ^{(Фамилия И.О.)}

Оценка: _____________Дата: _______________________________________

 

Подпись: ________________________________________________________

 

Санкт-Петербург

20_

 

Содержание:

Задача 1 Вариант 1

Определение основных физических и технологических свойств строительных материалов.

Задача 2 Вариант 4

Определение основных механических свойств естественных каменных материалов и неорганических вяжущих веществ

Задача 3 Вариант 2

Определение основных физических и механических свойств бетонных смесей.

Задача 4 Вариант 15А, 15В

Подбор состава смеси тяжелого бетона.

Задача 5 Вариант 1

Определение физических механических свойств каменных материалов.

Задача 6 Вариант 4

Выбор и расчет свойств балки-швеллера и балки двутавра.

Задача 7 Вариант 4

Определение физических и механических свойств древесины.

Задача 1 Вариант 1

Определение основных физических и технологических свойств строительных материалов.

1.1.1

Дано: m =15000 кг, ρ =2800 кг/м³, ρ _s=1400

Определить: среднюю плотность ρ _m, пористость n, и пустотность n_s образца материала заданного размера и массы :

                     

 

                1м

                                                      2м

                                    3м

Решение:

ρ _m= m / V_nat= 15000/6 = 2500 кг/м³,  где  V_nat=a * b * c = 2*3*1=6м³

n=1-(ρ_m / ρ) = 1-(2500/2800)=1 - 0,893=0,107*100%=10,7% - пористость

n_s =1-(ρ _s / ρ_m ) = 1-(1400/2500)= 1 - 0,56=0,44*100%=44% - пустотность

 

1.1.2  

Дано: масса сухого образца m_d =20 кг, масса образца, насыщенного водой m_w=22 кг

Определить: водопоглощение W _m материала, зная массы образца в сухом и насыщенном водой состоянии.

Решение:

W_m= (m_w - m_d) / m_d =(22-20)/20 = 0,1*100%=10% - водопоглощение

 

1.1.3

Сравнить по эффективности материалы с известными значениями средней плотности ρ _m и предела прочности R:

Дано:

сталь ρ _m = 7850 кг/м³ ,                       алюминиевый сплав ρ _m=2700 кг/м³      

R_изг.= 2160 кгс/см²                              R_изг=500 кгс/см² 

 

К= R _изг / ρ _m= 2160/7850= 0,275            К= R _изг / ρ _m=500/2700=0,185

Ответ: Сталь эффективнее алюминиевого сплава.

Чем выше значение коэффициента, тем более эффективным является материал.

 

Задача 2 Вариант 4

Определение основных механических свойств естественных каменных материалов и неорганических вяжущих веществ

2.4.1

Дано: Гранит, F_max=120000 кгс

Определить: предел прочности при сжатии R_c заданного образца естественного каменного материала с известными размерами и максимально-допустимой нагрузкой:

 

                 10см          Решение: R_c= F_max /А = (120000/100)=1200 МПа ,   

                              Где А- площадь поперечного сечения образца до испыт.

                10см F_max- разрушающая сила (нагрузка)

  

10см

2.4.2

Дано: F_max ^гипс=1000 кгс, F_max ^цем=7500 кгс

 Определить предел прочности при сжатии R_c и марку заданных образцов, изготовленных из гипса и цемента:

Решение:

R_c= F_max ^гипс /А =(1000/100)=10МПа

R_c= F_max ^цем/А=(7500/100)=75МПа

2.4.3

Дано:                                              m _{гранита}=2650 г   

              6,25 см

                                                     m _гипса=200 г

                        4 см                          

                                                     m _{цемента} = 240 г

                       4 см                     

Зная массы и размеры определить среднюю плотность ρ _m всех образцов:

Решение:

ρ _m =m/V_nat , где V_nat=a*b*c=100 см³

ρ _{m гранит} =2650/100=26,5*1000=26500 кг/м³

ρ _{m гипс} =200/100=2*1000=2000 кг/м³

ρ _{m цемент} =240/100=2,4*1000=2400 кг/ м³

2.4.4 

Сравнить по эффективности рассмотренные материалы.

К= R_c / ρ _m

Гранит                              Гипс                               Цемент

R_c = 1200 МПа                            R_c =10МПа                      R_c =75МПа

ρ _m = 26500 кг/м³                          ρ _m = 2000 кг/м³                          ρ _m =2400 м³

К=1200/26500=0,0453     К=10/2000=0,005          К=75/2400=0,0313

Ответ: Гранит эффективнее цемента и гипса.

 

Задача 3 Вариант 2

Определение основных физических и механических свойств бетонных смесей.                         

                                        15 см

                                                   15 см

               15 см

                                                    15см

3.2.1

Дано: Тяжелый бетон, F_max=45000 кгс

Определить: R_c предел прочности при сжатии, марку и класс бетона.

Решение: R_c= F_max/А=(45000/225)=200 МПа

3.2.2

Дано: Керамзитобетон, F_max=22500 кгс

Определить: R_c предел прочности при сжатии, марку и класс бетона.

Решение: R_c= F_max/А=(22500/225)=100 МПа

3.2.3

Дано: Пенобетон, F_max=7000 кгс

Определить: R_c предел прочности при сжатии, марку и класс бетона.

                                         10см 

                                                      10см

                  10см

                                                     10см               

Решение: R_c= F_max/А=(7000/100)=70 МПа

3.2.4

Дано: m_{тяж.бетона}=7762,5 г; m_{керамзитобетона}=5737,5 г; m_{пенобетона}=900 г.

Определить: среднюю плотность ρ _m

Решение: ρ _m= m / V_nat , где V_nat = a * b *с

ρ _{m тяж . бет .} = 7762,5/3375=2,3*1000=2300 кг/м³

ρ _{m керамзитобет .} = 5737,5/3375=1,7*1000=1700 кг/м³

ρ _{m пенобет .} = 900/1000=0,9*1000=900 кг/м³

3.2.5 Сравнить по эффективности тяжелый бетон, керамзитобетон, пенобетон, используя полученные данные.

К= R_c / ρ _m

Тяжелый бетон              Керамзитобетон                 Пенобетон

R_c = 20 МПа                                   R_c =10 МПа                                           R_c =7 МПа

ρ _m = 2300кг/м³                            ρ _m = 1700 кг/м³                                    ρ _m =900 кг/м³

К=200/2300=0,0869      К=100/1700=0,0588           К=70/900=0,078

Ответ: Эффективнее тяжелый бетон.

 

Задача 4 Вариант 15А, 15В