Тема 2. Керамические материалы.

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ

«ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВА «СТОЛИЦА»

(ГБПОУ ОКГ «Столица»)

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Профессионального модуля

ПМ.01. «Проектирование зданий и сооружений»

МДК 01.01 «Участие в проектировании зданий и сооружений»

Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

(базовая подготовка)

Заочная форма обучения

Москва

ОДОБРЕНА Методическим объединением По направлению «Архитектура и строительство» Протокол №1 от «01»сентября 2018 г.	Разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
Председатель МО ____________/ Т.М. Липовка/	Заместитель директора ______________________________ «_____» _____________________ 2018 г.

 

Составители (авторы): Власенко Сергей Владимирович преподаватель специальных дисциплин высшей категории ГБПОУ ОКГ «Столица»

^{ФИО, ученая степень, звание, должность, наименование организации}

Рецензент: ________________________________________________________________________

^{ФИО, ученая степень, звание, должность, наименование организации}

 

Настоящие методические указания предназначены для студентов заочников по специальности 080201 " Строительство и эксплуатация зданий и сооружений" по МДК 01.01 Тема 1.1 " Строительные материалы и изделия "

Они содержат условия и решения основных видов задач при определении и оценке физико-механических свойств строительных материалов, их технологии и применения.

Свойства строительных материалов, обусловленные их составом и структурой, определяют области их применения, которые зависят от условий эксплуатации и весьма широки и разнообразны. Правильная оценка качества строительных материалов имеет решающее значение для изготовления прочных и долговечных конструкций. При решении практических задач необходимо учитывать все свойства материала в совокупности.

Технические свойства материала - это ее способность реагировать на отдельные или взятые в совокупности механические, физические, химические, технологические процессы и явления. Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться действию внешних механических сил, вызывающих сжатие, растяжение, изгиб, истирание, а также деформироваться под воздействием внешней нагрузки, охлаждения, нагревания. Физические свойства материала характеризуют какую-либо особенность его физического состояния(плотность, пористость) и определяют отношение материала к различным физическим факторам: воздействию температуры, воды (водопоглощение, водопроницаемость, морозостойкость, теплопроводность и др.). Химические свойства характеризуют способность материала к химическим превращениям и их стойкость против химической коррозии. Технологические свойства определяют способность материала подвергаться обработке изготовления из него изделий.

При оценке качества строительных материалов важную роль играют физические и механические свойства. В данных указаниях рассматриваются примеры задач, связанные с определением общих технических свойств строительных материалов.

 

 

ТЕМА 1. Общие свойства.

Задача 1 Определить среднюю плотность P_m каменного образца цилиндрической формы диаметром d-7 см и высотой h-10 см, если его масса m-составляет 565 г. Решение: Средняя плотность P_m определяется по формуле: P_m= = = =1,47 г/см³.

Задача 2 Определить среднюю плотность P_m плотного (пористость равна 0%) камня, имеющего массу m-35.9 г, если при взвешивании этого образца в воде (метод гидростатического взвешивания) он уравновешивается гирями массой m_в-22,3 г. Решение: Средняя плотность P_m определяется по формуле: P_m= = ==2,7 г/см³=2700кг/м³

Задача 3 Определить пористость П кирпича, если его средняя плотность равна 1743 кг/м³, а истинная P-2600кг/м³ Решение: Пористость определяется оп формуле: П= (1 - )*100%=(1 - )*100%= 33%.

Задача 4 Образец дерева имеет массу m-6,1 г. Определить влажность, если после высушивания в термошкафу до постоянной массы, масса этого образца m_сух стала 6,0 г. Решение: Вл= *100% - *100%=16%.

Задача 5 Определить водопоглощение по массе W_m и по объему W_v образца-призмы размерами 2х2х3 см, если первоначальная масса m образца составляет 7,6 г, а после насыщения водой m_нас она стала 9,2 г

Решение: Водопоглощение по массе и объему определяется по формуле: W_m= *100%= *100%=21% W_м= *100%= *100%=13,3%

Задача 6 Определить предел прочности при сжатии R_cж образца-куба размерами 15х15х15 см, изготовленного из бетона, если при испытании на сжатие он разрушился на нагрузку P-930 кН Решение: Предел прочности при сжатии определяется по формуле: Rсж= == =41мПа или 410 кгс/см².

Задача 7 Определить коэффициент размягчения К_р песчаника, если при испытании образца на сжатие в сухом состоянии он имел предел прочности R_сух-10,9 МПа, а в насыщенном водой состоянии R_нас-9,1МПа. Решение: Коэффициент размягчения определяется по формуле: Кр= = =0,84.

Задача 8 Определить коэффициент морозостойкости К_мрз кирпича, если предел прочности при сжатии в его насыщенном водой состоянии R_нас составил 35,6 МПа, а после 35 циклов замораживания-оттаивания- R_мрз-25,2 МПа. Решение: Коэффициент морозостойкости определяется по формуле: К_мрз= = = 0,70.

 

Тема 2. Керамические материалы.

Задача 9 Определить расход глины (по массе и объему), необходимый для изготовления 4000шт. кирпича при следующих данных: Средняя плотность кирпича P_m-1700кг/м³ , средняя плотность сырой глины в карьере P_m^гл-1640 кг/м³, влажность глины Вл 15% при обжиге сырца в печи потеря при прокаливании (П₀П₀П₀) составляет 8% от массы сухой глины. Решение: Объем всех кирпичей: V_k(25х12х6,5)*4000=1950см³*4000 шт. =7800000см³=7,8м³ Масса всех кирпичей определяется по формуле: m_к=V_k*P_m=7,8м³*1700кг/см³=13260кг. С учетом потери при прокаливании масса сухой, глины составит: m_cгл= m_k*1.08=13620кг*1,08=14321кг, а с учетом влажности глины расход глины по массе составит: m_гл=m_сгл*1,15=14321кг*1,15=16469кг. Расход глины по объему определяется по формуле: Vгл= = =10,04м³.

Задача 10 Каковы должны быть размеры мундштука ленточного пресса (т.е. размеры кирпича-сырца), чтобы готовый кирпич имел стандартные размеры, если общая усадка при сушке и обжиге составляет 12%. Решение: Размеры мундштука пресса должны обеспечить длину и ширину стандартного кирпича, а именно 250х120мм. С учетом усадки глины при сушке и обжиге кирпича-сырца размеры мундштука составят: 250мм*1,12=280мм и 120мм*1,12=134,5мм.

 

Задача 11 Определить коэффициент теплопроводности λ кирпича, если средняя его плотность Pm составляет 1600кг/м³. Решение: Коэффициент теплопроводности рассчитывают по формуле: λ=1,16*√0,0196+0,22*P_m/P_в²-0,16=1,16*√0,0196+0,22*1600/1000²-0,16=0,72 Вт/м град. (1000кг/м³-средняя плотность воды).

Задача 12 Определить марку кирпича, если при испытании на сжатие разрушающая нагрузка Р составила 31000кгс, а при изгибе - 591кгс. Решение: Предел прочности при сжатии определяется по формуле: R_сж= = = =206,6 кгс/см² R_изг= = = =35.4 кгс/см² Cогласно ГОСТ марка керамического кирпича по прочности составит М200.

Задача 13 Определить количество кирпича (тыс.шт.) и раствора (м³), необходимо для строительства двухэтажного коттеджа высотой H-6м и размерами в плане 8х10м. толщина стены 2,0 кирпича (510мм). При расчете учесть учесть 1 дверной проем размером 1х2 и 8 оконных проемов 1,3х1,5м. В 1м³ кирпичной кладки содержится 380 кирпичей и 250л раствора. Решение: Определяют суммарную площадь стен коттеджа с вычетом дверного и оконных проемов: S= (10х2+8х2)*6-2+8(1,3+1,5)=216-17,7=198,4м². Объем стен Vcт составит: Sxh=198,4*0,51=101,18м³. Количество кирпича: 101,18м³*380шт./м³=38449шт. Количество раствора: 101,18м³ *0.25м³/м³=25,29 м³

Тема 3. Металлы. Задача 14 Определить какой минимальный диаметр d должен иметь стальной стрежень, чтобы удержать груз массой 4500кг. Допускаемое напряжение на разрыв для данной марки стали R_р составляет 150МПа. Решение: Диаметр стержня определяется по результатам расчета минирально- допустимой площадки поперечного сечения стержня, выдерживающего заданную нагрузку, округляя расчетное значение в большую сторону. Rр= = , отсюда d=2√ =2√0,955=2см или 20мм.